Brandbare stofexplosies en metaalpoederbranden van klasse D¶

Bijna elk vast organisch materiaal of oxideerbaar metaal dat in bulk kan verbranden, en veel materialen die in vaste vorm volledig onbrandbaar lijken, zoals aluminium, titanium, magnesium, ijzer, maïszetmeel, poedersuiker, tarwemeel, houtzaagsel, steenkool en plastic hars, zullen ontploffen met de vernietigende kracht van een brandstof-luchtbom wanneer ze worden vermalen tot fijne microscopisch kleine deeltjes en als een stofwolk in de lucht zweven. Omdat een wolk van stofdeeltjes van 50 micron duizenden keren meer oppervlak blootstelt aan zuurstof uit de lucht dan een massief blok hout of metaal, kan een enkele elektrostatische vonk, een oververhit lager van de transportband of een wrijvingsvonk van een zwerfmetaal een supersonische deflagratiegolf ontsteken die met een snelheid van honderden meter per seconde door een gebouw raast en druk genereert tot 7 tot 10 bar (100 tot 145 pond per vierkante inch / psi), meer dan tien keer de druk die nodig is om silo's van gewapend beton en stalen constructies te slopen.

Wat industriële stofexplosies uniek dodelijk maakt, is de tweetraps primaire naar secundaire explosievolgorde. Wanneer er een kleine, plaatselijke primaire steekvlam of knal plaatsvindt in een filterhuis, een emmerlift of een hamermolen, schudt de drukgolf de structurele I-balken, de luchtkanalen en de verlaagde plafonds van het gebouw. Als zelfs maar 0,8 millimeter (1/32 inch) sluimerend zaagsel, graanstof, suiker of metaalstof zich op die bovenliggende balken heeft opgehoopt, schudt de schokgolf het stof neer in een enorme kamerbrede wolk die een fractie van een seconde later ontbrandt in een catastrofale secundaire stofexplosie over de hele fabriek. Bovendien, wanneer fijnverdeelde reactieve metalen (zoals magnesiumspaanders, aluminiumslijpstof, titaniumdraaisels of 3D-geprinte metaalpoeders) vlam vatten, veroorzaakt het sproeien van water, schuim of een standaard droogchemische ABC-blusser op het brandende metaal een onmiddellijke waterstofgas- en stoomexplosie. Weten hoe je onmiddellijk moet evacueren nadat kleine apparatuur "ploft" voordat de secundaire ontploffing toeslaat, waarom je nooit perslucht mag gebruiken om stoffige dakspanten neer te blazen of een brandende metalen stapel met water te laten overstromen, en hoe je een klasse D-metaalvuur kunt smoren met droog zand of natriumchlorideflux, redt levens.

Doe dit nu¶

1. Evacueer onmiddellijk het hele gebouw als u een gedempte "knal", dreun of flits hoort in een stofafscheider, graanpoot, silo of kanaal. Die eerste dreun is een primaire stofdeflagratie; binnen enkele seconden kan de trilling het opgehoopte stof van de dakspanten afschudden en een catastrofale secundaire explosie in het hele gebouw veroorzaken. Ren via de dichtstbijzijnde uitgang op grondniveau naar een open, bovenwindse verzamelplaats op minstens 100 meter (330 voet) afstand van silo's en externe stofhoppers.
2. Spuit NOOIT water, klasse A-schuim, kooldioxide (\(CO_2\)) of een standaard multifunctionele ABC-droge chemische blusser op een brandende stapel metaalstof of draaisels (aluminium, magnesium, titanium, zirkonium, natrium of lithium). Bij temperaturen boven 2000 graden Celsius (3600 graden Fahrenheit) verwijderen brandende reactieve metalen zuurstofmoleculen rechtstreeks uit water (\(H_2O\)) en \(CO_2\), waardoor explosieve waterstof vrijkomt gas en het schieten van granaatscherven van gesmolten metaal door de winkel.
3. Smoor een kleine, beginnende klasse D metaalpoeder- of chipbrand door deze voorzichtig te begraven onder een speciaal klasse D droog poedermiddel (natriumchloride, koperpoeder of grafiet), droog gietzand of droge gietijzeren boringen. Blaas nooit een onder druk staande blusstraal rechtstreeks in een stapel brandend metaalpoeder, waardoor het brandende metaal in een explosieve stofwolk in de lucht terechtkomt; breng het droge middel voorzichtig aan met een schep met een lange steel of een klasse D-applicator met lage snelheid.
4. Open NOOIT het inspectieluik van een smeulende zaagselbak, graansilo of stofafscheider. Als u een luik opent, komt er verse zuurstof terecht in een zuurstofarme smeulende stofhoop en wordt een zwevende stofwolk direct boven de gloeiende sintels in beweging gebracht, waardoor er onmiddellijk een stofexplosie in uw gezicht ontstaat.
5. Laat je op de grond vallen en bescherm je luchtwegen als je wordt gevangen in een flitsvuur of een stofdeflagratiegolf. Als een stofwolk om je heen ontbrandt, val dan onmiddellijk plat (hitte en overdruk concentreren zich naar boven in de richting van het plafond), houd je adem in of adem door een natte doek om te voorkomen dat oververhit stof je luchtpijp verschroeit, en kruip laag onder de rook naar buiten zodra het vlamfront van 1 tot 3 seconden voorbijgaat.
6. Bel onmiddellijk uw lokale alarmnummer (911 in de Verenigde Staten en Canada, 112 in de Europese Unie, 999 in het Verenigd Koninkrijk). Waarschuw aankomende brandweerlieden specifiek als brandbare stofsilo's of Klasse D reactieve metalen (magnesium-, aluminium- of titaniumstof) branden, dus brandweerlieden passen geen hogedrukwaterslangen toe op de metalen of stofbakken; controleer noodnummers en brandt.

flowchart TD
    Start["Brandbaar stof of metaalpoeder Noodgeval"] --> Incident{"Welk type stof- of metaalincident doet zich voor?"}
    Incident -->|"Gedempte pop, shake of flits in kanaal/baghouse/silo"| PrimaryBlast["PRIMAIRE STOFEXPLOSIE WAARSCHUWING<br/>1. Activeer onmiddellijk het noodstop-/evacuatiealarm<br/>2. Evacueer het gebouw binnen enkele seconden VOOR de secundaire stofexplosie<br/>3. Blijf uit de buurt van explosieopeningen aan de buitenkant van het baghouse en silodaken"]
    Incident -->|"Smeulend vuur in stofafscheider, silo of trechters"| Smolder["1. Schakel de stofopvangventilator en transportdempers onmiddellijk uit<br/>2. Open NOOIT toegangsluiken en prik NOOIT smeulende stofhopen (Backdraft explosierisico)<br/>3. Evacueer en wacht op de gespecialiseerde reactie van de brandweer op inert gas/zondvloed"]
    Incident -->|"Verbrandend metaalstof, spanen of 3D-printpoeder (klasse D)"| MetalFire["1. Gebruik NOOIT water, schuim, CO2 of standaard ABC-brandblussers<br/>2. Schakel de ventilatieventilatoren uit, zodat brandend metaalstof niet in de lucht terechtkomt<br/>3. Doof kleine branden voorzichtig met een schepje klasse D-poeder (Met-L-X / Lith-X / Copper) of beendroog zand<br/>4. Als het vuur zich uitbreidt of er sprake is van bulkmetaalstof: Onmiddellijk evacueren"]
    PrimaryBlast --> Medical["Behandel flitsbrandwonden met koud stromend water (20 min) en controleer op inhalatieletsel"]
    Smolder --> Medical
    MetalFire --> Medical

Het brandbaar stof-pentagon en de secundaire explosieval¶

Hoe gewone vaste stoffen explosieven worden¶

De meeste mensen zijn bekend met de klassieke Vuurdriehoek (brandstof, zuurstof en een ontstekingsbron). Om ervoor te zorgen dat een vast materiaal een brandbare stofexplosie veroorzaakt, moeten er twee extra fysieke omstandigheden worden toegevoegd, die de Vijfzijdige brandbare stofexplosie-pentagon vormen:

1. Brandbaar stof (brandstof in microscopische deeltjesgrootte): Over het algemeen gedefinieerd door de National Fire Protection Association (NFPA) als fijn verdeelde vaste deeltjes 500 micron (0,5 millimeter) of kleiner in diameter (die door een Amerikaanse nr. 40 standaardzeef kunnen gaan), waarbij deeltjes onder 75 micron (zo fijn als talkpoeder of bloem) het meest gewelddadige explosiegevaar vormen.
2. Zuurstof (oxidatiemiddel): Aanwezig in normale lucht op de werkplek met 20,9 procent.
3. Ontstekingsbron (hitte/vonk): Elektrostatische ontlading in niet-geaarde plastic vacuümslangen, wrijvingsvonken van een losse bout in een slijpmachine, een oververhit kogellager op een transportband, hete lasslakken of zelfverhitting van zelfontbranding in vochtig graan of houtpellets.
4. Verspreiding in de lucht (zwevende stofwolk boven de minimaal ontplofbare concentratie / MEC): Een platte stapel meel of zaagsel die rustig op de vloer ligt, kan langzaam verbranden, maar kan niet ontploffen totdat een fysieke verstoring het in de lucht brengt bij een concentratie boven ongeveer 20 tot 60 gram per kubieke meter (0,02 tot 0,06 ounces per kubieke voet). Bij die concentratie is de stofwolk zo dik dat je een gloeilamp van 25 watt of een collega die op 1,5 tot 2 meter afstand staat niet duidelijk kunt zien.
5. Opsluiting (omheining): Wanneer de verspreide stofwolk ontbrandt in een gesloten vat, kanaalwerk, een poot van de emmerlift of een kamer met vier muren en een dak, kan het snel uitdijende, oververhitte gas niet ontsnappen, waardoor de druk exponentieel toeneemt totdat het vat of gebouw met geweld scheurt.

(Belangrijke opmerking: zelfs zonder opsluiting, items 1 tot en met 4 alleen, produceert een ontstoken stofwolk een dodelijke brandende flitsvuurbal met een temperatuur van 1.000 tot 2.000 graden Celsius, die fatale brandwonden over de volledige dikte en verbranding van de luchtwegen veroorzaakt over een open werkplaatsvloer.)

Waarom de "Secundaire Explosie" hele fabrieken vernietigt¶

Uit onderzoeksrapporten van de Amerikaanse Chemical Safety and Hazard Investigation Board (CSB) en de Britse Health and Safety Executive (HSE) blijkt dat werknemers zelden overlijden door de eerste ontsteking in een machine. In plaats daarvan vallen er dodelijke slachtoffers tijdens de Domino Secondary Explosion:

1. Jaren van onzichtbare accumulatie boven het hoofd: Fijn vluchtig stof ontsnapt uit zagen, schuurmachines, graantransportbanden, suikermolens of poedermengers en zweeft omhoog op warme thermische luchtstromen, en nestelt zich stilletjes bovenop horizontale I-balken boven het hoofd, kabelgoten, TL-verlichtingsarmaturen en akoestische verlaagde plafondtegels waar vloervegers het nooit zien.
2. De 0,8 millimeter (1/32-inch) paperclipregel: Volgens NFPA 652 / NFPA 660 is er, als neergeslagen organisch stof slechts 5 procent van de voetafdruk van een kamer bedekt (inclusief plafondbalkoppervlakken) tot een diepte van 0,8 millimeter (1/32 inch, de dikte van een standaard paperclip), al voldoende brandstof aanwezig om de hele kamer van vloer tot plafond te vullen met een explosieve stofwolk als deze wordt losgeschud.
3. De akoestische schokgolftrigger: Er vindt een kleine primaire ontploffing plaats in een verstopte stofopvangbak of graanelevator, die klinkt als een donderslag in de verte of een vallende pallet. Die drukgolf rimpelt langs het stalen kanaalwerk en schudt het bouwframe.
4. Het plafond regent brandstof: Miljoenen grammen droog, poederachtig stof regenen vanaf de dakspanten en het verlaagde plafond over de gehele 100 meter lange fabrieksvloer, waardoor er onmiddellijk een stofmist over het hele gebouw ontstaat. Een halve seconde later bereikt de achterblijvende vlamstraal uit het gescheurde kanaal de vallende stofwolk en laat het hele gebouw in een secundaire explosie tot ontploffing komen (soms gevolgd door tertiaire explosies door verbonden tunnels en silo's).

Klasse D brandbare metaalbranden: aluminium, magnesium, titanium en 3D-printpoeders¶

Waarom water en standaard brandblussers ervoor zorgen dat metaalbranden exploderen¶

In machinewerkplaatsen, lucht- en ruimtevaartproductie, spuitgieten van auto's, gieterijen en additieve productie (3D-printen van metaal / Direct Metal Laser Sintering) bewerken, slijpen, polijsten of lasersinteren werknemers reactieve metalen, waaronder magnesium, aluminium, titanium, zirkonium, hafnium, lithium, natrium en kalium.

Wanneer fijn verdeeld metaalstof, boorspanen, draaibankdraaiwerk of nat slijpslib ontbrandt, brandt het bij extreme temperaturen tussen 2.000 en 3.300 graden Celsius (3.600 en 6.000 graden Fahrenheit) met een verblindende witte of ultraviolette schittering:

1. Waarom water (\(H_2O\)) een waterstofontploffing veroorzaakt: Bij 2500 graden Celsius hebben reactieve metalen een veel sterkere chemische affiniteit voor zuurstof dan waterstof. Op het moment dat een enkele stroom water brandend magnesium-, aluminium- of titaniumpoeder raakt, scheurt het gesmolten metaal de zuurstofatomen rechtstreeks uit de watermoleculen om metaaloxide te vormen, waarbij enorme hoeveelheden vrij waterstofgas (\(H_2\)) vrijkomen volgens de gewelddadig exotherme reactie: $\(\text{Mg} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{MgO} + \text{H}_2\uparrow + \text{Heat}\)$ Dat vrijgekomen waterstofgas vermengt zich met de lucht in de winkel en ontploft onmiddellijk, terwijl het resterende water in stoom verandert (en 1700 keer in volume uitzet), waardoor witgloeiende bolletjes gesmolten metaal tot wel 30 meter hoog in alle richtingen worden geslingerd.
2. Waarom kooldioxide (\(CO_2\)), halon en ABC Dry Chemical-blussers falen en exploderen:
3. Kooldioxide (\(CO_2\)): Verbranding van magnesium, titanium en aluminium branden dwars door pure koolstofdioxide heen, waardoor de zuurstofatomen uit het \(CO_2\) gas worden verwijderd en er zwart koolstofroet achterblijft terwijl het vuur wordt versneld.
4. Standaard multifunctioneel ABC droog chemisch product (monoammoniumfosfaat) en BC (natriumbicarbonaat): Bij 2.500 graden Celsius ontleedt ammoniumfosfaat heftig en reageert met brandend magnesium of aluminium, terwijl de hogedruk stikstofstraal uit een standaard blusser het fijne brandende metaalpoeder de lucht in blaast, waardoor een kleine stapelbrand op een werkbank verandert in een fatale Klasse D metaalstofexplosie.
5. Stikstof (\(N_2\)) gas is NIET inert voor alle metalen: Terwijl stikstofgas organische branden smoort, reageren brandend titanium, magnesium en zirkonium bij hoge temperaturen direct chemisch met stikstof om metaalnitriden te vormen, en blijven branden, zelfs in een atmosfeer van 100 procent stikstof (alleen puur Argon- of Helium-gas is echt inert voor het verbranden van titanium).

De verborgen "Thermiet"-val in gemengde slijpmachines en stofafscheiders¶

Een van de meest voorkomende oorzaken van fatale metaalbranden in de werkplaats doet zich voor wanneer een machinist dezelfde bandschuurmachine, slijpmachine of droge stofafscheider gebruikt om zowel aluminium als koolstofstaal (ferrometaal) te slijpen:

• Bij het slijpen van koolstofstaal ontstaat fijn stof bedekt met ijzeroxide (\(\text{Fe}_2\text{O}_3\), roest).
• Bij het slijpen van aluminium ontstaat fijn aluminiumpoeder (\(\text{Al}\)).
• Een innig mengsel van ijzeroxidepoeder en aluminiumpoeder is de exacte chemische formule voor Thermite. De volgende keer dat een arbeider een stuk staal aanraakt met de slijpschijf en een hete oranje vonk door de uitlaatpijp naar de gemengde aluminium-en-roeststofhoop stuurt, ontsteekt het mengsel een zelfoxiderende thermietreactie bij 2500 graden Celsius (4500 graden Fahrenheit) die dwars door de gietijzeren vloer van de machine brandt en zelfs onder water niet kan worden gedoofd omdat het zijn eigen zuurstof uit het ijzeroxide levert.

Stapsgewijs protocol voor het blussen van een kleine metaalbrand klasse D¶

Probeer alleen een reactieve metaalbrand onder controle te krijgen als deze klein is, beperkt is tot een kleine stapel spanen/draaisel of een enkele machinebak, en zich niet heeft ontwikkeld tot een stofwolk in de lucht. Als een stofafscheider, een natte wasser (waarvan de watercirculatie is mislukt) of een bulkvat met metaalpoeder in brand staat, evacueer dan onmiddellijk het gebouw.

1. Schakel plaatselijke ventilatieventilatoren en machinekoelmiddelpompen onmiddellijk uit: Door de luchtstroom te stoppen wordt voorkomen dat het brandende poeder in luchtkanalen wordt gezogen waar het kan exploderen.
2. Bescherm uw ogen tegen intense ultraviolette (UV) straling: Brandend magnesium en titanium zenden verblindend ultraviolet en actinisch wit licht uit dat binnen enkele seconden ernstige fotokeratitis ("lasflits") kan veroorzaken; kijk indirect of draag een veiligheidsbril/gelaatsscherm in de schaduw; zie vreemd voorwerp in het oog, slijtage van het hoornvlies en lasflits.
3. Selecteer ALLEEN een geverifieerd klasse D-blusmiddel dat geschikt is voor het specifieke metaal:
4. Op natriumchloride gebaseerd droog poeder van klasse D (bijv. Met-L-X / Super-D): Bevat droog verpulverd natriumchloridezout gemengd met thermoplastische additieven. Geschikt voor magnesium-, natrium-, kalium- en aluminium spaanbranden; de hitte smelt het zout tot een luchtdichte korst die zuurstof uitsluit. (NIET gebruiken bij lithiumbranden.)
5. Koperpoeder Klasse D-middel (Marineblauw 125S): Specifiek ontwikkeld voor branden van lithium- en lithiumlegeringen; koperlegeringen met gesmolten lithium om een ​​niet-reactieve korst te vormen die warmte wegleidt.
6. Grafietpoeder Klasse D-middel (G-Plus / Lith-X): Leidt warmte weg en smoort lithium-, magnesium-, titanium- en zirkonium-branden zonder chemisch te reageren.
7. Beendry Sand of Dry Cast-Iron Boringen (Emergency Shop Improvisatie): Als een speciale gele klasse D-blusser niet binnen handbereik is, kunt u een kleine stapel brandend magnesium- of aluminiumdraaisel op de werkbank verstikken met behulp van volledig kurkdroog kwartszand, droog keukenzout/steenzout of schone, droge gietijzeren draaibankboringen, bewaard in een afgesloten, vochtbestendige emmer. (Waarschuwing: gebruik nooit vochtig buitenzand of nat grind uit de tuin; vocht in vochtig zand zal een stoom-/waterstofexplosie veroorzaken.)
8. Breng het middel voorzichtig aan met een schep met een lange steel of een applicator met lage snelheid:
9. ** Blaas nooit poeder rechtstreeks in het midden van brandend metaalstof. ** Als u een gele klasse D-blusser onder druk gebruikt, ga dan 1,5 tot 2,5 meter (5 tot 8 voet) achteruit, open de klep van de mondstukapplicator voorzichtig zodat een zachte, lage snelheid sneeuwval van poeder over het vuur valt en bouw een uniforme laag van minimaal 3 tot 5 centimeter (1,2 tot 2 inch) dik die het brandende metaal volledig bedekt.
10. Als u een emmer klasse D-poeder of kurkdroog zand gebruikt, gebruik dan een platte schep met een lange steel om het poeder voorzichtig rond de rand en over de brandende spanen te leggen zonder het metaal te roeren of te gooien.
11. Verstoor de stapel met korst niet totdat deze volledig is afgekoeld: Onder de gesmolten zout- of zandkorst blijft het gesmolten metaal gedurende 30 tot 90 minuten boven de zelfontbrandingstemperatuur. Als een hete rode vlek door de korst heen brandt, voeg dan voorzichtig nog een schepje klasse D-poeder over die plek toe. Prik of schep nooit in de stapel totdat een contactloze infraroodthermometer aangeeft dat deze is afgekoeld tot kamertemperatuur.

Eerste hulp bij verwondingen door stofexplosies en brandwonden door metaalflitsen¶

Overlevenden van een brandbare stofbrand of secundaire explosie lijden aan een complexe combinatie van thermische, inhalatie- en barotrauma-verwondingen:

1. Verplaats het slachtoffer naar frisse lucht boven de wind en doof smeulende werkkleding ("Stop, Drop, and Roll" of drenk het met water, TENZIJ bedekt met reactief metaalstof):
2. Als de kleding van een werknemer verbrandt door een flitsbrand van organisch stof (hout, graan, suiker, meel, steenkool, plastic), doordrenk deze dan onmiddellijk met water of een veiligheidsdouche.
3. Kritische uitzondering voor reactief metaalstof op kleding: Als de overall van een werknemer bedekt is met onverbrand of brandend magnesium-, aluminium-, lithium- of natriumpoeder, mag u deze niet onder een klein straaltje water leggen; help ze de buitenste overall onmiddellijk uit te trekken (gebruik een traumaschaar om kleding weg te knippen) terwijl je het losse droge poeder wegborstelt VOORDAT de onderliggende huid verbrandt met overvloedig stromend water gedurende 20 minuten; zie ernstige brandwonden en chemisch spoelen.
4. Beoordeel of er sprake is van direct letsel door thermische inademing van de luchtwegen: Wanneer een werknemer inademt tijdens een vuurbal die stof veroorzaakt, worden brandende microscopisch kleine stofdeeltjes diep in de keelholte en de luchtpijp gezogen. Let op geschroeide neusharen, roet rond de mond of tong, een koperachtige hoest, heesheid of een hoge piepende ademhaling (stridor). Een luchtweg die verbrand is door oververhit stof kan binnen 20 tot 45 minuten volledig gesloten worden; Zet een bewuste, ademende patiënt rechtop in een hoek van 45 graden (wat het luchtwegoedeem vertraagt) en regel onmiddellijk paramedisch transport voor vroege endotracheale intubatie.
5. Koele thermische huid verbrandt gedurende 20 minuten met koud stromend kraanwater en voorkom vervolgens onderkoeling: Spoel verbrande handen, gezicht en armen gedurende 20 minuten met koud stromend water (15 tot 20 graden Celsius / 59 tot 68 graden Fahrenheit, nooit ijs), verwijder ringen en horloges voordat de vingers opzwellen, en wikkel de brandwonden losjes in schoon plastic huishoudfolie (in de lengte gelegd, niet strak gewikkeld als een tourniquet) of steriel, niet-klevend verbanden terwijl de kern van de patiënt warm wordt gehouden met dekens; zie brandt.
6. Controleer op primaire en tertiaire explosieverwondingen: Als de explosie muren heeft weggeblazen of het slachtoffer tegen machines heeft gegooid, controleer dan op gescheurde trommelvliezen, explosielong (ophoesten van schuimig roze bloed, ernstige kortademigheid), doordringende granaatscherven en ruggengraat- of hoofdtrauma; zie vuurwerkexplosies, brandwonden door sterretjes en explosieverwondingen.

Controlelijst voor huishouding en preventie van stofgevaar in de faciliteit¶

Het voorkomen van een secundaire stofexplosie of klasse D-winkelbrand is afhankelijk van strikte technische en huishoudelijke discipline:

• Handhaaf de "Paperclipregel" van 0,8 millimeter (1/32 inch) op bovengrondse oppervlakken: Inspecteer wekelijks de bovenkanten van bovenliggende I-balken, kanalen, verlichtingsarmaturen en verlaagde plafonds. Als neergeslagen stof de kleur van de onderliggende verf verbergt of groter is dan 0,8 millimeter (1/32 inch) over 5 procent van het kameroppervlak, schakel dan de ontstekingsbronnen uit en reinig onmiddellijk.
• Gebruik NOOIT perslucht (“blow-down”) of droog vegen om brandbaar stof te verwijderen: Door opgehoopt zaagsel, meel of metaalstof van spanten of machines te blazen met een persluchtmondstuk van 6 bar (90 psi) ontstaat precies de zwevende explosieve stofwolk die nodig is om het gebouw op te blazen. Gebruik alleen Klasse II, Divisie 1 explosieveilige stofzuigers (intrinsiek veilige, statisch geaarde metalen jerrycans met geleidende slangen, nooit een plastic woonwinkelstofzuiger).
• Gebruik nooit plastic PVC-buizen voor het verzamelen van houtbewerking of industriële stof: Zaagsel dat door de lucht zweeft door niet-geleidende plastic PVC-buizen genereert tienduizenden volt statische elektriciteit; gebruik geaarde metalen spiraalkanalen (of verbind en aard alle stofopvangsegmenten continu).
• ** Maak een strikte scheiding tussen het slijpen van aluminium/magnesium en het slijpen van staal/ijzer (Voorkom Thermite):** Gebruik afzonderlijke, duidelijk aangegeven slijpmachines en stofafscheiders van het natte type, exclusief voor aluminium, magnesium of titanium; slijp nooit ferrostaal op een machine die aluminiumstof bevat, en maak de slibcarters van natte wassers dagelijks schoon, zodat waterstofgas zich niet in de kap kan ophopen.
• Plaats gele klasse D-brandblussers en droge zandemmers binnen 10 meter (33 voet) van alle metaalbewerkings- en 3D-printstations: Train elke operator om nooit een rode ABC- of CO2-blusser te trekken bij een brand van metaalchips.

Veelgestelde vragen¶

Waarom is het zo gevaarlijk om een ​​persluchtslang te gebruiken om zaagsel of graanstof van spanten en machines te blazen?¶

Stof dat plat op een bovenbalk of machinetafel ligt, kan niet ontploffen totdat het als een zwevende wolk in de lucht wordt verspreid. Wanneer een werknemer een hogedrukmondstuk met perslucht gebruikt om opgehoopt zaagsel, meel, suiker of metaalstof van dakspanten of uit elektrische kasten te blazen, brengt de luchtstraal kilogrammen fijne microscopisch kleine deeltjes rechtstreeks in een dichte luchtwolk die de Minimum Explosible Concentration (MEC) overschrijdt. Als die neerdalende wolk in contact komt met een enkele hete gloeilamp, een vonk van een elektrische motorborstel, een ruimteverwarmer of een statische ontlading gegenereerd door de luchtslang zelf, ontbrandt de hele kamer onmiddellijk in een flitsbrand of stofexplosie. Verwijder brandbaar stof altijd met behulp van explosieveilige, geaarde industriële vacuümsystemen of waar nodig met natte wasmethoden.

Hoe kunnen gewone voedselingrediënten zoals poedersuiker, maïszetmeel of tarwemeel exploderen als dynamiet?¶

Elk organisch koolhydraat (suiker, zetmeel, meel, graan, cacao, melkpoeder) bevat een hoge chemische energie, precies dezelfde calorieën die je lichaam verbrandt als brandstof. In een vast suikerklontje of een stapel bloem kan heel weinig zuurstof de interne moleculen raken, waardoor het langzaam verbrandt of verkoolt. Wanneer suiker of zetmeel echter wordt vermalen tot deeltjes kleiner dan 50 micron en als een stofwolk in de lucht zweeft, wordt elk microscopisch klein deeltje volledig omgeven door zuurstofmoleculen. Wanneer een vonk één deeltje ontsteekt, ontsteekt de stralingswarmte alle omringende deeltjes tegelijkertijd in een kettingreactie die zich met een snelheid van honderden meters per seconde voortbeweegt, waardoor de omringende lucht in milliseconden wordt verwarmd tot meer dan 1.500 graden Celsius (2.700 graden Fahrenheit) en een destructieve drukgolf tot 8 bar (115 psi) ontstaat.

Waarom veroorzaakt het sproeien van water op een brandend magnesium- of aluminiumvuur een enorme explosie?¶

Reactieve metalen zoals magnesium, aluminium, titanium, zirkonium en lithium verbranden bij extreme temperaturen tussen 2.000 en 3.300 graden Celsius (3.600 en 6.000 graden Fahrenheit). Bij die temperaturen koelt water ($H_2O$) het metaal niet af; in plaats daarvan stript het gesmolten metaal de zuurstofatomen chemisch rechtstreeks uit de watermoleculen om metaaloxide te vormen, waardoor onmiddellijk wolken puur explosief waterstofgas ($H_2$) vrijkomen terwijl het resterende water in oververhitte stoom wordt geflitst. Dat waterstofgas ontploft onmiddellijk in de omringende lucht, waardoor gesmolten metaalbolletjes door de kamer worden geblazen. Smelt brandende metalen draaisels of poeder altijd voorzichtig met een speciaal klasse D droog poedermiddel (zoals natriumchloridezoutvloeimiddel, koperpoeder of grafiet) of volledig kurkdroog zand.

Wat is de "paperclipregel" voor de ophoping van brandbaar stof in een werkplaats of fabriek?¶

Volgens de National Fire Protection Association (NFPA 652 en NFPA 660) kunt u een snelle visuele controle uitvoeren op het risico van secundaire stofexplosies met behulp van de dikte van een standaard metalen paperclip, ongeveer 0,8 millimeter (1/32 inch). Als bezonken brandbaar stof (zoals houtzaagsel, graanstof, meel, plastic hars of kolenstof) zich heeft opgehoopt tot een dikte van 0,8 millimeter (1/32 inch) of meer over slechts 5 procent van de vloeroppervlakte van een kamer (waarbij het bovenste oppervlak van bovenliggende structurele I-balken, kanalen, verlichtingsarmaturen en apparatuur wordt meegerekend), bevat die kamer al voldoende bezonken brandstof om een ​​catastrofale secundaire stofexplosie te veroorzaken als een kleine trilling het stof in de lucht schudt.

Deze gids biedt informatie over paraatheid bij noodsituaties en eerste hulp bij brandbare stofexplosies en metaalbranden van klasse D en is geen vervanging voor industriële procesveiligheidstechniek of training voor brandweerlieden. Overweeg een praktische EHBO- en reanimatiecursus te volgen bij het Rode Kruis, de St. John Ambulance of een plaatselijke veiligheidsorganisatie.

Gerelateerde handleidingen¶

• Brandwonden en brandwonden eerste hulp
• Ernstige brandwonden en chemisch spoelen
• Vuurwerkexplosies, brandwonden door sterretjes en explosieverwondingen
• Verstrengeling van de aftakas van landbouwmachines en beknelling van graanbakken
• Lithium-ionbatterij brandt
• Letsel op de werkplek en industriële ongevallen

Bronnen gecontroleerd¶

• National Fire Protection Association (NFPA, Verenigde Staten): Standaard over de grondbeginselen van brandbaar stof (NFPA 652 / Consolidated Standard for Brandbaar stof NFPA 660), Standaard voor de preventie van brand en stofexplosies in landbouw- en voedselverwerkingsfaciliteiten (NFPA 61), en Standaard voor brandbare metalen (NFPA 484)
• Amerikaanse Chemical Safety and Hazard Investigation Board (CSB, Verenigde Staten): Brandbaar stofgevaaronderzoeksrapport (rapport nr. 2006-H-1) en imperiale suiker-/metaalstofincidentrapporten
• Occupational Safety and Health Administration (OSHA, Verenigde Staten): Combustible Dust National Emphasis Program (CPL 03-00-008) en brandbestrijdingsmaatregelen voor brandbare metaalbranden van klasse D
• Health and Safety Executive (HSE, Verenigd Koninkrijk): Veilig omgaan met brandbaar stof: voorzorgsmaatregelen tegen explosies (HSG103)
• Institution of Chemical Engineers (IChemE) en Verein Deutscher Ingenieure (VDI 2263): Stofexplosie \(K_{st}\) Classificatie van de deflagratie-index en secundaire explosiepreventie