Comment prévenir et contrôler les explosions de poussière

Explosions de poussière sont de graves problèmes de sécurité affectant les industries de transformation qui manipulent des matériaux qui génèrent des poussières combustibles. Selon les données recueillies par le US Chemical Safety Board, les explosions de poussière sont des incidents fréquents. Ils peuvent causer des décès, des blessures graves et des dommages catastrophiques aux installations, entraînant des pertes économiques considérables. Pour cette raison, le Agence de sécurité et de santé au travail s'est associé à la National Fire Protection Association et a conçu une série de mesures et de normes de sécurité que les professionnels de la sécurité doivent mettre en œuvre afin de prévenir, d'atténuer et de contrôler les poussières explosives. 

Tout d'abord, discutons de la différence entre « prévention » et « protection », qui sont des termes qui seront fréquemment utilisés dans cet article. La prévention se concentre sur la reconnaissance des risques d'explosion de poussière et sur leur élimination avant qu'une explosion de poussière ne se produise. Une fois l'incident survenu, il est essentiel de protéger les personnes et l'équipement contre les incendies éclair, les incendies et les explosions de poussières combustibles potentiellement dévastateurs. 

Le fait que le 70% de la poussière trouvée dans une grande variété d'industries de transformation soit combustible souligne l'importance de mettre en œuvre des mesures adéquates de prévention, de protection et de contrôle des explosions de poussière.

Comment les explosions de poussière se produisent et se développent

Des explosions combustibles de poussière se produisent lorsque cinq éléments coïncident, formant ce que l'on appelle Pentagone d'explosion de poussière. Ces éléments sont :

• Particules de poussière combustibles qui agissent comme carburant de l'explosion
• Oxygène
• Dispersion des particules de poussière, qui se produit lorsque la poussière accumulée est en suspension dans l'air, formant le nuage de poussière explosif.
• Sources d'inflammation capables de mettre le feu à des nuages de poussières combustibles
• Espaces confinés où la pression s'accumule, entraînant la rupture de la cuve, la destruction de l'installation et un effondrement potentiel de la structure. 

Les concentrations de poussière sont également un facteur important qui peut conduire à une explosion. A savoir, seules des concentrations spécifiques de poussières combustibles peuvent provoquer une déflagration des poussières. Par conséquent, une concentration insuffisante de particules de poussière n'alimentera pas l'explosion. De plus, la concentration accrue de poussières combustibles abaissera le niveau d'oxygène, empêchant ainsi l'explosion. Une fois que le niveau explosif minimal de poussière se disperse dans l'air à proximité d'une source d'inflammation dans un espace clos, l'explosion dangereuse se produit. 

Cette explosion se développe en deux temps. Le processus décrit ci-dessus provoque une explosion primaire à l'intérieur de l'équipement et n'est pas aussi intense que la deuxième vague d'explosion. La combustion rapide des particules de poussière augmente la pression de l'air, créant une onde de pression qui peut remuer la poussière accumulée sur les surfaces horizontales, provoquant l'explosion de poussière secondaire. Ces explosions secondaires se produisent peu de temps après les premières et sont plus dangereuses et dévastatrices, causant des dommages catastrophiques et des pertes de vie. 

La taille des particules de poussière peut contribuer à la propagation rapide de la flamme lors de l'explosion de poussière. Les particules de poussière fines sont plus dangereuses car elles peuvent facilement se disperser dans l'air et avoir une plus grande surface. Une étude menée par la NFPA a montré qu'une quantité de poussière accumulée aussi épaisse qu'un trombone moyen était suffisante pour provoquer des explosions dévastatrices. Pour toutes ces raisons, il est important de se concentrer sur les recommandations de la NFPA sur la façon d'éviter les séquences d'explosion et de garder ces événements sous contrôle. 

Comment éviter une deuxième escalade d'explosion de poussière

Selon la NFPA, vous devez prendre les mesures suivantes pour éviter l'escalade d'explosion de poussière qui peut causer des dommages irréparables et mettre en danger la vie des gens. 

Tout d'abord, vous devez isoler l'équipement des autres pièces d'équipement. Lorsqu'une explosion se produit, elle provoque la propagation de la flamme à travers les conduits dans les autres parties de l'équipement. Par conséquent, il est essentiel d'isoler les explosions afin que la flamme ne puisse pas se propager aux équipements adjacents. Si l'explosion se produit dans un dépoussiéreur extérieur, vous devez vous assurer qu'elle ne se propage pas à travers les conduits dans l'installation de traitement et ne met pas les travailleurs en danger.

Deuxièmement, les professionnels de la sécurité doivent être conscients du danger des particules de poussière « fugitives ». Ce sont des particules qui s'échappent des équipements de traitement et de convoyage et se déposent sur des surfaces horizontales visibles ou cachées. Mettre en œuvre les mesures suivantes pour éviter l'accumulation fugitive de poussière.

Vérifiez si tous les conduits sont étanches et assurez-vous que la poussière ne peut pas s'échapper lorsque la machine commence à fonctionner. Sélectionnez une hotte qui capte correctement la poussière et la détourne vers le dépoussiéreur. Enfin, un nettoyage efficace et régulier joue un rôle crucial pour maintenir les poussières fugitives accumulées en dessous des niveaux minimums d'explosivité. 

Comment se conformer à la norme NFPA sur les poussières combustibles

Outre ces recommandations, la NFPA a conçu un plan en 9 étapes que vous devez mettre en œuvre pour assurer davantage la prévention, la protection et le contrôle des explosions.

• Identifiez la combustibilité et le niveau d'explosibilité des matériaux que vous manipulez.

• Détecter et évaluer les risques d'incendie, de feu éclair et d'explosion.

• Faites attention à la sécurité de la conception des bâtiments et des équipements, à l'entretien ménager, à l'équipement de protection individuelle (EPI), au contrôle de la poussière, à la prévention des explosions, à la protection et à l'isolation contre les explosions lors de la gestion de ces risques de poussières combustibles. 

• Améliorez les procédures d'entretien ménager et n'appliquez pas de méthodes de nettoyage à l'air comprimé. 

• Essayez d'utiliser des systèmes efficaces de dépoussiérage.

• Utilisez des systèmes de ventilation conformes à la norme NFPA 68 et dirigez l'air évacué vers l'extérieur.

• Assurez-vous que tous les systèmes d'aspiration centralisés sont mis à la terre et contiennent des accessoires faits de matériaux antistatiques. 

• Concevez les procédures MOC (Gestion du changement) que vous devez mettre en œuvre avant de modifier les matériaux, l'équipement, la technologie ou les tâches de travail.

• Sensibiliser tous les employés aux dangers et les former aux mesures de protection

Comment assurer la prévention des explosions

Vous empêcherez les explosions dangereuses en supprimant l'un des éléments du Pentagone d'explosion de poussière. Voici quelques stratégies éprouvées que vous pouvez mettre en œuvre pour prévenir un risque d'explosion dans l'industrie de transformation.

• Enlevez la poussière combustible. Vous éliminerez un risque d'explosion en stockant la poussière combustible à l'extérieur de l'installation de traitement.
• Réduire la concentration de poussière combustible. Vous pouvez maintenir la quantité de poussière en dessous des concentrations minimales explosibles en procédant régulièrement à un nettoyage ou en optant pour des équipements qui empêchent la poussière de s'y accumuler ou de s'en échapper. 
• Réduisez le niveau d'oxygène. Vous y parviendrez en injectant un gaz inerte, comme l'azote, dans un système confiné. Cela réduira le niveau d'oxygène et empêchera l'explosion initiale de poussière. 
• Détecter et contrôler les sources d'inflammation. En détectant, contrôlant et prévenant les sources d'inflammation, vous éliminerez l'élément d'allumage du Pentagone d'explosion de poussière, évitant ainsi un incident de sécurité dévastateur. Gardez à l'esprit que tout peut être une source d'inflammation, des vis chaudes à une braise brûlante aspirée dans un dépoussiéreur. La chaleur, le rayonnement ou la fumée sont des indicateurs de ce risque d'explosion de poussière. 

Une fois que vous l'avez détecté, vous devez activer des méthodes de contrôle comme une porte d'abandon qui maintient la source d'allumage hors de la chaîne de traitement. Vous pouvez également utiliser un système de suppression qui éteint la source d'inflammation avant qu'elle ne provoque un incendie éclair ou une explosion de poussière primaire.

N'oubliez pas non plus que le soudage et le découpage peuvent générer des étincelles, ce qui signifie que les travaux à chaud ne doivent pas être effectués à proximité de poussières accumulées. Nettoyez la poussière ou retirez l'équipement de l'environnement poussiéreux avant le début du travail à chaud.

Comment protéger les travailleurs

Malheureusement, les explosions combustibles de poussière et de feu sont devenues des incidents de sécurité courants dans l'industrie de transformation au fil des ans, faisant de nombreuses victimes et causant de graves blessures à de nombreux travailleurs. Par exemple, 14 travailleurs ont perdu la vie, tandis que 36 ont été blessés, dans une explosion dévastatrice dans une raffinerie de sucre en Géorgie en 2007. 

Même si ces stratégies de prévention des explosions peuvent réduire les risques d'explosion de poussières, elles ne peuvent pas suffisamment protéger les travailleurs exposés aux incendies éclairs et aux explosions de poussières combustibles. D'autre part, les équipements de protection individuelle, tels que les vêtements ignifuges et les vêtements de protection contre les ARC, offriront une protection adéquate en cas d'explosions dangereuses.

Une autre façon de protéger la main-d'œuvre dans les usines de traitement est d'éliminer le risque d'électricité statique. L'électricité statique peut être une source d'inflammation dangereuse pour les poussières fines dans les élévateurs à grain ou les explosions de poussière de charbon qui peuvent se produire régulièrement. Vous pouvez éliminer ce risque d'explosion en appliquant des dispositifs de mise à la terre conçus pour empêcher l'accumulation d'électricité statique et contrôler les charges statiques dans les environnements poussiéreux.

Comment protéger les installations

Une fois l'explosion déclenchée, vous pouvez mettre en place les mesures de protection suivantes : 

• Essayer d'augmenter le confinement 

Vous y parviendrez en appliquant des kits de batterie antidéflagrants sur un fond de dépoussiéreur car ceux-ci n'ont pas besoin d'un canal d'isolation entre eux. En cas d'explosion dans les broyeurs à marteaux, l'équipement est suffisamment durable pour résister à l'explosion à l'intérieur.

• Utiliser un système d'évacuation des poussières

Le système d'évacuation de décompression est conçu pour s'ouvrir à une pression définie. Lorsqu'une explosion se produit, augmentant la pression au niveau prédéterminé, les évents s'ouvrent, libérant la pression dans la zone environnante. Gardez à l'esprit que l'emplacement est essentiel lors de l'application de ces systèmes de ventilation traditionnels. Ils ne doivent jamais être dirigés vers des zones où des travailleurs sont présents. Vous ne devez jamais placer des systèmes de ventilation à proximité de murs où la pression ne peut pas s'échapper du confinement. La ventilation sans flamme est similaire à la suppression du processus de confinement. Ici, vous appliquez de la masse pour éteindre la flamme et l'empêcher de s'échapper par le panneau de ventilation. De cette façon, la ventilation sans flamme éteint et détourne simultanément le feu.

Conclusion

Les explosions combustibles sont des incidents de sécurité graves qui peuvent avoir des conséquences dévastatrices. Supposons que vous mettiez en œuvre et que vous vous conformiez aux normes d'explosion de poussière conçues par la NFPA et l'OSHA. Dans ce cas, vous pouvez effectuer une analyse des risques liés à la poussière pour contrôler, prévenir et protéger les travailleurs et les installations de traitement. La manipulation de matériaux combustibles est une tâche exigeante, et les systèmes de transport par câble de traînée tubulaire peuvent empêcher la poussière fugitive de s'échapper de l'équipement et de s'accumuler sur les surfaces environnantes. Par exemple, Systèmes de convoyeurs à câble, avec leurs tubes complètement fermés, empêchent la poussière de s'échapper du système et de se déposer dans l'environnement de travail, tout en assurant un haut niveau de dépoussiérage grâce à la variété des méthodes de nettoyage.