Feuer, Verpuffungen und Staubexplosionen
Wenn sich Staub in ausreichender Konzentration mit Sauerstoff vermischt, genügt eine Zündquelle - ein Funke von sich bewegenden Maschinen oder statischer Elektrizität, eine verirrte heiße Glut oder sogar eine Zigarettenkippe - und der Staub geht in Flammen auf. Es gibt drei Formen der Gefährdung durch brennbaren Staub: Feuer, Verpuffung/Flammenschlag und Explosion.
Feuerdreieck
Für ein Feuer sind drei Elemente erforderlich: Brennstoff (Staub), Sauerstoff (Luft) und eine Zündquelle. Dies wird durch das Feuerdreieck dargestellt. Brände können entstehen, wenn sich Staub auf einer heißen Oberfläche absetzt und entzündet, oder wenn eine Zündquelle auf eine Staubansammlung trifft. Zu den Gefahren gehören Flammen, Hitze, Rauch und giftige Nebenprodukte.
Deflagration
Für eine Deflagration oder einen Flash-Brand sind die drei Elemente des Feuerdreiecks erforderlich, und der Staub muss in der richtigen Konzentration in der Luft verteilt sein. Der Staub entzündet sich und bildet einen Feuerball, der sich schnell ausbreitet und eine Flammenfront und einen schnellen Druckanstieg erzeugt. Bei einer Verpuffung besteht die Gefahr, dass Gebäude und Anlagen beschädigt werden, und es besteht Lebensgefahr, da die Flammenfront Mitarbeiter verschlingen kann.
Staubexplosion
Eine Staubexplosion erfordert alle vier Elemente für eine Verpuffung plus Einschluss - das Pentagon für brennbare Stäube. Mit dem zusätzlichen Element des Einschlusses sind die Explosionsgefahren besonders gefährlich. Wurde ein Explosionsrisiko festgestellt, sollten die Geräte die in NFPA 68 und NFPA 69 beschriebenen Explosionsverhütungs- und -schutzmaßnahmen erfüllen.
Anatomie einer Staubexplosion
Eine primäre Staubexplosion oder Verpuffung kann unverbrannten Staub in der Luft verteilen und eine Staubwolke bilden. Die Hitze der Primärexplosion kann diese Wolke entzünden und eine Sekundärexplosion verursachen. Diese Sekundärexplosion kann oft größer und heftiger sein als die Primärexplosion. Sekundäre Explosionen können auch auftreten, wenn die Energie der Primärexplosion durch Rohrleitungen, Kanäle, Belüftungssysteme oder Förderanlagen mehr Staub erreicht.
Was können Sie tun, um Staubexplosionen einzudämmen?
Es gibt verschiedene Explosionsschutzmaßnahmen, die vom passiven Schutz bis zur aktiven Unterdrückung und Verhinderung reichen. Die NFPA veröffentlicht Vorschriften, in denen die Explosionsverhütungs- und -schutzmaßnahmen beschrieben sind, die Standorte wie Pulver- und Schüttgutumschlaganlagen anwenden sollten, wenn ein Staubexplosionsrisiko festgestellt wurde.