Development of innovative methods for the deflagration index evaluation as a function of particle diameter for organic dust explosions

Any solid matter, which is combustible in air, can lead to a dust explosion. In particular, fragmentation of the solid materials increases the combustion rate and, accordingly, the combustion violence. For very small solid particles, grouped together in a cloud, the combustion phenomenon is named dust explosion. The traditional diagram, representing a dust explosion, is a pentagon because five conditions have to occur at the same time: 1) combustible dust, 2) suspension of the dust in the environment; 3) oxygen present in the air; 4) an ignition source and 5) a confined space. Unfortunately, despite the extensive studying carried out on this subject, dust explosions cause many accidents every years resulting in death and injury. The aim of this work is to provide reliable methodologies to predict the severity of an organic dust explosion at different particle diameters, in order to have a complete knowledge of the risks related to dust explosions, as they are relevant issues, as an example, for the proper design of venting equipment.

Qualsiasi sostanza solida, che sia combustibile nell'aria, può provocare un'esplosione di polvere. In particolare, la frammentazione dei materiali solidi aumenta il tasso di combustione e, di conseguenza, la violenza della combustione. Per particelle solide molto piccole, raggruppate in una nube, il fenomeno della combustione si chiama esplosione di polvere. Lo schema tradizionale, che rappresenta un'esplosione di polvere, è un pentagono perché devono verificarsi contemporaneamente cinque condizioni: 1) polvere combustibile, 2) sospensione della polvere nell'ambiente; 3) ossigeno presente nell'aria; 4) una fonte di accensione e 5) uno spazio confinato. Sfortunatamente, nonostante gli ampi studi condotti su questo argomento, le esplosioni di polveri causano molti incidenti ogni anno causando morti e feriti. Lo scopo di questo lavoro è quello di fornire metodologie affidabili per prevedere la gravità di un'esplosione di polveri organiche a diversi diametri di particelle, al fine di avere una conoscenza completa dei rischi connessi alle esplosioni di polveri, poiché sono questioni rilevanti, ad esempio, per la corretta progettazione di dispositivi di ventilazione.