Industriële stofexplosies vormen een ernstig gevaar dat kan voorkomen in verschillende industriële omgevingen. Deze gebeurtenissen kunnen grote schade aanrichten aan eigendommen, apparatuur en zelfs mensenlevens. Om het risico op stofexplosies te minimaliseren, moeten industriële fabrikanten de oorzaken, de brandbaarheid van stof en de codes en normen die van toepassing zijn op industriële stofexplosies begrijpen. In deze blog bespreken we verschillende onderwerpen met betrekking tot de veiligheid van stofexplosies, waaronder:
- Waardoor ontstaan stofexplosies in de procesindustrie
- Explosieveiligheid bij brandbare stoffen
- Waarom is explosieveiligheid belangrijk voor industriële fabrikanten
- Wat is ATEX?
- Hoe bepaal je de ontvlambaarheid van een industriële stof?
- Hoe meet je het potentiele gevaar van een stofexplosie?
- Hoe kan je de gevolgen van industriële stofexplosies verminderen
- De best mogelijke oplossingen om de effecten van stofexplosies te verminderen
Waardoor ontstaan stofexplosies in de procesindustrie
Stofexplosies kunnen voorkomen in verschillende industriële omgevingen. Deze gebeurtenissen worden meestal veroorzaakt door de ontsteking van een brandbare stofwolk in een afgesloten ruimte. Dit kan worden veroorzaakt door een aantal bronnen, waaronder vonken, open vuur of elektrische stroom. Daarnaast kunnen stofexplosies ook ontstaan door onjuiste stofafzuiging, ventilatie, inadequate onderdrukkingssystemen of de ophoping van stof op oppervlakken door een gebrek aan bronafzuiging.
Het gebruik van standaard stoffilters resulteert vaak in onder- of overextractie als gevolg van ongebalanceerde emissiebeheersing. Vooral voor grotere locaties en complexere productieprocessen volstaan gestandaardiseerde oplossingen niet. Dit kan leiden tot explosierisico’s in verschillende bedrijfstakken. Het is niet de eerste keer dat het nieuws bericht over een chemische explosie, gevaarlijke meelstofbom of suikerstofexplosie.
Om het risico op een stofexplosie te verminderen, moeten fabrikanten maatregelen nemen om ervoor te zorgen dat potentiële ontstekingsbronnen worden geëlimineerd en dat er goede stofafscheidingssystemen met onderdrukkingssystemen aanwezig zijn.
Explosieveiligheid bij brandbare stoffen
Veiligheid bij stofexplosies is essentieel voor industriële fabrikanten. Stofexplosies kunnen grote materiële schade veroorzaken en als ze niet goed onder controle worden gehouden, kunnen ze zelfs dodelijke slachtoffers maken. De eerste stap in stofexplosieveiligheid is het identificeren van de potentiële ontstekingsbronnen in de omgeving. Dit omvat alle bronnen van hitte, vonken, open vuur of elektrische stroom. Zodra deze bronnen zijn geïdentificeerd, moeten fabrikanten stappen ondernemen om het risico op een stofexplosie te verminderen. Dit omvat het volgen van veilige werkpraktijken, zoals het vermijden van activiteiten die stofwolken veroorzaken en brandbaar stof uit de buurt houden van ontstekingsbronnen. Weten hoe je een effectief stoffiltersysteem selecteert, helpt ook bij het voorkomen van stofexplosies.
Waarom is explosieveiligheid belangrijk voor industriële fabrikanten
Het belang van stofexplosieveiligheid voor industriële fabrikanten kan niet genoeg worden benadrukt. Om het risico op een stofexplosie te verkleinen, moeten fabrikanten de ATEX-richtlijn en de ontvlambaarheid van stof begrijpen en de juiste stappen nemen om het risico op een stofexplosie te verkleinen. Dit omvat het volgen van veilige werkpraktijken, het installeren van de juiste systemen voor stofafzuiging, ventilatie en onderdrukking en het regelmatig inspecteren van apparatuur op potentiële ontstekingsbronnen. Ook wordt vaak over het hoofd gezien hoe belangrijk het is om de juiste ATEX-gecertificeerde apparatuur te kiezen.
Wat is ATEX?
ATEX is een afkorting voor ATmosphere EXplosible. De naam ATEX wordt ook gebruikt voor twee Europese richtlijnen (ATEX 153 en ATEX 114) met betrekking tot explosieveilige elektrische plaatsing en mechanische apparatuur. De ATEX-richtlijn, ook bekend als de ‘2014/34/EU-richtlijn’, is een reeks voorschriften van de Europese Unie die zijn opgesteld om de gevolgen van industriële stofexplosies tot een minimum te beperken.
De ATEX-richtlijn bevat veiligheidseisen voor alle elektrische en niet-elektrische apparatuur die wordt gebruikt op Europese locaties waar een explosieve atmosfeer aanwezig kan zijn. Dit omvat gebieden met brandbare stof, vloeistoffen of gassen. De ATEX-richtlijn wordt geïmplementeerd door middel van certificeringen en testprocedures om ervoor te zorgen dat de apparatuur zo is ontworpen en gebouwd dat deze voldoet aan de veiligheidseisen.
ATEX wijst gevaarlijke materialen aan, zoals explosieven, maar ook stof. Het stelt eisen aan bedrijven die met deze materialen omgaan en ze vervoeren. Daarom moeten bedrijven hun werknemers beschermen tegen explosiegevaar.
Hoe bepaal je de ontvlambaarheid van industrieel stof?
Om de brandbaarheid van stof te bepalen, moeten industriële fabrikanten eerst het classificatiesysteem voor brandbaar stof begrijpen. Het classificatiesysteem voor brandbaar stof verdeelt stof in vier categorieën:
- Klasse 1 (verwijderbaar stof)
- Klasse 2 (niet-verwijderbaar stof)
- Klasse 3 (steriel stof)
- Klasse 4 (ontvlambaar stof).
Elk van deze categorieën heeft verschillende eigenschappen en kenmerken die bepalen hoe het zou reageren op een ontstekingsbron. Stof van klasse 1 is bijvoorbeeld het meest explosief, terwijl stof van klasse 4 het minst explosief is. Zodra een fabrikant het type stof heeft geïdentificeerd, kan hij stappen ondernemen om het risico op een stofexplosie te beperken.
Hoe meet je het potentiele gevaar van een stofexplosie?
Er zijn veel parameters om de potentiële impact van een stofexplosie te evalueren. Deze parameters zijn onder andere
- Kst-waarde: gebruikt voor het meten van de maximale drukstijging of drukstijgsnelheid. Het meet de relatieve ernst van een stofexplosie
- Pmax: gebruikt om de maximale druk aan die ontstaat bij een explosie
- MIE & MEC: gebruikt voor de minimale energie (minimum ignition energy) die nodig is om te ontbranden en voor de kleinste hoeveelheid stofconcentratie (minimum explosible concentration) die nodig is om een explosie te veroorzaken
- MESG: Staat voor Maximum Experimental Safety Gap. Wordt gebruikt om ontvlambare gassen te classificeren.
- TLayer: meet de dikte van de stoflaag die nodig is voor een explosie
- T5mm: De minimumtemperatuur die nodig is om een bepaald stof te laten ontbranden
- Pred: bepaalt de maximale drukstijging die tijdens een explosie kan worden geproduceerd
Al het bovenstaande wordt gebruikt om de kans op een stofexplosie te evalueren en om de meest doeltreffende strategieën te bepalen. Bovendien kunnen ze allemaal worden bepaald door middel van testen of wiskundige modellen. Door deze parameters te begrijpen, kunnen industriële fabrikanten stappen ondernemen om het risico op een stofexplosie te verminderen en de veiligheid van hun activa en personeel te garanderen.
Wat is een Kst-waarde?
Om de lucht te klaren over de afkorting: K is een wiskundig steno voor een constante, st staat voor ‘staub’ – het Duitse woord voor stof. De Kst-waarde is een internationaal overeengekomen snelheid van drukstijging, wat een van de parameters is die de mogelijke ernst van een stofexplosie uitdrukken. Dit betekent dat verschillende poeders verschillende explosierisico’s hebben. Dit kan worden berekend met behulp van de formule:
Kst = (dP/dt)max * V1/3 .
We classificeren poeders in groepen, ook wel ‘St-klassen’ genoemd, als volgt:
| Poeder Classificatie | Kst Waarde [bar.m/s] [bar .m/s] | Toelichting |
| St0 | 0 | Niet explosief |
| St1 | 1-200 | Zwakke explosie |
| St2 | 201-300 | Sterke explosie |
| St3 | >300 | Zeer Sterke explosie |
Wat is PMax-waarde?
Pmax is de maximale druk (P) die kan worden geproduceerd door een stofexplosie. Het is een kritieke parameter voor de veiligheid van stofexplosies, omdat de grootte van de druk die door een explosie wordt geproduceerd, kan leiden tot grote schade aan eigendommen en apparatuur.
PMax-waarden worden bepaald door testen of door wiskundige modellen te gebruiken om de explosieve druk van een stofwolk te voorspellen. Bij het ontwerpen van systemen voor stofexplosieveiligheid is het belangrijk om rekening te houden met de PMax-waarde van het stof om er zeker van te zijn dat het systeem geschikt is voor de taak.
Zodra een explosie begint, wordt er warmte geproduceerd die tot een drukverhoging leidt. Pmax wordt daarom gemeten door een materiaal te dispergeren in een bolvormige testkamer van 20 liter. De Pmax-waarde wordt gemeten met de onveranderde basisvergelijking: PMAX = (tJ – tA).
Wat is MIE &MEC?
Minimale ontstekingsenergie (Minimal Ignition Energy) is de minimale energie die nodig is om een stofwolk te ontsteken. MIE is een belangrijke factor voor de veiligheid van stofexplosies, omdat het wordt gebruikt om het potentieel voor een stofexplosie te evalueren en de meest effectieve ontstekingspreventiemethoden te identificeren. MIE kan gemeten worden met verschillende testmethodes en is belangrijk om de ontvlambaarheid van een stof te begrijpen.
MEC staat voor ‘Minimale Explosieve Concentratie’. Dit heeft betrekking op de kleinste hoeveelheid stof in de lucht die kan ontbranden om een explosie te veroorzaken.
Wat is MESG?
De ‘Maximum Experimental Safety Gap’ is een gestandaardiseerde meting van hoe gemakkelijk een gasvlam door een smalle opening gaat die wordt begrensd door warmte absorberend metaal. De MESG classificeert brandbare gassen voor het ontwerp of de selectie van elektrische apparatuur of vlamdovers in gevaarlijke omgevingen. Voorbeelden van brandbare gassen zijn Acetyleen, Waterstof, Ethyleen en Propaan.
Wat is T-Layer?
De laagdikte (TLayer) is de dikte van de stoflaag die nodig is voor een stofexplosie. TL-laag is een belangrijke parameter voor de veiligheid van stofexplosies, omdat deze wordt gebruikt om het potentieel voor een stofexplosie te evalueren en de meest effectieve beperkingsstrategieën te identificeren. TL-laag kan worden bepaald door testen of door wiskundige modellen.
Wat is T5mm?
T5mm is de minimumtemperatuur waarbij een stofwolk ontbrandt. T5mm is een belangrijke parameter voor de veiligheid van stofexplosies, omdat deze kan worden gebruikt om het potentieel voor een stofexplosie te evalueren en de meest effectieve ontstekingspreventiemethoden te identificeren. T5mm wordt meestal bepaald door testen of door wiskundige modellen.
Wat is Pred?
De gereduceerde druk, of ‘Pred’, is de maximale drukstijging die kan worden veroorzaakt door een stofexplosie. Pred is een belangrijke parameter voor de veiligheid van stofexplosies, omdat deze kan worden gebruikt om de kans op een stofexplosie te evalueren en de meest effectieve onderdrukkingsmethoden te identificeren. Pred wordt meestal bepaald door testen of door wiskundige modellen.
Hoe kan je de effecten van industriële stofexplosies verminderen
Om het risico op een stofexplosie te verminderen, moeten industriële fabrikanten de oorzaken, de ontvlambaarheid van stof en de geldende codes en normen begrijpen. Dit omvat de volgende acties
- veilige werkpraktijken / housekeeping
- het installeren van de juiste stofafzuig-, ventilatie- en onderdrukkingssystemen, afgestemd op uw behoeften
- het regelmatig inspecteren van apparatuur op potentiële ontstekingsbronnen.
Door deze richtlijnen te volgen en de ATEX-richtlijn na te leven, kunnen fabrikanten de gevolgen van industriële stofexplosies beperken. Lees meer over Hoe kies je een effectief industrieel ontstoffingssysteem.
Bepaalde stoffen hebben meer kans om te ontbranden dan andere, en inzicht in het classificatiesysteem voor brandbaarheid kan fabrikanten helpen om te bepalen met welk type stof ze te maken hebben en om weloverwogen beslissingen te nemen als het gaat om de veiligheid van stofexplosies. Door de oorzaken van stofexplosies te begrijpen en de juiste stappen te ondernemen om het risico op een stofexplosie te verminderen, kunnen industriële fabrikanten ervoor zorgen dat hun bedrijfsterrein veilig is en hun personeel beschermd is.
De best mogelijke oplossingen om de effecten van stofexplosies te verminderen
Met de juiste apparatuur en een uitgebalanceerd afzuigsysteem, afgestemd op de vereisten van uw locatie, kunt u veilig werken en mensen en bedrijfsmiddelen beschermen. Minder blootstelling van de gebruiker en naleving van de veiligheidsvoorschriften zouden bovenaan de prioriteitenlijst van elke fabrikant moeten staan.
Naast explosieveiligheid zijn er nog veel meer redenen om prioriteit te geven aan effectieve stofbehandeling. Naast een gezonde werkomgeving leidt een effectieve stofafzuiging ook tot minder klachten en afwijzingen.
In 25 jaar is JOA Air Solutions uitgegroeid tot de meest vertrouwde partner in explosieveiligheid voor de grootste fabrikanten wereldwijd met de meest complexe processen. Onze oplossingen omvatten:
- Bronverwijdering: Preventie van de opbouw van brandbaar stof
- Verminderde explosiezonering
- Housekeeping Solutions: Centrale stofzuigsystemen
- Bron extractie
- Industriële stoffilters
Door voor JOA te kiezen, bent u verzekerd van een duidelijke datagedreven aanpak, lagere operationele kosten en voorspelbare resultaten met procesgaranties.
