Depollunet

ou la dépollution de l'air

6.2. L'EXPLOSION

6.2.1. Aspect réglementaire :

Les silos de stockage de céréales sont soumis à la législation sur les installations classées (LOI du 19 juillet 1976). Ils sont selon leur taille soumis à déclaration ou autorisation.

Les installations soumises à autorisation doivent respecter les prescriptions de l'instruction technique du 11 août 1983. (arrêté)

La procédure d'autorisation prévoit en particulier la réalisation d'une étude d'impact et d'une étude de danger qui sont soumises à enquête publique. Ces études ont pour but d'évaluer les possibilités d'accidents et leurs conséquences, ainsi que les mesures mises en oeuvre pour les réduire, et enfin les interventions en cas d'accidents.

L'instruction technique comprend en résumé les mesures de prévention suivantes :

anibull2 limitation des dépôts de poussières.

anibull2 réduction des causes d'inflammation.

anibull2 conception des installations et des appareils pour limiter les effets d'un incendie ou d'une explosion.

anibull2 maintenance des appareils.

anibull2 formation et information du personnel.

anibull2 prévention des pollutions (air, eau, bruit, déchets).

6.2.2. Mécanisme des explosions :

6.2.2.1. Historique :

Les explosions de poussières dans l'industrie sont loin de représenter un phénomène nouveau. En effet, toutes les poussières de matières inflammables sont capables de provoquer une explosion. On peut trouver des exemples d'explosions de poussières de matériaux très divers :

anibull2 poussières alimentaires (amidon, sucre, farine, céréales, épices, café, ....)

anibull2 poussières végétales (écorces, liège, coton, bois, .....)

anibull2 poussières métalliques (aluminium, magnésium, ferraillages, ....)

anibull2 poussières de produits industriels divers (engrais, papier, résines, matières plastiques, soufre, ...)

Il s'agit d'un phénomène très général, dont la fréquence n'est pas négligeable.

6.2.2.2. Situation actuelle :

Il est courant de voir des explosions avec des dégâts limités : on considère qu'en FRANCE il se produit une explosion de poussières par jour.

Cette augmentation de la fréquence des explosions est certainement due à :

anibull2 augmentation des capacités de stockage.

anibull2 augmentation du nombre de produits présentés sous forme pulvérulente avec de faibles granulométries.

6.2.2.3. Statistiques :

Les tableaux ci-dessous rendent compte par industrie les types d'éléments touchés par une explosion. (pour environ 1200 explosions recensées)

 
 

INDUSTRIE DU BOIS

Silos

35,9%

 Dépoussiérage

18,0%

Chaufferie

10,9%

Sécheurs

10,2%

Broyeurs

7,0%

Transporteurs

4,7%

Tamisage

4,7%

Meules

3,9%

Autres

4,7%

 

INDUSTRIE ALIMENTAIRE

Transporteurs

26,7%

Silos

22,9%

Broyeurs

18,1%

Dépoussiérage

9,5%

Sécheurs

7,6%

Tamisage

2,8%

Chaufferie

1,9%

Autres

10,5%

 

INDUSTRIE METALLURGIQUE

Dépoussiérage

45,6%

Polissage

22,8%

Broyeurs

5,3%

Mélangeurs

3,5%

Tamisage

3,5%

Autres

19,3%

6.2.2.4. Pourquoi une explosion est-elle possible ?

Pour qu'une explosion soit possible, il est indispensable de réunir plusieurs conditions simultanées :

anibull2 d'un gaz comburant (pratiquement toujours l'oxygène de l'air).

anibull2 présence d'un produit pulvérulent combustible à l'état suffisamment divisé (au moins une partie des particules de dimension inférieure à 0,3 µm).

anibull2 présence d'une source d'inflammation.

anibull2 présence de poussières en suspension.

anibull2 être situé dans un domaine défini de concentration (appelé domaine d'explosibilité).

anibull2 confinement suffisant.

Pour déclencher une explosion il faut donc une source d'inflammation, qui peut être d'origine diverse. Les principales sources recensées sont les étincelles d'origine mécanique, et les nids rougeoyants (à noter que les étincelles électrostatiques représentent tout de même 8,7% des sources d'inflammation).

6.2.2.5. Violence d'une explosion :

 La violence de l'explosion d'un nuage de poussières combustibles est caractérisée par la vitesse maximale de montée en pression VMP, et la surpression maximale d'explosion Pmax. Ces valeurs sont déterminées par des expériences de laboratoire, afin de mesurer les caractéristiques maximales.

La figure ci-dessous montre la montée en pression à l'intérieure d'une enceinte fermée, en fonction du temps.

figure79

Figure 79
Courbe de montée en pression

6.2.3. Méthode de prévention

6.2.3.1. Caractéristiques de la poussière :

Les tests d'explosion pour une poussière donnée ayant un taux d'humidité fixé permettent de déterminer un coefficient, appelé Kmax, ou Kst, qui caractérisera la poussière. Cette valeur, exprimée en bar.m/s, permet de classer les poussières explosibles dans quatre catégories plus ou moins dangereuse.

Classe
 K max. ou Kst

St0

0

St1

1 < Kst < 200

St2

200 < Kst < 300

St3

300 < Kst

 

C'est à partir de ces valeurs qu'il est possible de définir les moyens de se protéger contre les effets de l'explosion : nombre de m² d'évent de décharge déterminé selon les méthodes normalisées retenues  dans la norme française NF U 54-540 .