Suikerstof: explosiegevaar in de suiker- en zoetwarenverwerking

Wat is suikerstof?

Suikerstof is het fijne, poederige deel van suiker dat vrijkomt bij het verwerken van kristal- en poedersuiker. Het ontstaat bij malen, zeven, pneumatisch transport, storten en afvullen - overal waar suiker beweegt of valt.

Suiker is brandbaar. In korrelvorm gebeurt er niets: de korrel heeft te weinig oppervlak om snel te verbranden. Maar verdeel diezelfde suiker fijn genoeg in de lucht, en het totale oppervlak wordt zo groot dat de hele wolk in één keer kan afbranden. Dat is een stofexplosie.

De korrelgrootte is daarmee de bepalende factor. Poedersuiker uit de molen reageert veel heftiger dan grove kristalsuiker: hoe fijner het stof, hoe minder je ervan nodig hebt en hoe sneller de druk oploopt. Het risico zit dus precies daar waar het meeste fijne stof ontstaat: bij de maal- en zeefinstallaties.

In de praktijk staat suikerstof zelden alleen. In bakkerijen en zoetwaren komt het samen voor met meelstof, in maalderijen met molenstof en graanstof. Een gemengd stof gedraagt zich anders, en dat verandert het ontwerp van de installatie.

‍

De cijfers waarmee gerekend wordt

Voor het ontwerpen van beschermingsmaatregelen worden deze waarden gehanteerd. Ze zijn aan de veilige kant gekozen, zodat je ze kunt gebruiken zonder je eigen suiker te laten testen:

• Stofexplosieklasse: St 1
• KSt-waarde: circa 140 bar·m/s
• Maximale explosiedruk: circa 9 bar
• Onderste explosiegrens: circa 30 g/m³
• Ontstekingstemperatuur van een stofwolk: circa 310 °C
• Ontstekingstemperatuur van een stoflaag: circa 380 °C
• Benodigde ontstekingsenergie: minder dan 5 mJ bij fijne fracties

Deze waarden liggen niet vast. Ze schuiven mee met de korrelgrootte: fijner stof ontploft bij een lagere concentratie en met meer kracht, terwijl grove kristallen soms helemaal niet meer tot ontsteking komen.

‍

Waarom de tweede explosie de gevaarlijke is

De explosie die een fabriek sloopt, is zelden de eerste. Er gebeurt iets kleins: een vonk bij een molen, een elevator of een transportband. Die kleine knal wervelt op wat er in de maanden daarvoor is neergedaald op leidingen, liggers en machinekasten. Die wolk ontsteekt vervolgens, en die is groot genoeg om de hele hal te bereiken.

Een laagje van minder dan een millimeter is daarvoor al genoeg. Schoonmaken en afzuigen zijn hier dus geen kwestie van netheid maar van veiligheid: waar niets ligt, kan geen tweede explosie ontstaan.

De vonken zelf komen meestal uit de machines. In de levensmiddelen- en diervoederindustrie is mechanisch opgewekte vonkvorming verantwoordelijk voor ongeveer 35 procent van alle stofexplosies. Daarnaast spelen hete oppervlakken zoals een heetgelopen lager, statische oplading bij het vullen van silo's, en gloeiende nesten die via de transportweg meereizen naar het volgende deel van de installatie.

‍

Wet- en regelgeving verwerking suikerstof

Verwerk je suikerstof, dan moet je de explosiegevaren beoordelen en vastleggen in een explosieveiligheidsdocument. De Arbowet en het Arbobesluit vragen om een risicobeoordeling, een zone-indeling en documentatie. De ATEX-richtlijnen gelden daarnaast voor de apparatuur (2014/34/EU) en voor hoe je het bedrijf voert (1999/92/EG).

De zone-indeling volgt uit hoe vaak en hoe lang er een explosief mengsel in de lucht hangt:

• Zone 20: binnenin poedermolens en poederbunkers
• Zone 21: elevatoren en big-bagvulstations zonder afzuiging
• Zone 22: kristalsuikersilo's en langzaam draaiende transportschroeven

Uit die zone volgt welke apparatuur je er mag neerzetten. En dus ook welke eisen aan de afzuiginstallatie zelf worden gesteld.

‍

Sectoren waar suikerstof een rol speelt

• Suikerraffinaderijen en -producenten
• Industriële bakkerijen en banketproductie
• Zoetwaren- en chocoladeproductie
• Frisdrank- en siroopproductie
• Poedermengerijen en premixproducenten
• Verpakkers van droge levensmiddelen

‍

Hoe bescherm je je tegen een suikerstofexplosie?

De aanpak kent een vaste volgorde: eerst zorgen dat het niet gebeurt, dan zorgen dat de schade beperkt blijft, met goede werkafspraken eromheen.

Voorkomen begint bij afzuiging aan de bron. Die houdt de concentratie onder de grens waarbij het mengsel kan ontsteken, en voorkomt tegelijk de afzettingen waaruit een tweede explosie groeit. In de afzuigleidingen zelf houd je de lucht op meer dan 18 meter per seconde, want bij lagere snelheid slaat het stof onderweg neer en bouw je het probleem in je eigen kanalen op.

Daarnaast bouw je de installatie zo dat een explosie geen kans krijgt zich te verspreiden. Dat betekent een behuizing die de druk kan hebben, kleppen of breekplaten die de druk gecontroleerd afvoeren, vonkdetectie met blussing, en sluizen of snelsluitkleppen die voorkomen dat een vlamfront doorloopt naar het volgende deel. De hele installatie is geaard en geleidend uitgevoerd, zodat statische ontlading geen ontstekingsbron kan worden.

Eén ding vraagt bij suiker extra aandacht: het trekt vocht aan en gaat dan plakken. Daardoor laat het filter zich minder makkelijk schoonmaken dan je bij ander stof gewend bent. Onze engineers bepalen per processtap welke combinatie van voorafscheiding, filtratie en explosiebeveiliging nodig is.

‍

Kiekens: jouw specialist in suikerstofafzuiging

Met meer dan 100 jaar ervaring in industriële stofafzuiging ontwerpen en bouwen we ATEX-conforme installaties voor explosiegevaarlijke zones in de levensmiddelenindustrie. Van molen en silo tot afvullijn: we vangen het stof af waar het ontstaat, houden de concentratie laag en voorkomen de afzettingen die een tweede explosie voeden. Van eerste schets tot onderhoud en instructie, uit één hand.

Wil je weten hoe je jouw suikerverwerking beveiligt tegen stofexplosies? Neem contact op met een van onze specialisten voor een vrijblijvend adviesgesprek.