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

       

ARTIKEL
Basisbegrippen en de explosievijfhoek Stofexplosies deel 1
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.

Basisbegrippen en de explosievijfhoek

Stofexplosies deel 1

Dit is het eerste artikel in een reeks over stofexplosies waarin u de huidige kennis op dit terrein verzameld vindt. Randvoorwaarden voor het ontstaan van explosies en de preventiemogelijkheden alsmede regelgeving passeren de revue. Bovendien zal de stand van zaken op het gebied van beveiligingsmethoden worden besproken. Waar mogelijk en zinvol leggen we een link naar een praktijksituatie. We starten hier met de basisbegrippen rond stofexplosies, waarna in de loop van dit jaar Atex-regelgeving, zone-indeling, markering en de bespreking van een praktijksituatie aan bod komen.

Gerelateerde expertise

Dit is het eerste artikel in een reeks over stofexplosies waarin u de huidige kennis op dit terrein verzameld vindt Randvoorwaarden voor het ontstaan van explosies en de preventiemogelijkheden alsmede regelgeving passeren de revue Bovendien zal de stand van zaken op het gebied van beveiligingsmethoden worden besproken Waar mogelijk en zinvol leggen we een link naar een praktijksituatie We starten hier met de basisbegrippen rond stofexplosies waarna in de loop van dit jaar Atexregelgeving zoneindeling markering en de bespreking van een praktijksituatie aan bod komen Arnold de Rouw Stofexplosies deel 1 Basisbegrippen en de explosievijfhoek Dit is het eerste artikel in een reeks over stofexplosies waarin u de huidige kennis op dit terrein verzameld vindt Randvoorwaarden voor het ontstaan van explosies en de preventiemogelijkheden alsmede regelgeving passeren de revue Bovendien zal de stand van zaken op het gebied van beveiligingsmethoden worden besproken Waar mogelijk en zinvol leggen we een link naar een praktijksituatie We starten hier met de basisbegrippen rond stofexplosies waarna in de loop van dit jaar Atexregelgeving zoneindeling markering en de bespreking van een praktijksituatie aan bod komen Explosiebeveiliging werd tot een aantal decennia geleden veelal in verband gebracht met gas en dampexplosies Het beveiligen van installaties tegen stofexplosies stond toen nog in de kinderschoenen En in de zeldzame gevallen dat er sprake was van stofexplosiegevaar werden de bekende technieken van gasexplosiegevaar gebruikt Apparatuur speciaal ontwikkeld en gekeurd om stofexplosies te voorkomen was moeilijk of helemaal niet te verkrijgen Met betrekking tot de explosiebeveiliging Solids ProcessingNr 2 april 20115253Solids ProcessingNr 2 april 2011 om stofexplosies te voorkomen zijn gebaseerd op het elimineren van een van deze voorwaarden We komen hier later nog uitgebreid op terug Brandbare stoffen Welke stoffen komen in aanmerking Bijna alle stoffen als ze voldoende fijn zijn We denken hierbij aan een korrelgrootte van 05 mm of kleiner Voor poeders zoals zaagsel meel en kunststof hebben we weinig verbeeldingskracht nodig om deze stoffen te associeren met stofexplosies Een ogenschijnlijk onbrandbaar materiaal als ijzer zal aan onze verbeeldingskracht meer eisen stellen Maar als ijzer voldoende fijn is vormt het ook een potentiele gevarenbron voor een stofexplosie In de grafiek stoffen is te zien dat stofexplosies met metaal toch nog een aandeel van tien procent hebben op het totaal aan stofexplosies Elke stof heeft zijn specifieke eigenschappen die van belang zijn voor de explonieuwe luchtstroom weer een explosieve stofwolk ontstaan Stof kan dus steeds opnieuw een explosief stofmengsel vormen bij gas is dit onmogelijk De vijfde factor die van invloed is opsluiting In de buitenlucht zal nooit een stofexplosie ontstaan Het opgewaaide stof zal hooguit verbranden Stofexplosies kunnen wel voorkomen in een gebouw in een silo of in een mijn Dit zijn allemaal gebieden waar een drukopbouw zal plaatsvinden in het geval van een explosie De drukopbouw die ontstaat zal binnen korte tijd toenemen tot circa 10 bar Normale silos of gebouwen zijn voor deze drukopbouw niet geconstrueerd en zullen het begeven Als we de explosiedriehoek uitbreiden met deze twee voorwaarden dan ontstaat de explosievijfhoek in de figuur Explosievoorwaarden weergegeven door de zwarte kaders en verbindingspijlen Met deze explosievijfhoek zijn alle voorwaarden voor het ontstaan van een stofexplosie genoemd Met behulp van deze kennis kunnen we maatregelen treffen om stofexplosies te voorkomen Nemen we een van deze voorwaarden weg of voldoen we er niet aan dan zal er geen stofexplosie ontstaan Alle bekende methoden uit zal het gaan smeulen Deze smeulende resten vormen op zichzelf al een ontstekingsbron een beetje wind zorgt voor de juiste stofluchtverhouding We kunnen wachten op een stofexplosie Praktisch gezien kan dit ook de situatie zijn die we aantreffen in de industrie Het stof zal zich verzamelen op horizontale vlakken en hier een stoflaag vormen Openen we een deur dan kan de tocht er toe leiden dat het stof opdwarrelt en zich vermengt met de ons omringende lucht We hebben nu de situatie zoals bij de beschreven proef Een vlam of een vonk van voldoende energie zal een stofexplosie veroorzaken met eventueel desastreuze gevolgenOpwervelend stof Hiermee is nog een voorwaarde genoemd die niet onbelangrijk is We moeten er namelijk voor zorgen dat er voldoende zuurstof tussen de poederdeeltjes aanwezig is De juiste verhouding tussen zuurstof en poederdeeltjes is belangrijk we komen hier later nog op terug bij de behandeling van de explosiegrenzen Tussen stof en gas bestaat dus een belangrijk verschil Stof slaat neer op horizontale oppervlakken en blijft liggen Gas zal zich afhankelijk van de soortelijke massa vermengen met lucht en vrij snel niet meer explosiegevaarlijk zijn Bij opwervelend stof ontstaat een explosieve stofwolk Als de oorzaak van het opwervelen weg is daalt het stof weer neer en kan bij een er plaatsvonden blijven bewust beperkt tot een kleine kring direct betrokkenen De schade die ontstond was vaak klein en alleen materieel van aard zonder persoonlijk letsel Toch kan onachtzaamheid wel degelijk leiden tot ernstige incidenten met een grote impact Iedereen ligt de mijnramp in Chili met een goede afloop nog vers in het geheugen Ik vraag mij dan altijd af hoeveel incidenten er aan vooraf zijn gegaan Deze zullen onder de noemer kleine incidenten vallen De ondertoon hiervan is wel dat we altijd attent moeten blijven en het gevaar niet mogen onderschatten Kleine voorvallen vormen een goede waarschuwing Explosiedriehoek Met stofexplosies zijn of worden we bewust of onbewust geconfronteerd Wie kent niet de demonstratie met melkpoeder We laten in een vlam melkpoeder neerdalen met als gevolg een flinke steekvlam Bewust of misschien ook onbewust veroorzaken we al een ministofexplosie We voldoen met deze eenvoudige proef al aan de drie voorwaarden voor het ontstaan van een explosie brandbaar materiaal een ontstekingsbron en zuurstof Voor gassen zijn deze drie voorwaarden voldoende om een explosie te veroorzaken In het schema van de explosievoorwaarden worden de drie onderdelen brandbaar materiaal in de vorm van een stoflaag zuurstof en een ontstekingsbron van de explosiedriehoek weergegeven door rode kaders en verbindingspijlen Stof is complexer In tegenstelling tot gas dat zich gemakkelijk met lucht vermengt tot een explosief gasluchtmengsel ligt de zaak bij stof iets complexer Bij de handeling waar we het melkpoeder in de vlam strooien of erin blazen ontstaat namelijk een niet onbelangrijke voorwaarde voor een stofexplosie We vermengen het poeder met de aanwezige lucht en zorgen op deze manier voor voldoende zuurstof tussen de poederdeeltjes met een snelle ontbranding als gevolg Als het poeder op een schoteltje ligt en we steken dit aan gebeurt er niets Hoogin het algemeen zijn in de achterliggende decennia een groot aantal bestaande technieken verbeterd Ook zijn er nieuwe technieken aan toegevoegd Met de komst van Atex werden de voorschriften aangescherpt om bedrijven te dwingen ook daadwerkelijk maatregelen te treffen om stofexplosies te voorkomen Kleine voorvallen Op veel plaatsen waar de kans op een stofexplosie aanwezig is zijn mensen zich niet bewust van het aanwezige gevaar Iedereen kan nog wel bedenken dat hout en meelverwerkende bedrijven binnen de sector vallen waar de kans op een stofexplosie levensgroot aanwezig is Maar overal waar er stof met lucht is vermengd bestaat in principe explosiegevaar Tot nu toe kwamen niet veel ernstige incidenten in de Benelux in de openbaarheid Maar de legio meer incidenten die g Dit artikel is afkomstig uit Solids Processing Benelux wwwsolidsprocessingnl Vezor Media Explosievoorwaarden StoffenSiloschade door stofexplosie Basisbegrippen en de explosievijfhoekVEILIGHEID siegevoeligheid Een rijke bron van informatie in dit kader is de Gestis stoffen databank 1 Van ruim 4000 stoffen is alle relevante informatie te vinden zoals bijvoorbeeld de minimum ontstekingsenergie van een bepaalde stof de explosiegrenzen en soortelijke massa Met welke stoffen komen vaak explosies voor Als we de grafiek bekijken dan zien we dat hout een zeer groot aandeel heeft namelijk 34 procent Niet onbelangrijk is ook het aandeel van 24 procent voor de graanverwerkende industrie de diervoederindustrie en bakkerijen Ontstekingsbronnen Bij stofexplosies onderscheiden we acht mogelijke ontstekingsbronnen Mechanische vonken bijvoorbeeld bij slijpwerkzaamheden Warme oppervlakten bijvoorbeeld ontstaan door overbelasting van motoren elektronica onderdelen die heet worden wrijving Statische elektriciteit ontstaan door wrijving Open vuur afkomstig van bijvoorbeeld een aansteker snijbrander of andere verwarmingsbron Elektrische vonken bijvoorbeeld ontstaan bij laswerkzaamheden lichtschakelaars Blikseminslag Zwerfstromen ontstaan bij foutieve of geen aarding van installaties Elektromagnetische straling Zoals te zien in de figuur Ontstekingsbronnen worden de meeste explosies veroorzaakt door mechanische vonken Hierboven noemden we al de mogelijke slijpwerkzaamheden maar dit is een bewuste actie Mechanische vonken kunnen ook ontstaan door ronddraaiende onderdelen die elkaar raken zoals metaal op metaal Een voorbeeld is het snaarwiel dat aanloopt tegen de beschermkap Elektrische apparaten hebben een klein aandeel in het ontstaan van stofexplosies slechts vier procent Opvallend omdat elektronica steeds verder doordringt in allerlei installaties We willen steeds meer meten en kunnen controleren Motoren kleppen verlichting enz worden ook veelvuldig toegepast allemaal potentiele ontstekingsbronnen Het lage percentage kan betekenen dat de beveiliging van deze producten zich op een hoog niveau bevindt Een andere benadering kan zijn dat we voorzichtiger met elektrische apparaten omgaan Dit onderscheid laat zich waarschijnlijk verklaren door de lange historie van meet en regelapparatuur toegepast in een explosiegevaarlijk gebied De beoordeling van mechanische onderdelen op hun explosieveiligheid is dus van de laatste jarenn Het volgende artikel in deze reeks handelt over de eigenschappen van stoffen waaronder onderste en bovenste explosiegrens gerelateerd aan de Atexregelgeving 1 Gestis databank voor stoffen httpbiadeitrustdebiadelpextd ftemplatesfnmainhhtm De grafieken hebben betrekking op de Duitse markt Filmpjes met stofexplosies httpwncomDustexplosion Arnold de Rouw is naast salesengineer bij PepperlFuchs freelance trainer auteur en vertaler op het gebied van explosieveiligheid Solids ProcessingNr 2 april 201154 Solids Processing Benelux wwwsolidsprocessingnl Vezor Media Vergelijking stof met gas In onderstaande tabel zijn een aantal verschillen tussen gas en stof samengevat Een korte toelichting op de tabel is hier op zijn plaats Bij stofexplosies kunnen we geconfronteerd worden met een primaire en secundaire explosies De primaire explosie is de eerste explosie die door de luchtverplaatsing nieuw stof doet opwervelen en daarmee een tweede of zelfs een derde explosie veroorzaakt Stof is zichtbaar en dus kunnen we het gevaar onderkennen in tegenstelling tot gas Zeker als het gas geurloos is dan ontstaat er acuut gevaar Als we de verlichting in een gebouw aandoen dan heeft de vonk die de schakelaar veroorzaakt al voldoende energie om de zaak te laten exploderen De samenstelling van een stofwolk is niet homogeen Dit betekent dat bij een stofwolk de omstandigheden nooit gelijk zijn zelfs niet binnen dezelfde stofwolk Dit maakt het ook moeilijk om kengetallen van stoffen te verkrijgen zoals bijvoorbeeld de onderste explosiegrens Bij gassen zijn deze grenzen nauwkeurig vast te stellen Onderscheid in de benadering van stof ten opzichte van gas of damp Stof Gas Explosie Kettingreactie een primaire Totale verbranding van de gaswolk explosie kan een nieuwe stofwolk veroorzaken die ook weer explodeert secundaire explosie Resten Onverbrande resten slaan weer Geen neer en kunnen een nieuw gevaar gaan vormen Ventilatie Ongewenst door opwervelend stof Toepasbaar kan het explosiegevaar kan het explosiegevaar toenemen verminderen Accumulatie Stof hoopt zich op en kan opnieuw Gas zal zich verspreiden en de een explosief mengsel gaan vorming van een nieuw explosief vormen mengsel is uitgesloten Visueel Stof is zichtbaar Gaswolken zijn onzichtbaar Samenstelling Een stofwolk is niet homogeen Een gaswolk is altijd homogeen Ontstekingsbronnen
PROCES MEDIA
Solids Processing Fluids Processing MB Maintenance SchuettgutPortal
Ontvang onze nieuwsbrief
Nieuwsbrief archief
Volg ons
Linked
MAGAZINE
Abonneren
Service en contact
ContactDisclaimerPrivacyAdverterenLogin controlpanel