Mesures (préventives) de protection contre les explosions

Comment assurer la protection contre les explosions en cas d’explosion ?

Dans de nombreux cas, il est impossible d’éviter complètement les atmosphères explosives et les sources d’inflammation, car cela résulte de limitations technologiques ou des processus se déroulant dans l’usine. Il est donc nécessaire de prendre des mesures appropriées afin de limiter les effets d’une explosion à des niveaux acceptables – idéalement à zéro.

La protection secondaire contre les explosions comprend

• des constructions résistantes aux explosions,
• des dispositifs de décharge d’explosion,
• des systèmes de suppression d’explosion,
• des méthodes empêchant la propagation des flammes et des explosions secondaires.

Les mesures mentionnées concernent principalement la limitation des effets dangereux des explosions qui se produisent dans les installations. Les équipements et systèmes de protection conformes à la directive 94/9/CE sont généralement utilisés comme moyens de limitation. Des mesures structurelles, telles que des piliers de protection, des cloisons, des digues ou remblais, peuvent également être employées.

Équipements résistants aux explosions

Les éléments de l’installation, tels que les réservoirs, cuves et conduites, sont conçus de manière à résister à une explosion interne sans se rompre. La pression initiale dans un élément de l’installation doit être prise en compte si elle diffère de la pression atmosphérique normale.

En général, on distingue plusieurs types de constructions résistantes aux explosions :

• les constructions conçues pour résister à la pression maximale d’explosion,
  ou
• les constructions conçues pour résister à une pression réduite d’explosion liée à sa décharge ou à sa suppression.

La conception de l’installation peut être résistante à la pression d’explosion ou à l’onde de choc générée par celle-ci.

Décharge d’explosion

Au sens large, la « décharge d’explosion » englobe tous les moyens permettant, en cas d’explosion ou de sa propagation partielle, l’ouverture temporaire ou permanente d’une installation fermée dans une direction ne présentant pas de danger, lorsque la pression de déclenchement du dispositif de décharge est atteinte. Le but de ce dispositif est d’éviter que l’installation ne soit exposée à une explosion dépassant sa résistance. Le résultat de cette action est appelé pression d’explosion réduite.

Exemples de dispositifs de décharge d’explosion

Parmi les dispositifs pouvant être utilisés comme « dispositifs de décharge d’explosion » figurent les membranes de sécurité et les soupapes de décharge d’explosion. Les paramètres du mélange liés à la sécurité doivent être déterminés afin de calculer la surface de décharge nécessaire pour l’installation. La décharge d’explosion n’est pas autorisée si elle peut entraîner l’émission de substances dangereuses pour l’homme ou l’environnement (par exemple, des substances toxiques).

Suppression d’explosion

Les systèmes de suppression d’explosion empêchent l’atteinte de la pression maximale d’explosion en introduisant rapidement des agents extincteurs dans les réservoirs et installations en cas d’explosion. Les éléments protégés de cette manière doivent être conçus pour résister uniquement à la pression d’explosion réduite. Contrairement à la décharge d’explosion, cette méthode permet de contenir les effets de l’explosion à l’intérieur du récipient. Selon la conception, la pression d’explosion peut être réduite à 0,2 bar.

Prévention de la propagation des explosions (isolement technique)

Une explosion survenue dans une partie de l’installation peut se propager vers les parties supérieures ou inférieures, où elle peut provoquer d’autres explosions. L’effet d’accélération causé par les éléments de l’installation ou par la propagation dans les conduites peut intensifier ses effets. La pression d’explosion ainsi générée peut être beaucoup plus élevée que la pression maximale en conditions normales et détruire des éléments de l’installation, même si leur conception est résistante à la pression ou à l’onde de choc de l’explosion. Il est donc essentiel de limiter la probabilité d’explosion à des parties individuelles de l’installation. Cela peut être réalisé par un isolement technique, effectué par :

• une isolation mécanique à action rapide,
• l’extinction des flammes dans des interstices étroits ou par l’introduction d’un agent extincteur,
• l’arrêt des flammes par un contre-courant puissant,
• un obturateur d’eau,
• des vannes rotatives.

Les mesures de protection contre les explosions décrites ci-dessus sont maintenues prêtes à fonctionner, surveillées et activées par des dispositifs de sécurité, de commande et de régulation. En général, les dispositifs SSP peuvent être utilisés pour prévenir l’apparition d’atmosphères explosives dangereuses ou de sources d’inflammation, ou pour limiter les effets nocifs d’une explosion. Les sources d’inflammation potentielles, telles que les surfaces chaudes, peuvent être surveillées par les dispositifs SSP et contrôlées de manière à ne pas dépasser les valeurs de sécurité.

Les sources d’inflammation potentielles peuvent également être désactivées en cas d’apparition d’une atmosphère explosive dangereuse. Par exemple, un dispositif non résistant à l’explosion peut être désactivé lorsqu’un détecteur de gaz est déclenché, si cela permet d’éviter la formation de sources d’inflammation potentielles à l’intérieur de l’appareil. L’apparition d’atmosphères explosives dangereuses peut également être évitée, par exemple, en activant un ventilateur avant d’atteindre la concentration maximale admissible de gaz.

L’utilisation de dispositifs SSP peut réduire la taille des zones Ex et prévenir ou limiter la probabilité d’apparition d’atmosphères explosives dangereuses. Les dispositifs SSP, combinés à des solutions visant à limiter les effets nocifs des explosions, constituent des systèmes de protection tels que les systèmes de suppression d’explosion. La conception et la portée de ces dispositifs SSP, ainsi que les mesures qu’ils déclenchent, dépendent de la probabilité d’apparition d’atmosphères explosives dangereuses et de sources d’inflammation efficaces. La fiabilité des dispositifs SSP, combinée aux mesures techniques et organisationnelles mises en œuvre, doit garantir que le risque d’explosion soit limité à un niveau acceptable dans toutes les conditions de fonctionnement. Dans certains cas, il peut être utile de combiner des dispositifs SSP destinés à prévenir les sources d’inflammation avec ceux servant à empêcher la formation d’atmosphères explosives dangereuses.