Explosiegevaar meten voor stof en gas

Voornamelijk de chemische industrie, maar bijvoorbeeld ook de voedingsindustrie of zelfs boeren bedrijven hebben te kampen met explosiegevaar. In dit artikel beschrijft BaSystemen kort en krachtig:

  • Gevaren bij
  • Nederlandse regelgeving omtrent
  • Mogelijkheden om vroegtijdig te alarmeren

Basis van een explosie

Bij een explosie verbrandt er in één keer heel veel van een brandbare stof, vaak ontstaat vervolgens brand. De brandbare stof kan een gas zijn, waarbij we spreken van een gasexplosie. Maar de brandbare stof kan ook een wolk stofdeeltjes zijn die ontbrandt, waarbij we spreken van een stofexplosie. Veel voorkomende gassen bij een explosie staan hieronder in de tabel. Bij stof is het risico niet altijd eenvoudig in te schatten.

Gas

Explosiegebied

Methaan (hoofdbestandsdeel aardgas)

4,4 – 16%

Waterstof

4,1% – 74,8%

Propaan

2,1% – 9,5%

Benzine

1,4% – 7,6%

Diesel

0,6% – 6,5%

Butaan

1,8% – 8,4%

Kerosine

0,6% – 4,9%

 

Stof

Melkpoeder

Graan

Meel

Houtstof

Metaalpoeder

Suiker

Kruiden

Voor een explosie zijn namelijk drie basiselementen nodig die hiernaast in de vuurdriehoek staan genoemd. Namelijk:

1) Brandstof

Ten allen tijde moet er voldoende brandstof aanwezig zijn om brand te veroorzaken. Echter aardgas kan branden, maar hoeft net als uit het gasfornuis niet direct te exploderen. Daarvoor moet er aan de lagere explosiegrens worden voldaan die hierboven in de tabel worden genoemd. Maar let op: er mag ook niet te veel brandbaar gas aanwezig zijn. Dat wordt de hogere explosiegrens genoemd die ook hierboven staat genoteerd.

2) Warmte

De ontbrandingstemperatuur is de minimale warmte die nodig is om een stof te laten ontbranden. Bij methaan is dit bijvoorbeeld −188 °C. Elk gas heeft zijn eigen soortelijke ontbrandingstemperatuur.

3) Zuurstof

De derde factor die aanwezig moet zijn voor een ontbranding is zuurstof. Met methaan als voorbeeld is de reactie die dan plaatsvindt: 2 O2 + CH4 -> 2 H2O + CO2.

(4) Ontsteking + kettingreactie

TemperatuurMocht een van bovenstaanden ontbreken (of weggenomen worden) dan gaat het feest niet 
door. Wanneer alle drie aanwezig zijn is een vonkje, vlam of andere ontsteking voldoende om brand of explosie te veroorzaken. Waarbij de reactie genoemd bij punt 3 plaatsvindt en omdat er nu een vlam is, deze reactie in een razend tempo voorzet.

Explosiegevaar in het arbobesluit 

Richtlijn 1999/92/EG (ookwel ATEX 153). Hierin staan de verplichtingen rondom explosiegevaar. In het kort:

  1. De gevaren in verband met explosieve atmosferen en de bijzondere risico’s die daaruit kunnen voortvloeien, worden in hun geheel beoordeeld en schriftelijk vastgelegd in een explosieveiligheidsdocument.
  2. Indien kan worden vermoed dat de atmosfeer op een plaats of in een ruimte in zodanige mate stoffen bevat dat daardoor gevaar bestaat voor verstikking, bedwelming, vergiftiging, brand of explosie, mag de werknemer zich alleen bevinden op die plaats of in die ruimte indien uit onderzoek blijkt dat het gevaar niet aanwezig is.
  3. De werkgever die verantwoordelijk is voor de arbeidsplaats, coördineert de uitvoering van alle maatregelen inzake veiligheid en gezondheid.

ATEX zones moeten duidelijk dus in kaart worden gebracht en duidelijk worden aangegeven. Hier mag ook niet worden gewerkt met apparatuur die niet explosieveilig is. Hierin wordt onderscheid gemaakt tussen drie zones. Namelijk:

  1. Gevarenzone 0 of 20: categorie 1-apparatuur;
  2. Gevarenzone 1 of 21: categorie 1- of categorie 2-apparatuur;
  3. Gevarenzone 2 of 22: categorie 1-, categorie 2- of categorie 3-apparatuur;

Hierbij geldt: Hoe hoger het getal, hoe kleiner de kans op of duur van een explosieve atmosfeer.


Stofexplosies kunnen nog krachtiger zijn dan gasexplosies. Daarom is het aan te bevelen dat productie- of opslaglocaties van meel,  graan, diervoeders, melkpoeder, houtstof, metaalpoeders enzovoorts de risico’s voor het ontstaan van een stofexplosie in kaart brengen en controleren. Een stofexplosie kan namelijk door de kracht van de eerste explosie meer stofwervelingen creeëren waardoor secundaire stofexplosies kunnen plaatsvinden. Het gevolg is een kettingreactie waarbij de opvolgende secundaire stofexplosies meestal veel zwaarder zijn dan de primaire stofexplosie. De secundaire stofexplosies kunnen zo met hoge snelheid door een heel gebouw razen.
Als er deeltjes kleiner dan 500um aanwezig zijn kan er sprake zijn van stofexplosiegevaar. In de meeste gevallen is een stoflaagdikte van 0,1 mm al voldoende om een ontplofbaar stof-luchtmengsel te creëren. Een praktische richtlijn vanuit ISZW is daarom dat stofexplosiegevaar aanwezig is als men zijn voetstappen op de vloer kan zien. 

Explosiemeters (gas en stof)

Zoals eerder genoemd mag een werknemer – wanneer kans bestaat op brand of explosie – zich alleen in die ruimte bevinden indien uit onderzoek blijkt dat het gevaar niet aanwezig is. Daarom krijgen wij vaak de vraag naar meetapparatuur om lagere explosieniveaus vroegtijdig te signaleren.

Voor gas zijn daar verschillende mogelijkheden voor. Vier veelgebruikte opties zijn hieronder genoemd. Alle toestellen zijn Atex gecertificeerd en zullen in explosieve omgevingen geen ontstekingsbron zijn.

  1. Draagbare enkel- of multigas-detector met LEL-sensor
  2. Multigas-detector met pomp het inspecteren of vrijgeven van risicogebieden
  3. Verplaatsbare gebiedsbewaking met functie om via sms/mail te alarmeren
  4. Stationaire puntdetectie voor continue monitoring van ATEX zones.

Voor het indicatief meten van stof bestaat de Microdust Pro 2. Dit is een indicatieve stofmonitor met een hoog meetbereik in zowel hoeveelheid stofdeeltjes als grootte van de stofdeeltjes. Voor specifieke aanvragen kunt u gerust contact opnemen met onze specialisten.

Casella CEL-712 Microdust Pro II