DE EIGENSCHAPPEN VAN STOF

Naargelang van de aard van de vrijgezette energie, kan men drie belangrijke explosietypes onderscheiden:

• fysische explosies:
  Onder fysische explosies verstaat men die waaraan er geen chemische en eventueel nucleaire reacties aan de basis liggen. Een gekend voorbeeld is het plotseling begeven van een drukhouder die met een samengeperst gas is gevuld. Door de ogenblikkelijke expansie van het gas worden drukgolven gecreëerd. Een ander deel van de energie wordt omgezet in kinetische energie van primaire fragmenten van de houder zelf.

• thermische explosies:
  Dit is een bijzondere vorm van een fysische explosie. Die doet zich voor wanneer twee vloeistoffen, waarvan de ene zich op een temperatuur bevindt die merkelijk hoger is dan de kooktemperatuur van de andere, met elkaar in contact worden gebracht. De optredende verdamping kan heel hoge drukken tot gevolg hebben.

• chemische explosies.
  Chemische explosies ontstaan door snelle, exotherme chemische reacties. Niet elke exotherme verbrandingsreactie is een explosie, denken we maar aan brandend hout of een brandende fakkel. Daarom maakt men een onderscheid tussen brandbare en explosieve mengsels: “elk explosief mengsel is brandbaar, maar niet ieder brandbaar mengsel is explosief".

 

Hoe groot het risico op calamiteiten is, hangt af van de faciliteiten, maar ook van de kenmerken van de producten die verwerkt worden (zaagstof bij schrijnwerkerijen, voedingsstoffen bij voedingsbedrijven,...), met name de fysische en chemische eigenschappen van de stoffen.

• Fysische toestand:
  Hoe hoger de vochtigheidsgraad van een product, hoe moeilijker het is om het te ontsteken. Ook de korrelgrootte heeft een invloed. Zo is er een verhoogd risico bij kleinere korrels.

• Chemische reactiviteit:
  Bevatten de producten veel vet of suikers? Dan is het risico groter. Zijn de producten daarentegen zeer zout, dan is het probleem minder groot of onbestaand.

 

Concentratie

• Bovenste explosiegrens (UEL):
  Dit is de maximale stofconcentratie, uitgedrukt in kg/m³, om een stofexplosie mogelijk te maken, al hanteert men in de praktijk steeds de ondergrens. De mengsels van stof en lucht zijn immers, in tegenstelling tot gassen, niet homogeen. Zo kan de gemiddelde concentratie van de stofwolk ver boven de UEL liggen, terwijl er zones binnen de stofwolk kunnen zijn waar de concentratie wel explosief is.

• Onderste explosiegrens (LEL):
  De minimale stofconcentratie in de lucht waar een stofexplosie mogelijk is. Voor poeders ligt de LEL meestal boven 30 g/m³. Aangezien metingen niet altijd mogelijk zijn, hanteert men in de praktijk veelal de vuistregel dat de onderste explosiegrens bereikt wordt wanneer de densiteit van de stofwolk zo dik is dat men met gestrekte arm de eigen hand niet langer kan zien. Ook een stoflaag van minder dan 0,5 mm kan voldoende zijn om bij het opwervelen te resulteren in een explosiegevaarlijke stofwolk.

• Zuurstofgrensconcentratie (LOC):
  De LOC is een indicatieve waarde die vooral belangrijk is indien men kiest voor inertisatie (het verdringen van de zuurstof met inerte gassen) als een preventieve maatregel tegen explosiebeveiliging. Deze waarde geeft de hoogste toelaatbare zuurstofconcentratie aan waarbij er nog net geen explosie mogelijk is.

 

Ontstekingsgevoeligheid

• Minimale ontstekingsenergie (MIE)
  De minimale hoeveelheid (vonk)energie vereist om een optimaal stof-luchtmengsel te kunnen ontsteken. Die waarde kan enorm variëren, van < 0,1 mJ tot ruim 1.000 mJ.

• Minimale ontstekingstemperatuur (MIT):
  De minimale oppervlaktetemperatuur van een voorwerp nodig om een optimaal stof-luchtmengsel te kunnen ontsteken. De minimale ontstekingstemperatuur van een stof-luchtmengsel ligt veelal rond de 400 à 500 °C.

Glimtemperatuur

• Minimale ontstekingstemperatuur van een stoflaag of glimtemperatuur (MLIT):
  De minimale oppervlaktetemperatuur van een hete plaat die in staat is om een stoflaag met een dikte van 5 mm aan het smeulen te brengen. Wanneer ze opwervelt, kan een smeulende stoflaag resulteren in een stofexplosie. De glimtemperatuur van voedingsmiddelen kan erg verschillen. Waardes vanaf 250 °C komen voor bij bijvoorbeeld bepaalde meelsoorten. De meeste suikers hebben dan weer geen glimtemperatuur, omdat ze smelten wanneer ze op een hete plaat terechtkomen.