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Palamatic Process vous accompagne dans la conception de vos installations traitant des poudres à caractère explosif. Vous trouverez dans ce document un guide ATEX pour bénéficier d’équipements conformes à la réglementation.
1. Les principales causes d'explosion
1. Présence de comburant
Principalement l’oxygène de l’air (O2 soit «dioxygène» pour les chimistes) mais également d’autres gaz tels que le Di-chlore (Cl2), le Dioxyde d’azote (NO2), le Trifluo-rure d’azote (NF3)...
2. Présence de combustible
Une substance inflammable pouvant être : un gaz (méthane, acéthylène, etc.), un liquide (essence, solvant, ect.) ou un solide (soufre, bois, sucre, farine...), de manière générale, l’ensemble des poudres organiques.
NB : Les poudres de type minérale ne présentent aucun risque.
3. Forme particulière du combustible
- Gaz (méthane, acétylène, butane, propane, hydrogène, etc.)
- Vapeur (essence, alcool éthylique, solvant, acétone, etc.)
- Poussière (bois, sucre, grains, amidon, aluminium, etc.)
4. Domaine d’explosivité
Pour être explosif, le mélange ne doit être ni trop pauvre, ni trop riche en combustible.
- LIE : la Limite Inférieure d’Explosivité ou d’inflammabilité (LIE ou LII) d’un gaz ou d’une vapeur dans l’air, correspond à la concentration minimale en volume dans le mélange au dessus de laquelle il peut être enflammé. - source : ED911 de l’INRS
- LSE : la Limite Supérieure d’Explosivité ou d’inflammabilité (LSE ou LSI) d’un gaz ou d’une vapeur dans l’air correspond à la concentration maximale en volume dans le mélange au dessous de laquelle il peut être enflammé. - source : ED911 de l’INRS
Pour être explosif, le mélange avec l’air doit remplir la condition suivante: LIE< concentration de la substance inflammable dans le mélange < LSE.
Précision concernant les poussières : « Les concentrations minimales et maximales explosives des poussières ne sont pas connues avec autant de précision que celles des gaz ».
5. Confinement suffisant
En l’absence d’enceinte de confinement, dans un nuage qui vient d’être enflammé, l’atmosphère poussiéreuse se compose de 2 parties :
- L’arrière front contient des gaz et des résidus solides partiellement brûlés.
- En avant du front, des poussières non brûlées sont présentes.
Ce processus engendre la création d’une boule de feu. Ce «mélange» doit être dans une enceinte de confinement. En effet, nous constatons l’apparition d’une surpression due au fait que le gaz de combustion chasse l’air qui pourra soulever les poussières. La flamme présente en arrière front enflammera les poussières dans l’air, ce phénomène pourra se produira tant que la poussière sera présente.
6. Source d’inflammation
- Électrique (étincelles, échauffement, etc.)
- Décharges électrostatiques
- Élévation de température (par ex: surfaces chaudes)
- Thermique (flammes nues, cigarettes, surfaces chaudes, etc.)
- Mécanique (étincelles, échauffement, etc)
- Chimique (réaction exothermiques, autoéchauffement, etc.)
- Bactériologique (fermentation bactérienne pouvant échauffer le milieu et créer des conditions d’auto-échauffement)
- Climatique (foudre, soleil, etc.).
Températures d’auto-inflammation obtenues avec la méthode CEI 1241-25-1 :
| Poussières (granulométrie ) (Valeur médiame, μm) |
Temp. d’inflammation du nuage au four Godbert - Greenwald (°C) |
Temp. d’inflammation du dépôt de poussières couche 5 mm (°C) |
|---|---|---|
| Amidon (52) Céréales (50) Charbon (28) Coprah (510) Farine de bois (65) Lait en poudre (60) Maïs (550) Maïs (28) Soja farine (20) Sucre (30) Tabac (65) |
350 520 600 470 490 610 780 440 620 490 450 |
345 300 250 290 340 340 410 280 280 480 300 |
Identifier les sources d’inflammations potentielles :
| Emplacement | Type de zone | Remarques |
|---|---|---|
| Volume interne des canalisations du réseau d’aspiration | Zone 20 | Ce classement correspond au cas où le flux d’air empoussiéré constitue une atmosphère explosive |
| Volume interne du filtre , côté air empoussiéré | Zone 20 | |
| Volume interne du filtre, côté air dépoussiéré | Zone 22 | Selon l’effication du nettoyage du local poursupprimer les dépots. |
| Volume du local dans lequel est implanté le filtre | Zonne 22 ou non-classé |
2. Appareils pour les industries de surface (Groupe II)
| Zone | 0 | 20 | 1 | 21 | 2 | 22 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Nature de l'atmosphère |
G Gaz |
D Poussière |
G Gaz |
D Poussière |
G Gaz |
D Poussière |
| Atmosphère explosive | Présence permanente | Présence intermittente | Présence épisodique | |||
| Catégorie des appareils pouvant être utilisés selon 94/9/CE | 1 | 2 | 3 | |||
3. Groupes de gaz
| Groupe | Gaz de référence | IEMS (mm) | EMI (mj) |
|---|---|---|---|
| I | Méthane | 1.14 | 0.28 |
| IIA | Propane | 0.92 | 0.25 |
| IIB | Ethylène | 0.65 | 0.07 |
| IIC | Hydrogène/acétylène | 0.37 | 1.011/0.017 |
IEMS : Interstice Expérimental Maximal
de Sécurité
EMI : Energie Minimale d’Inflammation
IIB1 : IEMS > 0.85
IIB2 : IEMS > 0.75
IIB3 : IEMS > 0.65
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4. Groupes de poussières
| Groupes | Type de poussière | Taille | Résistivité |
|---|---|---|---|
| IIIA | Particules combustibles en suspension | > 500 μm | - |
| IIIB | Poussières non conductrices | ≤ 500 μm | > 10³ Ω.m |
| IIIC | Poussières conductrices | ≤ 500 μm | ≤ 10³ Ω.m |
5 - Classes de température (températures maximales)
| Gaz | T1 (450) | T2 (300) | T3 (200) | T4 (135) | T5 (100) | T6 (85) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Poussière | 450 | 300 | 200 | 135 | 100 | 85 |
6. Indices de protection (IP)
| Protection contre les corps solides | ||
|---|---|---|
| 0 | Pas de protection | |
| 1 |
 |
Protégé contre les corps solides≥50 mm (ex : contact involontaire de la main) |
| 2 |
 |
Protégé contre les corps solides ≥12 mm (ex : doigts de la main) |
| 3 |
 |
Protégé contre les corps solides ≥2,5mm (ex : outils vis…) |
| 4 |
 |
Protégé contre les corps solides ≥1 mm (ex : outils fins, petits fils) |
| 5 |
 |
Protégé contre la poussière (pas de dépôt nuisible) |
| 6 |
 |
Totalement protégé contre la poussière |
| Protection contre les corps liquides | ||
|---|---|---|
| 0 | Pas de protection | |
| 1 |
 |
Protégé contre les chutes verticales de gouttes d’eau |
| 2 |
 |
Protégé contre les chutes d’eau inclinées à 15° |
| 3 |
 |
Protégé contre l’eau de pluie jusqu’à 60° de la verticale |
| 4 |
 |
Protégé contre les projections d’eau de toutes les directions |
| 5 |
 |
Protégé contre les jets d’eau de toutes les directions à la lance |
| 6 |
 |
Protégé contre les projections d’eau assimilables aux paquets de mer |
| 7 |
 |
Protégé contre les effets de l’immersion |
| 9 |
 |
Protégé contre les effets de l’immersion prolongée dans des conditions spécifiées |
7. Les caractéristiques explosives des poudres
Pour consulter les caractéristiques des poudresà caractère explosif rendez-vous sur : https://www.palamaticprocess.fr/references/poudres
PMAX : pression maximale d’explosion, pression maximale (mesurée en général par rapport à la pression atmosphérique) atteinte dans un réservoir fermé lors de l’explosion du mélange comburant/combustible le plus réactif.
KST : coefficient d’explosion de poussières, vitesse maximale de montée en pression, multipliée par la racine cubique du volume du récipient, lors des essais d’explosion du mélange comburant/combustible le plus réactif.
EMI : atmosphère explosive, mélange de gaz, de vapeurs, ou de poussières inflammables dans l’air.
LIE : limite inférieure d’explosivité, concentration minimale de gaz ou de poussières dans l’air au-dessous de laquelle il ne peut y avoir d’explosion.
GRANULOMETRIE : diamètre moyen des particules de poussières, mesurée habituellement à l’aide d’un granulomètre laser, ou déterminée par tamisage. Le risque d’explosion est considéré lorsque le diamètre des particules est inférieur à 300 microns.
TMI Nuage / Poussière : La température d'inflammation spontanée ou température d'auto-inflammation est la température la plus basse à laquelle s'enflamme la substance mélangée avec de l'air dans les conditions définies dans la méthode d'essai sans autre apport d'énergie comme flamme ou étincelle. Unité : °K
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