Transport pneumatique : Gestion des risques d'explosion de poussières
Bonnes pratiques pour assurer la sécurité des systèmes de transport pneumatique contre les explosions de poussières
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| Résumé de la section |
|---|
| 1. Introduction |
| 2. Prévention |
| 3. Évent d'explosion pour les risques de décharge conique |
| 4. Inertage |
Parcourez cette page pour comprendre quelles peuvent être les causes profondes des explosions de poussières dans un système de transport pneumatique de poudres ou de solides en vrac, et comment les prévenir et les atténuer.
1. Introduction
Les systèmes de transport pneumatique sont généralement des systèmes sûrs comparés à d'autres méthodes de transport de solides en vrac. Ils restent cependant des systèmes transportant très souvent des solides fins susceptibles d'exploser, ils doivent donc faire l'objet d'un certain nombre de mesures de prévention des explosions, et dans certains cas, de mesures d'atténuation.
Figure 1 : exemple de mesures de prévention et d'atténuation des explosions de poussières dans un système de transport pneumatique (remarque : les mesures à mettre en œuvre dépendent du cas étudié et doivent être confirmées par une analyse des risques d'explosion de poussières)
2. Prévention
Le transport pneumatique est un système plutôt favorable à la prévention des explosions. Il s'agit d'un système fermé, sans pièces mobiles dans le flux de produit après l'introduction du matériau dans la conduite. Cependant, les mesures suivantes doivent être mises en œuvre pour garantir sa sécurité :
- Le système doit être bien entretenu pour éviter toute fuite de produit pouvant créer une zone ATEX à l'extérieur de la conduite de transport
- Bien qu'il soit assez difficile d'introduire un corps étranger métallique de taille suffisante pour générer une énergie d'impact élevée sur la conduite, la ligne de transport pneumatique doit être protégée par des équipements de détection des corps étrangers avant le transport (tamis, aimants, détecteur de métaux...)
- L'ensemble de la ligne de transport doit être mis à la terre, y compris le filtre du récepteur, pour éviter toute étincelle électrostatique provenant d'une partie conductrice isolée (une mise à la terre correcte peut être vérifiée en s'assurant que la résistance entre une partie et la terre est inférieure à 10 ohms)
- Si des flexibles sont utilisés, ils doivent être conçus et installés de manière à ne pas déclencher de décharges en brosse propagatrices. En particulier, si le flexible est renforcé par un fil métallique, comme c'est souvent le cas pour lui donner plus de résistance mécanique, le fil doit être mis à la terre aux deux extrémités (toujours choisir un flexible dont le fil possède 2 connexions de mise à la terre). L'électricité statique générée à l'intérieur du flexible migrera en effet vers le fil et doit ensuite être évacuée. Si la mise à la terre est absente, l'électricité s'accumulera jusqu'à ce que son potentiel soit suffisant pour se décharger brusquement, formant une étincelle dangereuse en environnement ATEX.
Le transport pneumatique génère en effet beaucoup d'électricité statique en raison du mouvement du produit dans la conduite ; il est donc important de prendre en compte ces différentes sources potentielles d'inflammation dans l'analyse des risques.
3. Évent d'explosion pour les risques de décharge conique
Comme mentionné, le mouvement du produit dans la conduite de transport génère des charges d'électricité statique à la surface des équipements, mais aussi sur le produit lui-même. Après le transport, si le matériau n'est pas suffisamment conducteur, ces charges peuvent s'accumuler et soudainement s'écouler du produit vers la paroi de la trémie, déclenchant une étincelle de décharge coniquepouvant suffire à enflammer le nuage de produit dans l'espace libre de la trémie.
Il est possible de calculer la taille de la trémie pour laquelle un risque sera présent. Si le silo a un diamètre supérieur à la valeur calculée, le risque existe.
En phase de conception, il est alors recommandé de réduire le diamètre du silo. Si la taille reste proche du diamètre limite calculé, il est conseillé de protéger la trémie ou le silo contre les explosions.
Une telle protection comprend généralement les équipements suivants :
- Évent d'explosion sur la trémie de réception, correctement dimensionné
- Vanne à action rapide sur la conduite d'alimentation, s'il existe un risque de propagation vers d'autres équipements
- Si nécessaire, Vanney Ventex sur la conduite d'air propre et sas rotatif antidéflagrant à la sortie de la trémie.
Notez que, lors de la manipulation d'un matériau ayant une faible Énergie Minimale d'Inflammation (EMI), il peut être nécessaire de protéger le silo ou la trémie contre les explosions même si le diamètre de décharge conique n'est pas dépassé. Il faut prendre en compte les problèmes potentiels pouvant survenir durant la vie de l'installation, tels qu'une mise à la terre mal remise en place et entraînant des décharges par étincelles.
4. Inertage
Une autre possibilité pour gérer le risque d'explosion est de l'empêcher par inertage. Le niveau d’oxygène est maintenu en dessous de la limite inférieure d’explosivité de sorte que, en cas de dysfonctionnement entraînant une source d'inflammation, l' explosion ne puisse pas se produire en raison d'un manque d'oxygène, le comburant.
Une telle stratégie nécessite une boucle fermée pour le gaz dans l'installation, afin de maintenir un faible niveau d'oxygène tout en réduisant la consommation d'azote. Le système doit être équipé d'analyseurs pour contrôler le système en injectant de l'azote si nécessaire, ou, plus important encore, en arrêtant le système si les niveaux d'oxygène sont trop élevés. Le système doit également disposer d'un moyen pour évacuer un excès de gaz si nécessaire, via une ligne d'équilibrage, afin de maintenir la pression dans le système sous contrôle.
Un système de transport pneumatique doit faire l'objet d'une analyse des risques d'explosion de poussières pour identifier les sources d'inflammation et définir les bonnes mesures de prévention et d'atténuation. Les conclusions de l'analyse des risques doivent être mises en œuvre par l'usine.