Home
BLIJF OP DE HOOGTE
Ontvang onze nieuwsbrief en digitale magazine
Uw adres wordt nooit aan derden doorgegeven.
Lees onze privacyverklaring.

       

ARTIKEL
Stofexplosies vormen een vaak onderschat risico Voorkomen en bestrijden
Download dit artikel als pdf
Is uw adres bekend, dan wordt de pdf meteen geopend, anders krijgt u een link toegestuurd.
Ook ontvangt u onze volgende nieuwsbrief.

Stofexplosies vormen een vaak onderschat risico

Voorkomen en bestrijden

Hoewel er tegenwoordig veel voorschriften en mogelijkheden zijn om stofexplosies te voorkomen en/of de gevolgen ervan zo klein mogelijk te houden, blijft het een probleem. Helaas wordt vaak onderschat welke producten onder welke omstandigheden gevaar opleveren. De Nederlandse schattingen over stofexplosies lopen uiteen maar gemiddeld een keer per week vindt er wel een stofexplosie plaats. Gelukkig meestal met niet al te veel schade. Helaas gebeurt er twintig keer per jaar een stofexplosie met gewonden. Bovendien is de kans op een grote explosie met aanzienlijke gevolgen steeds aanwezig. Iets om even bij stil te staan.

Zie de film bij dit nieuwsbericht.

Gerelateerde expertise

Hoewel er tegenwoordig veel voorschriften en mogelijkheden zijn om stofexplosies te voorkomen en of de gevolgen ervan zo klein mogelijk te houden blijft het een probleem Helaas wordt vaak onderschat welke producten onder welke omstandigheden gevaar opleveren De Nederlandse schattingen over stofexplosies lopen uiteen maar gemiddeld een keer per week vindt er wel een stofexplosie plaats Gelukkig meestal met niet al te veel schade Helaas gebeurt er twintig keer per jaar een stofexplosie met gewonden Bovendien is de kans op een grote explosie met aanzienlijke gevolgen steeds aanwezig Iets om even bij stil te staan Zie de film bij dit nieuwsbericht STOFBESTRIJDING Ir Gerard Haaker en Ir Piet van der Kooi Stofexplosies vormen een vaak onderschat risico Voorkomen en bestrijden Hoewel er tegenwoordig veel voorschriften en mogelijkheden zijn om stofexplosies te voorkomen enof de gevolgen ervan zo klein mogelijk te houden blijft het een probleem Helaas wordt vaak onderschat welke producten onder welke omstandigheden gevaar opleveren De Nederlandse schattingen over stofexplosies lopen uiteen maar gemiddeld een keer per week vindt er wel een stofexplosie plaats Gelukkig meestal met niet al te veel schade Helaas gebeurt er twintig keer per jaar een stofexplosie met gewonden Bovendien is de kans op een grote explosie met aanzienlijke gevolgen steeds aanwezig Iets om even bij stil te staan Een stofexplosie kan ontstaan wanneer een explosief mengsel van fijn verdeelde vaste stof en zuurstof meestal afkomstig uit de lucht in aanraking komt met een ontstekingsbron met voldoende energie om het mengsel te ontsteken Het gevolg is een snel voortschrijdende verbranding gepaard gaande met een forse drukverhoging Wanneer de explosie in een afgesloten ruimte plaatsvindt kunnen afhankelijk van het type stof en de vorm van de ruimte drukken tot 10 bar optreden in uitzonderlijke gevallen zelfs tot 20 bar De zich voortbewegende drukgolf wervelt vaak rustende stoflagen op en zie daar nieuwe secundaire explosies die zich door een groot deel van de installatie kunnen uitbreiden Het gaat dus bij een stofexplosie om drie Solids Processing Nr 3 juni 2010 54 55 Solids Processing Nr 3 juni 2010 producten die een bewerking als schoning of extractie hebben ondergaan maar waarbij het toegepaste brandbare middel onvoldoende is verwijderd Ook kunnen bij het opwarmen van bepaalde producten vluchtige brandbare gassen of dampen vrijkomen die tot een hybride mengsel leiden met een mogelijk lagere explosiegrens Voorkomen Stofexplosies voorkomen betekent de drie elementen stof zuurstof en ontsteking elimineren Allereerst is dat natuurlijk het ontstaan van stof of het vrijkomen hiervan zo veel mogelijk beperken Bestrijden van stof kan soms al aan de bron door toevoeging van kleine hoeveelheden fijn verdeelde stoffen als olie Die laten de deeltjes wat meer aan elkaar kleven en kunnen zo stofvorming voorkomen Een aanbevelenswaardige aanpak die niet altijd toepasbaar is Een andere methoden behelst het toepassen van zo veel mogelijk afgesloten apparatuur en waar mogelijk afzuigen van gevormd stof Dit om voldoende lage concentraties te krijgen Uiteraard helpen schone apparatuur en een zo schoon mogelijke omgeving het afzetten van stoflagen voorkomen Maar ook het voorkomen van mechanische vonken door scheiding van metalen delen uit het bulkgoed door zeving of via magneetafscheiding en zorgvuldigheid bij reparatiewerkzaamheden helpen explosies uit te bannen Net als het voorkomen van statische elektriciteit door aarding en het en op den duur tot ontbranding komt Hiebij ontstaan hogere temperaturen die een aanwezige stofwolk kunnen ontsteken Een dergelijke ontbranding kan zich voordoen bij een warmgelopen lager waarop stof is afgezet maar ook een niet afgeschermde stoffige gloeilamp zou dit al kunnen veroorzaken Ontsteking door zelfontbranding of broei Bij bepaalde producten kunnen onder ongunstige omstandigheden biologische of chemische reacties op gang komen die het product opwarmen Bij onvoldoende afvoer van de warmte loopt de temperatuur dan zo hoog op dat er brand ontstaat Hierbij kunnen ook mogelijk stofwolken worden ontstoken figuur 1 Hybride mengsels De onderste explosiegrens van een stof lucht mengsel gaat beduidend omlaag bij aanwezigheid van brandbare gassen of dampen in het mengsel Denk aan in de stofwolk blijven en zijn ook moeilijker te ontsteken Bronnen en energie Ontsteking van een explosief mengsel kan door verschillende oorzaken plaatsvinden Allereerst door mechanische of elektrische vonken Deze ontstaan op allerlei manieren Tijdens werkzaamheden door het stoten of vallen van metalen voorwerpen door statische elektriciteit of door vonken uit elektrische schakel of regelapparatuur Niet elke vonk zal tot ontsteking van het mengsel leiden Hiervoor moet voldoende energie worden toegevoerd om een zelfstandige verbranding van het mengsel op gang te brengen Deze hoeveelheid wordt aangeduid met de term minimum ontstekingsenergie en kan voor een specifiek mengsel experimenteel worden bepaald Ontsteking door hete oppervlakken Hierbij vindt ontsteking plaats wanneer de temperatuur van het hete oppervlak tenminste gelijk is aan de minimale ontstekingstemperatuur van de stofwolk De waarde hiervan is voor vele stoffen bekend en gelijk aan de ontbrandingstemperatuur van de stof zelf Hete oppervlakken ontstaan vaak door overmatige wrijving in mechanische apparatuur bijvoorbeeld bij warmgelopen lagers of aanlopende draaiende delen Ontsteking door gloeiende stoflagenDit kan voorkomen wanneer op een warm oppervlak een dun laagje stof bij een relatief nog lage temperatuur de zogenaamde glimtemperatuur gaat gloeien Ook zijn kleinere deeltjes gemakkelijker te ontsteken en kan de verbranding zich sneller uitbreiden Aangenomen wordt dat boven een deeltjesgrootte van ca 04mm geen problemen ontstaan Maar bij de verwerking hiervan kan uiteraard wel weer stof van kleinere afmetingen ontstaan Ook de concentratievan de deeltjes in de stofwolk speelt een belangrijke rol Explosiegrenzen We onderscheiden twee grenzen in de stofconcentratie Ten eerste de onderste explosiegrens waarbij de concentratie van de deeltjes te laag is om een explosieve verbranding in stand te houden Globaal zal voor de meeste materialen deze concentratie zon 20 60 gm3 lucht bedragen Bij de bovenste explosiegrens met een ordegrootte van ca 2 6 kgm3 lucht is de concentratie aan stofdeeltjes zo hoog dat de ontstane verbranding zichzelf smoort Wanneer de optredende concentratie tussen beide grenzen ligt kan er dus een gevaarlijke situatie ontstaan De explosiegrenzen maken duidelijk hoe gevaarlijk afgezette stoflagen kunnen zijn Een stoflaag van circa 1mm afgezet op een vierkante meter bevat al gauw 05 1 kg materiaal Door opwerveling kan hierbij dus al snel een explosief mengsel ontstaan Daarnaast mag de bovenste explosiegrens niet tot het idee leiden om dan maar zo stoffig mogelijk te werken Zelf als de concentratie boven deze grens ligt kan door uitzakking van deeltjes een situatie ontstaan die wel explosief wordt Vochtigheid Behalve de deeltjesgrootte spelen ook het vochtpercentage en de massa van de deeltjes een rol Bij een hogere vochtigheid zijn de deeltjes minder makkelijk te ontsteken omdat een deel van de energie in het verdampen van het vocht gaat zitten terwijl ook de verbrandingssnelheid lager zal liggen Door de hogere vochtigheid zullen de deeltjes ook eerder samenklonteren waardoor in feite de deeltjesgrootte toeneemt Ook de massadichtheid van de deeltjes is belangrijk Zwaardere deeljes zullen minder makkelijk elementen Een brandbare fijn verdeelde stof zuurstof en een ontstekingsbron Alle drie moeten op zich weer aan zekere voorwaarden voldoen om daadwerkelijk tot een explosie te komen Kenmerken van de stof Belangrijk bij de stof zijn de brandbaarheid de deeltjesgrootte en de concentratie In principe kunnen alle brandbare stoffen onder de juiste omstandigheden tot een stofexplosie leiden Maar de gevoeligheid voor en de sterkte van de explosie verschillen sterk per materiaal Bekende explosiegevoelige stoffen zijn suiker meel poederkool houtmot melkpoeder maar ook producten als metaalpoeders en plastics kunnen exploderen De gevoeligheid voor een stofexplosie kan voor een materiaal worden aangegeven met de zogenaamde Kstwaarde en de maximale explosiedruk pmax De Kstwaarde geeft aan hoe snel een drukstijging dpdt kan optreden De waarden kunnen in een 1m 3 testvat worden gemeten Hoe hoger deze waarden hoe explosiegevoeliger en dus gevaarlijker het materiaal is zie tabel 1 De explosiegevoeligheid van een bepaalde stof wordt sterk beinvloed door de deeltjesgrootte In principe geldt hier hoe kleiner hoe gevaarlijker Hoe kleiner de deeltjes zijn hoe makkelijker ze kunnen worden opgewerveld en in de stofwolk blijven g 6 6 5 12 11 9 9 9 30 3 zelfontbranding overig onbekend wrijving hete oppervlakte statische electriciteit werkzaamheden electrische vonken mechanische vonken broeismeulen Dit artikel is afkomstig uit Solids ProcessingBenelux wwwsolidsprocessingnl Vezor Media Figuur 1 Diverse ontstekingsbronnen en hun aandeel in het ontstaan van stofexplosies Tabel 1 Waarden van Kst en Pmax voor enkele materialen Het betreft hier ontwerpwaarden zoals soms in de literatuur aangegeven waarbij helaas geen waarde voor de fijnheid van de stof wordt vermeld 57 feren gevaar kunnen lopen Als eindresultaat hiervan dient een duidelijk omschreven explosieveiligheidsdocument van een betreffend bedrijf te worden opgesteld De basisgedachte hierachter vormt het minimaal vereiste veiligheidsniveau om explosiegevaar te voorkomen in alle processtappen van een bedrijf In de richtlijn worden technische maatregelen beschreven om explosies te voorkomen enof de gevolgen beheersbaar te houden Verder worden er organisatorische maatregelen genoemd als opleiding en instructie van het personeel periodieke inspecties en onderhoud Tenslotte is er nog sprake van maatregelen in de coordinerende sfeer zoals het aangeven van gevarenzones letten op het naleven van de voorschriften etc Apparatuur die mag worden gebruikt in explosiegevaarlijke gebieden moet voldoen aan de eisen uit de Europese productrichtlijn de bekende Atex 95 Alert zijn Zoals eerder gesteld valt ondanks alle maatregelen een stofexplosie nooit geheel uit te sluiten De werknemer in een procesomgeving waar dit risico bestaat vormt hierbij een belangrijk element Wanneer hij zich blijft realiseren wat er zou kunnen gebeuren en alert blijft op gevaarlijke situaties is er al veel gewonnen De instructieve video over stofbranden en explosies bij You Tube onder de titel Combustible dust An insidious hazard spreekt ongetwijfeld tot de verbeelding Een aantal van de fotos bij dit artikel zijn uit deze video overgenomenn wwwyoutubecomwatchv3d37Ca3E4fA Voorkomen en bestrijden STOFBESTRIJDING gebruik van geleidende materialen en het uitsluiten van elektrische vonken door toepassing van de voorgeschreven explosievrije schakel en regelapparatuur Ook alertheid op stofafzettingen op hete oppervlakken en zo veel mogelijk systemen toepassen die vonken kunnen detecteren en doven ondersteunen een explosieveilig beleid Grip op gasstofmengsels Het is mogelijk om de explosiekans van een stofgasmengsel te verlagen door het aan de lucht toevoegen van inerte gassen als stikstof en kooldioxide Hierdoor vermindert het vrije zuurstofgehalte en neemt het explosierisico af Een afgebakende en nagenoeg afgesloten ruimte moet de hoeveelheid toe te voeren gas beperkt houden De benodigde mate van inertisatie per stof verschilt nogal omdat ook bij lage zuurstofconcentraties sommige producten nog steeds kunnen ontbranden Deze toepassing is eigenlijk alleen geschikt voor zeer gevaarlijke stoffen waarbij ook het zuurstofniveau continu moet worden beheerst Ook ter voorkoming van broei in silos worden dergelijke systemen toegepast Beperking van de gevolgen Ondanks alle genomen maatregelen om de kans op stofexposies zo klein mogelijk te houden zit een ongeluk in een klein hoekje Dan is het raadzaam te zorgen dat de gevolgen beheersbaar blijven Explosievast bouwenOmdat de opgebouwde druk tijdens de explosie bij benadering bekend is kan in principe de apparatuur zo sterk worden gebouwd dat de explosie geen schade aanricht Dit wordt alleen toegepast als absoluut geen materiaal oorspronkelijk of ten dele verbrand vrij mag komen bijvoorbeeld bij giftige stoffen of dampen Bovendien zal dit vanwege de kosten alleen voor kleine ruimten lonen Toepassen van drukontlastingDeze veel toegepaste methode zorgt dat de druk in de afgesloten ruimte niet te hoog oploopt Dit gebeurt in de praktijk door het inbouwen van zwakke plekken in de omsluitende wanden of het dak zoals explosieluiken breekplaten en dergelijke Deze openen zich door een relatief geringe overdruk om te voorkomen dat de druk verder oploopt Over grootte uitvoering en reactietijd van dergelijke ontlastingsluiken bestaan duidelijke voorschriften maar een aantal randvoorwaarden dient in acht te worden genomen Daar bij het openspringen van de luiken een hoeveelheid heet stof en gas zal vrijkomen mag dit niet in ruimten uitstromen waar mensen zich kunnen bevinden of waar de mogelijkheid van een vervolgexplosie bestaat zoals door het opwervelen van stof Kabels en deugdelijke scharnieren garanderen dat er geen gevaar optreedt als de luiken opengaan Ook het na een drukontlasting weer te snel sluiten van de luiken kan tot problemen leiden De drukontlasting verlaagt de druk tot omgevingsdruk maar in de apparatuur kunnen zich nog hete gassen bevinden Bij het op dat moment sluiten van de luiken ontstaat na afkoeling onderdruk in bijvoorbeeld een reactievat Als dat daarop niet is berekend treedt alsnog schade op Compartimentering Door tussen de verschillende gedeelten van een proces of bedrijf barrieres aan te brengen slaat een optredende explosie niet over naar een ander gedeelte van de installatie of naar ruimtes waar zich mensen kunnen ophouden Met het opzetten van dergelijke compartimentering zal al bij het ontwerp van de installatie rekening moeten worden gehouden In de Europese silocode ook in Nederland gebruikt onder de naam NENEN 19914 worden richtlijnen gegeven om de mogelijkheid van stofexplosies in silos en vergelijkbare apparatuur te berekenen In Europa is ook de Atex 137 richtlijn sinds juni 2006 verplicht Deze richtlijn bevat oa minimumvoorschriften voor de veiligheid van werknemers die in explosieve atmosSolids Processing Nr 3 juni 2010 56 Solids ProcessingBenelux wwwsolidsprocessingnl Vezor Media wwwcamfilfarrapccom De Gold Series Stofafscheiders hebben zichzelf bewezen goed te functioneren in deze toepassingen Pesticiden en insecticiden zijn veel voorkomende en gevaarlijke toxische stoffen die in een stofafscheider worden afgevangen Filtermedia selectie is vooral van belang voor chemische processen en bij elke toepassing zijn specifieke oplossingen beschikbaar Camfil Farr APC biedt een verscheidenheid aan filtermedia opties Daarnaast zijn de juiste dimensionering en luchtvolumeberekeningen van cruciaal belang voor het optimaal functioneren van de stofafscheider
PROCES MEDIA
Solids Processing Fluids Processing MB Maintenance SchuettgutPortal
Ontvang onze nieuwsbrief
Nieuwsbrief archief
Volg ons
Linked
MAGAZINE
Abonneren
Service en contact
ContactDisclaimerPrivacyAdverterenInloggen controlpanel