Sostanze soggette a esplosione di polveri
„Esplosivo in polvere” definisce la proprietà delle particelle solide fini di formare miscele aria-polvere esplosive. Il prerequisito per questo è una granulometria sufficientemente fine e una determinata concentrazione di polvere nell'aria. Una fonte di accensione può innescare la miscela. Si verifica una combustione rapida con aumento della pressione.
L'esplosività delle polveri si verifica con molte polveri organiche e inorganiche. Esempi sono lo zucchero, la farina, la polvere di legno, le materie plastiche, i metalli e i materiali per batterie. Decisivi sono la granulometria, l'umidità, il contenuto di ossigeno e la turbolenza.
Nell'ingegneria di processo, le sostanze esplosive in polvere sono classificate secondo le norme ATEX ed EN. Parametri importanti sono il valore Kst, la pressione massima di esplosione e l'energia minima di accensione. Le possibili misure di protezione includono la messa a terra, la depolverazione, l'inertizzazione, lo sfogo della pressione di esplosione e la protezione costruttiva contro le esplosioni.
Per i materiali sfusi esplosivi in polvere esistono alcune formule ingegneristiche centrali utilizzate in norme, perizie e nella progettazione di apparecchiature. Molti di questi parametri derivano da test di esplosione nell'apparecchio a sfera da 20 litri o nel contenitore cubico da 1 metro e sono determinati empiricamente.
Kst = (dP/dt)max⋅ V1/3
- Valore Kst (indice di esplosione della polvere)
- (dP/dt)max è l'aumento massimo della pressione
- V è il volume di prova
Il valore Kst così determinato è normalizzato indipendentemente dal volume e consente il confronto tra le polveri. Si suddivide in classi di esplosione della polvere:
- St 0: Kst = 0 (non esplosivo)
- St 1: 0–200 bar·m/s (ad es. farina, zucchero)
- St 2: 200–300 bar·m/s
- St 3: > 300 bar·m/s (ad es. alluminio, magnesio)