Présentation

Article interactif

1 - PRÉVENTION DES EXPLOSIONS DE GAZ DANS UNE ENCEINTE

2 - PROTECTION DES ENCEINTES CONTRE LES SURPRESSIONS D’EXPLOSIONS DE GAZ

3 - CONCLUSION

4 - GLOSSAIRE

5 - ACRONYMES

6 - SYMBOLES & VARIABLES

Article de référence | Réf : SE5021 v1

Prévention des explosions de gaz dans une enceinte
Risque d’explosion de gaz - Prévention et protection

Auteur(s) : Jean-Louis GUSTIN

Relu et validé le 26 août 2021

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Version en anglais English

RÉSUMÉ

La prévention des explosions de gaz repose sur la maîtrise de la composition des phases gazeuses en dehors du domaine de composition inflammable et sur l’élimination des sources d’inflammation. La protection des enceintes contre les effets des explosions de gaz repose sur l’installation d’évents d’explosion permettant de réduire la surpression d’explosion à une valeur compatible avec la résistance mécanique des installations. L’utilisation de suppresseurs d’explosions et de vannes de sectionnement rapide est également envisageable pour cela. Les techniques permettant la maîtrise du risque d’explosion de gaz et leur évolution récente sont exposées dans cet article.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

Auteur(s)

  • Jean-Louis GUSTIN : Consultant en sécurité des procédés - Affiliation : ancien expert sécurité des procédés de Rhône-Poulenc, Rhodia, Solvay. Lyon, France

INTRODUCTION

Il existe deux moyens de maîtriser le risque d’explosion de gaz en milieu confiné : la prévention des explosions de gaz et la protection des installations contre les effets des explosions.

La prévention des explosions de gaz repose sur la maîtrise de la composition des phases gazeuses en dehors du domaine de composition inflammable et sur l’élimination des sources d’inflammation, comme l’impose la réglementation ATEX.

La prévention des explosions de gaz est une étape essentielle dans le développement des procédés, qui peut être abordée rapidement car les informations nécessaires peuvent être facilement rassemblées. Les méthodes préventives utilisables sont l’évitement par conception des phases gazeuses inflammables, l’inertage des enceintes avec un gaz inerte comme l’azote, l’abaissement de la température des phases liquides en dessous de leur point d’éclair, l’abaissement de la concentration des carburants volatils en dessous de leur LIE combinée, la flegmatisation des gaz ou des vapeurs instables en leur ajoutant un gaz inerte. L’identification des sources d’inflammation et leur élimination fait l’objet de la réglementation européenne ATEX dont les exigences essentielles sont décrites. Des dispositions constructives basées sur les leçons du passé permettent d’éviter des erreurs tragiques. Enfin, quelques techniques permettant d’éviter la rétrodiffusion de l’air et ses conséquences dans des installations normalement maintenues sous inertage sont rappelées.

La protection des enceintes contre les effets des déflagrations de gaz repose sur l’installation d’évents d’explosion permettant de réduire la surpression d’explosion à une valeur compatible avec leur résistance mécanique. Les techniques de calculs de ces évents reposant sur les caractéristiques des explosions de gaz Pmax et KG ont été développées très tôt en Allemagne et en Suisse alémanique par Bartknecht et adoptées aux États-Unis par la NFPA. Puis ces méthodes ont évolué aux États-Unis par l’utilisation par NFPA de corrélations de plus en plus élaborées visant à éviter d’avoir à mesurer les caractéristiques des déflagrations des gaz, mais en même temps, négligeant leurs particularités. Toutes les étapes de ce processus sont décrites dans cet article afin de permettre à chacun de comprendre comment est protégé le matériel actuellement exploité. Les informations concernant les pressions initiales élevées sont d’un grand intérêt. La protection des conduites contenant un mélange gazeux inflammable est évoquée. La protection des installations industrielles par des suppresseurs d’explosions et des systèmes d’isolement rapides est également décrite.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-se5021


Cet article fait partie de l’offre

Sécurité et gestion des risques

(477 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Version en anglais English

1. Prévention des explosions de gaz dans une enceinte

1.1 Contrôle de la composition des phases gazeuses en dehors du domaine de composition inflammable

La première mesure permettant de prévenir les explosions de gaz dans l’industrie consiste à ne pas concevoir des procédés comportant des phases gazeuses prémélangées inflammables. C’est-à-dire que dès la conception des procédés, il est nécessaire d’évaluer la composition des phases gazeuses et leur inflammabilité, puis prévoir les moyens permettant d’éliminer à ce stade la présence de phases gazeuses inflammables.

Les méthodes de calcul des limites d’inflammabilité des gaz carburants dans une atmosphère de gaz comburants, exposées dans l’article [SE5020], permettent cette analyse préliminaire et l’adoption de mesures d’évitement des phases gazeuses inflammables. Il est utile à ce stade de mentionner quelques exemples.

Exemple 1 : évitement de la zone de composition inflammable

Dans beaucoup de procédés d’oxydation en phase gazeuse mis en œuvre dans des convertisseurs ou dans des réacteurs sur lit catalytique, un gaz carburant doit être mélangé avec un gaz comburant et un gaz diluant, représentés dans la figure 1, pour former un mélange alimentaire. La composition des mélanges de gaz alimentés successivement est également représentée.

Le mélange 1 est le premier mélange alimenté pour la mise en marche du réacteur.

Le mélange 2 est ensuite alimenté pour permettre le contournement du domaine de composition inflammable.

Le mélange 3 représentant le point de fonctionnement du réacteur est enfin alimenté.

Si le gaz carburant et le gaz comburant étaient mélangés immédiatement dans la procédure de démarrage, le point de fonctionnement du procédé traverserait le domaine de composition inflammable, ce qui conduirait à une inflammation certaine du mélange gazeux. Au lieu de cela, le mélange alimentaire représenté...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

TEST DE VALIDATION ET CERTIFICATION CerT.I. :

Cet article vous permet de préparer une certification CerT.I.

Le test de validation des connaissances pour obtenir cette certification de Techniques de l’Ingénieur est disponible dans le module CerT.I.

Obtenez CerT.I., la certification
de Techniques de l’Ingénieur !
Acheter le module

Cet article fait partie de l’offre

Sécurité et gestion des risques

(477 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Prévention des explosions de gaz dans une enceinte
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - GUSTIN (J.-L.) -   Safety of Ethoxylation Reactions,  -  Institution of Chemical Engineers, Loss Prevention Bulletin 157, 11-18 (2001).

  • (2) - GLOR (M.), SIWEK (R.) -   Minimum energy necessary to initiate decomposition of ethylene oxide vapour,  -  7th International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in the process Industries, Taormina, Italy, 4-8 May 1992, paper n° 78 : 1-13.

  • (3) - JUNE (R.K.), DYE (R.F.) -   Explosive decomposition of ethylene oxide,  -  Plant/Operations Progress, Vol. 9, n° 2 : 67-74 (1990).

  • (4) - SIWEK (R.), ROSENBERG (E.) -   Prevention of ethylene oxide decomposition,  -  International Symposium Loss Prevention and Safety Promotion in the process industries, Oslo, paper n° 52 : 1-15 (1989).

  • (5) - COWARD (H.F.), JONES (G.W.) -   Limits of Flammability of Gases and Vapors,  -  Bulletin 503, Bureau of Mines, Washington DC (1952).

  • ...

1 Sites internet

Encyclopédie des gaz, l’air liquide https://encyclopedia.airliquide.com/fr

Application sous IOS pour Ipad et Iphone https://itunes.apple.com/fr/app/encyclopedie-des-gaz/

Application sous Android https://play.google.com/store/app/encyclopedie-des-gaz/

HAUT DE PAGE

2 Normes et standards

Norme EN 1127-1 (2000), Atmosphères explosives. Prévention de l’explosion et protection contre l’explosion. Partie 1 : Notions fondamentales et méthodologie

Norme NF EN 60079-20-1 (2010), Atmosphères explosives – Partie 20-1 : Caractéristiques des substances pour le classement des gaz et des vapeurs – Méthodes et données d’essai (www.afnor.org)

Norme EN 13673 (2003), Détermination de la pression maximale d’explosion et de la vitesse maximale de montée en pression des gaz et vapeurs

NFPA 68Standard on Explosion Protection by Deflagration Venting, 1978 Édition, National Fire Protection Association. NFPA, 1 Batterymarch Park, Quincy, MA 02169-7471

NFPA 68Guide for Venting of Deflagrations, 2002 Édition, National Fire Protection Association. NFPA, 1 Batterymarch Park, Quincy, MA 02169-7471

NFPA...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Sécurité et gestion des risques

(477 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Sommaire

QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE

1/ Quiz d'entraînement

Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.

2/ Test de validation

Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.

Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Sécurité et gestion des risques

(477 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS