Il y a toujours un risque d’explosion lorsque les conditions sont remplies conformément aux principes de base ATEX et au pentagone des dangers. Il s’agit par exemple de la présence de poussières combustibles, d’oxygène atmosphérique et d’une source d’inflammation efficace. Ces conditions permettent d’aborder la protection de l’installation et du personnel contre les effets d’une explosion. Nous vous les présentons dans cet article.
La première étape de la protection contre les explosions est l’analyse des risques et la classification des zones en zones Atex. Sur la base de cette classification, des mesures de protection appropriées sont ensuite prises, qui peuvent être de nature technique ou organisationnelle.
Classification des mesures de protection
Pour éviter une explosion, il suffit que l’une des conditions mentionnées ne soit pas remplie. On distingue les mesures de protection préventives et les mesures de protection constructives :
Mesures de protection préventives
Ces mesures de protection visent à éviter les explosions. Si elles sont mises en œuvre, il ne peut pas y avoir d’explosion, car au moins une des conditions du pentagone des dangers n’est pas remplie.
Il s’agit tout d’abord de la protection primaire contre les explosions: la présence d’une substance inflammable est évitée. Si aucune substance inflammable n’est présente, elle ne peut pas exploser. Si une substance inflammable est présente, elle ne doit l’être qu’en concentration non dangereuse.
Pour les poussières, les indices d’explosion suivants doivent être considérés dans ce contexte :
- Rapport de mélange (limites inférieure et supérieure d’explosivité)
- Concentration limite en oxygène CGS
- Taille des particules ou des grains
- Point de carbonisation de la poussière
La protection secondaire contre les explosions fait également partie des mesures de protection préventives. Ces mesures de protection veillent à ce qu’aucune explosion ne puisse se produire en présence d’une substance inflammable en évitant les sources d’inflammation ou en éliminant l’agent oxydant. Par exemple, l’installation est mise à la terre pour éviter l’accumulation d’électricité statique ou il n’y a pas assez d’oxygène en raison de l’inertisation du gaz de processus.
Mesures de protection constructives
Les mesures de protection constructives visent à réduire les effets des explosions si celles-ci devaient se produire dans l’installation.
La protection antidéflagrante tertiaire fait partie des mesures de protection constructives. L’installation est conçue pour résister à la pression en cas d’explosion. Le choix de la protection antidéflagrante constructive a pour but de limiter les effets après une explosion sur une installation. La surpression maximale générée par la poussière lors de l’explosion (Pmax) ainsi que la vitesse de montée en pression (violence), c’est-à-dire la valeur KST, sont importantes à cet égard.
Les possibilités de protection antidéflagrante tertiaire sont par exemple l’utilisation de systèmes de découplage pour isoler les zones de l’installation les unes des autres. Dans ce cas, les systèmes voisins sont séparés les uns des autres en cas d’explosion – soit par des systèmes actifs qui détectent l’explosion au moyen de capteurs, soit par des systèmes passifs qui, de par leur conception, réagissent à l’explosion.
Une autre possibilité est le choix des matériaux ou la conception de l’installation elle-même, afin qu’elle puisse résister de manière adéquate aux effets d’une explosion. On distingue la construction résistante à la pression et la construction résistante aux chocs de pression :
- La construction résistante à la pression est conçue pour la surpression maximale d’explosion – dans ce cas, les déformations permanentes ne sont pas autorisées.
- La conception antidéflagrante est conçue pour une surpression d’explosion maximale réduite et fonctionne en combinaison avec un système de décharge de pression (la pression générée est déchargée soit de manière externe, soit de manière interne, de sorte qu’un niveau défini ne soit pas dépassé) ou un système de suppression de l’explosion (l’explosion est détectée par des capteurs et la pression qui s’accumule est déjà éliminée pendant la phase de formation). Dans le cas d’une construction résistante aux chocs de pression, les déformations permanentes sont autorisées (dans une certaine limite). Après une explosion, l’installation peut continuer à fonctionner si cela a été confirmé au préalable par un contrôle.
Mesures de protection prises par les fabricants
Lors de la conception d’une installation, il faut disposer au préalable des connaissances sur le potentiel de danger du mélange de substances. Il en résulte les mesures à prendre sur l’installation elle-même.
Si l’on prend l’exemple d’une installation de dépoussiérage, il s’agirait des éléments suivants :
2. mesures de protection préventives : Mesures pour éviter les sources d’inflammation
- tous les composants – surtout les composants électriques – correspondent à la catégorie Ex de l’ensemble de l’installation. Celle-ci se produit pendant la planification de l’installation
- tous les composants sont mis à la terre de manière forcée (zone 1+0) afin d’éviter les décharges d’étincelles
- les matériaux utilisés sont conducteurs et la taille des surfaces isolantes est limitée afin d’éviter les décharges en grappe
- Les revêtements ne doivent pas isoler, le cas échéant, ils doivent être perforés et l’épaisseur des revêtements doit être respectée afin d’éviter les décharges en grappes de glissement.
2. mesures de protection constructives :
- l’installation de systèmes de découplage tels que des clapets pour gaz bruts ou la sécurisation des cellules filtrantes afin d’éviter qu’elles ne se soulèvent en cas d’explosion
- construction résistante aux coups de bélier avec décharge de pression interne grâce à la présence d’un espace de décharge
Mesures de protection de l’exploitant
L’exploitant d’installations avec des mélanges explosifs ou dans des atmosphères explosives doit également veiller à ce qu’il n’y ait pas de danger pour l’homme et l’environnement pendant le fonctionnement. Par exemple, il doit fournir au fabricant les informations nécessaires sur le processus et les substances utilisées pour choisir les bonnes mesures à prendre sur l’installation. Dans le cas d’une installation de dépoussiérage, il doit garantir ce qui suit :
- La température du processus doit toujours être inférieure à la température minimale d’inflammation de la substance utilisée afin d’éviter les surfaces chaudes.
- Les réactions exothermiques entre les matériaux de l’installation et la substance, ainsi qu’entre les substances elles-mêmes, doivent être évitées.
- Il faut éviter d’aspirer des corps étrangers métalliques afin d’éviter les étincelles mécaniques.
Conclusion
Malgré le risque existant d’explosion, des mesures peuvent être prises pour minimiser ce risque. On distingue les mesures qui empêchent le danger à la source (mesures de protection préventives) et celles qui empêchent la propagation après qu’une explosion s’est produite (mesures de protection constructives). Dans ce contexte, il est fondamentalement important que les propriétés de la substance ainsi que du processus soient connues et que tous les participants en aient connaissance.
