LE ESPLOSIONI DI POLVERI

Tutti noi vigili del fuoco abbiamo sempre sentito parlare delle esplosioni di polveri, ma siamo davvero in grado di capire quando esse sono esplosive?

Ci sono varie condizioni che portano alla capacita delle polveri di divenire potenzialmente esplosive e ridurre queste condizioni potrebbe mitigare questo evento, nel medesimo sforzo di riuscire a mitigare le condizioni di Flashover, Backdraft e Fire Gas Ignition.

Intanto dobbiamo sapere che se ci troviamo in contesti dove vengono lavorati Alluminio, Plastica, Pesticidi, composti Farmaceutici o composti organici come zucchero, latte in polvere, grano e ovviamente legname etc. già siamo in ambienti potenzialmente ESPLOSIVI.

L'esplosione di polvere avviene quando vi è la giusta miscela tra le polveri e l'aria, la quale comincia da un punto e si propaga per tutta la miscela di polvere ed aria in genere con una deflagrazione (onda di sovra pressione inferiore ai 340m/s). 

Il range di esplosività della nube di polveri è molto astratta rispetto ai gas ed è difficile da identificare. Essa dipende da:

• Dimensione delle particelle
• Vapore d'acqua contenuta nella nube
• Sostanze contenute nella nube
• Tempo di sospensione
• Concentrazione d'ossigeno
• Turbolenze
• Temperatura
• Particelle inerti

Dimensione delle particelle

Le particelle più saranno fini ed irregolari e più sarà esplosiva la nube, in realtà sarà un mix di particelle di varie dimensioni.

Vapore d'acqua contenuta nella nube

Più la nube sarà miscelata al vapore più sarà difficoltosa la sua accensione, d'altro canto più sarà secca più sarà esplosiva.

Sostanze contenute nella nube

La presenza di sostanze altamente infiammabili nella nube di polvere, come granuli di pollistirene, granuli di semi di soia o altro scarto di semi oppure un altro esempio in una nube di polvere di segatura con la presenza di vernici etc. può aumentarne l'esplosività e l'energia di accensione può essere minore.

Tempo di sospensione

Il tempo di sospensione è il tempo che rimane in aria ed anche così la sua esplosività e dipende dalla densità.

Concentrazione d'ossigeno

Più vi sarà ossigeno e più facile sarà l'accensione della nube. Ricordo che in giornate fredde la concentrazione d'ossigeno in un metro cubo d'aria è maggiore che in giornate calde.

Turbolenze

Il fattore della turbolenza aumenta la velocità del fronte di fiamma, ma può anche ostacolare la sua esplosione.

Temperatura

Più alta è la temperatura più facile sarà l'accensione.

Particelle inerti

La presenza di parcelle inerti nella nube può rallentare la reazione.

Una esplosione di polvere può innescare una seconda esplosione, più violenta, per tutta la struttura o compartimento, perché la prima esplosione solleva le polveri o le crea dopo il cedimento di contenitori. L'innesco di una nube di polveri/aria, deve avvenire con molta energia rispetto ad una miscela di gas/aria circa 10 millijoule e la temperatura di auto ignizione può essere di circa 330 - 400°C raggiungibile sulle superfici calde di attrezzature industriali.

Più strati di polveri sui macchinari possono far si che l temperatura si elevi attraverso delle piccole braci, perché isolate dallo strato sopra. Quindi più è spesso lo strato di polveri più è facile che cominci una combustione. Ad uno strato di 5 mm occorrono 250°C perché cominci a bruciare. A detta di ciò nelle istallazioni è tollerato fino ad 1 mm di accumulo di polvere.

Segue video di una esplosione di polvero di zucchero, incidente avvenuto il 7 febbraio 2008 in USA Savannah Georgia.

Secondo degli studi che ho trovato su una pubblicazione di Paul Gremwood "Firefighter technique", avere una visibilità inferiore ad un braccio esteso fronte a sé, in un ambiente con polvere in sospensione, si stima, sia fortemente esplosivo!