Sécurité des broyeurs contre les explosions de poussière : Guide rapide pour la prévention et l’atténuation des explosions (DHA, ATEX, DSEAR)
Bonnes pratiques pour garantir la sécurité des systèmes de broyage contre les explosions de poussière
Suivez-nous sur Twitter 
Question, remarque ? Contactez-nous à admin@powderprocess.net
| Résumé de la section |
|---|
| 1. Introduction à la sécurité des broyeurs |
| 2. Prévention des explosions de poussière dans les broyeurs |
| 3. Atténuation : Construction résistante aux explosions et évents de décharge |
| 4. Inertage |
1. Introduction
Quels sont les risques d’explosion liés aux broyeurs ?
Les systèmes de broyage et de mouture des solides sont soumis à des risques d’explosion et doivent être protégés pour réduire le risque d’explosion et le contenir correctement en cas d’occurrence. Les broyeurs sont omniprésents dans les industries de traitement des solides en vrac et se trouvent dans de nombreuses entreprises, notamment dans les industries agroalimentaires où les broyeurs sont utilisés pour les grains, les farines ou le sucre...
Il existe une grande variété de systèmes de broyage et de mouture pour réduire la taille des solides en vrac. Cependant, la plupart d’entre eux utilisent des équipements rotatifs à grande vitesse qui peuvent, dans certaines circonstances, devenir une source d’inflammation d’une explosion de poudre combustible. Cela est confirmé par les statistiques d’accidents où les explosions de poussière dans les broyeurs sont fréquemment mentionnées. Cela doit toujours être validé par une analyse des risques d’explosion de poussière (Dust Hazard Analysis - DHA, analyse des risques ATEX, etc.) , mais en général, tant que la poudre produite peut exploser (qu’elle est combustible), un risque d’explosion existe avec de nombreux systèmes de broyage et doit être géré par des mesures spécifiques.
Deux types de mesures d’atténuation sont généralement utilisés : un
système résistant à l’explosion et des évents de décharge d’explosion. Dans des cas spécifiques, l’inertage peut également être utilisé.
2. Prévention des explosions de poussière dans les broyeurs
Comment prévenir les explosions dans les broyeurs
Il est crucial de d’abord PRÉVENIR l’explosion. Pour ce faire, les mesures suivantes sont recommandées :
- Maintenance de l’équipement selon les recommandations du fabricant
- Équiper le système de broyage avec une instrumentation capable de détecter un dysfonctionnement comme des capteurs de vibration ou des capteurs de température sur les paliers
- Pressuriser les joints de paliers avec de l’air comprimé
- Installer des équipements de prévention des corps étrangers à l’entrée du produit, comme des tamis, des aimants ou des détecteurs de métaux
Il est également crucial de pouvoir détecter si le système est bloqué ou obstrué par le produit, car un produit coincé dans la chambre de broyage peut voir sa température augmenter et s’enflammer.
3. Atténuation des explosions de poussière dans les broyeurs
3.1 Systèmes de broyage résistants aux explosions
Les fabricants de broyeurs à broches, broyeurs universels, broyeurs coniques... proposent souvent cette option : le broyeur est résistant aux explosions jusqu’à 10 bar(g). Si cela est en adéquation avec le Pmax de la poudre traitée, une telle stratégie peut être mise en œuvre.
Il est cependant fondamental que le reste de l’**installation** en communication directe avec le système de broyage soit également résistant à l’explosion. Pour cela, le broyeur est généralement installé entre deux éléments d’isolation comme des sas à vanne rotative résistants aux explosions. En cas d’explosion, celle-ci sera bloquée par les vannes en amont et en aval du broyeur. Si un conduit d’air est connecté au broyeur, une vanne Ventex doit être installée.
Il doit être possible de détecter l’explosion grâce à un capteur de pression ou un détecteur d’étincelles afin d’arrêter toute l’**usine**, et notamment les vannes en entrée et en sortie du système de broyage.
3.2 Utilisation d’évents de décharge sur les systèmes de broyage
Les systèmes de broyage déchargent généralement la poudre vers une trémie ou un système de transport pneumatique, puis vers une trémie. Il est possible d’installer un **évent d’explosion** sur cette trémie pour libérer l’explosion avant qu’elle n’atteigne des niveaux dangereux.
L’explosion se produira dans le broyeur et se propagera dans toutes les directions (amont et aval). Il est donc nécessaire d’installer des équipements d’isolation pour diriger l’explosion vers l’évent et bloquer sa propagation vers d’autres parties de l’**installation**. Cela peut être réalisé grâce à des vannes à action rapide, des sas à vanne rotative ou des vannes Ventex.
4. Cas particulier : L’inertage
Comment prévenir les explosions de poussière par inertage ?
Une autre possibilité pour gérer le risque d’explosion consiste à la prévenir par **inertage** (utilisation d’un gaz inerte). Le taux d’oxygène est maintenu en dessous de la limite inférieure d’explosivité, de sorte qu’en cas de dysfonctionnement entraînant une source d’inflammation, l’explosion ne peut pas se produire en raison d’un manque d’oxygène, le comburant.
Une telle stratégie nécessite une boucle fermée pour le gaz dans l’**installation**, afin de maintenir un faible niveau d’oxygène tout en réduisant la consommation d’azote. Le système doit être équipé d’analyseurs pour contrôler l’injection d’azote lorsque cela est nécessaire, ou, plus important encore, pour arrêter le système si les niveaux d’oxygène deviennent trop élevés. À noter que des analyseurs O₂ doivent également être installés à l’extérieur du système, s’il se trouve dans une pièce close, pour s’assurer qu’il n’y a pas de fuite de N₂ hors du système, ce qui pourrait entraîner des niveaux d’O₂ trop bas dans la pièce.
Un **système de broyage** doit faire l’objet d’une **analyse des risques d’explosion de poussière** pour identifier les sources d’inflammation et définir les bonnes mesures de prévention et d’atténuation. Les conclusions de l’analyse des risques doivent être mises en œuvre par l’**usine**.