Stahlhülsentest


Stahlhülsentest

Der Stahlhülsentest (auch Koenen-Test genannt) charakterisiert das Verhalten eines Stoffes (meist eines Sprengstoffes) gegenüber thermischer Belastung. Das Kriterium ist dabei, dass eine mit dem Stoff gefüllte Stahlhülse unter der Einwirkung einer definierten thermischen Belastung bei einer Explosion mit einem festgelegten Splitterbild zerstört wird. Die Prüfmethode wurde von H. Koenen erarbeitet[1][2] und von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) weiterentwickelt.[3]

Prüfmethode

Das Grundprinzip der Prüfmethode beruht darauf, dass die zu prüfende Substanz in einer Stahlhülse, die mit einer Düsenplatte mit einer variablen Entlastungsöffnung verschlossen ist, thermisch belastet wird. Hierbei muss die explosionsartige Zersetzung der Prüfsubstanz so heftig sein, dass die Stahlhülse trotz vorhandener Entlastungsöffnung infolge einer plötzlichen Druckwirkung durch die Freisetzung hochgespannter Gase zerstört wird. In eine nahtlos gezogene, zylindrische Stahlhülse mit einem Innendurchmesser von 24 mm bzw. Außendurchmesser von 25 mm und einer Höhe von 75 mm wird bis zu einem Füllgrad von 60 mm Höhe Probesubstanz eingefüllt. Die Stahlhülse wird dann mit einer Düsenplatte mit einer zentralen, kreisförmigen Bohrung mit einem definierten Durchmesser verschlossen. Der Düsendurchmesser kann dabei von 1 mm bis 20 mm variieren. Die thermische Belastung erfolgt durch ein Erhitzen der Stahlhülse in einer mit vier Bunsenbrennern ausgestatteten Brennkammer, wobei innerhalb von ein bis zwei Minuten ein Temperaturbereich von 700 °C bis 800 °C erreicht wird. Als ein positives Ergebnis im Sinne einer Explosion gilt eine Zerlegung der Hülse in mindestens drei Teile.

Einstufungen

Im Sinne des Sprengstoffgesetzes sowie der Richtlinie 92/69/EWG der Europäischen Kommission gilt ein Grenzdurchmesser von 2 mm, unter dem eine Einstufung als explosionsgefährlicher Stoff erfolgt. Der Stahlhülsentest gehört neben der Prüfung auf Reibempfindlichkeit und Schlagempfindlichkeit zu den nach dem Sprengstoffgesetz vorgeschriebenen Prüfungen. Die Prüfung ist beschrieben als Test 3(b)(i) innerhalb der Testserie 3 Teil der Prüfschemata zur Klassifizierung von Explosivstoffen der Klasse 1 im Sinne der Gefahrgutvorschriften.[4]

Beispiele

Stoffe mit hoher thermischer Empfindlichkeit zeigen auch bei großen Durchmessern des Düsenplattenlochs noch eine Explosion. Beispiele von Stoffen mit großem Grenzdurchmesser sind Nitroglycerin (24 mm), Methylnitrat (18 mm), Trinitrotoluol (5 mm) und Ammoniumperchlorat (8 mm).[5]

Quellen

  1. H. Koenen, K.H. Ide: in Explosivstoffe 4 (1956) 119 und 143.
  2. H. Koenen, K.H. Ide, K.H. Swart: Sicherheitstechnische Kenndaten explosionsfähiger Stoffe in Explosivstoffe 9 (1961) 4 und 30.
  3. K.H. Ide, E. Haeusler, K.H. Swart: in Explosivstoffe 9 (1961) 195.
  4. UN Recommendations on the Transport of Dangerous Goods, Manual of Tests and Criteria, Fifth Revisited Edition 2009, United Nations Publication, New York and Geneva, ISBN 92-1-139087-7
  5. Berthold, W.; Löffler, U.: Lexikon sicherheitstechnischer Begriffe in der Chemie, Verlag Chemie Weinheim 1981, ISBN 3-527-25894-9

Literatur

  • Verordnung (EG) Nr. 440/2008 der Kommission vom 30. Mai 2008 zur Festlegung von Prüfmethoden gemäß der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 des Europäischen Parlaments und des Rates zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe (REACH), Testmethode A.14 Explosionsgefahr
  • UN Recommendations on the Transport of Dangerous Goods, Manual of Tests and Criteria, Fifth Revisited Edition 2009, United Nations Publication, New York and Geneva, ISBN 92-1-139087-7
  • DIN EN-13631-4 Explosivstoffe für zivile Zwecke - Sprengstoffe - Bestimmung der Schlagempfindlichkeit von Explosivstoffen, Beuth Verlag
  • Köhler, J.; Meyer, R.; Homburg, A. Explosivstoffe, Zehnte vollständig überarbeitete Auflage, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim 2008, ISBN 978-3-527-32009-7