3 mesures pour limiter les effets d’une explosion

Les atmosphères explosives, dites ATEX, se forment accidentellement ou lors du fonctionnement normal. À savoir qu’il existe pourtant des mesures à prendre au sein de votre entreprise pour limiter les effets d’une explosion.

Qu’est ce que les ATEX ? Comment limiter leurs effets ?

1. Bref rappel sur les ATEX

Une atmosphère est dite explosive lorsqu’elle réunit plusieurs éléments :

2. 3 mesures limitant les effets d’une explosion

Tout d’abord, il faut savoir que différentes mesures pour protéger votre site contre les effets d’explosion existent. Attention toutefois, ces mesures n’empêchent pas la survenue d’une explosion mais elles limitent les effets et les conséquences.

ISOLER L’EXPLOSION

Il est possible que certaines installations qui présentent un risque d’explosion soient reliées à d’autres systèmes installés. Cette liaison peut engendrer des conséquences plus graves comme une explosion plus importante, un risque de détonation. Des solutions existent pour limiter les effets d’une explosion.

L’arrête flamme

En premier lieu, une arrête flamme est un dispositif de sécurité conçu pour empêcher la propagation d’un incendie. Elle arrête ou contrôle le passage des flammes et des gaz chauds à travers des ouvertures dans des conduits, des ouvertures, dans des murs ou des planchers.

Les systèmes de tuyauterie industrielle, les réservoirs de stockage de combustibles… utilisent généralement cette solution.

Le principe de fonctionnement d’une arrête flamme repose sur l’absorption de la chaleur des flammes et des gaz chauds. Elle réduit ainsi la température en dessous du point d’ignition.

En outre, le classement des arrêtes flammes se fait en fonction de leur application ou de leur mode de fonctionnement :

• D’une part, les arrêtes flammes d’endiguement empêchent la propagation des flammes d’une zone à une autre.
• D’autre part, les arrêtes flammes de détonation arrêtent la progression d’une détonation à travers un conduit ou une tuyauterie.

L’utilisation d’arrêtes flammes se retrouve dans de nombreuses industries : chimie, pétrole, gaz.

La barrière chimique

Deuxièmement, une barrière chimique est un système de sécurité qui permet de prévenir, arrêter ou ralentir la propagation d’une explosion et ses effets. Autrement dit, elle agit en intervenant directement dans la réaction chimique de combustion à l’origine de l’explosion.

Ces barrières fonctionnent en dispersant des substances chimiques inhibitrices dans l’air autour de la zone à risque d’explosion. Ces substances sont conçues pour réagir rapidement avec les composants inflammables ou avec l’oxygène présent dans l’air, diminuant ainsi la concentration des réactifs nécessaires à la propagation de l’explosion. En modifiant la composition chimique de l’environnement immédiat, elles empêchent la réaction en chaîne de l’explosion de se poursuivre.

Les barrières chimiques s’activent grâce à des détecteurs de pression, de flamme ou de gaz, déclenchant la dispersion de l’agent chimique avant que l’explosion ne se propage.

L’efficacité d’une barrière chimique dépend de plusieurs facteurs :

• La rapidité de détection de l’explosion imminente.
• La vitesse de dispersion de l’agent chimique.
• La compatibilité chimique de l’agent avec les matériaux inflammables présents.

Les différentes vannes

La vanne guillotine

Une vanne guillotine agit comme un dispositif de sécurité conçu pour fermer rapidement une ligne de tuyauterie en cas de détection d’une explosion ou d’une flamme en amont. Elle empêche ainsi les effets d’une explosion à d’autres parties de l’installation.

La vanne guillotine fonctionne généralement en s’appuyant sur un mécanisme de déclenchement rapide. Dès que les capteurs détectent une augmentation rapide de la pression ou une chaleur extrême indiquant une explosion, la vanne s’active pour se fermer instantanément.

Les principales caractéristiques d’une vanne guillotine utilisée pour limiter une explosion incluent :

• Fermeture rapide : le mécanisme de fermeture de la vanne est conçu pour réagir instantanément aux signaux d’alarme, se fermant en quelques millisecondes à quelques secondes, selon le système.
• Résistance aux conditions extrêmes : la vanne doit pouvoir résister aux conditions extrêmes générées par une explosion, y compris des températures élevées et des pressions importantes.
• Fonctionnement fiable : la capacité à fonctionner de manière fiable avec peu d’entretien est primordiale, car ces vannes sont souvent installées dans des systèmes critiques pour la sécurité.

L’utilisation de vannes guillotines dans la limitation des explosions est une partie intégrante des stratégies de gestion des risques dans les industries.

La vanne rotative

Une vanne rotative, aussi connue sous le nom de vanne à écluse rotative ou alimentateur rotatif, agit comme une barrière physique, empêchant la propagation de l’explosion en fournissant un obstacle mécanique qui limite le passage des flammes et des ondes de pression, tout en permettant le passage continu des matériaux.

La manière dont une vanne rotative limite une explosion comprend :

• Isolation physique : grâce à son action rotative, la vanne crée un sceau mécanique entre la source de l’explosion et les autres parties de l’installation. Cela empêche les flammes et les ondes de choc de se propager par les systèmes de tuyauterie ou de ventilation.
• Maintien de la continuité opérationnelle : contrairement à certains autres systèmes de sécurité qui nécessitent un arrêt du processus lorsqu’ils sont activés, la vanne rotative permet au matériau de continuer à être transféré d’une section à l’autre, même en cas de détection d’une explosion.
• Compatibilité avec les systèmes de détection d’explosions : ces vannes peuvent être intégrées dans des systèmes plus larges de sécurité contre les explosions, travaillant de concert avec des détecteurs d’explosion et des systèmes de suppression pour offrir une réponse coordonnée à un événement d’explosion.

Il est important de noter que l’efficacité d’une vanne rotative dans la limitation d’une explosion dépend de sa conception spécifique, de la vitesse de rotation, et de la manière dont elle est intégrée dans le système global de gestion des risques d’explosion de l’installation.

Le transporteur à vis

Un transporteur à vis, également connu sous le nom de convoyeur à vis ou vis d’Archimède, est conçu ou intégré dans un système pour limiter la propagation des flammes ou des ondes de choc d’une zone à une autre. Les transporteurs à vis sont naturellement des dispositifs confinés, ce qui signifie qu’ils peuvent empêcher l’oxygène de l’air d’entrer en contact avec les matériaux inflammables ou explosifs qu’ils transportent. Cette caractéristique réduit le risque d’explosion du matériau en cours de transport.

DÉCHARGER L’EXPLOSION

Une cheminée de décharge est un dispositif de sécurité conçu pour diriger et contrôler l’évacuation des flammes, de la pression, et des gaz chauds générés lors d’une explosion vers une zone sûre, généralement à l’extérieur du bâtiment ou de l’installation.

La fonction principale d’une cheminée de décharge est de fournir un chemin contrôlé pour l’expansion rapide des gaz d’explosion, réduisant ainsi la surpression à l’intérieur de l’équipement ou de la structure. En dirigeant l’explosion vers un endroit sûr, elle permet d’éviter ou de minimiser les risques d’endommagement des structures environnantes et de blessures aux personnes.

Les caractéristiques clés d’une cheminée de décharge pour la limitation d’une explosion incluent :

• Orientation stratégique : la cheminée est souvent orientée de manière à diriger les gaz d’explosion et les flammes loin des zones occupées par le personnel et des équipements sensibles.
• Intégration avec des systèmes de détection d’explosion : pour une protection optimale, les cheminées de décharge sont généralement intégrées dans des systèmes de sécurité plus larges qui incluent des détecteurs d’explosion et des dispositifs de suppression.
• Fonctionnalité de décharge rapide : la cheminée doit permettre une évacuation rapide et efficace des gaz pour éviter l’accumulation de pression qui pourrait causer des dommages supplémentaires.

ÉLOIGNER OU SÉPARER L’EXPLOSION

Dès lors qu’une installation peut présenter le moindre risque d’explosion, il faut au maximum l’éloigner ou la séparer. L’analyse des risques et la réglementation en vigueur permettent d’établir la distance de sécurité à respecter. De nombreuses solutions existent, allant de la construction du bâtiment à des mesures spécifiques :

• Séparation des zones à risques.
• Installation de solutions de sécurité incendie.
• Éléments de construction spécifiques (vitrage, murs, ventilation…).
• Conception et utilisation de matériaux adaptés (récipients, canalisation…).

3. Les solutions de détection précoce des explosions

La détection précoce d’une explosion ou des conditions susceptibles de conduire à une explosion est importante pour la sécurité dans les environnements industriels. Plusieurs techniques sont utilisées pour identifier ces risques et déclencher des mesures de prévention ou d’atténuation.

DÉTECTION DE GAZ

Les détecteurs de gaz mesurent la concentration de gaz inflammables ou explosifs dans l’air. Ils peuvent alerter le personnel bien avant que les niveaux n’atteignent des concentrations explosives, permettant ainsi des interventions pour éviter une explosion.

DÉTECTION DE POUSSIÈRES INFLAMMABLES

Des capteurs spécifiques permettent de détecter la présence de poussières combustibles en suspension dans l’air. Comme pour les gaz inflammables, la surveillance de la concentration de ces poussières peut aider à prévenir les explosions.

DÉTECTION DE TEMPÉRATURES

Les capteurs de température peuvent identifier les points chauds ou les augmentations soudaines de température qui pourraient indiquer un début d’incendie ou d’explosion.

DÉTECTION D’ÉTINCELLES

Les systèmes de détection d’étincelles identifient et éteignent les étincelles ou les particules incandescentes avant qu’elles n’atteignent des zones à risque d’explosion.

DÉTECTION DE PRESSION

Les capteurs de pression détectent les augmentations soudaines de pression qui accompagnent une explosion. Ils permettent de confirmer une explosion et d’activer des systèmes de suppression ou d’isolement.

VIDÉO

Les caméras thermiques s’utilisent principalement pour surveiller les zones à risque d’explosion. Elles permettent de détecter les augmentations anormales de température, la présence de gaz ou de poussières dans l’air.

SYSTÈMES COMPLETS

Ces systèmes utilisent une combinaison des technologies mentionnées ci-dessus pour une détection complète. Ils peuvent intégrer la détection, l’analyse des données, et l’activation automatique des mesures de prévention ou d’atténuation des explosions.

L’utilisation de ces techniques de détection nécessite une conception et une mise en œuvre réfléchies, ainsi qu’une maintenance régulière pour garantir leur fonctionnement efficace.