Explosiegevaar door stof

Vaste stofdeeltjes die neerslaan kunnen een risico vormen voor explosies. Lees alles over hoe een explosie door stof ontstaat en hoe je dit voorkomt. 

Een stofontploffing kan optreden wanneer een brandbare vaste stof in fijn verdeelde vorm opwaait en intensief met een zuurstofhoudend gas (of lucht) wordt gemengd, voordat het wordt ontstoken. Omdat stofdeeltjes een tijd kunnen blijven liggen, kan dit als een latent gevaar worden beschouwd.

Factoren die een rol spelen bij een explosie door stof zijn:

• Brandbaarheid van de stof
• Grootte en vorm van de stofdeeltjes
• Hoeveelheid
• Vochtgehalte van de deeltjes
• Hoeveelheid benodigde ontstekingsenergie (net als bij dampen)
• Soort ruimte.

Explosiegrenzen

De onderste explosiegrens van veel organische (vaste) stoffen ligt tussen de 50 en 100 mg/m3. Is er geen verdere informatie over de stof, dan dient u rekening te houden met stofexplosiegevaar bij concentraties boven de 20 mg/m3. Let op: stof is vaak niet homogeen en niet evenredig verdeeld over de ruimte.

Soorten ontsteking

Bij vaste stoffen is zowel directe als indirecte ontsteking mogelijk. Bij deze laatste vorm wordt het ontstaan van de stofwolk voorafgegaan door een proces zoals broeien, smeulen en brand. Dit kan bijvoorbeeld ontstaan bij hete oppervlakken, mechanisch vonken en lasvonken of statische elektriciteit.

Bron van gevaar

Een gevarenbron voor een vaste stof is de plaats waar brandbaar stof in de lucht kan vrijkomen zodat een explosieve atmosfeer zou kunnen worden gevormd. Er zijn drie soorten gevarenbronnen:

1. Continue vorming van een stofwolk 

• Hier hangt voortdurend een stofwolk, of wordt verwacht dat deze gedurende lange perioden of frequent gedurende korte perioden aanwezig zal zijn
• Meer dan 10% van de bedrijfsduur van een installatie of van de duur van een activiteit.

2. Primaire gevarenbron 

• Hier komt af en toe brandbaar stof vrij
• 0,1 - 10% van de bedrijfsduur van een installatie of van de duur van een activiteit.

3. Secundaire gevarenbron

• Hier komt normaal geen brandbaar stof vrij, en als er wel brandbaar stof vrijkomt, is dat slechts zelden en gedurende korte tijd
• Minder dan 0,1 % van de bedrijfsduur van een installatie of van de duur van een activiteit.

Veilig materieel

In ruimtes waar explosiegevaar heerst worden eisen gesteld aan materieel. In de Europese richtlijn 94/9/EG (ATEX 95) wordt een onderverdeling gemaakt in groepen en categorieën: Groep I Dit geldt voor werkzaamheden ondergronds in mijnen en in bovengrondse mijninstallaties die door mijngas en/of brandbare stoffen gevaarlijk kunnen zijn. Groep II Dit geldt voor bovengrondse omgeving die door mengsels van lucht met gas, damp, nevel of stofdamp explosief kunnen zijn. Deze zijn onderverdeeld in drie categorieën:

• Cat. 1 D: zeer hoog beschermingsniveau, zelfs bij uitzonderlijke storingen
• Cat. 2 D: hoog beschermingsniveau, zelfs bij frequente storingen en gebreken
• Cat. 3 D: normaal beschermingsniveau, bij normaal bedrijf.

Principes voor explosiebeveiliging

Er zijn drie manieren om brand en explosies te voorkomen:

• Primair = voorkomen dat er een explosieve atmosfeer kan ontstaan door het wegnemen of weghouden van alle brandbare stoffen en/of zuurstof
• Secundair = elimineren ontstekingsbronnen (speciale behuizingen, intrinsiek veilig maken)
• Tertiair = explosies gecontroleerd toelaten en beperken van de gevolgen door explosiebestendige constructies (door bijvoorbeeld vlamdovers).

Gevaarlijk of Niet Gevaarlijk Gebied?

Ruimtes waar gevaar kan optreden kunnen worden ingedeeld in Gevaarlijk Gebied (GG) en Niet Gevaarlijk Gebied (NGG). Een GG is waar brandbaar stof in de vorm van een wolk of stoflaag in zulke hoeveelheden aanwezig is, of aanwezig kan zijn. Hierbij zijn speciale voorzieningen vereist om te voorkomen dat een explosief stof-luchtmengsel tot ontsteking komt. In een NGG is brandbaar stof in de vorm van een wolk of stoflaag niet in zulke hoeveelheden aanwezig dat zich gevaarlijke explosieve stof-luchtmengsels kunnen vormen.

Gevarenzone-indeling

Binnen de gevaarlijke gebieden wordt voor vaste stoffen een indeling in zones gemaakt. Dit geeft de toelaatbaarheid van ontstekingsbronnen aan in een gebied waarin brandbare stoffen aanwezig zijn. Stel uzelf de volgende vragen: Is brandbaar stof aanwezig of kan dit worden gevormd? Betreft het de binnenkant van een apparaat? Is meer dan de onder de betreffende omstandigheden geldende minimale hoeveelheid aanwezig?

• De aard van de gevarenbronnen
• Wel of niet plaatselijk afzuigen van het stof
• Of vanuit de stoflaag een stofwolk kan worden gevormd
• Het verwijderen van de stoflaag door schoon huishouden.

Bij de bepaling van de gevarenzone-indeling wordt verschil gemaakt in stofwolken en stoflagen. Zie hiervoor de Europese richtlijnen.

13 stappen voor veiligheid

1. Zijn er brandbare vaste stoffen aanwezig?
2. Ga na of daarbij bepaalde minimumhoeveelheden worden overschreden. Zie boven voor de indeling Inwendige van apparaten en voor stof in een gebouw
3. Bepaal de gevarenbronnen
4. Zijn de ventilatieomstandigheden in de omgeving van de gevarenbron bekend?
5. Bepaal de gevarenzone-indeling stofwolken
6. Is correctie op de gevarenzone uitgevoerd vanwege de ventilatieomstandigheden?
7. Bepaal de gevarenzone-indeling voor stoflagen
8. Is bij de omvang van de zone rekening gehouden met wel of niet schoon huishouden?
9. Wordt de juiste categorie apparatuur gebruikt (zie boven)?
10. Zijn op plaatsen waar explosiegevaar kan heersen de verplichte waarschuwingsborden?
11. Wanneer er een explosieve omgeving aanwezig is, maatregelen nemen:
    1. Voorkomen van ontstaan van gevaarlijke explosieve atmosfeer
    2. Voorkomen van ontstekingsbronnen (zie bovenstaande eisen aan materieel)
    3. Beperking van gevolgen van een explosie
    4. Toepassen meet- en regeltechniek.
12. Organisatorische maatregelen:
    1. Keuringen, inspecties en onderhoud
    2. Procedures, instructies, kwalificatie, voorlichting, opleiding
    3. Toezicht, werkvergunningen
    4. Markering explosiegevaarlijke gebieden.
13. Stel een explosieveiligheidsdocument op.

Bron: Wim van Alphen