Flammpunkt von Materialien

Der Flammpunkt eines Stoffes ist die niedrigste Temperatur, bei der der Stoff brennbare Dämpfe bilden kann, und ist daher ein wichtiger Faktor bei der Klassifizierung der Brandsicherheit von Stoffen.

Einführung in den Flammpunkt

Um die von Flüssigkeiten und anderen festen Stoffen ausgehende Brandgefahr vollständig zu erfassen, ist es notwendig, die Bedeutung des Begriffs Flammpunkt zu klären. Der Flammpunkt eines Stoffes kann als die niedrigste Temperatur erklärt werden, bei der der Dampf des Stoffes verbrennt, wenn eine Zündquelle, z. B. eine offene Flamme oder ein Funke, mit dem Dampf in Kontakt kommt. Bei der Flammpunkttemperatur findet keine Verbrennung des Stoffes statt.

Unter diesem Gesichtspunkt ist der Flammpunkt eines der wichtigsten Maße dafür, wie leicht ein Stoff Feuer fangen kann. Aus diesem Grund ist der Flammpunkt für das Sicherheitsmanagement in den verschiedensten Bereichen wie Chemie, Erdöl, Transport, Lagerhaltung, Beschichtungen, Elektronik und Konsumgüter äußerst wichtig. Stoffe mit niedrigem Flammpunkt sind deshalb so gefährlich, weil sie unter strengen Auflagen gelagert werden müssen.

Ebenso wichtig ist, dass die Informationen über den Flammpunkt von den Aufsichtsbehörden verwendet werden, um gefährliche Materialien zu kategorisieren, brennbare Flüssigkeiten zu klassifizieren und Vorschriften für Verpackung, Belüftung, Brandbekämpfungssysteme und Mitarbeiterschulungen zu erlassen. In jedem Fall ist der Flammpunkt nicht etwas, das Ingenieure und Sicherheitsexperten ignorieren können - er ist in der Tat grundlegend für die Risikoprävention und die Einhaltung von Vorschriften.

Verstehen der Verwendung des Flammpunkts

Seiner Definition nach ist der Flammpunkt nicht einfach ein Laborwert. In Wirklichkeit ist der Flammpunkt eine sehr wichtige Sicherheitsressource. Die Occupational Safety & Health Administration, NFPA, DOT und andere Sicherheitsbehörden weltweit verwenden Flammpunktdaten, um die Kennzeichnung, den Transport und die Lagerung verschiedener Produkte zu bestimmen. Wenn ein Lösungsmittel beispielsweise einen sehr niedrigen Flammpunkt hat, sind unter Umständen explosionssichere Geräte, eine gekühlte Lagerung und ein sorgfältiger Schutz vor Zündquellen erforderlich.

Es ist auch wichtig, dass man die Bedeutungsunterschiede zwischen anderen Eigenschaften, wie z. B. dem Flammpunkt, und dem Flammpunkt erkennt. Während sich der Flammpunkt beispielsweise allgemein auf die Temperatur bezieht, bei der sich ein Material aufgrund seiner Gaseigenschaften bei einer bestimmten Temperatur kurzzeitig entzünden kann, bezieht sich die Temperatur des Flammpunkts auf die Temperatur, bei der ein Material auf einem konstanten Niveau brennen würde. Auch hier gilt, dass die Flammpunkttemperatur von allen genannten Eigenschaften in den meisten Fällen die konservativste zu sein scheint.

Arten der Flammpunktmessung

Um Konsistenz und Genauigkeit zu gewährleisten, gibt es standardisierte Methoden für die Messung von Flammpunkten. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass nicht alle Arten von Flammpunkten mit ähnlichen Verfahren gemessen werden. Es gibt zwei Hauptprüfmethoden, die in dieser Hinsicht weit verbreitet sind.

Flammpunkt im geschlossenen Tiegel

Bei der Prüfung im geschlossenen Tiegel wird die Substanz in einem geschlossenen Behälter erhitzt. In dem Behälter können sich Dämpfe ansammeln. Diese Dämpfe werden dann einer Entzündung unterzogen. Die Substanz entzündet sich, wenn die Dämpfe entzündet werden, da die Dämpfe im Behälter eingeschlossen sind. Daher entzündet sich der Stoff bei einer niedrigeren Temperatur.

Es hat sich gezeigt, dass dieses Verfahren zu konservativeren Ergebnissen führt und die tatsächlichen Lagerbedingungen, bei denen sich Dämpfe in einem geschlossenen Raum ansammeln können, z. B. in Fässern, Tanks oder einem geschlossenen Raum, besser wiedergibt. Daher werden die Ergebnisse für den Flammpunkt im geschlossenen Tiegel hauptsächlich in Sicherheitsnormen und Sicherheitsdatenblättern verwendet.

Flammpunkt im offenen Tiegel

Bei Tests mit offenem Tiegel findet der Prozess jedoch in einem offenen Behälter statt, in dem die Dämpfe leicht entweichen können und sich nur minimal in der das System umgebenden Atmosphäre verteilen. Folglich kann die Entzündung aufgrund der geringeren Konzentration bei einer höheren Temperatur erfolgen als bei anderen Tiegelversuchen.

Obwohl offene Bechertests weniger konservativ sind, können sie zu Vergleichszwecken nützlich sein. Häufig wird beobachtet, dass ein bestimmtes Material je nach Testmethode unterschiedliche Werte für seinen Flammpunkt aufweisen kann, was zeigt, wie wichtig es ist, die Testmethode zu kennen, auf der die Dokumentation basiert.

Entflammbare vs. brennbare Materialien

Nachdem nun die Messverfahren geklärt sind, werden die Flammpunktwerte für die Klassifizierung von Materialien in brennbare und brennbare Materialien verwendet. Diese Einteilung ist für Brandschutzmaßnahmen sehr wichtig.

Brennbare Stoffe sind solche, die einen Flammpunkt unter 100°C oder 212°F haben. Es handelt sich um Stoffe, die sich schon bei sehr niedrigen Temperaturen entzünden können und in der Regel gefährlich sind, wenn sie mit Funken oder elektrisch geladenen Geräten oder heißen Oberflächen in Berührung kommen. Beispiele für entflammbare Stoffe sind Benzin, Aceton, Ethanol und Methanol sowie andere industrielle Lösungsmittel, die in der Regel sehr flüchtig sind. Aufgrund dieser hohen Flüchtigkeit ist beim Umgang mit solchen Stoffen besondere Vorsicht geboten.

Andererseits haben brennbare Stoffe einen Flammpunkt von mehr als 100 °C bzw. 212 °F. Sie sind zwar immer noch brennbar, lassen sich aber schwerer entzünden und sind daher weniger gefährlich. Dazu gehören Dieselöl, Kerosin, Motoröl und Schmierstoffe. Obwohl sie relativ sicher sind, können sie dennoch eine Gefahr darstellen, insbesondere wenn sie bei hohen Temperaturen verwendet werden.

Flammpunkte gängiger Stoffe

Zum besseren Verständnis dieser Definitionen sei darauf hingewiesen, dass die tatsächlichen Flammpunktwerte verschiedener Stoffe je nach ihrer chemischen Zusammensetzung und ihrem Aggregatzustand erheblich voneinander abweichen. In der nachstehenden Tabelle sind die ungefähren Werte der Flammpunkte gängiger Stoffe aufgeführt.

Diese Werte machen deutlich, warum einige Materialien als extrem gefährlich gelten, während andere relativ stabil erscheinen. Um verlässliche Informationen zu erhalten, ist es für Ingenieure und Sicherheitsbeauftragte immer am besten, zuverlässige Datenquellen aufzusuchen, einschließlich der Sicherheitsdatenblätter von Lieferanten wie Stanford Advanced Materials (SAM).

Die Rolle des Flammpunkts für Sicherheit und Betrieb

Nach Prüfung der Kategorisierungen und Abbildungen sollte die Bedeutung des Flammpunkts für die Sicherheitsplanung leicht zu verstehen sein.

Zunächst einmal legt der Flammpunkt die Temperaturgrenze für die Handhabung, Lagerung und Verarbeitung von Brennstoffen fest. Ein Überschreiten dieser Grenze führt zu einer Explosionsgefahr.

Zweitens ist der Flammpunkt in gesetzlichen Vorschriften verankert. Die Nichteinhaltung dieser Vorschriften kann rechtliche Konsequenzen und sogar die Schließung des Betriebs nach sich ziehen.

Drittens hilft die Kenntnis des Flammpunkts bei der Brandverhütung, da Ingenieure Systeme entwerfen können, die Zündquellen ausschließen, die Belüftung verbessern und die Temperatur kontrollieren.

Und schließlich helfen Daten über den Flammpunkt bei der Brandbekämpfung, da sie den Feuerwehrleuten dabei helfen, die richtige Vorgehensweise bei gefährlichen Stoffen zu bestimmen.

Häufig gestellte Fragen

Welche Bedeutung hat der Flammpunkt von Öl?

Er gibt die Temperatur an, bei der Öldämpfe entzündet werden können. Dies ist ein wichtiger Aspekt bei der sicheren Lagerung und Verwendung von Öl.

Wo findet man Informationen zum Flammpunkt?

Flammpunktdaten sind in den Sicherheitsdatenblättern enthalten, die von den Lieferanten von Chemikalien/Materialien bereitgestellt werden.

Was ist die Definition des Flammpunkts eines Öls?

Er wird durch standardisierte Testverfahren mit geschlossenem oder offenem Tiegel bestimmt.

Ist der Flammpunkt von Öl eine Variable?

Ja. Das Öl kann verunreinigt, gealtert, oxidiert oder in seiner Zusammensetzung verändert sein. Diese können sich auf den Flammpunkt auswirken.