Évaluation du risque d’explosion dans les collecteurs de poussière (Filtres-sacs)

Les collecteurs de poussière sont l’une des zones critiques de risques d’explosion dans les installations qui manipulent des poussières inflammables

Les systèmes à vide représentent l’une des principales installations existantes dans les industries qui manipulent des substances poudreuses, principalement destinées à contrôler les émissions de poussières environnementales, réduisant ainsi leur pollution. Les filtres à manches sont le principal composant d’un système d’extraction de poussière et des systèmes de séparation des gaz solides, et ils représentent l’un des principaux risques d’explosion dans les industries où la poussière inflammable est manipulée.

Réaliser une évaluation correcte des risques dans les systèmes d’aspiration, et en particulier dans les filtres à sacs, doit être l’un des principaux objectifs pour établir une stratégie efficace contre le risque d’explosion dans nos installations.

Pour réaliser une évaluation correcte du risque d’explosion dans ces équipements, nous pouvons utiliser comme support certains des standards internationaux de prestige reconnu les plus largement utilisés, parmi lesquels nous pouvons mettre en avant les suivantes :

• La norme allemande VDI-2263, partie 6 : « Feux de poussière et explosions de poussière, évaluation des risques – mesures de protection – incendies de poussière et protection contre les explosions dans les installations d’extraction de poussière », 2017.
• Le guide de la directive 2014/34/UE, dans la section dédiée aux cas particuliers et plus précisément dans la section « § 243 Unités de filtration et compartiments silo ventilés ».
• Les normes américaines NFPA 61 : Norme pour la prévention des incendies et explosions de poussière dans les installations agricoles et alimentaires, et NFPA 654 : Norme pour la prévention des incendies et explosions de poussière lors de la fabrication, du traitement et de la manipulation des particules solides combustibles.

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 collecteurs de poussière (filtres à sac)

Notes :

1. À cause des cycles de nettoyage ou de la possibilité d’accumulation de couches de poussière à l’intérieur du filtre (y compris des couches de poussière sur les sacs). CME : concentration minimale d’explosifs (g/m3). Exemples : sucre (30 g/m3) ; Amidon (60 g/m3) ; Bois (30 g/m3). Données obtenues via la base de données GESTIS-DUST EX : https://staubex.ifa.dguv.de/explosuche.aspx?lang=e
2. Un système de nettoyage automatique est considéré comme tout système réalisé au moyen d’air pressurisé, soit par minuterie, soit par un système de pression différentiel, soit tout système effectué par vibration ou mécaniquement ou nécessitant une activation via un bouton externe. Le nettoyage manuel consiste à arrêter et ouvrir l’équipement, ainsi qu’à démonter et nettoyer le média filtrant.

2.2. Sources d’allumage efficaces

1. Des étincelles mécaniques provenant d’autres équipements, lorsque le filtre à sacs aspire des équipements mécaniques susceptibles de tomber en panne (frais, élévateurs, convoyeurs, etc.).
2. Surfaces chaudes, dues à la friction dans les équipements de décharge mécanique des filtres (valve rotative, vis sans vis) ou dans les équipements de traitement du bois (scies, sèche-linge, etc.).
3. Équipements électriques, en raison de :
   • Équipement sans la protection adéquate ou endommagé.
   • Mise à la terre incorrecte ou manque de continuité.
4. Décharges électrostatiques, dues à l’accumulation d’énergie statique due au frottement du produit aspiré avec les éléments internes du filtre et au manque de continuité équipotentielle.
5. Des sources d’allumage introduites par d’autres équipements interconnectés, par exemple des particules chaudes, des incendies ou des explosions dans d’autres équipements.
6. Sources d’allumage externes dues à l’entretien, au soudage, à la coupe (travaux à chaud), au tabagisme dans l’installation. Ces types de sources d’allumage sont empêchés par des mesures organisationnelles.
7. Sources d’allumage produites par le produit à transporter, par exemple en raison de l’auto-combustion des accumulations de poussière à l’intérieur du filtre.

3. Mesures de prévention et de protection recommandées

Compte tenu 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 filtre à sac est élevée et ses conséquences peuvent être catastrophiques pour les installations et les personnes.

3.1. Mesures de prévention

• Prévention des atmosphères explosives :
  • Réduisez les cycles de nettoyage.
  • Nettoyage régulier.
• Prévenir les sources d’inflammation :
  • Installation d’un système de détection et d’extinction d’étincelles dans la conduite d’aspiration pour empêcher l’entrée d’étincelles ou de particules chaudes provenant d’autres équipements (voir Figure 4).
  • Installation d’un système de détection d’incendie utilisant la détection de CO, l’infrarouge ou la détection de température.
  • Mise à la terre correcte et équipotentialité des supports de manchons, manchons en matériau antistatique.

3.2. Mesures de protection

• Évents d’évents certifiés selon la directive ATEX 2014/34/EU, avec une aire de ventilation calculée selon une norme reconnue (EN 14491:2012, « Systèmes de protection contre l’évacuation d’explosion de poussière » ou NFPA 68 : « Norme sur la protection contre les explosions par ventilation par déflagration »).
• Ventilation sans flamme, au cas où l’équipement se trouve à l’intérieur des installations.
• Suppression chimique de l’explosion, au moyen d’un système certifié conformément à la directive ATEX 2014/34/UE.
• Isolation des explosions :
  • Isolation mécanique au moyen d’une vanne à volets (certifiée comme système de protection selon la directive ATEX 2014/34/UE ou approuvée par un organisme agréé selon la norme NFPA 69) installée dans la conduite d’aspiration de poussière.
  • Système d’isolation chimique (barrières chimiques), installé dans la conduite d’aspiration de poussière.
  • Des vannes rotatives certifiées comme système d’isolement (conformément à la directive ATEX 2014/34/UE ou NFPA 69) sont installées lors de la décharge du produit.

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