Évacuation des explosions dans les zones dangereuses

Les mesures prises pour éliminer ou réduire le risque d'explosion doivent aboutir à l'élimination complète de ce risque.

En réalité, il arrive souvent que l'élimination de l'atmosphère explosive soit impossible, soit en raison de la nature des procédés mis en œuvre, soit parce qu'elle exigerait des investissements financiers considérables. De même, l'élimination du risque lié aux sources d'inflammation est également impossible. Dans ce cas, et conformément au principe de sécurité intégrée de la directive ATEX, des systèmes de protection peuvent être utilisés. Ces systèmes constituent le troisième et dernier niveau de protection ; leur rôle est de signaler la menace, d'arrêter immédiatement une explosion naissante ou d'en limiter l'étendue. L'une de ces solutions est constituée par les dispositifs de décompression, qui protègent différents types de réservoirs des effets d'une explosion interne.

Les composants de base d'un système de décompression sont des surfaces de décharge réalisées dans les parois sous forme de clapets, garantissant que la pression maximale d'explosion à l'intérieur du réservoir ne dépasse pas sa résistance à la pression. Conformément aux normes décrivant ce problème, à savoir :

PN-EN 14797 – Exigences relatives aux dispositifs de décompression,
PN-EN 14491 – Protection contre les explosions de poussières,
PN-EN 14994 – Protection contre les explosions de gaz,

Des calculs de dimensionnement sont utilisés pour différentes pressions prises en compte lors du choix des clapets appropriés. Généralement, on considère qu'une explosion non déchargée correspond à la pression maximale (p_max), une explosion déchargée à la pression réduite (p_red), et que le déclenchement de la protection – c'est-à-dire l'ouverture des clapets – se produit lorsque la pression statique (p_stat) se situe dans la plage de tolérance spécifiée. On suppose également que les parties permanentes des dispositifs ne doivent pas être endommagées et que des fragments des éléments de décharge ne doivent pas être dispersés lors du processus de décompression, car cela pourrait engendrer des risques supplémentaires. Certains fabricants proposent également une protection intégrée contre la contre-pression.Parmi les paramètres définissant les propriétés de décharge, outre la pression d'ouverture statique et sa tolérance, figurent la valeur maximale Kg/Kst (rapport de la constante des gaz à la constante des poussières) et la pression réduite maximale spécifiée par le fabricant. L'efficacité minimale de décharge et certaines exigences de conception, qui influent sur le maintien des propriétés de protection et de traitement, sont également importantes. Ces exigences comprennent notamment l'accumulation de substances externes (neige, glace, etc.) et internes (produit), la résistance aux conditions physiques et chimiques, les exigences d'hygiène, les joints et détecteurs de déclenchement, ainsi que l'isolation thermique. D'un point de vue mécanique, il est beaucoup plus facile d'intégrer des volets de ventilation lors de la planification d'une nouvelle construction, par exemple un silo à grains, que lors de la rénovation d'un silo existant.

La plupart des travaux liés au choix des dispositifs de protection sont effectués par le fabricant de la solution proposée. Cependant, grâce à nos formations Ex, il est possible de se familiariser avec la technologie et les principes de fonctionnement des systèmes de décompression d'explosion, ainsi qu'avec d'autres systèmes utilisables en présence de mélanges air-combustible (qu'il s'agisse de gaz inflammables ou de poussières). Chaque méthode de protection a sa propre finalité et ses spécificités, et présente également des avantages et des inconvénients qu'il convient de prendre en compte lors du choix d'un dispositif particulier. Dans le cas des clapets anti-retour, il est important de rappeler qu'ils ne protègent pas contre une explosion en soi, ni contre la présence d'une atmosphère explosive ou de sources d'inflammation. Ils se contentent de limiter la pression d'explosion dans l'espace protégé, ce qui signifie que, par définition, la limitation de pression suppose qu'une explosion se produise pour que le système fonctionne. Par ailleurs, un système de protection seul ne suffit pas à garantir la protection contre les explosions de l'installation. Cela peut servir à renforcer la sécurité d'une installation ou à atténuer les effets d'une défaillance générant un dégagement d'énergie et/ou de chaleur incontrôlé. Toutefois, l'approche de la sécurité des procédés doit être globale et englober divers aspects de l'exploitation de l'installation (analyse et évaluation des risques, instructions, formation du personnel, équipements certifiés ATEX le cas échéant, systèmes de protection, etc.), afin de traiter le risque d'explosion de manière exhaustive.