Évaluation du risque d’explosion dans les élévateurs à godets

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Les élévateurs à seaux, utilisés pour le transport industriel des solides, nécessitent une évaluation détaillée du risque d’explosion

1. Introduction et réglementations

Les élévateurs à godets sont l’un des principaux équipements utilisés pour le transport de solides en vrac dans de nombreuses installations de l’industrie alimentaire en général : manutention des céréales, brasseries, moulins à alimentation en grains, entre autres.

Cet équipement est l’un des principaux sujets de risque d’explosion dans les industries où la poussière inflammable est manipulée, principalement en raison de sa grande propension à générer des sources d’allumage d’origines différentes. Il est donc très important de réaliser une évaluation correcte du risque d’explosion dans les installations utilisant ce type d’équipement, dans le but de réduire la probabilité d’une explosion et, si elle survient, de minimiser ses conséquences, en évitant les dommages matériels et humains.

Il existe plusieurs normes utilisées à l’international pour réaliser une évaluation correcte des risques, parmi les plus importantes figurent :

• Le rapport technique européen CEN/TR-16829 : Prévention et protection contre les incendies et explosions pour les élévateurs à godets, traite exclusivement de la prévention et de la protection des élévateurs à godets, basé sur plusieurs études menées.
• La norme allemande VDI-2263, partie 8 : Incendies de poussière et explosions de poussière, Évaluation des dangers-mesures de protection, Protection contre le feu et les explosions dans les ascenseurs, 2008, est destinée à servir de guide pour la prévention et la protection des élévateurs à godets selon les directives européennes 2014/34/UE et 1999/92/CE, en tenant compte à la fois du fabricant et de l’utilisateur final.
• La norme américaine NFPA 61 : Norme pour la prévention des incendies et explosions de poussière dans les installations agricoles et de transformation alimentaire, comporte une section qui parle exclusivement des mesures de prévention et de protection dans les élévateurs à godets.

2. Évaluation du risque d’explosion

Une évaluation correcte des risques d’explosion doit inclure au moins les points suivants :

• Classification des zones à risque d’explosion.
• Évaluation des sources d’allumage efficaces.
• Probabilité d’explosion.
• Conséquences d’une explosion dans les équipements et les installations.

2.1. Classification des zones à risque d’explosion dans les élévateurs à godets

Il est courant de considérer cet équipement comme une zone intérieure 20 en raison de sa grande vitesse de fonctionnement et de sa forte probabilité de générer en continu des nuages de poussière en concentration inflammable, mais aussi en raison de la possibilité que des couches de poussière adhèrent aux murs qui peuvent être suspendues.

2.2. Sources d’allumage efficaces

1. Sources d’allumage produites par l’élévateur lui-même, telles que les suivantes :

• Surfaces chaudes, dues au frottement :
  • de la bande avec le boîtier dû à un désalignement de la ceinture.
  • de la courroie avec la poulie due au glissement si la tension de la courroie est insuffisante.
  • de pièces lâches (seaux, pièces de poulie) avec des pièces mobiles.
  • Les défaillances des roulements, comme les roulements sont dans des conditions ambiantes poussiéreuses et, dans de nombreux cas, des températures élevées, ne favorisent pas une longue durée de vie des roulements, donc si un roulement défectueux continue de fonctionner difficilement, de la chaleur sera générée.

• Étincelles mécaniques, dues à :
  • Lors de l’impact des godets contre le tubage (en raison d’une tension insuffisante de la courroie, courroie défectueuse, godets qui tombent) ou avec la sortie de l’ascenseur.
  • Désalignement de la bande.
• Équipements électriques, en raison de :
  • Équipement sans la protection adéquate ou endommagé.
  • Mise à la terre incorrecte ou manque de continuité.
• Décharge électrostatique, due à :
  • Processus de séparation entre la courroie et la poulie.
  • Charge électrique des seaux due à l’induction.
  • Chargement de tout autre composant sans mise à la terre adéquate.

2. Sources d’allumage introduites par d’autres équipements interconnectés, par exemple des particules chaudes ou des explosions dans d’autres équipements ainsi que des sources d’allumage produites par des équipements électriques situés à l’extérieur de l’ascenseur.

3. Sources d’allumage externes dues à l’entretien, au soudage, à la coupe (travaux à chaud), à la fumée lors de l’installation ou aux déflagrations d’autres équipements. Ces types de sources d’allumage sont empêchés par des mesures organisationnelles.

4. Sources d’allumage produites par le produit à transporter, par exemple en raison de l’autocombustion des accumulations de poussière à l’intérieur de l’élévateur.

3. Mesures de prévention et de protection recommandées

En tenant compte de la présence possible d’atmosphères explosives de manière quasi continue et de la variété de sources d’allumage efficaces, la probabilité qu’une explosion se produise dans un ascenseur est élevée et ses conséquences peuvent être catastrophiques pour les installations et les personnes.

Pour cette raison, les mesures de prévention et de protection contre les explosions sont considérées comme nécessaires dans cet équipement. Parmi eux, les éléments suivants doivent être pris en compte.

3.1. Mesures de prévention

Les mesures pour prévenir les explosions incluent :

• Prévention des atmosphères explosives :
  • Systèmes de collecte de poussière au pied et à la tête de l’équipement.
  • Nettoyage régulier de l’équipement.
• Prévenir les sources d’inflammation :
  • Installation d’aimants ou de grilles pour empêcher l’entrée de corps étrangers.
  • Détecteurs de déviation de courroie.
  • Contrôle de rotation sur l’axe moteur du pied.
  • Détecteur de brouillage au point de déchargement du produit.
  • Détection de température dans les roulements.
  • Mise à la terre correcte et équipotentialité, utilisation d’une bande antistatique lorsque l’énergie minimale d’allumage du produit est faible (EMI < 10 mJ).

3.2. Mesures de protection

• Des évents d’explosion installés sur le pied, la tête et les tiges de l’équipement, suivant la configuration indiquée dans des normes ou guides reconnus (par exemple CEN/TR 16829).
• Dispositifs de ventilation sans flamme, au cas où l’équipement se trouve à l’intérieur des installations.
• Suppression chimique de l’explosion au moyen d’un agent extincteur de flammes.

• Isolation contre explosion, chimique ou mécanique :
  • Isolation mécanique au moyen de vannes rotatives certifiées (conformément à la directive ATEX 2014/34/UE ou NFPA 61) installées à l’entrée et à la sortie du produit.
  • Système d’isolation chimique (barrières chimiques), installé à l’entrée et à la sortie du produit.
  • Isolation mécanique au moyen d’une vanne à volets (isolation passive) installée dans le tuyau d’aspiration de poussière.

Remarque : La mise en œuvre des systèmes de protection dans les élévateurs à godets doit suivre les indications d’une norme ou d’un guide reconnu (par exemple, le rapport technique mentionné CEN/TR 16829, VDI 2263 ou NFPA 61).

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