Menu
Welkom bij

Zelfontbrandingstemperatuur (ZIT) van stoflagen

Fysische betekenis en gebruik in risicobeoordeling van de minimale ontbrandingstemperatuur van stoflagen (ZIT)

Vraag of opmerking? Neem contact met ons op via admin@powderprocess.net


Sectie-overzicht
1. Definitie van ZIT
2. Bepaling van ZIT
3. Typisch bereik
4. Gebruik in risicobeoordeling
5. ZIT van gangbare stoffen


1. Definitie van ZIT

Wat betekent de zelfontbrandingstemperatuur van stof?

Wanneer een poederafzetting een warmtebron bedekt, kan dit leiden tot zelfontbranding van de stoflaag, die begint te smeulen. De minimale temperatuur die nodig is om een stoflaag tot zelfontbranding te brengen, wordt de **zelfontbrandingstemperatuur (ZIT)** of **smeultemperatuur** genoemd. Omdat deze temperatuur varieert met de laagdikte, is het noodzakelijk deze te specificeren: **5 mm** is een veelgebruikte standaardwaarde.

Zelfontbrandingstemperatuur van stoflagen

Figuur 1: fysische betekenis van ZIT

2. Experimentele bepaling van ZIT

Hoe wordt de Zelfontbrandingstemperatuur van een poeder bepaald?

De ZIT wordt experimenteel gemeten. Het experiment bestaat uit het bedekken van een verwarmingsplaat in een oven met een stoflaag, gevolgd door het verwarmen van de plaat om te observeren of het stof begint te smeulen (waarneming van gloeien, vlammen of een sterke temperatuurstijging in het poeder) [Polka]. Het moet worden opgemerkt dat de ZIT afhankelijk is van de dikte van de stoflaag. Een toename van de laagdikte kan de ZIT verlagen; het is daarom essentieel om altijd de omstandigheden te specificeren waarin de zelfontbrandingstemperatuur is gemeten. Een laagdikte van **5 mm** is gebruikelijk en representeert goed wat kan voorkomen in stoffige omgevingen die niet goed zijn schoongemaakt, waar poeder zich in de loop der tijd afzet.

De ZIT is de laagste oventemperatuur waarbij de geteste stoflaag ontbrandt,.

Om representatief te zijn, moeten dergelijke experimenten worden uitgevoerd volgens een duidelijk protocol, (bijv.: **ASTM E2021** in de VS, **EN 50281-2-1** in Europa). Ook het testapparaat vermeld in de norm is van belang, aangezien waarden licht kunnen verschillen tussen verschillende apparaten.

Deze protocollen mogen niet worden verward met de minimale ontbrandingstemperatuur van stofwolken , die overeenkomt met andere omstandigheden en fysische betekenissen.

3. Typisch bereik van ZIT

Wat zijn de typische ZIT-waarden?

ZIT-waarden liggen over het algemeen tussen **250 en 450 graden Celsius**, uiteraard afhankelijk van de aard van het materiaal, en zijn typisch lager dan de MIT (Minimale Ontbrandingstemperatuur van stofwolken).

Elke verwerker moet een stofexplosierisicoanalyse (SERA) uitvoeren om het risico met betrekking tot een specifiek materiaal in een specifiek proces te beoordelen en de nodige voorzorgs- en mitigatiemaatregelen te nemen.

4. Gebruik in risicobeoordeling

Bij welke temperatuur ontbrandt een stoflaag?

Tijdens een DHA (Dust Hazard Analysis) in de VS of een ATEX-risicobeoordeling in Europa moet de ZIT worden vergeleken met de maximale temperaturen die in een proces kunnen optreden. Dit kan binnen het proces zijn of daarbuiten (bijv. motoren). Fabrieksoperators moeten ervoor zorgen dat stof geen warmtebronnen bedekt in lagen. In de ontwerpfase kan de ZIT van de betrokken stoffen in het proces worden gebruikt om apparatuur te specificeren en ervoor te zorgen dat de temperatuur door ontwerp nooit de ZIT van een component bereikt. Dit benadrukt ook de noodzaak van perfect onderhoud bij het hanteren van poeders : geen stoflaag in de omgeving rond het proces is acceptabel, aangezien deze warmtegenererende apparatuur kan bedekken en zo een brand kan veroorzaken als de temperatuur de ZIT overschrijdt.

De maximale toelaatbare temperatuur die in contact mag komen met een poederlaag wordt gegeven als **ZIT – 75 K**.

Tmax = ZIT – 75 K [Polka]

5. ZIT van gangbare stoffen

Wat is de Zelfontbrandingstemperatuur van rijst, meel, hout, enz.?

Hieronder vindt u enkele ZIT-gegevens uit de literatuur voor lagen van **5 mm**. **WAARSCHUWING**: dit zijn algemene waarden zonder garantie. Een risicobeoordeling en ontwerp **MOETEN ALTIJD** verwijzen naar het **Veiligheidsinformatieblad (VIB/MSDS)** van het **DAADWERKELIJKE** product, gebaseerd op tests uitgevoerd door een gerenommeerd instituut op het **ACTUELE** materiaal.


Tabel 1: Zelfontbrandingstemperatuur (ZIT) voor 5 mm lagen van gangbare materialen

Materiaal ZIT °C (5 mm lagen)
Aluminium
410 [Laurent]
Gerst
> 400 [Polka]
Beukenhout
320 [Polka]
Boekweit
320 [Polka]
Gedroogde wortelen
300 [Polka]
Granen
300 [Laurent]
Steenkool
250 [Laurent]
Cornflakes 420 [Polka]
Epoxypoeder
smelt [Laurent]
Hop 290 [Polka]
Citroenmelisse 290 [Polka]
Mout 290 [Polka]
Melkpoeder
340 [Laurent]
Brandnetel
290 [Polka]
Havermout
> 400 [Polka]
Polyetheen smelten [Laurent]
Rijstvlokken > 400 [Polka]
Griesmeel > 400 [Polka]
Sennavrucht 300 [Polka]
Zetmeel
345 [Laurent]
> 400 voor maïszetmeel [Polka]
Suiker 480 [Laurent]
Zwavel 280 [Laurent]
Zonnebloemdoppen 290 [Polka]
Valeriaan 280 [Polka]
Tarwebloem 420 [Polka]
Houtmeel
340 [Laurent]




Bronnen

# [Laurent] "Veiligheid van chemische processen", André Laurent, Tec et Doc, 2003, pagina 237
# [Polka] "Experimentele analyse van minimale ontbrandingstemperaturen van een stoflaag en wervelbedden op een verwarmd oppervlak van geselecteerde brandbare stoffen", Polka et al., Procedia Engineering 45, 414-423, 2012