Wat is een explosie?

De ernst van een explosie hangt af van de eigenschappen van de ontvlambare stoffen en de mengverhouding van deze stoffen met zuurstof: de zuurstof in de lucht brandt alleen met een bepaalde hoeveelheid brandbare stof (oxideren). Afhankelijk van de ernst van een explosie en de bijbehorende verspreidingssnelheid van de drukgolf, wordt een onderscheid gemaakt tussen verbranding (cm/s), deflagratie (m/s) en de sterkste explosie, de detonatie (km/s). De heftigste explosies verspreiden zich supersonisch en creëren een immense destructieve kracht.

Onder ontvlambare stoffen vallen dampen, nevels, gassen of stof. Deze kunnen ontstaan tijdens het fabricage- en productieproces en kunnen ook toevallig ontsnappen tijdens transport of opslag. Met name stof wordt aangetroffen in veel industriële bereiken, waarin vaste materialen worden fijngemaakt voor verdere verwerking. Stofexplosies kunnen meer verwoestende effecten hebben dan gasexplosies: het gas-luchtmengsel verspreidt zich snel door een explosie, waardoor de concentratie van het brandbare materiaal (mager mengsel) wordt verminderd. Verdere verbranding is zodoende niet mogelijk. Het stof-luchtmengsel doet daarentegen bij een explosie verdere stoflagen opwaaien die zich kunnen ontsteken. De explosie van een gas-luchtmengsel kan echter stof doen opwaaien, waardoor dan de gasexplosie in de stofexplosie overgaat.

Brandbare stoffen in een mengsel met zuurstof zijn slechts in een bepaalde mengverhouding ontvlambaar zodra een ontstekingsbron aanwezig is. Hier spelen het vlampunt van een stof en zijn explosielimit de beslissende rol.

Vlampunt

Het vlampunt beschrijft de laagste temperatuur van ontvlambare vloeistoffen, waarbij zich een ontvlambaar damp-luchtmengsel vormt. In dit geval kan het vlampunt in dit "hybride" mengsel lager zijn, dan dat van de afzonderlijke componenten. In deze damp-luchtmengsels bepaalt de concentratieverhouding of er al dan niet een explosieve atmosfeer kan ontstaan. Dit is de beschrijving van de explosielimits van afzonderlijke stoffen: elke ontvlambare stof, als een mengsel met zuurstof, heeft een bepaald bereik, waarin een explosie kan optreden. Een te hoge concentratie (vet mengsel) en een te lage concentratie (mager mengsel) van het brandbare materiaal zal geen explosie veroorzaken, maar alleen een lokale of geen verbrandingsreactie. Alleen in het bereik tussen de bovenste (OEG) en de onderste (LEL) explosielimiet reageert het mengsel explosief bij ontsteking.

Explosielimits

De explosielimits zijn echter afhankelijk van druk, temperatuur en zuurstofconcentratie. Bovendien zijn er ook chemisch onstabiele stoffen zoals cesium, rubidium of bijv. witte fosfor die alleen ontbranden door contact met zuurstof of lucht; van deze stoffen wordt gezegd dat ze pyrofoor zijn. Hier is speciale zorg vereist. Dit geldt ook voor afgezet stof. Hier neemt het risico van zelfontbranding toe met toenemende laagdikte. Door het isolerend effect van het stof kan warmte worden opgehoopt, wat kan leiden tot zelfontbranding. Informatie over de exacte vlampunten en explosielimits van een stof worden beschreven in het desbetreffende veiligheidsinformatieblad. Als de vorming van een explosieve atmosfeer mogelijk is, wordt dit aangegeven in het document.