Titel Titel Titel Titel Titel Titel Titel Titel Titel Titel Titel Titel Titel Titel Titel Titel Titel Titel Titel Titel Titel Titel Titel Titel
U bent hier: Home » Stofexplosies » Glimtemperatuur stoflaag

Glimtemperatuur stoflaag

De glimtemperatuur beschrijft het gevaar inzake ontsteking van een vlakke stoflaag op een heet oppervlak. Hij is gedefinieerd als de laagste temperatuur van een verwarmd, vrij oppervlak, waarbij een stoflaag van 5 mm dikte vlammen of gloeinesten vertoont.

Belang

De ervaring heeft geleerd dat brandbaar stof, wanneer het in hopen gestapeld is of in lagen afgezet, onder bepaalde omstandigheden inwendige verbranding en hoge temperaturen kan ontwikkelen. Oorzaak hiervan is de poreuze structuur van stoflagen, waardoor er in de gehele laag zuurstof kan doordringen tot het deeltjesoppervlak. Tevens leidt deze structuur tot een lage warmtegeleidbaarheidscoëfficiënt voor de stoflaag. Als een gevolg daarvan, kan het zijn dat de warmte ontwikkeld door de relatief trage oxidatie bij gematigde temperaturen binnenin de laag, niet snel genoeg wordt afgevoerd naar de omgeving om te beletten dat de temperatuur van de reactiezone stijgt. Zo lang er zuurstof beschikbaar is, doet de stijgende temperatuur de oxidatiesnelheid toenemen, waardoor de temperatuur binnenin de laag nog verder stijgt.

Meestal treedt dit op wanneer de stoflaag rust op een heet oppervlak, dat de warmte levert om de zelfontsteking in het stof te initiëren. Voorbeelden van zulke oppervlakken zijn oververhitte lagers, branders in werkplaatsen, lampen, het oppervlak van drogers,...

Indien een stoflaag die zo'n reactiezone - vaak gloeinest genoemd - bevat, verstoord en opgestuwd wordt door een windstoot of een mechanische actie, kan het brandende stof gemakkelijk een stofexplosie veroorzaken, indien het in contact komt met een brandbare stofwolk.

De glimtemperatuur kan gebruikt worden om de temperatuur van oppervlakken waarop stof wordt afgezet te beperken tot veilige waarden.

Testopstelling & -procedure

De apparatuur bestaat uit een elektrisch verwarmde, koperen plaat (diameter 200 mm, dikte ≥ 20 mm, vermogen 2 tot 3 kW), temperatuurregeleenheid, drie thermokoppels en een temperatuurregistratie-eenheid voor de temperatuur van de plaat en de stoflaag.

Glimtemperatuur

Met behulp van een ring wordt een stoflaag met een diameter van 100 mm en een dikte van 5 mm afgezet op de koperen plaat. Een thermokoppel wordt doorheen een opening in de metalen ring in de stoflaag aangebracht op een afstand van 2 tot 3 mm boven de hete plaat. Het meetpunt bevindt zich in het centrum van de stoflaag.

Volgens de aanbevolen procedure, moet aangenomen worden dat ontsteking is opgetreden wanneer:

  • visueel gloeien of vlammen waargenomen worden, of
  • een temperatuur van 450 °C wordt gemeten, of
  • een temperatuursstijging van 250 °C boven de temperatuur van de verhitte plaat wordt gemeten.

De laagste (plaat)temperatuur, afgerond op 10°C, waarbij de stoflaag gloeinesten vertoont of ontsteekt, is gedefinieerd als de glimtemperatuur.

Met betrekking tot b) en c) hierboven, moet niet aangenomen worden dat ontsteking is opgetreden als kan worden aangetoond dat de reactie niet propageert tot gloeien of vlammen.

De hoogste temperatuur waarbij geen ontsteking optreedt, mag niet meer dan 10°C lager liggen dan de laagste temperatuur waarbij ontsteking optreedt en moet bevestigd worden door drie testen.

Indien er rook gevormd wordt, wordt een platinadraad (ca. 1000°C) gebruikt om te bepalen of deze rook al dan niet kan ontstoken worden.

De test wordt uitgevoerd op de fractie met een deeltjesgrootte kleiner dan 200 µm.

Opmerkingen

De glimtemperatuur kan alleen bepaald worden voor stoffen, die niet ontbinden, smelten of verdampen, vooraleer de geschikte temperatuur te bereiken waarbij gloeien optreedt.

De waarde van de glimtemperatuur hangt af van de dikte van de stoflaag en neemt systematisch af naarmate de dikte van de stoflaag toeneemt. Om een idee te krijgen van de verandering van de glimtemperatuur als functie van de dikte van de laag, kunnen er tests uitgevoerd worden met een laagdikte van 15 mm.

Aangezien de omgevingstemperatuur de temperatuurverdeling in de stoflaag sterk beïnvloedt, kan ontsteking optreden op koudere oppervlakken wanneer de omgevingstemperatuur toeneemt. Daarom kan de glimtemperatuur, zoals die op standaardwijze bepaald wordt, niet direct toegepast worden in warme omgevingen, zoals in droogapparaten.

Bibliografie

  • EN 50281: Electrical apparatus for use in the presence of combustible dust Part 2-1 Test methods -Methods for determining the minimum ignition temperatures of dust
  • VDI-Richtlinien 2263, Blatt 1: Untersuchungsmethoden zur Ermittlung von sicherheitstechnischen Kenngrössen von Stäuben (1990)
  • W. Bartknecht, Staub Explosionen: Ablauf und Schutzmassnahmen (1987)
  • R.K. Eckhoff, Dust explosions in the process industries (1997)
  • Handboek explosiebeveiliging, Kluwer-Editorial