ATEX-Handleiding - Nevedi

1. THEORIE: FUNDAMENTELE BEGRIPPEN OMTRENT
STOFEXPLOSIE
Voor u deze handleiding kunt gaan gebruiken dient u te beschikken over een minimale
kennis van het fenomeen stofexplosie. Reeds in de ATEX handleiding Nevedi 2002 werd een
inleiding gegeven over het fenomeen stofexplosie. Deze handleiding is verwerkt in dit
gedeelte. Met de ATEX handleiding 2002 is de eerste stap (zonering van de fabriek) gezet
voor het maken van een explosieveiligheidsdocument.
1.1 WAT IS EEN STOFEXPLOSIE?
Onder een explosie verstaat men in het algemeen een plotselinge, heftige uitzetting van
energie die drukgolven in de omgeving creëert. De heftigheid van de explosie, de mogelijke
gevolgen ervan en de maatregelen die men er tegen kan treffen zijn afhankelijk van de
snelheid waarmee de energie vrijkomt.
Naargelang de aard van de vrijgezette energie kan men twee belangrijke explosietypes
onderscheiden, namelijk fysische en chemische explosies. Onder fysische explosies verstaat
men explosies waaraan geen chemische of nucleaire reacties aan de basis liggen. Het
meest gekende voorbeeld van een fysische explosie is het plots begeven van een
drukhouder die met een samengeperst gas gevuld is. (BLEVE: Boiling Liquid Expanding
Vapour Explosion).
Stofexplosies maken deel uit van de chemische explosies en ontstaan door snelle,
exotherme chemische reacties tussen het stof en bijvoorbeeld zuurstof in de lucht. Voordat
er een omgeving ontstaat die gunstig is voor een stofexplosie moet aan volgende
voorwaarden voldaan zijn:
- Er moet sprake zijn van een droge, niet vochtige, lucht;
- Het poeder moet brandbaar zijn (afhankelijk van de minimale ontstekingsenergie);
- Om de verbranding toe te laten, moet het stof zweven in zuurstofrijke lucht;
- Het stof moet verspreid zijn in afmetingen van deeltjes die de voortplanting van de
vlammen toelaten;
- De concentratie aan zwevend stof moet binnen de limieten van de ontplofbaarheid
liggen;
- Het zwevend stof moet in aanraking komen met een ontstekingsbron die voldoende
energie ontwikkelt.
1.2 DEFLAGRATIE EN DETONATIE
In het algemeen bedraagt de verbrandingssnelheid bij stofexplosies enkele tientallen meters
per seconde. Dergelijk type van ontploffing waarbij de verbrandingssnelheid kleiner is dan de
snelheid van het geluid (340 m/s) wordt deflagratie genoemd.
Bij een deflagratie blijven de snelheden dus subsoon en worden er drukgolven gevormd. De
drukgolven planten zich echter veel sneller voort dan het vlamfront. De sterkte van de
drukgolf wordt o.a. bepaald door de samenstelling van het brandbare stof, de concentratie
van dat stof in het mengsel en de mate van omsluiting van de ruimte waarin de ontploffing
plaatsvindt. Bij zogenaamde vrije explosies waarbij het exploderend volume niet begrensd
wordt door wanden zijn de overdrukken meestal tot enkele tienden van een bar beperkt. Bij
inwendige explosies wordt de drukopbouw mede bepaald door de aanwezigheid van wanden
©Nevedi handleiding 2005 ATEX-richtlijn 137 6