ATEX-Handleiding - Nevedi

De explosiedruk is afhankelijk van de brandstofconcentratie. Immers wanneer deze
concentratie kleiner is dan de onderste explosiegrens of groter dan de bovenste
explosiegrens kan geen explosie optreden en is de explosiedruk gelijk aan nul. In het
explosiegebied varieert de explosiedruk en bereikt een maximum bij een bepaalde
brandstofconcentratie. Deze waarde noemt men de maximale explosiedruk Pex,max van de
betrokken stof. Het is deze waarde die men in de literatuur terugvindt als explosiedruk.
Wanneer de drukopbouw groter is dan 0,5 bar wordt het stof gecatalogeerd als explosief.
Tijdens een explosie zal de druk niet plots oplopen tot de explosiedruk. Tussen het ogenblik
van de ontsteking en het bereiken van de explosiedruk bestaat een punt waar de
drukstijgsnelheid het grootst is. Dit is waar de raaklijn aan de drukcurve het steilst is. Dit is
grafisch weergegeven in figuur 1.
De maximale drukstijgsnelheid (dP/dt)max wordt gedefinieerd als de maximale
drukstijgsnelheid die opgetekend kan worden over het volledige concentratiegebied. Het is
een maat voor de heftigheid van een explosie en is in de praktijk meestal veel belangrijker
dan de maximale explosiedruk (Pmax). Uit proeven is gebleken dat de maximale
drukstijgsnelheid afhankelijk is van de grootte van het volume waarin de explosie plaatsvindt.
Dit verband wordt gegeven door de formule: ( dP/dt )max = K / V 1/3
met : V = volume van de houder uitgedrukt in m³
K = een constante uitgedrukt in bar m/s, en die eigen is aan het
brandbaar mengsel.
Dit verband laat toe om de resultaten van kleinschalige proeven naar grotere volumes om te
rekenen en vormt de basis van de explosiebeveiliging door drukontlasting en door
onderdrukking. Met betrekking tot stofwolken spreekt men van de KST-waarde waarbij ST
staat voor het Duitse Staub.Op basis van de KST-waarde worden brandbare poeders
ingedeeld in vier zogenaamde explosieklasse, zoals weergegeven in tabel 1.1.
Tabel 1.1: Indeling van poeders in explosieklasses volgens de Duitse norm VDI 3673
KST-waarde in bar.m/s Explosieklasse Explosiesnelheid van de stof
0 0 niet explosief
Tussen 0 en 200 1 laag tot matig explosief
Tussen 200 en 300 2 hoog explosief
Groter dan 300 3 zeer hoog explosief
Hierbij dient opgemerkt te worden dat zowel de maximale explosiedruk als de maximale
drukstijgsnelheid afhankelijk zijn van de beginvoorwaarden (o.a. begintemperatuur,
begindruk en de turbulentiegraad) bij de explosie:
- Zowel de maximale explosiedruk als de KST-waarde zijn rechtevenredig met de
begindruk;
- De maximale explosiedruk daalt bij een hogere begintemperatuur; de KST-waarde kan
zowel toenemen als afnemen bij een hogere begintemperatuur;
- De turbulentiegraad heeft een zeer sterke invloed op de KST-waarde. De proeven zijn
echter zo ontworpen dat in de meeste praktijksituaties de turbulentiegraad niet hoger
zal zijn dan in de proeven.
©Nevedi handleiding 2005 ATEX-richtlijn 137 10