Arrête-flammes secs et statiques

Plusieurs types d'arrête flammes existent:
- arrête-flammes sec et statiques : pour gaz et vapeurs propres
- arrête-flammes liquides: pour conduite habituellement en phase liquide et occasionnellement en phase gazeuse
- arrête flammes hydrauliques: pour conduite de très grand diamètre et gaz fortement empoussiérés
- arrête-flammes sec et dynamiques: (éjection de gaz à haute vitesse) lorsqu'il y a risque de polymérisation ou givrage
Les arrête-flammes statiques sont les plus utilisés.

Principe des arrête-flammes sec-statiques

Ils sont constitués d'une bandelette ondulée et d'une bandelette lisse enroulées en spirale, formant des canaux dans le sens de passage du gaz.
Ces fentes de 0,15 à 1,10mm de largeur et de longueur variable, empêchent la propagation d'une explosion.

Le mode de fonctionnement est multiple :
- refroidissement des gaz chauds de combustion en dessous de la température d'auto inflammation
- Coincement de flamme au travers des fentes de laminage de la matrice (la taille des fentes sont déterminées en fonction de la nature et de la composition du gaz inflammable. Détermination de l'IEMS du gaz)
- Amortissement de l'onde de choc (en particulier lors d'une détonation).

Types de combustions

Combustion durable:

Une flamme persiste durablement

Explosion non confinée (atmosphérique):

Un nuage de gaz s'enflamme produisant une déflagration de faible puissance caractérisée par de faibles vitesses de propagation et une très faible surpression.

Explosion confinée:

l'augmentation de la pression des gaz de combustion chaud confinés (tuyauterie ou appareil) due à l'expansion thermique, produit une accélération du front de flamme.

Déflagration :

Une déflagration est une explosion de faible puissance caractérisée par des vitesses de quelques dizaines à quelques centaines de m/sec et des pressions jusqu'à quelques bars.

Détonation:

Dans une tuyauterie, si l'accélération est possible, l'explosion confinée peut évoluer en détonation qui correspond à une compression du gaz non brûlé telle que le point d'auto inflammation est atteint. Apparition d'une onde de choc
La pression peut alors atteindre plusieurs centaines de bars avec des vitesses supersoniques (plusieurs milliers de m/sec.)

Classification des arrête-flammes

Selon le mode de combustion contre lequel on désire lutter, il faut choisir l'arrête flamme adéquat.
En pratique on classe les arrête-flamme en 2 catégories:
- dispositifs bout de ligne
- dispositifs en ligne

Arrête flammes bout de ligne:

A monter à l'extrémité d'un évent ou sous une soupape de respiration
le régime d'explosion, détonation ou déflagration doit être déterminé par un spécialiste
Ils doivent retenir une déflagration provenant de l'inflammation d'un nuage atmosphérique. Les arrête flammes bout de ligne peuvent être à combustion durable ou non.

Arrête flammes en ligne:

Le régime d'explosion, déflagration ou détonation, doit être déterminé par un spécialiste.
Si le cas de déflagration est confirmé, un arrête flammes anti-déflagration peut être prévu.

Si la détonation est confirmée, un arrête flammes anti-détonation devra être utilisé

En ligne, une flamme durable n'est pas tolérée
Dans le cas d'une possible combustion durable, l'arrête flammes devra être muni d'une sonde de température pour détecter la flamme, qui commandera une extinction (par exemple l'arrêt du flux ou l'inertage).

Normes applicables

Les normes EN 12874 et BS7244:1990 décrivent des méthodes de conception, de fabrication et d'essai des arrête-flammes.