Stofexplosies in Elevatoren
Volgens statistieken uit de voedingsmiddelen en veevoeder industrie, staan bakjes elevatoren, boven aan in de lijst van installaties waar de meeste stofexplosies voorkomen. Reden genoeg om eens stil te staan bij het explosierisico en nodige maatregelen in dit soort elevatoren.
Explosieve mengsels
Voor een stofexplosie in een elevator is het noodzakelijk dat er in de elevator een explosief stof-lucht-mengsel is.
In een elevator die poeders transporteert zou je verwachten dat de kans op een explosief mengsel groot is. In de praktijk is echter de stofconcentratie in deze elevator vaak zo hoog, dat deze boven de bovenste explosiegrens ligt. Dit bleek (onder andere) bij een testprogramma in Engeland. Er werd getracht een explosie te veroorzaken in een aantal elevatoren die zetmeel of bloem transporteerden. Het bleek dat, tijdens bedrijf, geen ontsteking mogelijk was of er enkel een milde explosie optrad. Ook in Duitsland heeft men geprobeerd een explosie te creëren in een poederelevator. Het bleek dat de meest heftige explosie kon gemaakt worden kort na de opstart van een elevator, zonder hierbij product te voeden. Bij opstart van een lege elevator ontstaan immers trillingen. Deze blijken dus voldoende om stofafzettingen te laten vallen en ongeveer een optimale concentratie te geven!
Toch komen explosies niet alleen voor bij opstart. Meestal gaat het niet over elevatoren die poeder transporteren, maar korrelvormige materialen, zoals graan of houtpellets. Daarin is maar weinig stof, maar toch voldoende om stofafzettingen te krijgen en dus, zeker bij trillingen, gevaarlijke stof-lucht mengsels te maken.
In Duitsland zijn stof concentratie metingen uitgevoerd in een elevator voor kristalsuiker tijdens bedrijf. Als niet werd afgezogen op de elevator bleek de concentratie in de buurt van de bovenste explosie grens te liggen, met een goede afzuiging werd de concentratie veel lager: ongeveer optimaal (voor een explosie).
Bijgevolg zijn elevatoren die grof product transporteren vaak het gevaarlijkst. Als de korrels echt stofvrij zijn, of het stof plakt, dan is er véél minder explosiegevaar.
Tip voor de twijfelaar: Kijk eens door het kijkvenster van de elevator. Of, als er geen venster is, demonteer een plaat. En geef een flinke klap op de elevator. Zie je stof naar beneden dwarrelen? Dan is er een explosie risico!
Ontstekingsbronnen
Voor het overzicht van alle ontstekingsbronnen in een elevator en de maatregelen om deze te vermijden wordt verwezen naar NPR-CEN/TR 16829:2016.
De praktijk is dat, bij explosies in elevatoren, de meeste ontstekingsbronnen te maken hebben met mechanische problemen:
-
- Slippen van de band.
- Aanlopen van de band.
- Een losgeraakt bakje.
- Breuk van de band (of ketting).
- Kapot lager.
Hierdoor kunnen mechanische vonken ontstaan, maar ook vooral hete oppervlakken. Tegelijk zullen dergelijke problemen ertoe leiden dat de elevator gaat trillen, waardoor tegelijk ook een explosief mengsel kan ontstaan.
Preventieve maatregelen
Stofafzuiging op een elevator leidt niet altijd tot een kleinere kans op explosieve mengsels, maar wordt wel aangeraden om lekkages naar buiten te voorkomen.
Graan wordt vaak, als onderdeel van het proces, grondig gereinigd. Ideaal zou zijn eerst deze reiniging uit te voeren waardoor daarna een vrijwel stofvrij product in de elevator komt. In de praktijk is dat meestal niet haalbaar. Dan wordt aangeraden één specifieke elevator voor niet-gereinigd graan te gebruiken, in de andere elevatoren is het risico dan alvast kleiner.
Terugstorten van afgezogen stof in het product is uiteraard sterk af te raden.
Naast alle preventieve maatregelen in NPR-CEN/TR 16829, is goed preventief onderhoud van elevatoren van het grootste belang. Ook een goede bewustmaking van operatoren is van niet te onderschatten belang.
Mits de preventieve maatregelen zijn voorzien, stelt NPR-CEN/TR 16829 dat explosiebeveiliging enkel noodzakelijk is voor poeders of stoffige producten. Grondig gereinigd graan is niet langer stoffig, hier kunnen dus preventieve maatregelen volstaan. Het is erg lastig om voor deze regel een duidelijke grens te stellen, dit dient geval per geval geëvalueerd te worden.
Beveiliging tegen de gevolgen van explosies
Als beveiliging van elevatoren wordt vaak explosie drukontlasting met breekplaten toegepast. Voor het dimensioneren van deze drukontlasting wordt, in NPR-CEN/TR 16829, gedetailleerde informatie gegeven.
Belangrijk is dat explosie-ontkoppeling niet wordt vergeten. Omdat veel elevatoren rechtsreeks (of via een kettingtransporteur) in een silo storten is, zonder goede ontkoppeling op de uitlaat, de kans groot dat de explosie doorslaat naar de silo.
Vooral bij elevatoren met een grote capaciteit is het moeilijk om de uitlaat te beveiligen met een mechanisch systeem, zoals een draaisluis of eventueel snelsluitschuif. Een chemische barrière, het lokaal inblazen van een dichte wolk bluspoeder, is dan het enige beschikbare alternatief. Maar, in combinatie met drukontlasting op de elevator, is een chemische barrière meestal niet betrouwbaar: zeker als de explosie in de voet begint is de kans groot dat de barrière al weggeblazen is als de explosie boven aankomt. In dat geval is het beter de elevator in zijn geheel te beveiligen met explosie onderdrukking.
