O que é uma explosão?

A gravidade de uma explosão depende das propriedades dos materiais inflamáveis e da mistura desses materiais com oxigênio: o oxigênio presente no ar queima somente com uma quantidade específica do material inflamável (oxidação). Dependendo da gravidade de uma explosão e da velocidade da propagação da onda de pressão, uma distinção é feita entre a detonação de baixa velocidade (cm/s), deflagração (m/s) e o tipo mais forte de explosão, a detonação (km/s). A mais severa das explosões se espalha a uma velocidade maior que a velocidade do som, desenvolvendo assim um imenso poder destrutivo.

Os seguintes fatores devem estar presentes simultaneamente para que uma explosão ocorra:Um material inflamável no processo de produção ou nos entornosOxigênio (ar)Fonte de igniçãoUma proporção especial entre o oxigênio e o material inflamávelO conhecimento de que uma explosão somente surge, assim que uma atmosfera sujeita à explosão e uma fonte de ignição estão presentes simultaneamente é importante para a proteção contra explosão.

Materiais inflamáveis incluem vapores, neblina, gases e poeira. Esses podem surgir acidentalmente durante o processo de fabricação e produção, durante o transporte ou armazenagem. A poeira de materiais que são separados para a continuação do processamento é especialmente comum em áreas industriais. Explosões de poeira podem ter efeitos tão devastadores quanto explosões de gás: a mistura de gás e ar propaga rapidamente durante uma explosão, reduzindo, assim, a concentração de material inflamável (mistura pobre). A combustão adicional não é mais possível. Em contrapartida, a mistura de poeira-ar levanta camadas de poeira durante uma explosão, a qual pode inflamar. No entanto, a explosão da mistura de gás-ar também pode agitar a poeira, a qual transforma a explosão de gás em uma explosão de poeira.

Materiais inflamáveis misturados com oxigênio, somente são inflamáveis em um raio específico e entram em combustão assim que uma fonte de ignição está presente. Aqui, o ponto de fulgor de um material e seu limite de explosão têm um papel decisivo.

Ponto de fulgor

“Ponto de fulgor” descreve a temperatura inferior de líquidos inflamáveis, na qual uma mistura de vapor-ar é formada. O ponto de fulgor nesta mistura híbrida deve ser inferior àquela dos componentes individuais. Com essas misturas de vapor-ar, a taxa de concentração decide se é possível que uma atmosfera com capacidade de explosão se forme ou não. Isso descreve os limites de explosão de materiais individuais: cada material inflamável tem uma faixa em particular como mistura com oxigênio, na qual pode ocorrer uma explosão. Com concentrações altas demais (mistura rica) e com concentrações baixas demais (mistura pobre), uma explosão não ocorre, mas uma reação estacionária ou nenhuma reação de combustão. A mistura só reage de forma explosiva quando inflamada na faixa entre o limite superior e o inferior da explosão.

Limites de explosão

Limites de explosão, no entanto, dependem da pressão, temperatura e concentração de oxigênio. Além disso, existem também substâncias quimicamente instáveis, como o césio, o rubídio ou mesmo o fósforo branco, que se inflamam apenas pelo contato com o oxigênio ou o ar; essas substâncias são chamadas de “pirofóricas”. É preciso ter cuidado especiais ao manipular essas substâncias. Isso também se aplica a acúmulos de poeira. Neste caso, o perigo da auto-combustão aumenta com a espessura do acúmulo. O efeito isolante da poeira pode causar a formação de calor, levando à auto-combustão. Informações sobre os pontos de fulgor e limites de explosão precisos de um material estão descritos na respectiva folha de dados técnicos de segurança. Se for possível a formação de uma atmosfera sujeita à explosão, isto será informado no documento.