STOF EXPLOSIE TESTEN

Wat kan MSPS voor u betekenen? Wij geven u duidelijkheid over de stofexplosie-eigenschappen van uw stoffen. Betaalbaar, betrouwbare en voeren professionele stofexplosietesten uit. Inclusief volledige documentatie van het erkende laboratorium.

Explosiestoftesten

Stofonderzoek ATEX

Om een correcte risico analyse / inschatting of explosie beveiliging te maken is het van belang dat explosie eigenschappen van de stof (grondstoffen) bekend zijn. Regelmatig komt het voor dat deze eigenschappen van de stof niet bekend zijn of dat deze waardes niet op het veiligheidsinformatieblad / SDS zijn ingevuld. Dit wil NIET zeggen dat de stof niet explosief is of kan zijn.

Ongeveer 75 procent van alle poedervormige producten kunnen onder de ideale omstandigheden explosieve atmosfeer geven. Groot invloed op de explosie-eigenschappen van een stof zijn de procesomstandigheden. Hierbij moet u denken aan vochtigheid, deeltjesgrootte, en temperatuur.

Het uitvoeren van een ATEX explosiestofonderzoek

Geaccrediteerd laboratorium conform EN ISO/IEC 17025

Om te onderzoeken of en in welke maat uw stof explosief is kunnen wij u diverse onderzoeken / stof explosie testen aanbieden. Deze onderzoeken worden uit gevoerd in een erkend laboratorium. Hierdoor wordt gegarandeerd dat alle testen vakkundig worden uitgevoerd en met de correcte apparatuur. De belangrijkste onderzoeksstappen of methodes voor de explosie-eigenschappen leggen wij u hieronder uit. Wij voeren de stofonderzoeken conform diverse Europese (EN normen) normen uit. Hiervoor is het noodzakelijk om de geldende protocollen te volgen. Welke protocollen dit precies zijn hangt af van de te uit te voeren testen.

Wilt u een offerte ontvangen voor het uitvoeren van stofonderzoek?

Offerte aanvraag

Uitleg van de stof onderzoeken.

Het product wordt aangeboden in het laboratorium. Basisstappen voor de voorbereiding van stofmonsters voor alle explosieproeven:

1) Voorbereiding van het product
Het product wordt aangeboden op het Laboratorium. Tijdens dit onderzoek vindt de bepaling van medium-grootte plaats. Hierna worden de samples indien nodig gemalen op juiste fijnheid en gezeefd.
Dit onderzoek wordt vereist door diverse normen voor het uitvoeren van brand- of explosie stofonderzoek.

2) Onderzoek naar het vochtgehalte

Tijdens dit proces wordt het vochtpercentage in de stofdeeltjes gemeten.Het product wordt verwarmd tot ongeveer 105 graden Celsius

3) Primaire chemische analyse

Tijdens dit proces worden de brandbare materialen, as en vaste koolstof bepaald. Het product wordt verwarmd tot ongeveer 815 graden Celsius voor de bepaling van As, vervolgens wordt het verder verwarmd tot ongeveer 900 graden Celsius om het onbrandbare deel te bepalen.

Alvorens meer specifieke tests uit te voeren, wordt soms aanbevolen om een screeningstest uit te voeren om te bepalen of het poedermonster een stofexplosie kan veroorzaken.

Het resulteert in een van de twee mogelijke uitkomsten:
Groep A (Explosief/gevaarlijk)
Groep B (Niet-explosief/niet-gevaarlijk)

OPMERKING: Wanneer het resultaat van het eerste deel “Niet explosief/niet-gevaarlijk” is, zal men verder gaan met testen. De test zal dan ook in een gesloten vat worden uitgevoerd en worden getest met een hogere ontstekingsenergie om er zeker van te zijn dat deze als een niet-explosief stof kan worden beschouwd.

De test wordt uitgevoerd volgens EN ISO/IEC 80079-20-2:2016 Explosieve atmosferen – Deel 20-2: Materiaaleigenschappen – Beproevingsmethoden

Tijdens dit onderzoek vindt de bepaling van het verbrandingsgedrag van stoflagen plaats volgens EN 17077

Uitleg methode:

De bepaling van het verbrandingsgedrag maakt het mogelijk om te beoordelen of een materiaallaag bij contact met een externe ontstekingsbron een reactie vertoont zoals ontsteking of smeulen. Het meet ook het vermogen van de lokaal geïnduceerde reactie om zich in bulk- of laagvorm door het materiaal te verspreiden. Het gedrag in de test wordt gekenmerkt als een verbrandingsklasse 1 tot en met 6. De verbrandingsklasse maakt kwalitatieve schattingen mogelijk van het verbrandingsgedrag van een stoflaag en van de waarschijnlijkheid van overdracht van gloeiende deeltjes en gloeiende nesten van stroomopwaarts verbonden delen van een plant.

Daarnaast wordt de verbrandingsklasse als basis gebruikt om te beslissen of brandpreventie- en beschermingsmaatregelen nodig zijn Het te testen materiaal wordt eerst gezeefd om deeltjesgrootten groter dan 250 micron te verwijderen en vervolgens op een brandwerende plaat gegoten om een ononderbroken strook testmateriaal te vormen van ongeveer 40 mm lang en 20 mm breed en vervat in een glazen buis. Tijdens de test wordt een lichte luchtstroom door de buis in de richting van de verbrandingsvoortplanting gehandhaafd om eventuele gassen te verwijderen die de verbranding kunnen remmen. Een elektrisch verwarmde gloeiende platinadraad wordt gedurende 5 seconden aan het ene uiteinde van de productstrip aangebracht en het verloop van de verbranding wordt waargenomen en geregistreerd.

De test kan worden uitgevoerd bij kamertemperatuur of bij verhoogde temperatuur of bij specifieke temperaturen om aan de procesomstandigheden te voldoen (bijv. droogovens).

Tijdens dit onderzoek vindt de bepaling van de minimale ontstekingstemperatuur  van een stoflaag plaats conform de EN 50 281-2-1

Uitleg werkwijze:
Minimale ontstekingstemperatuur van stof laag wordt gedefinieerd als minimale temperatuur van heet oppervlak. De MOT is de temperatuur waar de stoflaag van een bepaalde dikte (meestal 5 mm) ontbrandt wanneer deze geplaatst is op de hete ondergrond. Stoflagen worden gevormd door het vullen van een mal, gemaakt van metalen ring van de overeenkomstige hoogte. Waarna geplaatst op een verwarmd oppervlakte. De test wordt herhaald totdat de minimum ontbrandingstemperatuur is vast gesteld. De laagst gemeten ontbrandingstemperatuur wordt uiteindelijk meegenomen in de testresultaten.

Toepassing:
De werkwijze is bijzonder geschikt voor industriële apparaten waarop een dunne laag stof aanwezig is, b.v. elektromotoren, lampen. De parameter bepaalt maximaal toelaatbare oppervlaktetemperatuur, die vuu van de stof voorkomt op hete ondergrond.

Tijdens dit onderzoek vindt de bepaling van de minimale ontstekingstemperatuur van een wolk plaats volgens EN 80079-20-2

Minimale ontstekingstemperatuur van stofwolk is de laagste temperatuur wanneer een stofwolk ontstoken wordt wanneer deze in de oven de hete ovenwand/plaat of buis raakt. Bepaling van de minimale ontstekingstemperatuur is belangrijk voor stofexplosie preventie..

Uitleg methode:

Een monster van het brandbare stof wordt in een stofhouder geplaatst aan de bovenkant van een temperatuurgeregelde oven met een open bodem. Het stof wordt door perslucht naar beneden verspreid langs het hete oppervlak van de oven om te zien of er ontbranding optreedt en vlammen ontstaan. Het bepalen van de minimale ontstekingstemperatuur is belangrijk voor het voorkomen van stofexplosies.

De test wordt uitgevoerd volgens EN ISO/IEC 80079-20-2 Explosieve atmosferen – Deel 20-2: Materiaaleigenschappen – Testmethoden

De onderste explosiegrens wordt bepaald door de laagste concentratie lucht en het brandbare stofmengsel.
Tijdens dit onderzoek vindt de bepaling van de laagste explosiegrens (LEL) plaats volgens EN 14034-3

Uitleg methode:

De test is zeer waardevol om de kritische grenswaarde te bepalen wanneer de stofconcentratie in de lucht explosief is. Deze test wordt uitgevoerd op gestandaardiseerde testapparatuur (autoclaaf 20lt-lamp). Het brandbare stof wordt in de stofcontainer geplaatst en de explosiekamer wordt onder druk gezet. Er wordt een automatische testvolgorde gestart om de stofcontainer onder druk te zetten en de twee ontstekers te activeren.

Er wordt een testreeks uitgevoerd met een systematische verlaging van de stofconcentratie totdat er geen ontsteking van het stof/luchtmengsel wordt waargenomen. De test wordt herhaald om ervoor te zorgen dat er in drie opeenvolgende tests geen ontsteking wordt gevonden.

Toepassing:
De onderste explosibele grenswaarde (LEL) kan worden gebruikt als explosiepreventiemethode in gebieden waar de explosieve stofconcentratie betrouwbaar kan worden geregeld. Explosietests voor de onderste explosibele limiet zijn ook nuttig bij het bepalen van gevaarlijke zones voor stof (bijv. zone 20, zone 21 en zone 22)

De test wordt uitgevoerd om EN 14034-3 (bepaling van de onderste explosibele grens LEL van stofwolken)

Tijdens dit onderzoek vindt de bepaling van de maximale explosiedruk Pmax plaats volgens EN 14034-1 &EN 14034-2. De Pmax / maximale explosiedruk en de Kst-waarde beschrijven het explosieve gedrag van een brandbaar stof/luchtmengsel in een gesloten systeem.
Deze test wordt uitgevoerd gestandaardiseerde testapparatuur (autoclaaf 20lt-bol)

Kst-waarden (bar.m/s) Explosiestofklassen (St. Klasse)

1 – 200                                         1
200 – 300                                   2
>300 3

Deze test is onmisbaar om explosiegevaar in te schatten.
Explosietests voor Kst-waarde en Pmax zijn essentieel om het beschermingsontwerp (explosieontluchting, explosieonderdrukking en explosie-insluiting) te valideren.

Uitlegmethode:

De tests worden uitgevoerd in een gestandaardiseerd bolapparaat van 20 liter dat een hoge turbulentietoestand reproduceert om de omstandigheden van de worst-case procesinstallatie te simuleren. De meeste procesapparatuur zal niet sterk genoeg zijn om de typische druk te weerstaan die stofexplosies veroorzaken.

Een hoeveelheid brandbaar stof wordt in de stofcontainer geplaatst. De belangrijkste explosiekamer wordt vervolgens geëvacueerd tot 0,4 bar absoluut. Er wordt een automatische testvolgorde gestart om de stoftank onder druk te zetten tot +- 20 bar gauge, waarna de snelwerkende klep op de uitlaat van de stofcontainer wordt geopend om materiaal in de explosiekamer toe te laten. Het speciale mondstuk zorgt voor een gelijkmatige verdeling van het stof in de explosiekamer. Het systeem activeert twee ontstekers in het midden van de bol nadat het stof is verspreid. Explosiedrukken worden gemeten voor een reeks stofconcentraties met behulp van piëzo-elektrische drukomvormers. De tests worden in drie series uitgevoerd om een grondig onderzoek van de explosie-eigenschappen te garanderen.

KST-waarde:

De Kst-waarde en Pmax zijn explosieve eigenschappen die de ernst van een stofexplosie kwantificeren. De Kst-waarde wordt berekend als de equivalente druk in een bol van 1 m 3 . De klasse ST is als volgt gebaseerd op de Kst-waarde: ST-klasse 0 – Kst-waarde = 0 ST-klasse 1 – Kst-waarde kleiner dan 200 bar m/sec ST-klasse 2 – Kst-waarde tussen 200 en 300 bar m/sec ST-klasse 3 – Kst-waarde groter dan 300 bar m/sec

De test wordt uitgevoerd volgens EN 14034-1 & EN 14034-2 (bepaling van de maximale explosiedrukstijging van stofwolken Kst).

Tijdens dit onderzoek wordt de zuurstofconcentratie bepaald volgens EN 14034-4

Deze test wordt uitgevoerd op gestandaardiseerde testapparatuur (autoclaaf 20lt-lamp). Door de zuurstofconcentratie stap voor stap te verlagen (door toevoeging van stikstof) wordt bepaald wanneer de stof geen explosieve reactie meer geeft.

Uitlegmethode:

De beperkende zuurstofconcentratie (LOC) is de hoogste zuurstofconcentratie die voorkomt dat brandbaar stof een explosieve atmosfeer vormt .

Een hoeveelheid (5 gr) brandbaar stof wordt in het stof geplaatst container en de explosiekamer is gevuld met een bekende concentratie zuurstof in stikstof. Er wordt een automatische testvolgorde gestart om de stofcontainer onder druk te zetten en de ontsteking te activeren nadat het stof is verspreid. Zodra ontsteking is bereikt bij een bekende zuurstofconcentratie, wordt het zuurstofgehalte verlaagd totdat een punt is bereikt waarop geen ontsteking optreedt.

Toepassing:

De parameter is noodzakelijk bij het bepalen van inertisatietechnologieën.

De test wordt uitgevoerd volgens EN 14034-4:2004 (Bepaling van de beperkende zuurstofconcentratie LOC van stofwolken).

Tijdens dit onderzoek wordt de bepaling van de minimale ontstekingsenergie (MOE) door middel van een elektrische vonk volgens EN 80079-20-2

Uitleg methode:

De minimale ontstekingsenergie (MOE)-test meet de ontsteking van een stofwolk door elektrische en elektrostatische ontladingen. Met behulp van een vonk met regelbare energie-inhoud wordt de minimale ontstekingsenergie (MIE) van het poeder bepaald in het MIKE3-apparaat.

Het MIE-apparaat bestaat uit een buis die over een dispersiebeker wordt geplaatst en is uitgerust met twee elektroden. De elektroden zijn verbonden met een circuit dat een elektrische vonk van bekende energie produceert. Een monster van brandbaar stof wordt in de dispersiebeker geplaatst, die door de buis met perslucht langs de ontstekingsbron wordt opgeblazen. Een gemodificeerde glazen Hartman-buis (van 1,2 l) wordt gebruikt als explosievat. Het stofmonster wordt vrij in de buis verspreid door het ingebouwde stofverdeelsysteem. Waarna de stof wordt ontstoken door een vonk tussen twee elektroden. De waarde van de minimale energie wordt gebruikt om een mogelijke initiatiebron uit te sluiten.

Als vlamvoortplanting wordt waargenomen, wordt de energie van de vonk verminderd totdat er gedurende 10 opeenvolgende tests geen vlamvoortplanting wordt waargenomen. Bij die vonkenergie wordt een reeks stofmonstergewichten geprobeerd om potentiële stofexplosieconcentraties grondig te onderzoeken. Het testresultaat wordt vermeld als een energiebereik, wat aangeeft dat ontsteking plaatsvond bij de hogere waarde en geen ontsteking plaatsvond bij de lagere waarde. De MIE is een maat voor hoe gevoelig een explosieve stofwolk is voor elektrische vonkontsteking.

Toepassing:

Het bepalen van de minimale ontstekingsenergie is belangrijk voor het bepalen van de energie die nodig is om een stof te laten ontploffen. Denk bijvoorbeeld aan elektrostatische vonken.
Het testen op minimale ontstekingsenergie geeft aanwijzingen over de vraag of ontsteking door elektrostatische ontlading door personeel of procesomstandigheden in de praktijk waarschijnlijk zal optreden.

De test wordt uitgevoerd volgens EN ISO/IEC 80079-20-2 (Explosieve atmosferen Deel 20-2: Materiaalkenmerken – Testmethoden voor brandbaar stof).

Tijdens dit onderzoek wordt bepaald in welke maten uw stof geleidend is. Het onderzoek wordt uitgevoerd volgens ISO/IEC 80079-20-2

Deze test bepaalt de weerstand van het poedervolume door de gelijktijdige meting van spanning en stroom die door een testmonster van bekende doorsnede en diepte gaan.

Uitleg methode:

Een geïsoleerde meetplaat wordt gebruikt met twee verhoogde elektroden die de zijkanten vormen. Materiaal wordt in de cel geplaatst en over de elektroden genivelleerd. Gelijkspanning wordt toegepast op de elektroden en de stroomstroom wordt gemeten door een geschikte ampèremeter. De test wordt herhaald en de gemiddelde gemeten stroom en toegepaste spanning worden bepaald, zodat de elektrische weerstand over de elektroden kan worden berekend.

De poederweerstand wordt afgeleid van de gemiddelde berekende weerstand, hoogte en lengte van de elektroden en de ruimte daartussen.

Een poeder wordt als geleidend beschouwd als de weerstand minder dan 10³ Ωm bedraagt. (en daarom in staat om elektrische of elektronische apparatuur te korten wanneer aanwezig in deze apparatuur)

De testmethode is beschreven in EN ISO/IEC 80079-20-2:2016 (Explosieve atmosferen Deel 20-2: Materiaaleigenschappen – Testmethoden voor brandbaar stof).

Zelfverwarmende materialen

Om materialen veilig te vervoeren, op te slaan en te hanteren zonder risico op brand of zelfontbranding, zijn oventests op laboratoriumschaal ontwikkeld die opschalen naar veel grotere industriële toepassingen mogelijk maken.

Er zijn twee tests beschikbaar:
1) Isothermische mandtest
2) RID/ADR

Uitleg methode:

Het te testen materiaal is gevuld in een kubusvormige mand variërend in grootte van 25 mm tot 100 mm en gemaakt van roestvrij staalgaas. De mand wordt opgehangen in een luchtcirculatieoven, voorverwarmd tot een bekende temperatuur, met thermokoppels beide binnenstebuiten buiten de mand om de temperatuur te registreren. Datalogging wordt gebruikt om de temperatuur tegen de tijd uit te zetten tijdens de test, die tot 48 uur kan duren. Er worden twee soorten gedrag waargenomen: subkritisch, waarbij de monstertemperatuur boven de oventemperatuur stijgt, maar vervolgens langzaam terugvalt na het bereiken van een piek; superkritisch, waarbij de monstertemperatuur boven de oventemperatuur blijft stijgen en verwarmt tot ontbranding. De scheiding tussen deze twee gedragingen is vrij scherp bij de meeste zelfverwarmende materialen en wordt meestal bepaald met een nauwkeurigheid van 2K. Door de logaritmen van de volume-oppervlakteverhoudingen van monsters van verschillende grootte uit te zetten versus de wederkerige waarden van de respectieve zelfontbrandingstemperaturen, wordt een rechte lijn geproduceerd. De lijn kan dan worden geëxtrapoleerd om inzicht te geven in het zelfontbrandingsgedrag van materiaal dat in veel grotere opslag- en procesomstandigheden wordt vastgehouden.

UN 4.2 Indeling – stoffen die vatbaar zijn voor zelfontbranding

De UN 4.2-classificatie is een vergelijkbare isotherme mandtest, maar groepeert materialen op basis van ontsteking / niet-ontsteking in twee maten mand en bij drie verschillende oventemperaturen. Testen van gevaarlijke materialen is vereist op grond van de VN-aanbevelingen voor het vervoer van gevaarlijke goederen.

Laboratoriumovenproeven worden uitgevoerd volgens EN 15188 (Bepaling van het zelfontbrandingsgedrag van stofophopingen).

Voorbeelden van explosiestoftestapparatuur

Testapparatuur voor MIT

Bepaling van de minimale ontstekingstemperatuur van een wolk vindt plaats volgens EN 80079-20-2

Testapparatuur voor Pmax, dp/dt, LEL, LOC

Bepaling van de explosie-eigenschappen van een stofwolk vindt plaats in een bol van 20 ltr die bestand is tegen een explosiedruk van 30 bar volgens EN 14034-1 EN 14034-4.

Testapparatuur voor MIE

De minimale ontstekingsenergie (MIE) van het poeder wordt bepaald in het MIKE3-apparaat.

(EN 13821 / EN ISO 80079-20-2)

Wilt u een offerte ontvangen voor het uitvoeren van stofonderzoek?

PRIJSAANVRAAG

Blijf op de hoogte! Schrijf je in voor de ATEX- Explosiepreventie nieuwsbrief.

Uw e-mailadres