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 » Relatieve zelfontstekingstemperatuur

Relatieve zelfontstekingstemperatuur

De zelfontstekingstemperatuur in een luchtstroom is de laagste temperatuur waarbij een poedermonster reageert met de zuurstof in de lucht en/of exotherm ontbindt. Het poedermonster en eenzelfde hoeveelheid aan grafiet als referentiemonster worden in de Grewer-oven opgewarmd aan een snelheid van 1°C/min door een hete luchtstroom die doorheen de monsters wordt geblazen. De oventemperatuur waarbij de temperatuur van het testmonster sneller begint te stijgen dan die van het referentiemonster is de gezochte (relatieve) zelfontstekingstemperatuur.

Belang

Deze test is ontworpen om de relatieve zelfontstekingstemperatuur van een poeder in een hete luchtstroom te bepalen. Hij wordt toegepast op poeders die gedurende korte tijd onderworpen worden aan verhoogde temperaturen in een luchtstroom (b.v. een sproeidroger, wervelbeddroger, molen,...). Uit deze test kan de toelaatbare temperatuur aan de inlaat van de droger bepaald worden.

De zelfontsteking van het te testen poeder treedt op ten gevolge van een reactie met de zuurstof in de lucht en/of een exotherme ontbinding. Dezelfde test kan uitgevoerd worden in een stikstofstroom in plaats van een luchtstroom: hieruit vindt men de exotherme ontbindingstemperatuur. Indien beide resultaten vergeleken worden, kan de invloed van de zuurstof in de lucht duidelijk onderscheiden worden.

Onder zelfontsteking wordt hier verstaan de ontsteking van een brandbare stof in lucht onderworpen aan een uniforme warmtebron. De temperatuur van de omgevende atmosfeer (opslagtemperatuur) die de zelfontsteking initieert na zelfopwarming van het poeder wordt de zelfontstekingstemperatuur genoemd.

De zelfontsteking van het poeder wordt veroorzaakt door een reeds aanwezige oxidatie in lucht bij opslagtemperatuur. Deze oxidatie zal een zekere hoeveelheid warmte vrijgeven per eenheid van tijd en massa. Indien deze warmte niet volledig wordt overgedragen naar de omgeving, zal de temperatuur van het poeder stijgen. Het eindresultaat is zelfontsteking.

Testopstelling & -procedure

Zelfontstekingstemperatuur (Grewer)De Grewer-oven bevat zes verticale, cilindrische uithollingen, waarin kleine metaalgazen manden worden geplaatst (volume 8 cm³). Eén van de mandjes bevat een inert referentiemonster, b.v. grafietpoeder. De andere vijf kunnen een testmonster bevatten. [4] Het testmonster en het referentiemonster worden opgewarmd à rato van 1°C/min in een luchtstroom van 100 tot 120 l/u tot 350°C. De oventemperatuur waarbij de temperatuur van het testmonster sneller begint te stijgen dan die van het referentiemonster is de gezochte (relatieve) zelfontstekingstemperatuur.

Indien de temperatuur van het testmonster stijgt tot 400°C of meer, spreekt men van zelfontsteking; zo niet spreekt men van zelfopwarming.

De test wordt uitgevoerd op de fractie met een deeltjesgrootte kleiner dan 250 µm.

Opmerkingen

Zelfopwarming door oxidatie is sterk afhankelijk van de monstergrootte en de duur van de thermische blootstelling. Een groter testvolume zal leiden tot zelfontsteking op lagere omgevingstemperaturen. De ontstekingstemperatuur bepaald in de Grewer oven kan dus niet in alle gevallen als veilige grens worden gehanteerd voor de uitvoering van thermische processen, maar is nuttig als referentie ter vergelijking van het thermisch gedrag van verschillende stoffen.

Bibliografie

  • VDI-Richtlinien 2263, Blatt 1: Untersuchungsmethoden zur Ermittlung von sicherheitstechnischen Kenngrössen von Stäuben (1990)
  • Kühner AG, Safety testing equipment: Screening tests - Test procedures
  • W. Bartknecht, Staub Explosionen: Ablauf und Schutzmassnahmen (1987)
  • R.K. Eckhoff, Dust explosions in the process industries (1997)
  • Handboek explosiebeveiliging, Kluwer-Editorial