Le risque d EXPLOSION

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1 Le risque d EXPLOSION

2 Le risque d EXPLOSION C est.

3 Le risque d EXPLOSION C est. C est aussi.

4 Les PMI-PME ont tendance à sous-estimer les risques liés à la concentration de gaz, de solvants ou de poussières qui peuvent se transformer en atmosphère explosive. On décompte plus de accidents entre 1992 et 2010.

5 Définition - Substances explosibles Ce sont des mélanges capables de libérer en un temps très court leur énergie potentielle. Cette libération s accompagne le plus souvent du dégagement d un volume important de gaz qui sont portés à une température élevée et exercent une pression extrêmement forte sur les éléments environnants.

6 Définition Atmosphère explosive Mélange avec l air, dans les conditions atmosphériques, de substances inflammables sous forme de gaz, de vapeurs, brouillards ou poussières, dans lequel, après inflammation, la combustion se propage à l ensemble du mélange non brûlé.

7 Menu Principal Le risque d EXPLOSION Les différentes origines Les atmosphères explosives

8 Définitions LES FAMILLES D EXPLOSION Explosion due à une réaction chimique Explosion due à une cause physique Explosion nucléaire Explosion d une enceinte de confinement sous pression Menu Principal

9 LES FAMILLES D EXPLOSION Explosion due à une réaction chimique Réaction entre deux composés chimiques réactifs entre eux avec vitesse de réaction très rapide et énergie libérée très importante Le système déclenche lui-même le processus d explosion Rappel

10 LES FAMILLES D EXPLOSION Explosion due à une réaction chimique Les causes de la réaction peuvent être : Mise en présence accidentelle Présence d impuretés dans une cuve de stockage, une canalisation Menu

11 LES FAMILLES D EXPLOSION Explosion due à une cause physique Le système reçoit un apport d énergie de l extérieur. Le système est stable ou stabilisé dans les conditions normales d utilisation L instabilité peut être due à un point chaud, un choc Menu

12 LES FAMILLES D EXPLOSION Explosion nucléaire La désintégration de noyaux atomiques lourds en éléments plus légers a lieu en libérant une énergie considérable.

13 LES FAMILLES D EXPLOSION Explosion nucléaire Souvent due à la bêtise humaine. Elle provoque les catastrophes que chacun connaît bien aujourd ui. Bien que signataire des accords de non prolifération, le budget de la recherche nucléaire en France est le seul budget en augmentation dans la recherche scientifique. Magazine scientifique avril 04 Menu

14 LES FAMILLES D EXPLOSION Explosion d une enceinte de confinement sous pression substance inexplosibles: éclatement et fuite substance inflammable : après éclatement initial le mélange explosible sera allumé par la suite. Elles sont dues à des chocs, à un défaut dans la paroi, à la corrosion,à un défaut de conception. Menu

15 ATMOSPHERE EXPLOSIVE Mélange avec l air, dans les conditions atmosphériques, de substances inflammables sous forme de gaz, de vapeurs, brouillards ou poussières, dans lequel, après inflammation, la combustion se propage à l ensemble du mélange non brûlé. Définition retenue du décret du 24 dec 2002 Menu Principal

16 Conditions d une explosion Les conditions du triangle du feu sont réunies COMBUSTIBLE Menu Principal

17 Conditions d une explosion Les conditions du triangle du feu sont réunies + COMBUSTIBLE

18 Explo Conditions d une explosion Les conditions du triangle du feu sont réunies + COMBUSTIBLE

19 Confinement Menu Principal

20 CONDITIONS D EXPLOSIVITE 1 COMBUSTIBLE Les poussières de matériaux combustibles sont explosives. Nature des poussières: Quand le produit pulvérulent combustible est suffisamment divisé et de fine granulométrie, le risque d explosion existe. Plus les poussières sont fines plus le risque est grand. La concentration: les poussières les plus dangereuses sont explosibles à partir de concentrations comprises entre 20 et 70 mg/m3. Formation du nuage: la dispersion des poussières est difficile à caractériser, elle est liée à la densité. Les turbulences: Liées aux caractéristiques (vitesse, température, concentration,..) associées à l existence de tourbillon.

21 Les poussières concernées Les poussières de matières combustibles, par leur finesse, peuvent entraîner des explosions identiques à celles dues aux gaz. Tous les produits inflammables sous formes de poussières sont susceptibles de s enflammer et d exploser : - Poussières de charbon. - Produits alimentaires (farine, amidon, sucre, céréale, lait...). - Produits chimiques (souffre, matières plastiques... ). - Métaux (magnésium, aluminium...).

22 Les conditions d explosivité Les nuages de poussières peuvent se former : - Par la mise en suspension de poussières déposées en couches. - Par des traitements de surface (ponçage...). - Lors de transports pneumatiques. -Lors de manutentions. LES POUSSIERES PEUVENT S AUTO-ENFLAMMER ENTRE 300 ET 700 C à température ambiante, par une flamme ou une étincelle suffisante

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24 Rappel historique Le 18 octobre 1982, l'explosion d'un silo de stockage à Metz a entraîné la mort de 12 personnes et un blessé grave à l'intérieur de l'établissement. Le 11 août 1983, publication d'un arrêté fixant des règles techniques pour les nouveaux silos. Le 20 août 1997, dans le silo portuaire de Blaye, une explosion a entraîné la mort de 11 personnes et un blessé. Des débris de dimension décimétrique, voire métrique ont été retrouvés jusqu'à une distance de 100 mètres. Il y a une douzaine d'accidents par an en France, dont une à deux explosions en moyenne.

25 CONDITIONS D EXPLOSIVITE 2 Le comburant: généralement, c est l oxygène de l air qui intervient comme comburant dans les explosions industrielles. En dessous d une certaine teneur l explosion ne peut se produire en dessous de 10 à 15 % d oxygène.

26 PARAMETRES D EXPLOSIVITE 3 ENERGIE Energie minimale d inflammation: c est la quantité la plus faible d énergie à appliquer à un combustible pour l enflammer lorsqu il est en mélange avec l air. Lorsqu un mélange inflammable n est pas porté à sa température d auto inflammation, une énergie d activation est nécessaire pour démarrer la combustion. Rappel Température d auto inflammation: comprise entre 300 et 700 C pour un nuage et 150 à 350 C en couche. Le point éclair: température minimale à laquelle un mélange de vapeurs et d air peut être enflammé.

27 PARAMETRES D EXPLOSIVITE 3-2 ENERGIE Les nuages de poussière peuvent être enflammés aux T ordinaires par une flamme ou une étincelle d énergie suffisante. L énergie mini d inflammation varie avec la granulométrie. Une étincelle due à l électricité statique peut être la source de l explosion.

28 ARAMETRES D EXPLOSIVITE 4-1 Pour qu un mélange gazeux puisse s enflammer et que la combustion se continue il est nécessaire qu il soit mélangé dans certains pourcentages. Le rapport en volume doit se trouver compris entre deux limites : Limite inférieure d explosivité LIE: concentration minimale au dessus de laquelle le mélange peut être enflammé. Limite supérieure d explosivité LSE: concentration maximale au dessous de laquelle le mélange peut être enflammé. ou encore, c est la limite au dessus de laquelle l onde explosive ne se propage pas, le gaz et les vapeurs brûlent sans exploser..

29 ARAMETRES D EXPLOSIVITE 4-2 Limite inférieure d explosivité LIE: concentration minimale au dessus de laquelle le mélange peut être enflammé. Limite supérieure d explosivité LSE: concentration maximale au dessous de laquelle le mélange peut être enflammé..

30 Les explosions de vapeur et de gaz Un régime est dit : HOMOGENE : réaction de combustion sur tous les points du mélange HETEROGENE : la masse prise dans la réaction n est pas la totalité de la masse disponible. En pratique, ce sont toujours des régimes hétérogènes.

31 ATMOSPHERES EXPLOSIVES les limites d explosivité et d inflammabilité La valeur Limite Inférieure d Inflammabilité La valeur Limite Supérieure d Inflammabilité L.I.I L.S.I Pression maximale d explosion: valeur maximale de pression obtenue dans un récipient fermé lors de l explosion d une atmosphère explosive

32 Un mélange composé de METHANE et d air, Exemple de limites comprenant au minimun 5% de METHANE et au maximum 15% de METHANE, est susceptible de propager la flamme. LIE LSE 0% de gaz 100% de gaz Zone de combustion/ d explosion 5% correspond à la LIMITE INFERIEUR D INFLAMMABILITE L.I.I du METHANE dans l air ou la LIMITE INFERIEURE D EXPLOSIVITE L.I.E 15% correspond à la LIMITE SUPERIEURE D INFLAMMABILITE L.S.I ou LIMITE SUPERIEURE D EXPLOSIVITE L.S.E du METHANE dans l air

33 LES EXPLOSIONS DE VAPEURS ET DE GAZ les limites d explosivité et d inflammabilité ATTENTION Ces limites varient selon la température Température LIE LSE LIE LSE

34 LES EXPLOSIONS DE VAPEURS ET DE GAZ les limites d explosivité et d inflammabilité ATTENTION Ces limites varient selon la pression PRESSION LIE LSE LIE LSE

35 ATEX DE VAPEURS ET DE GAZ Rappel LA TEMPERATURE D AUTO-INFLAMMATION C est la Température suffisante pour déclencher spontanément des réactions d oxydation, provoquer leur accélération et atteindre l explosion. Elle affecte l ensemble des mélanges GAZEUX. La température d auto-inflammation est caractéristique d un mélange GAZEUX. L.I.E L.S.E T.I C -PROPANE 2.4% 9.5% 466 C -HYDROGENE 4.0% 75% 585 C C est une température assez élevée, le plus souvent entre 250 C ET 650 C. Gaz Naturel 538 C LIE 5% LES 15%

36 ATEX DE VAPEURS ET DE GAZ les limites d explosivité et d inflammabilité Les vapeurs émises par des liquides s enflamment Comme pour les gaz plusieurs conditions sont nécessaires pour qu un liquide inflammable brûle. LII et LSI le rapport VAPEUR/AIR est dans la zone L.I.I-L.S.I. Le point éclair C est la température minimale à laquelle un liquide,soumis à la pression atmosphérique, émet suffisamment de VAPEURS qui, en se mélangeant avec l air, sont susceptibles de s enflammer au contact d un point chaud.

37 les limites d explosivité et d inflammabilité NE PAS CONFONDRE POINTS ECLAIRS T D AUTO-INFLAMMATION -BENZENE -11 C 538 C -ETHANOL +11 C 423 C -ETHER ETHYLIQUE -44 C 180 C -ACIDE ACETIQUE +42 C 427 C -ACETONE -18 C 538 C -TOLUENE +1 C 536 C

38 ATEX LA DEFLAGRATION Propagation de la flamme à une vitesse < à 100 m/s Régime d explosion dans lequel la flamme se propage à la vitesse subsonique, précédée par une chasse d air due aux gaz brûlés. Zone de combustion Gaz n ayant pas réagi Gaz brûlés Surpression modérée (qq millibars)

39 ATEX LA DETONATION Régime d explosion dans lequel la flamme se propage à la vitesse supersonique. Zone de combustion Front de l onde de choc Gaz brûlés Gaz n ayant pas réagi Zone de compression

40 Même si les conséquences ne sont pas toujours néfastes pour la santé des personnes ou la vie des salariés, elles peuvent se révéler catastrophiques pour l entreprise.

41 Il est nécessaire de protéger les salariés et les installations. C est l objet des directives européennes ATEX intégrées au droit français. ATEX Menu Principal

42 Tous les secteurs industriels sont concernés par ce risque ATEX. Sont concernés tous les secteurs d activité mettant en œuvre des process à risque «évident» d explosion - Distribution de gaz (cas de fuite ) - Production d électricité (transport, broyage et séchage du charbon ) - Transformation du bois (poussières de bois susceptibles de former des mélanges (poussières/air explosifs dans les filtres ou les silos ) - Industrie chimique (procédés de transformation et de traitement de substances gazeuses, liquides et solides combustibles, ) - Ateliers de peinture (cabines de peinture lors du laquage de surfaces au pistolet et vapeurs de solvant libérées ) - Décharges (fermentation, présence de liquides inflammables ) - Agriculture (poussières de céréales, biogaz ) - Entreprises d épuration de l eau (gaz de fermentation ) - Industrie mécanique (poussières métalliques, utilisation de solvants ) - Raffinerie (hydrocarbures inflammables ) - Industrie alimentaire (transport et stockage de pulvérulents ) - Industrie pharmaceutique (alcool, ) Menu Principal

43 Ne sont pas concernées par la réglementation ATEX : - les zones servant au traitement médical de patients - l utilisation d appareils à gaz (cuisson, chauffage, réfrigération...) - l utilisation, le maniement, le stockage, la fabrication et le transport des explosifs Menu Principal