Explosão de pó

Muitos materiais comuns que são conhecidos por queimar podem gerar uma explosão de pó, tais como carvão e serragem. Além disso, muitos outros materiais orgânicos mundanos também podem ser dispersos em uma perigosa nuvem de poeira, como grãos, farinha, amido, açúcar, leite em pó, cacau, café e pólen. Metais em pó (como alumínio, magnésio e titânio) podem formar suspensões explosivas no ar, se finamente divididos.

Pó explosivo pode surgir de atividades como o transporte de grãos, e os silos de grãos têm sido frequentemente demolidos violentamente. A mineração de carvão leva ao pó de carvão, e moinhos de farinha também têm grandes quantidades de pó de farinha como resultado da moagem. Uma explosão gigantesca de pó de farinha destruiu um moinho em Minnesota, em 2 de maio de 1878, matando 18 trabalhadores no Washburn A Mill e outros quatro em edifícios adjacentes. Um problema semelhante ocorre em serrarias e outros locais dedicados ao trabalho com madeira.

Desde o advento da fabricação de aditivos metálicos em pó (AM) em escala de produção industrial nos anos 2010, há uma necessidade crescente de mais informações e experiência na prevenção de explosões de pó e incêndios devido aos vestígios de pó metálico em excesso por vezes deixados após a sinterização a laser ou outros métodos de fusão. Por exemplo, em operações de usinagem a jusante da construção em AM, o excesso de pó liberado de porosidades nas estruturas de suporte pode ser exposto a faíscas da interface de corte. Estão em curso esforços não apenas para construir esta base de conhecimento dentro da indústria, mas também para compartilhá-la com os departamentos de incêndio locais, que fazem inspeções periódicas de segurança contra incêndio em empresas em seus distritos e que podem esperar responder a alarmes em lojas ou fábricas onde AM é agora parte do mix de produção.

Embora não seja estritamente um pó, as partículas de papel emitidas durante o processamento – especialmente laminação, desenrolamento, calandragem/ corte e corte de folhas – também são conhecidas por representarem um risco de explosão. Áreas fechadas da fábrica de papel sujeitas a tais perigos geralmente mantêm umidades muito altas de umidade do ar para reduzir a chance de explosões de pó de papel transportado pelo ar.

Em efeitos especiais pirotécnicos, pó de licopódio e creme não-lácteo são dois meios comuns de produzir efeitos de incêndio seguros e controlados.

Para suportar combustão rápida, o pó deve ser composto de partículas muito pequenas com uma alta relação entre área de superfície e volume, tornando assim a área de superfície coletiva ou combinada de todas as partículas muito grande em comparação com um pó de partículas maiores. A poeira é definida como pós com partículas de diâmetro inferior a cerca de 500 micrómetros, mas a poeira mais fina apresentará um risco muito maior do que as partículas grosseiras em virtude da maior área de superfície total de todas as partículas.

ConcentraçãoEditar

Baixo um determinado valor, o limite explosivo inferior (LEL), não há poeira suficiente para suportar a combustão na velocidade necessária para uma explosão. Uma concentração de combustível igual ou inferior a 25% do LEL é considerada segura. Da mesma forma, se a relação combustível/ar aumentar acima do limite explosivo superior (UEL), não existe oxidante suficiente para permitir a continuação da combustão à taxa necessária.

Determinar a concentração explosiva mínima ou máxima de poeiras no ar é difícil, e consultar diferentes fontes pode levar a resultados bastante diferentes. As faixas explosivas típicas no ar vão de poucas dezenas de gramas/m3 para o limite mínimo, até poucos kg/m3 para o limite máximo. Por exemplo, o LEL para serragem foi determinado como estando entre 40 e 50 gramas/m3. Depende de muitos factores incluindo o tipo de material utilizado.

OxidantEdit

Tipicamente, o oxigénio atmosférico normal pode ser suficiente para suportar uma explosão de pó, se as outras condições necessárias também estiverem presentes. Ambientes com alto oxigênio ou oxigênio puro são considerados especialmente perigosos, assim como gases oxidantes fortes, como cloro e flúor. Além disso, as suspensões de partículas de compostos com alto potencial oxidante, como peróxidos, cloratos, nitratos, percloratos e dicromatos, podem aumentar o risco de explosão se materiais combustíveis também estiverem presentes.

Fontes de igniçãoEditar

Existem muitas fontes de ignição, e uma chama nua não precisa ser a única: mais da metade das explosões de pó na Alemanha em 2005 foram de fontes sem chama. Fontes comuns de ignição incluem:

• descarga electrostática (por exemplo, uma correia transportadora mal instalada, que pode agir como um gerador Van de Graaff)
• fricção
• arco eléctrico de máquinas ou outros equipamentos
• superfícies quentes (e.g. rolamentos superaquecidos)
• fogo
• auto-ignição

No entanto, é frequentemente difícil determinar a fonte exacta de ignição quando se investiga após uma explosão. Quando uma fonte não pode ser encontrada, a ignição será muitas vezes atribuída à eletricidade estática. As cargas estáticas podem ser geradas por fontes externas, ou podem ser geradas internamente por fricção nas próprias superfícies das partículas à medida que elas colidem ou se movem umas sobre as outras.