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Conteneurs IBC et IBC

(Flexibles) Conteneurs Intermédiaires pour produits en vrac : un aperçu

IBC rigides

IBC flexibles - FIBC

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Résumé de la section
1. Qu'est-ce qu'un IBC et un FIBC
2. FIBC : Super Sacs
3. IBC

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1. Qu'est-ce qu'un conteneur intermédiaire (IBC) et un conteneur intermédiaire flexible (FIBC)

Les usines traitant des produits en vrac doivent souvent utiliser des conteneurs intermédiaires, que ce soit pour l'approvisionnement en matières premières, le stockage ou le transfert interne des produits, ou encore la vente des produits finis.

Que signifie le terme "conteneur IBC" ?

Ces conteneurs sont désignés sous l'appellation générique de "Conteneurs Intermédiaires - IBC" et peuvent généralement prendre 2 formes : IBC rigides ou IBC flexibles (FIBC).

Cette page se concentrera d'abord sur les FIBC, qui occupent une place très importante dans les systèmes de manutention des poudres des installations industrielles depuis 20 à 30 ans, puis sur les IBC, qui connaissent un regain d'intérêt récent en raison de leur capacité à assurer un bon confinement des poussières.

2. FIBC : Super Sacs

Les FIBC présentent différents avantages pour les opérateurs de produits en vrac. Tout d'abord, les FIBC vides, lorsqu'ils sont livrés à l'usine par le fabricant, ne prennent pas de place : ils sont pliés et plusieurs peuvent être empilés sur une palette. Ils sont également légers et leur coût est très faible par rapport aux IBC rigides, ce qui en fait un emballage de choix pour l'exportation des produits finis, par exemple.

2.1 Conception des FIBC

La forme des FIBC est généralement carrée, bien que des formes circulaires existent également. Les FIBC sont équipés d'anses de levage pouvant être accrochées à un palan. Ils sont généralement constitués d'une couche extérieure tissée, souvent en polypropylène, et peuvent être munis d'une doublure intérieure pour les applications nécessitant des conditions hygiéniques (par exemple, les denrées alimentaires) ou simplement comme protection supplémentaire contre l'humidité.

Pour le remplissage et la vidange, les FIBC sont dotés de becs qui peuvent être connectés au processus, permettant ainsi de charger ou décharger le matériau efficacement tout en réduisant les risques de dispersion de poussière ou de produit. Il est conseillé d'utiliser des stations de basculement de Big Bags ou stations de remplissage de Big Bags afin de réaliser ces opérations.

Les FIBC sont souvent appelés Big Bags ou Super Sacs.

Figure 1 : schéma d'un Big Bag ou Super Sac

Usage unique / multiple

Contrairement aux IBC rigides, qui ont une durée de vie très longue s'ils sont manipulés correctement, les Super Sacs ne peuvent pas être utilisés indéfiniment. Selon leur conception et leur robustesse, ils peuvent être utilisés une seule fois (FIBC à usage unique) ou plusieurs fois (FIBC à usages multiples). Dans tous les cas, les recommandations du fournisseur de Super Sacs, en termes de charge maximale et de nombre d'utilisations, doivent être strictement suivies afin de garantir la sécurité des opérations.

Type de FIBC	Facteur de sécurité	Caractéristiques et instructions d'utilisation
Usage unique	5:1	Ces Big Bags peuvent ne pas être équipés d'un bec de vidange, obligeant ainsi l'opérateur à découper le fond du sac pour la vidange. Une telle méthode peut générer beaucoup de poussière.
Usage standard	6:1	Ces Big Bags peuvent être réutilisés ; ils disposent d'un bec de vidange permettant une vidange hygiénique, étanche à la poussière, et une réutilisation du sac. Le nombre de cycles doit être vérifié en fonction des spécifications du fournisseur, mais il est généralement de 10 à 20 cycles.
Usage intensif	8:1	Par rapport à un usage standard, le nombre de cycles est plus élevé, et ces sacs sont conçus pour être réutilisables.

Pour ce qui est de la taille des Super Sacs, les plus grands mesurent environ 2 m de haut et peuvent contenir entre 1 et 2 mètres cubes. Le poids maximal usuel est de 1000 kg, mais il convient bien sûr de vérifier les spécifications exactes avec le fournisseur.

2.2 ATEX

La manutention de produits en vrac dans des FIBC, et plus particulièrement lors des opérations de remplissage et de vidange, peut entraîner des explosions de poussière si certaines précautions ne sont pas prises.

En effet, lors du chargement ou de la vidange, un nuage de poussière est susceptible de se former dans le FIBC. Si cette poussière est inflammable, une atmosphère explosive est alors créée. Ce risque d'explosion de poussière doit être identifié dans le cadre d'une analyse des risques d'explosion de poussière, telle que l'ATEX en Europe ou la DEA aux États-Unis.

Étant donné que l'atmosphère explosive ne peut pas être évitée, il est nécessaire d'éliminer toute source potentielle d'explosion qui, dans le cas des FIBC, sera principalement :

• Décharge d'étincelles

• Décharge en brosse

• Décharge en brosse propagée

• Décharge conique

• Décharge couronne

Les mesures suivantes peuvent être prises :

Source d'inflammation	Localisation	Énergie	Mesures de prévention
Décharge d'étincelles	Provenant d'un équipement isolé chargé dans la station de remplissage ou de basculement	L'énergie dépend de la taille et de la capacitance de l'équipement impliqué	Tous les équipements du processus, y compris la plateforme et les opérateurs, doivent être mis à la terre
Décharge en brosse	Provenant du FIBC en matériau isolant	Max 4 mJ	Utiliser des Big Bags conducteurs correctement mis à la terre lors du chargement et de la vidange si le matériau a une Énergie Minimale d'Inflammation (EMI) inférieure à mJ
Décharge en brosse propagée	Provenant du FIBC en matériau isolant	Énergie élevée	Ces décharges peuvent être évitées si le matériau utilisé pour le Big Bag et sa doublure a une tension de claquage inférieure à 4 kV et si la résistivité est inférieure à 10^8 Ohms Ohms
Décharge conique	Provenant du produit en vrac vers le FIBC	Max 10 mJ	Peut être évité en limitant le diamètre du big bag. Comme pour un silo, un calcul doit être effectué pour déterminer le diamètre critique au-delà duquel une explosion peut se produire
Décharge couronne	De telles décharges n’ont pas encore démontré une énergie suffisante pour être dangereuses avec un nuage de poussière – il est cependant à noter que si la poussière est mélangée à un gaz explosif, les décharges couronnes peuvent être suffisantes pour enflammer un tel mélange

Ce qui se traduit finalement par différentes classes pour les GRVI (Grand Récipient Vrac Intermédiaire) selon le risque ATEX à considérer :

Type de Big Bag	Caractéristiques
A	Aucune propriété spécifique pour éviter le risque d’explosion de poussière À utiliser uniquement lorsqu’aucun risque n’a été identifié
B	La tension de claquage du tissu du Big Bag est inférieure à 4 kV Si un liner est présent, cette propriété peut ne plus être valable, nécessitant l’utilisation d’un liner spécial. La tension de claquage du liner et de la couche externe doit alors être certifiée par le fabricant du GRVI
C	Ces sacs sont fabriqués avec un tissu conducteur. Ils doivent donc être mis à la terre en permanence lors du remplissage et de la vidange. Il est à noter qu’en cas d’absence de mise à la terre, le sac s’électrisera et, étant isolé, des décharges par étincelles peuvent se produire et déclencher une explosion. Il est recommandé, lors de l’utilisation de tels sacs, de disposer d’un système de contrôle automatique garantissant que le sac est bien mis à la terre
D	Les Big Bags de type D ont été conçus pour être aussi efficaces que les Big Bags de type C, mais sans nécessiter de mise à la terre. Un tissu spécial est utilisé, mais certains rapports font état d’explosions pour des poussières ayant une énergie minimale d’inflammation très faible, aux alentours de 25 mJ [Holbrow]

2.3 Avantages et inconvénients

L’utilisation des Super Sacs, comparée à celle des IBC rigides (détaillés dans la seconde partie de cette page), présente des avantages et des inconvénients. Afin d’aider les industriels à faire un choix, ces avantages et inconvénients sont résumés dans le tableau ci-dessous :

Avantages des GRVI	Inconvénients des GRVI (vs IBC)
Coût unitaire faible Certains types de Big Bags sont réutilisables Peut être utilisé en usine ou pour l’exportation de marchandises	La vidange peut être difficile, nécessite une station de basculement bien conçue Pour les Big Bags de type C, nécessite une procédure stricte et/ou un système automatique pour garantir la mise à la terre lors du remplissage et de la vidange La réutilisation hygiénique des Big Bags peut être difficile

3. IBC (Intermediate Bulk Container)

Les Conteneurs pour Vrac Intermédiaires (IBC) désignent des conteneurs mobiles à parois rigides, souvent en acier inoxydable pour les poudres.

3.1 Conception

Il existe 2 conceptions dominantes pour les IBC : la conception "tote" et une autre avec une vidange conique.

Bacs "Tote" : ce design a été introduit par la société Tote mais est depuis devenu un terme générique pour ce type de conception. L’IBC est ici de forme carrée, avec une entrée supérieure ronde et une sortie rectangulaire prenant la forme d’une porte en bas du bac. Les bacs "Tote" doivent ensuite être basculés sur un équipement spécial pour vidanger leur contenu. La question suivante revient souvent concernant les IBC "Tote" : les bacs "Tote" sont-ils empilables ? Oui, les bacs "Tote" peuvent être empilés et vidangés facilement, ce qui a contribué à leur succès. Cependant, pour les opérations hygiéniques, la porte de vidange pose plusieurs défis pour éviter les corps étrangers, ce qui a poussé certains fabricants de produits alimentaires à passer aux IBC coniques

IBC coniques : L’autre type d’IBC fréquemment rencontré dans les industries de manutention de poudres présente une partie supérieure carrée mais soudée à un fond conique. Le fond conique peut être équipé de différents types de vannes, allant d’un simple papillon manuel à des vannes papillon divisés ou des vannes coniques. Il est donc nécessaire de connecter l’IBC à une station spéciale pour permettre une vidange efficace et propre. Ce type d’IBC est très souvent préféré aux "Tote" s’il est également couplé à une étape de mélange. En effet, les IBC coniques peuvent être mis en rotation, ce qui en fait un mélangeur de solides divisés intéressant.

Figure 2 : Schémas de bac "Tote" et d’IBC (conique)

Du point de vue du risque d’explosion de poussière,les IBC doivent être mis à la terre pendant toutes les opérations de chargement et de déchargement. Il peut également être possible, dans certaines situations, d’assurer une protection contre l’explosion en évacuant celle-ci vers une partie voisine du procédé.

En ce qui concerne les dimensions des IBC, elles sont assez flexibles, allant d’environ 100 l à 1-3 mètres cubes. Les IBC rigides sont généralement fabriqués en acier inoxydable ou en aluminium. L’aluminium est plus léger et présente des avantages pour la manutention, mais il est également sensible aux corps étrangers, car il est facile d’arracher de petites particules d’aluminium lors du déplacement ou du basculement du bac.

3.2 Avantages et inconvénients

Avantages des IBC	Inconvénients des IBC (vs GRVI)
Les IBC peuvent être réutilisés S’ils sont correctement conçus, ils peuvent être hygiéniques Pour les IBC coniques, les IBC peuvent être intégrés dans un procédé incluant une étape de mélange	Équipement coûteux Nécessite des stations d’accueil spécifiques pour le chargement et la vidange

Sources

[Holbrow] RISQUES D’EXPLOSION ET PROTECTION DANS L’UTILISATION DES
CONTENEURS POUR VRAC INTERMÉDIAIRES, Holbrow, 2004, Crown