5.10 Kann die Möglichkeit für das Auftreten von Schüttkegelentladungen in Behältern rechnerisch abgeschätzt werden?
Die Randbedingungen für das Auftreten von Schüttkegelentladungen sind in der TRGS 727 in den Ablaufdiagrammen 1 bis 3 unter Nummer 6.2.3 dargestellt.
Eine rechnerische Abschätzung kann durch die Berechnung des elektrischen Feldes ausgehend von der aufgeladenen Produktschüttung im Behälter erfolgen. Das elektrische Feld hängt von der spezifischen Ladung des Schüttgutes, der Schüttdichte, dem Füllmengenstrom, der relativen Permittivität der Schüttung, des spezifischen Widerstands des Schüttgutes und von der Silogeometrie ab. Liegt die berechnete maximale elektrische Feldstärke in radialer Richtung während des Befüllens an der Behälterwand unterhalb 3 MV/m muss nicht mit dem Auftreten von Schüttkegelentladungen gerechnet werden. Der Wert von 500 kV/m in den beiden Ablaufdiagrammen bezieht sich auf die messtechnische Bestimmung der Feldstärke.
Informationen in den Ablaufdiagrammen:
Durch Eintrag von Schüttgütern in einen Behälter kann sich sowohl die Schüttung als auch die sich bildende Staubwolke gefährlich aufladen. Zur Beurteilung der Zündgefahren ausgehend von der Schüttung von Produkt in einem Behälter aus leitfähigem oder ableitfähigem Material ist unter anderem der spezifische Schüttgutwiderstand eine wesentliche Größe. Liegt dieser unterhalb 1010 Ω∙m fließt bei betriebsüblichen Füllgeschwindigkeiten die Ladung so schnell nach Erde ab, dass eine gefährliche Aufladung nicht zu erwarten ist. Diesem Sachverhalt wird in Ablaufdiagramm 1 und 2 der TRGS 727 Nummer 6.2.3 dadurch Rechnung getragen, dass im Fall von Behältern aus leitfähigem oder ableitfähigem Material die Beurteilung direkt zur Beurteilung der Zündgefahren ausgehend von der Staubwolke (rechte Kolonne der Entscheidungsschritte) weiterführt.
Oberhalb eines spezifischen Schüttgutwiderstands von 1010 Ω∙m ist zwar eine gefahrlose Ladungsableitung grundsätzlich immer noch möglich, es kann aber nicht a priori davon ausgegangen werden. Als Beurteilungskriterium können die in den Ablaufdiagrammen 2 und 3 in der linken Kolonne einzeln dargestellten Entscheidungsschritte herangezogen werden oder eine Feldberechnung vorgenommen werden.
