Brandbaar stof is te vinden in verschillende sectoren, waaronder de chemie, voedingsmiddelen en dranken, rubber, kunststoffen en de meeste energiecentrales op fossiele brandstoffen. Ze kunnen worden gevonden als fijngemalen organische of metaalachtige deeltjes. Stofexplosies kunnen verschrikkelijke schade aanrichten aan verschillende bedrijven, waaronder de dood van arbeiders en onschuldige omstanders.
De kans op stofexplosies kan echter aanzienlijk worden verkleind door een aantal preventieve maatregelen te nemen. Laten we ze stuk voor stuk verkennen.
Volgens de Combustible Dust Incident Reports, gepubliceerd door de Dust Safety Science, resulteerden stofexplosies in 163 branden en 53 explosies in 2021, waarbij 69 mensen om het leven kwamen en 215 anderen gewond raakten. Sommige bedrijven kunnen de opeenhoping van brandbaar stof in een fabriek niet voorkomen vanwege de aard van hun activiteiten en de enorme omvang van de ruimte. Bovendien lopen verwerkingsfaciliteiten in veel sectoren het gevaar explosief stof te produceren, aangezien elk vast brandbaar element dit kan doen.
Elk oppervlak in een werkgebied kan bedekt raken met brandbaar stof dat zich in machines heeft opgehoopt of eruit is ontsnapt. En wanneer deze opeenhopingen zich in de lucht verspreiden terwijl ze zich in de buurt van een ontstekingsbron bevinden, vindt er een explosie plaats. Stofexplosies zijn daarom een ernstig veiligheidsrisico voor procesbedrijven die werken met chemicaliën die brandbaar stof produceren.
Waarom is stof brandbaar?
OSHA definieert brandbaar stof als "een vast materiaal dat is samengesteld uit verschillende deeltjes of stukken, ongeacht de grootte, vorm of chemische samenstelling, dat brand- of ontploffingsgevaar oplevert wanneer het in lucht of een ander oxiderend medium in een reeks concentraties wordt gesuspendeerd."
De meeste vaste organische materialen (suiker, meel, granen, hout, enz.), veel metalen (aluminium, brons, magnesium, zink, enz.), sommige niet-metallische anorganische materialen en textielvezels (katoen) zijn vaak organisch of metaalstof dat fijngemalen is tot zeer kleine deeltjes.
Over het algemeen zijn sommige van deze verbindingen niet brandbaar, maar bij de juiste hoeveelheid en concentratie kunnen ze branden of exploderen. In uw werkruimte kunnen deze deeltjes zich verzamelen op spanten, daken, stofafscheiders, kanalen, openingen, verlaagde plafonds en zelfs op andere machines.
Wat veroorzaakt brandbare stofexplosies?
Wanneer kleine deeltjes worden blootgesteld aan zuurstof en in contact komen met een ontstekingsbron zoals een vonk, metalen sintel of sigarettenpeuk, vindt er een stofexplosie plaats. Dit snelle verbrandingsproces, ook wel deflagratie genoemd, creëert een luchtgolf onder hoge druk. Een deflagratie is een gewone brand, zoals een brand die wordt veroorzaakt door een gasfornuis, het verbranden van hout of papier, de verbranding van benzine in de cilinder van een auto, enz.
Met de snelheid waarmee deflagratieprocessen plaatsvinden, creëren de hete lucht en gasvormige bijproducten van vuur (kooldioxide) een buitengewone atmosferische druk die muren kan omver blazen en gebouwen kan nivelleren.
Wat veroorzaakt een stofexplosie?
Een stofexplosie vereist volgens OSHA de aanwezigheid van vijf factoren. De explosie zal niet gebeuren als een van deze componenten afwezig is.
Een brand vereist de eerste drie componenten van de Vuurdriehoek:
1. brandbare brandstof (stof);
2. Warmte als ontstekingsbron;
3. zuurstof in de lucht (oxidatiemiddel);
Een brandbare stofexplosie vereist de aanwezigheid van twee factoren:
4. het verspreiden van stofdeeltjes in een voldoende aantal en concentratie;
5. Beperking van de stofwolk.
De "explosie-vijfhoek" wordt gevormd wanneer de laatste twee componenten aan de branddriehoek worden toegevoegd.
De twee uitbarstingen van stof
Primaire en secundaire explosies komen vaak voor bij explosies van brandbaar stof. Wanneer stof dat in een klein gebied (kanaal, tank of collector, verwerkingskamer) hangt, wordt blootgesteld aan een warmtebron, ontbrandt het en barst het, waardoor de hoofdexplosie als eerste plaatsvindt. De eerste explosie verstoort en brengt stof in beweging dat lange tijd inert is geweest op verschillende oppervlakken. Dit extra stof ontsteekt ook en veroorzaakt de tweede golf, of secundaire explosie. Omdat er zo'n grote hoeveelheid en concentratie extra stof beschikbaar is om ze te ontsteken, richten secundaire explosies vaak meer schade aan dan de eerste.
Wat kan er worden gedaan om stofexplosies te stoppen en te beheersen?
Vanwege de aard van hun processen en de materialen die ze gebruiken, is stofvorming in verschillende industrieën onvermijdelijk. Volgens de Combustible Dust Incident Reports vormen voedselproductie (11,6 procent), landbouwactiviteiten (36,6 procent) en houtverwerking en houtproducten (18,5 procent) de meerderheid van alle brand- en explosiegebeurtenissen in 2021.
De kans op stofexplosies kan aanzienlijk worden verkleind door een aantal preventieve maatregelen te nemen. Risicobeoordeling komt op de eerste plaats en is hiervan de meest cruciale. Bij deze evaluaties moet rekening worden gehouden met een aantal factoren, zoals de grootte van de stofdeeltjes, wijze van verspreiding, luchtstromen, ontstekingsbronnen, kenmerken van het ventilatiesysteem, beheersing van de stofwolk, fysieke barrières, enz. Het goede nieuws is dat het instelbare risico van vandaag beoordelingssoftware kan een grondige stofexplosie-evaluatie bevatten die kan worden aangepast aan de unieke activiteiten en architectuur van elke organisatie.
Een onderneming moet een risicopreventieplan implementeren dat de volgende onderwerpen omvat om stofexplosies te voorkomen en te beheersen:
De methode van risicobeoordeling
De volgende stappen moeten worden genomen als onderdeel van het risicobeoordelingsproces voor het voorkomen van stofexplosies:
Identificeer alle brandbare stofbronnen, inclusief industriële processen en de materialen die bij die activiteiten worden gebruikt.
Vind mogelijke hotspots voor ophoping van brandbaar stof, of ze nu duidelijk zijn of niet.
Bepaal de mechanismen die stof in de lucht laten of stofwolken produceren,
evalueer de effectiviteit van de maatregelen die zijn genomen om stofophoping te verminderen,
Identificeer de waarschijnlijkheid en de ernst van stof dat een steekvlam of explosiegevaar wordt.
Identificeer mogelijke ontstekingsbronnen (vlammen, warmtebronnen, wrijvingspunten, vonken, elektrostatische ontladingen, enz.),
Bereken de mogelijkheid van een explosie of steekvlam veroorzaakt door brandbaar stof dat werknemers kan verwonden, verminken of doden.
beoordeling van processen
Onderzoek productieprocedures, waaronder gritstralen, snijden, slijpen, zeven, polijsten, reinigen enz. die brandbaar stof kunnen produceren (materialen en bijproducten).
Evalueer het werkvergunningssysteem om heet werk te reguleren (lassen, bewerkingen met slijpschijven, enz.).
Identificatie van de oorsprong van ontsteking
Zoek naar mogelijke ontstekingsbronnen, zoals vonken, vuur, vlammen, fornuizen, warmtebronnen, lassen, enz.
Analyseer de mogelijkheid van stofvorming op of in elektrische behuizingen,
Analyseer de effectiviteit van het rookverbod op het werk.
opleiding en training voor arbeiders
Als het gaat om het voorkomen en beheersen van branden en explosies, vormen medewerkers de eerste verdedigingslinie. Ze zouden instructies moeten krijgen over de gevaren van brandbaar stof. Het bedrijf moet instructies geven over geschikte schoonmaakpraktijken, huishoudelijke voorschriften en stappen om stof te verminderen en ontstekingsbronnen te verwijderen.
voorlopige informatie verzamelen en bestuderen
Verzamel exemplaren van items die in verband zijn gebracht met explosies van brandbaar stof op het werk die in de literatuur zijn gepubliceerd (zoals de Amerikaanse OSHA-poster over brandbaar stof). Sommige landen, waaronder Canada, verplichten de vermelding van het potentieel voor gevaren van ontvlambaar stof.
Het reinigingsprotocol is een cruciaal onderdeel van het voorkomen van stofexplosies dat vaak wordt genegeerd. Houd rekening met alle open ruimtes en overhangende constructies waar zich stof kan ophopen. Zoek naar verborgen plekken waar zich stof kan ophopen, zoals kanalen, apparatuur voor binnenventilatie of -transport, of achter plafonds. De juiste stofzuigers (gemaakt voor laagbrandbare organische korrels en stof) moeten aan het huishoudelijk personeel worden gegeven.
