Studi kasus ini menyelidiki faktor-faktor di balik pengapian Powder/Dust yang mudah terbakar selama operasi pengolahan bubuk secara manual. Dalam contoh ini, seorang operator proses diberi sejumlahkira-kira 18 kg (40 lbs) bubuk dari drum plastik, yang dibuat dari polietilena, ke dalam bejana proses logam.
Drum plastik berisi bubuk mudah terbakar yang memiliki MIE (energi pengapian minimal) sebesar 12 mili-joule.
Plat logam terpasang di sekitar lingkar atas drum plastik untuk memberikan perlindungan dampak dari penggunaan sehari-hari di pabrik.
Operator memasukkan bubuk ke dalam bejana proses, meletakkan drum di tepi bejana. Saat melepaskan drum dari bejana saat bubuk itu disetel penuh, ada spark/percikan dari debu yang terbentuk di bagian atas bejana.
Diduga akumulasi muatan elektrostatik terjadi mengakibatkan pelepasan api statis dari berpadu saat mendekati lapisan tersebut saat bejana dipindahkan.
Untuk memverifikasi teori ini, sebuah percobaan dilakukan untuk menentukan berapa muatan elektrostatik yang bisa dihasilkan oleh pemindahan bubuk ini..
18 kg (40 lbs) bubuk yang sama diberi tip dari drum serupa ke dalam sangkar Faraday dari mana pengukuran muatan elektrostatik diambil.
Muatan 3,6 mikro-coulomb diukur pada sangkar Faraday yang menerima bubuk tersebut. Dalam hal ini bedak itu “dicharge” karena adanya gesekan yang disebabkan antara bubuk/powder dan drum plastik saat bubuk meluncur turun di bagian dalam drum. Pembacaan meter lapangan tercatat sebesar 500 KV / m (voltase maksimum yang bisa diukur meter) , yang mana memiliki efek “mencharge” container besi tersebut.
Dengan tingginya tingkat pembangkitan muatan yang disebabkan oleh gesekan, jumlah muatan elektrostatik yang bisa diinduksi TENTUNYA dibatasi oleh luas permukaan Drum metal tsb. Dalam hal ini area diperkirakan mendekati luas 0,0641 m2 (9 9 in).
Jika jumlah total muatan elektrostatik (3,6 microcoulombs) yang disebabkan oleh pemindahahan bubuk diinduksi pada Drum metal tsb, ini akan melampaui kerapatan maksimum muatan yang dapat ditahan oleh permukaan apapun di udara.
Kerapatan muatan maksimum permukaan di udara setara dengan 27 coulomb mikro per meter persegi.
Kerapatan muatan total dari Drum metal dalam kasus ini, secara teoritis, adalah 56 mikro-coulomb per meter persegi.
(I): Kerapatan muatan (σ) = Tegangan total (Q) / luas permukaan (A)
Kerapatan muatan (σ) = 3,6 x 10-6 / 0,0641 -6 2C
Kerapatan muatan (σ) = 56 x 10 -6 C/ m
Dapat diasumsikan bahwa kepadatan muatan maksimum, yaitu kemungkinan jumlah muatan yang dapat ditahan pada Drum metal, dicapai melalui PENUANGAN SECARA CEPAT bubuk dari drum ke dalam Drum.
Dalam penelitian ini kapasitansi Drum metal diperkirakan 71 pico-farads. Dengan nilai-nilai ini adalah mungkin untuk memperkirakan energi potensial dari percikan api itu
.
Dengan mengambil rumus di atas (i), Q = σA, biaya maksimum pada berpadu dapat dihitung:
=> 2 7 x 10-6 x 0,0641 = 1,7 x 10-6 C
Oleh karena itu, muatan total pada Drum metal pasti mendekati 1,7 mikro-coulomb. Makanya tegangan Drum metal pasti berada di wilayah 24.000 Volt
(Ii): tegangan = jumlah muatan / kapasitansi objek ter”charge”
V = 1,7 x 10-6/71 x 10-12
V = 24 KV
Dimana tegangan rata-rata udara adalah 3000 volt per mili meter, oleh karena itu voltase Drum metal akan mampu mengeluarkan percikan elektrostatik dari jarak paling sedikit 8 mm (0,3 “) ke Vessel.
Energi potensial dari Drum dapat dihitung dari:
Energi Potensial(W) = Q / 2C
Dimana:
Q = Muatan pada Drum
C = kapasitansi Drum
Oleh karena itu energi potensial dari berpadu:
= (1, 7 x 10-6) 2 / (71 x 10-12). (2)
= (2, 89 x 10-12) / (142 x 10-12)
= 20 mili-joule.
Ini melebihi Energi Pengapian Minimum (MIE) bubuk yang 12 mili-joule.
Mengingat bahwa energi pengapian minimum bubuk yang tersebar di udara adalah 12 mili-joule dan bahwa keadaan proses tersebut terbukti akan terjadi pengisian daya elektrostatik yang signifikan dari peralatan, dan sumber penyulut lainnya dihilangkan, percikan statis yang menyebabkan kunci kontak Dari awan debu yang terbentuk di sekitar Drum proses ground.