Inflammation des nuages de poussières par des étincelles et des surfaces chauffées

Christophe Proust (1) , Mohamed Boudalaa (1)

1 INERIS - Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques

Les trois types de sources d'inflammation, auxquelles cet article est consacré, sont les sources d'origine mécanique, les surfaces chauffées et les étincelles d'origine électrostatique. Ces catégories de sources seraient à l'origine des trois quarts des explosions de poussières répertoriées. L'approche retenue est essentiellement expérimentale. Pour produire les " points chauds ", un faisceau laser (Nd-YAG) impactant une cible placée dans le nuage a été utilisé. Pour des délais d'inflammation relativement longs (1 à 2 mn), le paramètre caractéristique de l'inflammation est la puissance thermique fournie par la cible au mélange, du moins si la taille du point chaud est suffisamment petite (moins de 2 à 3 mm). Au delà de cette dimension, le paramètre d'inflammation serait plutôt une température critique du point chaud que l'on peut relier semble-t-il à la température " standard " d'inflammation du nuage considéré (four Godbert Greenwald). Pour les étincelles électrostatiques, des mesures de caractéristiques courant-tension ont été réalisées et quelques mesures de dimensions. La plupart des types possibles ont été examinés tels les décharges entre corps conducteurs (A), entre un corps conducteur et un corps isolant (B), entre un corps conducteur et un corps isolant doublé d'un conducteur relié à la terre (C ). Il apparaît que les étincelles les plus puissantes (plusieurs joules) sont dans la pratique industrielle possibles dans le cas des déchargés de type A et C. Les mesures ont permis de constater que le rendement de conversion de l'énergie stockée sur le matériau en énergie électrique dans l'étincelle aux électrodes est très élevé. Enfin, une première approche d'examen du risque d'inflammation, lorsque le point chaud est créé pendant un laps de temps compatible avec un impact mécanique, a été tentée. On aboutit à un critère d'inflammation sous forme d'énergie. Cette énergie reste au moins supérieure de deux ordres de grandeur à l'énergie minimale d'inflammation par étincelle. Cette différence pourrait notamment provenir de l'absorption de chaleur par les corps solides.

Mots clés: POUSSIERES; EXPLOSION; INFLAMMATION; ETINCELLE; SURFACE CHAUDE

Domaines: Sciences de l'ingénieur [physics]

Christophe Proust, Mohamed Boudalaa. Inflammation des nuages de poussières par des étincelles et des surfaces chauffées. 8. Congrès de la Société Française de Génie des Procédés (SFGP 2001), Oct 2001, Nancy, France. ⟨ineris-00972235⟩