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Auteur(s)
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Jean-Louis GUSTIN : Consultant en sécurité des procédés chez Rodhia-Rhoditech
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L’étude et la prévention des explosions en phase condensée est un sujet très vaste. Cet article concerne le risque d’explosion en phase condensée tel qu’il se présente dans l’industrie chimique et parachimique, en incluant les problèmes de stockage de matières réactives, mais pas dans l’industrie agroalimentaire, nucléaire ou l’industrie des explosifs qui ont une problématique très particulière. Il a pour objectif d’exposer les connaissances pouvant contribuer à l’amélioration de la sécurité dans l’industrie en insistant sur les méthodes d’évaluation et de prédiction du risque d’explosion et sur les méthodes expérimentales mises en œuvre. Ce phénomène d’explosion en phase condensée est également désigné par les expressions : explosion thermique, emballement thermique ou emballement de réaction suivant les circonstances dans lesquelles il intervient.
La protection des appareils par évents pour le contrôle des emballements de réaction n’est pas abordée dans cet article. Très développées aux États-Unis, les méthodes du DIERS (Design Institute for Emergency Relief Systems) pour le dimensionnement d’évents sont peu employées en Europe, mais sont suscep-tibles de se développer par suite de l’évolution des réglementations.
Dans cet article seront développées successivement :
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les méthodes d’évaluation et de prédiction du risque d’emballement thermique ;
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les méthodes expérimentales d’étude du risque d’emballement thermique ;
-
la méthodologie suivie dans les études d’un tel risque et le traitement des résultats expérimentaux.
Enfin, on a cherché à dégager les causes générales des accidents et à indiquer les moyens de prévention et de protection pouvant être mis en œuvre.
Pour une présentation différente de cet article, en anglais, se reporter aux références bibliographiques et .
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Étude expérimentale
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2. Étude préliminaire du risque d’emballement thermique
2.1 Recherche bibliographique
Avant de s’engager dans une étude expérimentale, ou parallèlement à celle-ci, il est intéressant de procéder à une étude préliminaire du risque d’emballement thermique sur la base des connaissances existantes et notamment à des recherches bibliographiques sur le procédé considéré. Les considérations suivantes peuvent être mises à profit.
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Groupes fonctionnels instables : l’instabilité thermique des substances chimiques peut être déduite de leur formule développée si celle-ci contient des groupes fonctionnels instables ou explosophores. Il existe des listes de groupes fonctionnels instables que l’on peut consulter : citons celles proposées par T. Grewer paraissant être les plus intéressantes. Cet auteur a distingué plusieurs catégories de groupes instables : les groupes contenant des atomes d’azote, les groupes ne contenant pas d’atome d’azote et, enfin, l’instabilité résultant de la présence de deux groupes susceptibles de réagir entre eux sur la même molécule (figures 1, 2 et 3). L’ouvrage de L. Médard est également à recommander pour rechercher des données sur l’instabilité des substances chimiques.
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Mélanges potentiellement instables : l’instabilité...
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Étude préliminaire du risque d’emballement thermique
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GREWER (T.) - Thermal hazards of chemical reactions - . Industrial safety series. 4, Elsevier, 1994.
-
(2) - MEDARD (L.A.) - Accidental explosions - . Halsted Press. John Wiley & Sons, New York, 1989.
-
(3) - MEDARD (L.A.) - Les explosifs occasionnels - . Technique et Documentation, Lavoisier, Paris, 1987.
-
(4) - * - Bretherik’s Handbook of Reactive Chemical Hazards, Butterworths, 1990.
-
(5) - LEUNG (J.C.), FAUSKE (H.K.) - Plant/operations progress - . vol. 6, no 2, p. 78-79, avril 1987.
-
(6) - HOUBEN-WEYL (H.) - Methoden der organischen Chemie - . Ed. Georg Thieme Verlag.
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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 %.
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