Dernière modification: 05/07/2023
Ce qui provoque une explosion, c’est la combustion d’un gaz. Pour ce faire, trois éléments sont nécessaires :
– Combustible : le gaz
– Comburant : l’air (oxygène)
– Allumage : il peut être de différentes natures
La concentration du combustible et du comburant détermine si la combustion peut avoir lieu ou non. Il existe une fourchette de concentration entre le combustible et le comburant à l’intérieur de laquelle la combustion est possible. Les limites inférieure et supérieure de cette plage sont appelées respectivement la limite inférieure d’explosivité (LIE) et la limite supérieure d’explosivité (LSE). En dessous de la LIE, la concentration de combustible dans le mélange n’est pas suffisante pour permettre à la réaction de se produire, tandis qu’au-dessus de la LSE, la concentration de combustible est très élevée au détriment d’une concentration réduite d’oxydant, auquel cas la réaction ne peut pas non plus avoir lieu.
En fonction de la concentration volumétrique de l’air, l’énergie nécessaire que l’allumage doit fournir pour qu’il y ait combustion varie, on parle dans ce cas d’énergie d’allumage et elle dépend du combustible considéré. Le graphique ci-dessous montre l’énergie d’allumage nécessaire pour le propane et l’hydrogène en fonction de la concentration de l’air.
Température d’auto-inflammation et point d’éclair
On définit deux températures qui caractérisent les substances inflammables :
– Température d’inflammabilité ou point d’éclair : c’est la température la plus basse à laquelle des vapeurs se forment en quantité telle qu’en présence d’oxygène (air) et d’une source d’inflammation, elles donnent lieu au phénomène de combustion (le gaz devient inflammable et peut donc exploser).
– Température d’auto-inflammation : la température la plus basse à laquelle la substance commence à brûler spontanément en présence d’oxygène, sans source d’inflammation externe.
Chaque substance a son propre point d’éclair et sa propre température d’auto-inflammation. Sur la base de la température d’inflammabilité, les différents liquides inflammables sont classés :
– Catégorie A (Ti<21°C) : essence, alcools ; ce sont les produits les plus dangereux car ils sont extrêmement inflammables même à température ambiante et doivent être tenus à l’écart de toute source d’ignition possible ;
– Catégorie B (21 °C ≤ Ti ≤ 65 °C) : carburant diesel ;
– Catégorie C (Ti > 65 °C) : glycérine, bitume.
Les liquides inflammables des catégories A et B sont à leur tour divisés en (Classification des substances inflammables selon la directive 67/548/CEE) :
– R10 Inflammable : Substances et préparations liquides ayant un point d’éclair t > 21°C et < 55°C.
– R11 Facilement inflammable : Substances et préparations liquides ayant un point d’éclair t > 0 °C et < 21 °C.
– R12 extrêmement inflammable : Substances et préparations liquides ayant un point d’éclair T < 0 °C.
La température d’auto-inflammation détermine la classe de température à laquelle appartient un gaz. Le tableau 5.5-A indique les classes associées aux valeurs de la température d’auto-inflammation.
La classe de température
La température d’auto-inflammation détermine la classe de température à laquelle appartient un gaz. Le tableau 5.5-A indique les classes associées aux valeurs de la température d’auto-inflammation.
Groupe gaz
En fonction de leur dangerosité, liée aux endroits où ils sont généralement présents ou à l’énergie minimale d’inflammation, les gaz sont également divisés en groupes :
– Groupe I : Grisou – Gaz de mine (~80% de méthane). E.M.I. = 0,28mJ
– Groupe IIA : Propane, essence, méthanol. E.M.I. = 0,16 mJ
– Groupe IIB : éthylène. M.I.E.=0,06mJ
– Groupe IIC : hydrogène, acétylène. M.I.E.=0.02mJ
Le gaz est ensuite identifié par la classe de température et le groupe. Ces informations figurent sur le marquage CE des produits utilisés dans une zone ATEX particulière.