Le danger d'explosion ne doit pas être sous-estimé

un big bang est dans un petit coin

Bien que le nombre d'explosions ayant des conséquences graves soit en baisse depuis un certain temps, en partie grâce à la législation ATEX, le risque d'explosion reste une menace latente dans l'industrie de transformation. Le risque d'explosion est déterminé sur la base d'un inventaire et d'une évaluation des risques, selon la devise "mieux vaut prévenir que détruire". La prévention et la limitation des dommages en sont une conséquence logique. La prévention des dommages concerne les mesures visant à empêcher une explosion de se produire, tandis que la limitation des dommages consiste à limiter les conséquences en cas de problème.

Ligne descendante

Le risque d'explosion est une menace permanente dans l'industrie de transformation. Avec les produits chimiques dangereux, c'est évident et les mesures de sécurité sont d'autant plus strictes. Le grand danger, cependant, se cache dans des produits considérés comme innocents, tels que l'amidon, les protéines végétales, le charbon et toutes sortes de poudres. Bien que chaque accident soit un accident de trop, le nombre d'explosions causant de graves dommages et faisant des victimes semble être en baisse. Cette diminution est due à la reconnaissance des risques et aux efforts conséquents pour rendre les installations plus sûres et mieux former le personnel. L'introduction de la législation ATEX, qui vise le personnel et les installations plutôt que les bâtiments et l'environnement, y a sans doute contribué.

Le plus grand risque d'explosion se situe dans l'industrie chimique, juste après l'industrie du vrac

LES TYPES D'EXPLOSIONS

Il y a essentiellement cinq types d'explosions:

• Une explosion de poussières se produit lorsqu'un solide inflammable et finement divisé est agité et mélangé à un gaz oxygéné, puis enflammé. Dans une explosion de poussière, la poussière est soufflée vers le haut pour brûler complètement.
• Dans le cas d'une explosion de gaz, le gaz combustible libéré se mélange à l'air présent. Si la concentration de la substance inflammable dans ce mélange est comprise entre la L.E.L. et la L.E.U. (voir figure), le mélange peut exploser en cas d'allumage.
• Une explosion de vapeur se produit lorsqu'un liquide inflammable s'évapore pour former un mélange explosif avec l'air.
• Dans une explosion par pulvérisation, le combustible est formé de très fines gouttelettes de liquide: plus les gouttelettes sont petites, plus la pulvérisation est stable.
• Une explosion d'eau est le résultat d'une réaction chimique, par exemple lorsque le sodium et l'eau réagissent l'un avec l'autre. En raison de la plus grande dispersion, les dégâts sont plus importants sur tout le périmètre.

Sensibilité à l'explosion

Le plus grand risque d'explosion se situe dans l'industrie chimique. Ensuite, il y a l'industrie du vrac, où les produits sont moins susceptibles d'exploser, mais où les installations sont plus étendues – et où les conséquences sont donc généralement beaucoup plus importantes.

Des informations sur la sensibilité à l'explosion d'une substance peuvent être trouvées dans différentes bases de données. Un exemple est la base de données – accessible gratuitement – de l'IFA, GESTIS-DUST-EX, qui contient les numéros d'explosion des poudres. Il convient d'être prudent car ces valeurs dépendent d'éléments tels que la fraîcheur, la teneur en humidité, la taille des particules, la méthode de mesure – et ces éléments ne sont pas les mêmes dans tous les cas.

Risque

Le risque d'explosion est déterminé sur la base d'un inventaire et d'une évaluation des risques. La directive ATEX 114 (2014/34/UE) fait figure de chef de file en la matière, dans laquelle sont fixées les exigences minimales de sécurité auxquelles doivent répondre les équipements antidéflagrants: les composants de l'équipement – par exemple les boîtiers, les appareils de mesure et de régulation, les pompes, les transformateurs, les caméras, les interrupteurs, les éclairages et les automates – doivent être construits de manière à ce que, dans une atmosphère explosive, le risque d'inflammation soit égal à zéro. En ce qui concerne les différentes méthodes dites de protection, la multitude de composants a conduit à une standardisation poussée. Bien que les différentes méthodes de protection soient résumées de manière claire dans les NPR 7910-1 et -2, la diversité toujours croissante ne les rend pas plus claires. Le processus de certification doit, dans la plupart des cas, être effectué par un organisme notifié de l'UE (organisme notifié, ON). Aux Pays-Bas, il s'agit de DEKRA, Kiwa et CML, en Belgique de Vinçotte et Apragaz.

Prévention des dommages

La prévention des explosions concerne principalement les mesures qui empêchent une explosion de se produire. On peut y penser:

• Éviter les sources d'inflammation par une mise à la terre correcte;
• l'utilisation de tuyaux de transport à conductivité interne;
• l'installation de systèmes de détection pour signaler et détecter les vibrations, les fluctuations de température, les glissements, les étincelles, la fumée et/ou le feu;
• placer des équipements qui répondent aux normes ATEX.

Zones de danger

Si une entreprise travaille avec un produit qui présente un risque d'explosion – et qui peut être libéré dans des conditions atmosphériques – elle doit établir des zones de danger. Dans le cas des explosions de poussières et des explosions de gaz, les zones de danger sont classées en fonction de la fréquence.

Explosions de poussières

Zone 20: Une zone dans laquelle une atmosphère explosive est présente pendant de longues périodes ou fréquemment (plus de 1.000 heures par an). Une telle situation se produit, par exemple, à l'intérieur d'une usine, dans les filtres et dans les tuyaux de transport avec une ou plusieurs substances combustibles.

Zone 21: Une zone dans laquelle une atmosphère explosive se produit occasionnellement (10 à 1.000 heures par an). Il s'agit par exemple d'une ouverture de remplissage (récipient de produit) et de la zone de déversement avec bac de vidange d'un moulin contenant une ou plusieurs substances inflammables.

Zone 22: Une zone dans laquelle une atmosphère explosive se produit pendant moins de 10 heures par an en fonctionnement normal et pendant une courte période seulement.

Explosions de gaz

Un zonage similaire s'applique aux explosions de gaz – voir la figure.

 

DISPOSITIONS LÉGALES ZONAGE
Aux Pays-Bas, une entreprise peut établir son propre zonage ATEX, avec ou sans l'aide d'un organisme extérieur ou du fournisseur d'une installation. Les Pays-Bas utilisent pour cela deux directives pratiques: la NPR-7910-2 (explosions de poussières) et la NPR-7910-1 (explosions de gaz et de brouillard/vapeur).
En Belgique, le zonage est généralement établi/contrôlé par une organisation indépendante et ensuite soumis à l'inspection du travail. Une fois les zones de danger établies, il faut utiliser à l'intérieur de celles-ci des équipements de travail répondant au niveau de protection fixé par la directive européenne ATEX 114 (2014/34/UE). En Belgique, il est également souvent fait référence au "Dossier Haekens" et bien sûr aux normes EN pour le zonage des gaz, vapeurs, brouillards et poudres.

Limitation des dommages

Si la prévention n'est pas ou pas suffisamment possible d'un point de vue pratique, il reste la limitation des dommages. Les possibilités sont les suivantes:

Ventilation antidéflagrante

Dans le cas d'un système de ventilation par explosion, la surpression est libérée de manière ciblée à l'aide de canaux de ventilation qui conduisent la surpression et les flammes/étincelles vers l'extérieur. L'exemple le plus connu est le disque de rupture, qui se brise lorsque la pression de consigne est dépassée. Un évent sans flamme combine les avantages d'un disque d'éclatement avec ceux d'un filtre anti-flamme.

Isolation ou ventilation en cas d'explosion

L'isolation ou le découplage d'une explosion, après la détection d'une explosion dans une cuve de processus, crée une barrière pour empêcher la propagation de la flamme/explosion aux équipements connectés. Pour ce faire, il faut

• isolation chimique: un agent suppresseur d'explosion libéré empêche la propagation du front de flamme;
• isolation mécanique active: une vanne à haute vitesse forme une barrière mécanique dans le pipeline;
• l'isolation mécanique passive: une valve intégrée au pipeline se ferme en réponse à une onde de pression d'explosion.

Suppression des explosions

Dans la suppression des explosions, des détecteurs spéciaux mesurent la pression d'une explosion naissante, après quoi des buses spéciales injectent l'agent extincteur à grande vitesse. Le temps de réaction rapide est nécessaire pour supprimer efficacement une explosion naissante. La pression d'explosion à l'intérieur du dispositif protégé est limitée à une valeur inférieure à la résistance à la pression de l'équipement, ce qui évite de l'endommager.

Maintenance

La protection contre les explosions présente également un avantage dans le domaine de la maintenance. Un entretien adéquat permet d'éviter que les installations ne présentent des fuites de poussière et/ou ne forment des sources d'inflammation qui (peuvent) conduire à des explosions.

Une maintenance inadéquate (en toute sécurité) peut également être à l'origine de sources d'inflammation

La maintenance peut également donner lieu à des sources d'inflammation si elle n'est pas effectuée de manière suffisamment sûre et/ou adéquate. Un exemple est le travail sur un ascenseur. S'il n'est pas possible de déconnecter l'ascenseur afin d'effectuer une maintenance sûre ailleurs, la maintenance doit être effectuée sur place. Dans ce cas, il faut nettoyer l'ensemble de l'ascenseur – et pas seulement quelques mètres autour – afin d'éviter que la poussière ne tourbillonne autour de l'endroit où se déroule le travail à chaud. De même, le déblocage de l'installation ne doit avoir lieu qu'après un contrôle approfondi des travaux effectués, afin d'éviter de mettre en marche l'installation lorsque certaines parties n'ont pas suffisamment refroidi – sinon le remède est pire que le mal.