FAQ des explosions industrielles

Les mesures de protection anti-explosion sont l'ensemble des moyens à travers lesquels nous réduisons les risques d'inflammation qui déclenchent des explosions déflagrantes pouvant provoquer des conséquences nuisibles, préjudiciables et/ou coûteuses, ET réduisons les conséquences de ces explosions. Les mesures de protection anti-explosion incluent :

• la prévention des explosions – en empêchant l'inflammation et/ou en contrôlant le process ;
• le confinement de l'explosion – là où nous pouvons compter sur une construction résistante à la pression pour garantir l'absence d'une déflagration conséquente, d'une fuite de flamme externe et la déformation/rupture des équipements suite à l'inflammation de l'équipement du process ;
• la décharge de l'explosion – là où nous pouvons concevoir des mesures pour libérer la surpression de l'explosion de manière à mitiger le risque de dommages à la construction et/ou l'échappement de flammes/déflagrations non contrôlées ;
• la suppression de l'explosion – là où nous pouvons concevoir des mesures pour détecter et supprimer une explosion avant qu'elle ne développe des pressions dévastatrices ou destructives au sein du process, puis supprimer la combustion de l'explosion résiduelle ;
• l'isolation de l'explosion – là où nous pouvons concevoir des mesures pouvant minimiser la possibilité de propagation des flammes/explosions vers d'autres équipement connectés ;
• l'injection d'une atmosphère inerte – là où nous pouvons concevoir le déploiement d'une atmosphère inerte de gaz ou de poudre d'extinction avant l'arrivée des flammes à l'emplacement protégé.

L'issue plus extrême de toute inflammation et explosion conséquente au sein d'un équipement de traitement a lieu lorsque la perte de confinement involontaire de l'explosion principale, l'impact de l'expansion de la déflagration et des flammes dans l'usine ou bâtiment pouvant produire des couches de poussières, etc. qui sont lancées dans un nuage de poussières explosives, déclenche une explosion secondaire beaucoup plus importante au sein de l'usine ou dans l'enceinte du bâtiment. Cela peut entraîner le risque de dommages et de conséquences catastrophiques. Les explosions secondaires sont un risque présent dans tous les process où les poussières peuvent être éjectées dans l'air et où une protection anti-explosion principale n'a pas été mise en œuvre.

Une explosion déflagrante peut produire une détonation où le front des flammes voyage sur l'onde de choc, si certaines conditions de précompression sont satisfaites (normalement la conséquence des accélérations des flammes dans les longs conduits et canalisations non protégés). Un objectif principal du système de protection industriel anti-explosion de IEP Technologies consiste à minimiser le risque de retour de détonation en appliquant des mesures de protection anti-explosion appropriées.

Toutes les poussières combustibles sont susceptibles de former des nuages de poussière explosible si la concentration de poussière dépasse une valeur minimum connue sous le nom de Limite inférieure d'explosion (LIE). Si vous avez des doutes, vous devez envoyer un échantillon à un laboratoire pour le soumettre aux tests pouvant établir s'il s'agit d'un matériau explosible, et pour évaluer son inflammabilité, explosibilité et sa Limite inférieure d'explosion.

Quelques fois, à condition de créer une marge de sécurité suffisante entre la concentration d'exploitation maximum et la concentration de la LIE, ET également à condition que le risque d'une interruption mécanique ou autre panne involontaire qui risque de donner lieu à la formation d'un nuage de poussière explosible soit suffisamment bas. La concentration de la LIE est une caractéristique du matériau traité (les valeurs standard varient de 10 à 100 g/m3) et diminue encore plus en présence de très faibles concentrations de vapeurs inflammables. Dans la pratique industrielle, dans la plupart des cas, il est impensable de se fier à ces valeurs pour concevoir la mesure anti-explosion principale.

Bien que les bonnes pratiques de l'ingénierie visent à réduire les sources d'inflammation, il est impossible d'éliminer toutes les sources d'inflammation dans les conditions d'exploitation standard et/ou exceptionnelles. La première étape pour réduire la probabilité d'une source d'inflammation est d'évaluer le matériau à traiter du point de vue de l'énergie minimum d'inflammation (EMI). La valeur EMI du produit détermine si les sources d'inflammation les plus fréquemment rencontrées/anticipées (échauffement par frottement, étincelles mécaniques, décharges statiques, etc.) comportent un risque d'inflammation et si d'autres risques d'inflammation (foudre, arc électrique, combustion lente, incendies externes, etc.) doivent être pris en compte. La valeur EMI est une caractéristique du matériau traité, et est réduite à quelques millijoules en présence de très faibles concentrations de gaz/vapeurs inflammables. Le Centre de recherche sur la combustion peut fournir tous les détails sur les tests EMI.

Une explosion est susceptible de se propager le long des interconnexions qui relient des équipements protégés. Une telle propagation est susceptible de donner lieu à une explosion plus puissante (plus violente) dans un équipement connecté que si elle avait lieu suite à une simple inflammation dans cet équipement. Ceci est dû aux effets de l'accumulation de la pression, de la turbulence induite et à l'injection d'un jet de flammes. Ces amplifications de l'explosion peuvent compromettre l'efficacité de la protection anti-explosion installée sur l'équipement connecté, sauf si cela est prévu dans la conception IEP de l'équipement. L’isolation de l’explosion est une méthode éprouvée pour réduire les risques que de telles explosions renforcées ne se produisent, et peut être une exigence essentielle pour obtenir une réduction suffisante du risque pour le système général de protection anti-explosion.

Vous devez évaluer les caractéristiques de chaque solution. Il est nécessaire de tenir compte de la faisabilité, l'efficacité et l'avantage de réduction du risque de l'option sélectionnée ;
– la zone vers laquelle éventer une explosion (en règle générale, la boule de feu éventée a une taille 8 fois plus grande que le volume de l'équipement concerné),

– la toxicité ou l'impact contaminant d'une décharge éventée,
– les conséquences et les exigences de diminution de tout incendie postexplosion dans l'équipement,
– le temps de remise en état suite à un incident d'explosion protégée et l'exigence supplémentaire (éventuelle) en matière de protection anti-incendie et anti-explosion pour toute connexion et de tout équipement en amont/aval connecté du point de vue des facteurs commerciaux tenant compte des coûts, de la longévité et de l'utilité pour prendre la décision.

Vu que les métriques de la protection anti-explosion sont une fonction des caractéristiques d'explosibilité du matériau traité, toute modification du matériau traité a probablement un impact sur l'efficacité des mesures de protection anti-explosion installées. Lorsque les process prévoient la manipulation d'une série de matériau, il est important d'indiquer en phase de conception celui qui est le plus inflammable et celui qui est le plus explosible. Certains opérateurs préfèrent indiquer simplement une classe d'explosion – par ex. poussière organique Limite ST1 – et bien entendu les métriques du système de protection anti-explosion sont en fonction de ce matériau limite. Il est possible de constater une amélioration des facteurs de réduction des risques lorsque le matériau traité a une explosibilité inférieure.

Dans les cas de matériau plus explosible ou d'un matériau d'une classe différente telle que gaz hybride/poussière, il est nécessaire de réévaluer le système de protection et d'éventuellement l'améliorer.

Parfois. Cela dépend de la charge incendiaire et des capacités d'arrêt du process protégé. Là où un incendie renforcé par une postexplosion alimentée par une entrée d'air est probable, par exemple dans un filtre à sac éventé, il est normalement recommandé d'intégrer une protection anti-incendie postexplosion dans le cadre des mesures globales de protection anti-explosion. Le comportement clé des fonctionnalités d'IEP Technologies prévoit normalement de mitiger les explosions, arrêter le process et contrôler tout incendie postexplosion de manière à minimiser les risques d'une nouvelle inflammation successive à l'événement primaire.

Lorsque des incendies externes ou des incendies non connectés à l'événement de l'explosion primaire constituent un risque présent, des mesures supplémentaires sont nécessaires, y compris l'exigence de tenir compte de la sécurité des pompiers.

IEP Technologies indique une fréquence d'entretien recommandée qui varie selon le matériel de protection concerné, son cycle d'utilisation et l'environnement opérationnel auquel le système est exposé. Notez que toute réduction de la fréquence d'entretien réduit de fait le facteur de réduction du risque prévu par le système de protection anti-explosion installé.

Les systèmes de protection anti-explosion doivent être vérifiés et entretenus selon les recommandations d'IEP Technologies pour conserver leurs métriques de performances déclarées. Cet entretien inclut le remplacement planifié de toutes les composants du système dont la durée de vie a expiré et le test/la recertification de la conformité du matériel, tel que les équipements soumis à pression. Tant que le système est entretenu selon les indications d'IEP Technologies, aucune limite n'est normalement prévue pour la durée de vie du système – tenant compte du fait qu'en pratique, un système ou composant de celui-ci peut devenir obsolète ou non conforme aux nouvelles normes ou sa réparation non rentable.