Menu
Welkom bij

Stofweerstand

Fysische betekenis en gebruik in explosierisicobeoordeling van poederweerstand

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


Sectie-samenvatting
1. Definitie van weerstand
2. Bepaling van weerstand
3. Typische waarden van stofweerstand
4. Gebruik in risicobeoordeling
5. Weerstand van veelvoorkomende stoffen


1. Definitie van poederweerstand

Wat is poeder- / stofweerstand?

Net als alle materialen zullen poeders elektriciteit tot op zekere hoogte geleiden. Tijdens verwerking zal de beweging van deeltjes, bijvoorbeeld tijdens pneumatisch transport of in een zwaartekrachtgleuf, elektrostatische lading op de deeltjes genereren. Hoe goed het stof in staat is om deze lading af te voeren, hangt af van zijn weerstand.

De weerstand (ρ) wordt gedefinieerd in Ω·m als de verhouding tussen een elektrisch potentiaalverschil over een poederlaag en de geïnduceerde stroomdichtheid [Mastropietro]. Hoe hoger het benodigde potentiaalverschil voor een bepaalde stroom, hoe hoger de weerstand zal zijn.

2. Experimentele bepaling van poederweerstand

Hoe meet je de weerstand van een poeder?

De experimentele meting van stofweerstand bestaat uit het aanleggen van een potentiaalverschil over een poederlaag met bekende dikte en het meten van de verkregen stroom. Hoe hoger de stroom, hoe lager de weerstand en dus hoe beter het poeder in staat is om elektrische lading te geleiden.

ρ = (V/I) * (A/L) [Mastropietro]

Met:

ρ = weerstand in Ω·m
V = aangelegde spanning in Volt
I = gemeten stroom in Ampère (A)
L = poederlaagdikte in meter (m)
A = oppervlakte van de meet-electrode in m²

Het dient opgemerkt te worden dat de poederweerstand sterk varieert met porositeit, vochtigheid of temperatuur van het poeder.

Weerstandswaarden moeten daarom worden geïnterpreteerd volgens de omstandigheden waarin ze zijn verkregen.

3. Typisch bereik van poederweerstand

[Glor] meldt dat kunststoffen zoals polyetheen een hoge weerstand hebben en elektrische lading slecht geleiden. Het artikel vermeldt echter ook dat de meeste pigmenten, kleurstoffen, additieven, geneesmiddelen of levensmiddelen weerstanden hoger dan 1010 Ω·m hebben, wat ze gevoelig maakt voor risico’s zoals kegelontlading in silo’s.

Elke verwerker moet een stofexplosie-risicoanalyse 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

Poederweerstand moet met name in overweging worden genomen voor risico’s gerelateerd aan kegelontlading in een trechter of container die wordt gevuld. [Glor] vermeldt dat dit risico in overweging moet worden genomen zodra de poederweerstand hoger is dan 1010 Ω·m, wat – zoals hierboven gezien – zeer gebruikelijk is.

Alle beslissingen in de risicoanalyse moeten echter worden ondersteund door gedocumenteerde beoordelingen van de concentraties die in het proces worden waargenomen.

5. Weerstand van veelvoorkomende stoffen

Hieronder vindt u enkele weerstandsgegevens uit de literatuur.

WAARSCHUWING: dit zijn algemene waarden zonder garantie. Een risicobeoordeling en ontwerp MOET ALTIJD verwijzen naar het Veiligheidsinformatieblad (MSDS) van het DAADWERKELIJKE product, gebaseerd op tests uitgevoerd door een gerenommeerd instituut op het DAADWERKELIJKE materiaal.

Zoals hierboven vermeld, hangt de bepaling van de waarde af van vele parameters, waaronder temperatuur. Wanneer geen testomstandigheden zijn gedefinieerd, moeten nieuwe, voor de toepassing relevante, metingen worden voorzien.

Tabel 1: Weerstand van enkele poeders

Weerstand in Ω·cm
Materiaal
Teflon
1017 [Dahn]
Nylon
1014 [Dahn]
Nitrocellulose
1014 [Dahn]



Bronnen

# [Glor] Ontstekingsgevaar door statische elektriciteit in deeltjesprocessen, Martin Glor, Powder Technology, 135-136 (2003)
# [Dahn] Beoordeling van elektrostatische gevaren van bulkpoeders, Dahn en Reyes, Safety Consulting Engineers
# [Mastropietro] Meting van stofweerstand voor industriële processen, Robert Mastropietro, International Conference Electrostatic Precipitation (2013)