Bezglutenowe mąki też mogą wybuchnąć. Akademia Pożarnicza zmierzyła pięć rodzajów pyłu
Pył z pięciu mąk bezglutenowych – z zielonego groszku, soi, prosa, soczewicy i kukurydzy – może wybuchnąć w mieszaninie z powietrzem. Zmierzyli to Marzena Półka i Szymon Ptak z Akademii Pożarniczej w Warszawie w pracy opublikowanej 30 października 2026 r. w czasopiśmie „Sustainability”. Najwięcej uwagi wymaga według autorów pył z mąki z groszku.
Jak mąka może wybuchnąć?
Worek mąki sam nie eksploduje. Groźny jest bardzo drobny pył unoszący się w powietrzu. Wybuch zaczyna się od nagrzania cząstek, które rozkładają się termicznie i uwalniają palne gazy. Te mieszają się z tlenem, a po zapłonie płomień biegnie przez chmurę szybciej, niż ciepło zdąży uciec. Dlatego autorzy porównują wybuch pyłu do wybuchu mieszaniny palnego gazu z powietrzem. Duża powierzchnia drobnych cząstek przyspiesza cały proces, a skrobia i inne składniki mąki dobrze się palą. O samej skrobi i jej wykrywaniu pisaliśmy przy okazji naszych filmów z doświadczeń.
W przemyśle spożywczym pył powstaje przy mieleniu, mieszaniu, przesiewaniu, suszeniu i sortowaniu. O mące pszennej napisano wiele, a o bezglutenowych znacznie mniej, choć ich produkcja rośnie. Autorzy zwracają uwagę, że takie mąki często trafiają do tych samych zakładów co zbożowe. Rozszerzenie produkcji może więc wymagać zmiany urządzeń i zabezpieczeń.
Jak bada się wybuch w laboratorium?
Handlowe mąki przesiano przez sito o oczkach 63 mikrometry, więc badano najdrobniejszą frakcję. Próbek nie suszono, a ich wilgotność wynosiła od 7,2 do 10,2 proc. Główne pomiary wykonano w kuli o pojemności 20 litrów, zgodnie z normami EN 14034. Pył wdmuchiwano do niej sprężonym powietrzem, a po ok. 60 milisekundach odpalano zapalniki chemiczne. Czujniki rejestrowały ciśnienie i tempo jego wzrostu.
Za wybuch uznawano wzrost ciśnienia o co najmniej 0,5 bara. Do tego doszły pomiary rozkładu termicznego, ciepła spalania w bombie kalorymetrycznej oraz próby zapłonu warstwy pyłu na gorącej płycie i chmury pyłu w piecu.
Która mąka wypadła najgorzej?
Maksymalne ciśnienie wybuchu wyniosło od 5,7 bara dla prosa do 7,03 bara dla kukurydzy. Pod względem tempa narastania ciśnienia prowadził groszek (297 bar/s) przed soczewicą (286), soją (248), prosem (225) i kukurydzą (203).
Z tego tempa wylicza się wskaźnik KSt, który pozwala porównywać pyły między sobą. Tu kolejność była podobna: groszek 81, soczewica 78, soja 67, proso 61, kukurydza 55 bar·m/s. Wszystkie mąki trafiły do klasy St 1, czyli najsłabszej klasy pyłów wybuchowych. To jednak nadal klasa pyłów, które wybuchają, a nie bezpieczna kategoria.
Dolna granica wybuchowości to najmniejsze stężenie pyłu w powietrzu, przy którym może dojść do wybuchu. Dla czterech mąk wyniosła 125 g/m³, a dla soi 250 g/m³. Soczewica osiągnęła swoje maksima już przy 500 g/m³, gdy groszek potrzebował 1500 g/m³. Soczewica była też najdrobniejsza: 90 proc. jej cząstek miało mniej niż 50 mikrometrów. Mąka z groszku miała natomiast najwyższe ciepło spalania, 22,37 kJ/g, wobec 15,22 kJ/g dla kukurydzy.
Dlaczego groźna jest gorąca powierzchnia?
Pył nie musi unosić się w chmurze. Może też osiąść na maszynie albo na przewodach, które w razie awarii się nagrzewają. Warstwa grubości 5 mm zapalała się na płycie o temperaturze 310°C dla groszku, 330°C dla soczewicy i 360°C dla soi. Proso i kukurydza wytrzymały ponad 400°C. Grubsza warstwa, 12,5 mm, była groźniejsza: groszek, soja i soczewica zapalały się już przy 300°C, a dla soi oznaczało to spadek o 60°C.
Inaczej wyglądała chmura pyłu. Tu najłatwiej zapalała się kukurydza, przy 380°C, a pozostałe mąki przy 450–490°C. Dla pyłu z groszku maksymalna dopuszczalna temperatura powierzchni urządzeń wyszła najniższa w całym zestawie: 235°C. Autorzy podkreślają, że temperatury zapłonu są niższe niż dla wielu popularnych pyłów przemysłowych, np. skrobi kukurydzianej czy mąki pszennej.
Co z tego wynika dla zakładów?
Wartości ciśnienia i KSt służą do obliczania powierzchni odciążenia, czyli otworów wyrzutowych, które kierują energię wybuchu poza instalację. Kolejność ochrony jest stała: najpierw nie dopuścić do powstania wybuchowej atmosfery, potem kontrolować źródła zapłonu, a na końcu ograniczać skutki. „Istnieje potrzeba stosowania dedykowanych środków ochrony przeciwwybuchowej” w zakładach przetwarzających i transportujących takie mąki – piszą autorzy (tłum. Biomist). Zalecają też szkolenia pracowników w ramach zajęć BHP.
Ograniczenia
Badanie dotyczy warunków przemysłowych: bardzo drobnej frakcji, silnych zapalników i standardowej aparatury, a nie domowej kuchni. Próbki pochodziły z jednej partii produkcyjnej, a skład surowca może się różnić w zależności od regionu i odmiany rośliny. Wyniki kuli 20-litrowej autorzy nazywają quasi-ilościowymi, bo stężenia sprawdza się skokowo: 60, 125, 250 g/m³ i tak dalej. Dokładniejsze kroki mogłyby przesunąć granicę wybuchowości. Wpływ wilgotności również wymaga dalszych prób.
Źródła i daty
- M. Półka, S. Ptak, „Comparative Analysis of the Explosion Parameters of Selected Gluten-Free Flour Dusts”, Sustainability 18(21): 11044 – 30.10.2026 – doi:10.3390/su182111044 (otwarty dostęp, CC BY 4.0).
- Afiliacja: Wydział Inżynierii Bezpieczeństwa i Ochrony Ludności, Akademia Pożarnicza w Warszawie.
- Tekst oparty na pełnej publikacji; nie znaleźliśmy komunikatu prasowego uczelni. Cytat przetłumaczyła redakcja.
Zdjęcie wyróżniające: zniszczone zasobniki elewatora zbożowego w Port Colborne (Ontario, Kanada) po wybuchu pyłu w 1919 r. – zdjęcie historyczne, poglądowe, niezwiązane z opisanym badaniem. NFPA, domena publiczna, Wikimedia Commons; kadrowanie Biomist.
Testy i zadania maturalne z odpowiedziami: Układ pokarmowy →
