Brand, deflagraties en stofexplosies
Als er voldoende concentraties stof met zuurstof worden gemengd, is er maar één ontstekingsbron nodig - een vonk van bewegende machines of statische elektriciteit, een verdwaalde hete sintel of zelfs een sigarettenpeuk - en het stof zal in brand vliegen. Er zijn drie vormen van brandbaar stof: brand, deflagratie/vlammenbrand en explosie.
Vuurdriehoek
Een brand heeft drie elementen nodig: Brandstof (stof), zuurstof (lucht) en een ontstekingsbron. Dit wordt weergegeven in de gevarendriehoek. Brand kan ontstaan als stof zich afzet op een heet oppervlak en ontbrandt, of als een ontstekingsbron een opeenhoping van stof bereikt. De gevaren omvatten vlammen, hitte, rook en giftige bijproducten.
Deflagratie
Voor een deflagratie- of steekvlam zijn de drie elementen van de vuurdriehoek nodig en het stof moet in de juiste concentratie in de lucht verspreid zijn. Het stof ontbrandt en vormt een vuurbal die zich snel uitbreidt, waardoor een vlamfront ontstaat en de druk snel stijgt. Deflagratiegevaren omvatten schade aan gebouwen en apparatuur, met gevaar voor mensenlevens omdat het vlammenfront werknemers kan opslokken.
Stofexplosie
Een stofexplosie vereist alle vier de elementen voor deflagratie plus opsluiting - de vijfhoek voor brandbaar stof. Met het toegevoegde element van opsluiting zijn explosiegevaren bijzonder gevaarlijk. Waar een explosierisico is geïdentificeerd, moet apparatuur voldoen aan explosiepreventie- en beschermingsmaatregelen die worden beschreven in NFPA 68 en NFPA 69.
Anatomie van een stofexplosie
Een primaire stofexplosie of deflagratie kan onverbrand stof door de lucht verspreiden en een stofwolk vormen. Hitte van de primaire explosie kan deze wolk ontsteken en een secundaire explosie veroorzaken. Deze secundaire explosie kan vaak groter en gewelddadiger zijn dan de primaire explosie. Secundaire explosies kunnen ook optreden wanneer de energie van de primaire explosie meer stof bereikt via leidingen, kanalen, ventilatiesystemen of transportbanden.
Wat kun je doen om stofexplosies te beperken?
Er bestaan verschillende maatregelen ter bescherming tegen explosies, variërend van passieve bescherming tot actieve onderdrukking en preventie. De NFPA publiceert voorschriften die de explosiepreventie- en beschermingsmaatregelen beschrijven die locaties zoals poeder- en bulkverwerkingsinstallaties moeten gebruiken als er een stofexplosierisico is vastgesteld.