Events d'explosion

CONCEPTION DE L'EVENT

PRESSION D'OUVERTURE
Elle doit être précise et ne pas varier dans le temps.
Les charnières des trappes et couvercles basculants doivent être correctement entretenus.
SURFACE D'OUVERTURE
L'ouverture doit être totale car toute restriction de la section de passage du gaz se traduira par une augmentation de la pression interne de l'enceinte.
Si un arrête flamme est installé sur le circuit de décharge, la restriction qu'il accasione doit être compensée par une augmentation de la surface d'évent.
FRAGMENTATION
Si l'évent, pendant la décharge, se fragmente, avec une partie qui se détache, cela peut causer un danger inacceptable pour le personnel et les installations voisines.
COMPATIBILITE AVEC LE PROCEDE
L'évent doit rester étanche aux conditions normales d'exploitation.
Tenir compte des variations de pression, de température, des régimes pulsatoires, des dépressions ou même de la force du vent.
Les modèles constitués de panneaux métalliques prédécoupés doivent être exploités avec une pression en service ne dépassant pas 50 à 70% de la pression d'éclatement.

PRESSION D'ECLATEMENT

Il est recommandé d'adopter l'étagement des pressions suivant:
- pression d'éclatement à 1/3 de la pression de calcul de l'enceinte
- pression maximale à ne pas dépasser à 2/3 de la pression de calcul de l'enceinte.

SURFACE DE L'EVENT

Pour la protection d'enceintes capables de résister à des pressions supérieures à 0,1 bar, les normes NFPA 68 et VDI 3673 publient des abaques pour déterminer la surface d'évent en fonction de:
- la violence de l'explosion
- la pression maximale à ne pas dépasser à l'intérieur de l'enceinte
- le volume de l'enceinte.

La violence de l'explosion est caractérisée par trois grandeurs:
- la pression maximale atteinte lorsque l'explosion est achevée
- la vitesse maximale de montée en pression au cours de l'explosion
- dans certains cas la vitesse maximale de flamme
Ces caractéristiques sont déterminées à partir d'essais réalisées par des laboratoires spécialisés en chambre de 20litres, 1 ou 10m3.
La vitesse maximale de montée en pression permet de classer les produits en 3 classes:
- <200 bars/sec : classe St-1
- de 200 à 300 bars/sec : classe St-2
- >300 bars/sec : classe St-3

Surface d'évent (m2) à installer pour:
- Classe St-1

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        Pression de calcul de l'enceinte
Volume                bars eff   
  m3        0,3    0,6    1,5     3
------     -----  -----  -----  -----
   1        0,3    0,2    0,15   0,1
   4        0,8    0,5    0,3    0,2
  10        1,5    1      0,6    0,4
  40        3      2,5    1,5    1 
 100        7      3,5    2,7    1,7
 400       15     10      7      4,5  
1000       30     20     12      8
========================================

- Classe St-2

========================================
        Pression de calcul de l'enceinte
Volume                bars eff   
  m3        0,3    0,6    1,5     3
------     -----  -----  -----  -----
   1        0,5    0,3    0,2    0,15
   4        1,3    0,7    0,5    0,3
  10        2      1,5    0,9    0,6
  40        5      3,2    2      1,5 
 100       10      6      4      2,8
 400       25     17     10      6,5
1000       45     30     18     15
========================================

- Classe St-3

========================================
        Pression de calcul de l'enceinte
Volume                bars eff   
  m3        0,3    0,6    1,5     3
------     -----  -----  -----  -----
   1        0,7    0,5    0,3    0,2
   4        1,9    1,3    0,8    0,5
  10        3,5    2,3    1,5    0,9
  40        8      5      3,5    2,5
 100       15     10      6,5    4,5
 400       35     23     17     10
1000       70     45     30     18
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Pour des enceintes dont la pression de calcul ne dépasse pas 0,1 bar, la norme NFPA 68 donne la méthode de calcul suivante:
C x Surf enceinte / (Press max)^1/2
avec:
- Press max: pression maxi qu'on ne souhaite pas dépasser à l'intérieur de l'enceinte (en kPa)
- Surf enceinte: surface extérieure de l'enceinte (murs toit et fond)
- C: coefficient fonction de la nature du combustible

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         Combustible             C
----------------------------   -----
Ammoniac anhydre                0,13
Méthane                         0,41
Ethane                          0,47
Propane                         0,48
Pentane                         0,51
Ethylène                        0,75
Gaz avec vitesse de 
combustion inférieure à 
1,3 fois celle du propane       0,45
Poussière St-1                  0,26
Poussière St-2                  0,30
Poussière St-3                  0,51
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