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Température d'Auto-Inflammation (TIA) des couches de poussière

Signification physique et utilisation dans l'évaluation des risques de la température minimale d'inflammation des couches de poussière (TIA)

Question ou remarque ? Veuillez nous contacter à admin@powderprocess.net

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Résumé de la section
1. Définition de la TIA
2. Détermination de la TIA
3. Fourchette typique
4. Utilisation dans l'évaluation des risques
5. TIA des poussières courantes

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1. Définition de la TIA

Que signifie la température d'auto-inflammation des poussières ?

Lorsqu’un dépôt de poudre recouvre une source de chaleur, cela peut entraîner une auto-inflammation de la couche de poussière qui commence à couver. La température minimale requise pour provoquer l’auto-inflammation d’une couche de poussière est appelée **température d’auto-inflammation (TIA)** ou température de combustion lente. Comme cette température varie avec l’épaisseur de la couche, il est nécessaire de la préciser : **5 mm** est une valeur assez générale.

Figure 1 : signification physique de la TIA

2. Détermination expérimentale de la TIA

Comment calculer la Température d'Auto-Inflammation d'une poudre ?

La TIA est mesurée expérimentalement. L’expérience consiste à recouvrir une plaque chauffante dans un four avec une couche de poussière, puis à chauffer progressivement la plaque en observant si la poussière commence à couver (observation d’incandescence, de flammes ou d’une forte augmentation de la température de la poudre) [Polka]. Il faut noter que la TIA dépend de l’épaisseur de la couche de poussière. **Augmenter l’épaisseur peut diminuer la TIA**, il est donc crucial de toujours préciser les conditions dans lesquelles la température d’auto-inflammation a été mesurée. Une épaisseur de **5 mm** est courante et représente bien ce qui peut se produire dans un environnement poussiéreux, mal nettoyé, où la poudre s’accumule avec le temps.

La TIA est la plus faible température du four observée provoquant l’inflammation de la couche de poussière testée.

Pour être représentatives, ces expériences doivent être réalisées selon un protocole clair (exemple : ASTM E2021 aux États-Unis, EN 50281-2-1 en Europe). L’appareil de test mentionné dans la norme est également important, car les valeurs peuvent légèrement varier d’un appareil à l’autre.

Ces protocoles ne doivent pas être confondus avec la température minimale d’inflammation des nuages de poussière , qui correspond à d’autres conditions et significations physiques.

3. Fourchette typique de la TIA

Quelles sont les valeurs typiques de la TIA ?

Les valeurs de TIA sont généralement comprises entre **250 et 450 degrés Celsius**, bien entendu en fonction de la nature du matériau, et typiquement inférieures à la TMI (Température Minimale d’Inflammation des nuages de poussière).

Chaque exploitant doit réaliser une analyse des risques d’explosion de poussière afin d’évaluer les risques liés à un matériau spécifique dans un procédé spécifique et de prendre les précautions et mesures d’atténuation nécessaires.

4. Utilisation dans l'évaluation des risques

À quelle température une couche de poussière s’enflamme-t-elle ?

Lors d’une DHA (*Dust Hazard Analysis*) aux États-Unis ou d’une évaluation des risques ATEX en Europe, la TIA doit être comparée aux températures maximales pouvant être observées dans un procédé. Cela peut concerner l’intérieur du procédé ou l’extérieur (moteurs, par exemple). Les opérateurs de l’**usine** doivent s’assurer que la poussière ne recouvre pas de points chauds en couches. Dès la phase de conception, la TIA des poussières impliquées dans le procédé peut être utilisée pour spécifier les équipements et garantir, par conception, que la température ne puisse atteindre la TIA d’aucun composant du procédé. Cela souligne également la nécessité d’avoir un nettoyage irréprochable lors de la manipulation des poudres : aucune couche de poussière dans l’environnement entourant le procédé n’est acceptable , car elle pourrait recouvrir un équipement générant de la chaleur et ainsi déclencher un incendie si la température dépasse la TIA.

La température maximale admissible pouvant être mise en contact avec une couche de poudre est donnée par la formule : TIA – 75 K.

T_max = TIA – 75 K [Polka]

5. TIA des poussières courantes

Quelle est la Température d'Auto-Inflammation du riz, de la farine, du bois... ?

Veuillez trouver ci-dessous des données de TIA issues de la littérature pour des couches de **5 mm**. **ATTENTION** : il s’agit de valeurs générales fournies sans garantie. Une évaluation des risques et une conception doivent **TOUJOURS** se référer à la **FDS (Fiche de Données de Sécurité)** du produit **RÉEL** utilisé, ainsi qu’à des tests spécifiques réalisés sur le matériau **RÉEL** par un institut reconnu.

Tableau 1 : Température d'Auto-Inflammation (TIA) pour des couches de 5 mm de matériaux courants

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Sources
# [Laurent] Sécurité des procédés chimiques, André Laurent, Tec et Doc, 2003, page 237
# [Polka] Analyse expérimentale des températures minimales d’inflammation d’une couche de poussière et de nuages sur une surface chauffée de poussières inflammables sélectionnées, Polka et al., Procedia Engineering 45, 414-423, 2012