Les poussières combustibles

La présence de poussière combustible dans un environnement de travail est synonyme d’une potentielle atmosphère explosive. La norme NFPA 70 ou « National Electrical Code » classifie les environnements de travail à atmosphère explosive selon le type de risque présent :

• Classe I : présence possible de gaz ou vapeurs inflammables
• Classe II : présence possible de poussière combustible
• Classe III : présence possible de fibres ou particules volantes facilement inflammables

De plus, chaque classe est sous-divisée pour distinguer les zones où la substance est présente dans les conditions normales d’opération des zones où la substance peut apparaître dans des conditions anormales d’opération. Cette classification permet de sélectionner le matériel électrique adéquat et est la première étape à faire. Elle permettra en effet de connaître les zones à risque et les mesures à mettre en place.

Hexagone de l’explosion

L’hexagone de l’explosion est une extension de la notion de triangle du feu. Rappelons que, pour qu’un feu puisse avoir lieu, il faut un combustible (ex. bois), un comburant (ex. oxygène) et une source d’énergie (ex. étincelle), c’est ce qu’on appelle le triangle du feu.

L’hexagone de l’explosion tient compte en plus de :

• La présence la suspension des particules dans l’atmosphère
• La concentration des particules entre la limite inférieure d’explosivité et la limite supérieure d’explosivité
• Le confinement des éléments, par exemple dans une cuve ou un conduit de ventilation

Un combustible en suspension dans l’air forme donc une atmosphère explosive. En présence de concentration entre les limites inférieures et supérieures d’explosivité ou d’inflammabilité, une simple flamme, étincelle ou surface chaude peut faire exploser un nuage de poussière.

Dans le cas de poussières combustibles et en l’absence de confinement, une explosion pourrait ne pas générer d’effet de souffle, mais engendrera une boule de feu provenant de l’inflammation rapide du combustible.

Afin de réduire les risques liés à une explosion due à une atmosphère explosive, il faut mettre en place trois types de mesures :

1. Empêcher la création d’une atmosphère explosive : en agissant sur la présence du combustible ou du comburant.

Pour le contrôle du combustible (poussière), un système de dépoussiérage doit être installé à chaque source d’émission de poussière et être doublé d’une politique rigoureuse d’entretien ménager (nettoyage préventif) pour empêcher toute accumulation de poussière. C’est une exigence de l’article 54 du RSST. De plus, selon l’article 58 du RSST, les systèmes d’aspiration, de convoyage, de transfert ou de traitement de poussière combustible doivent être conformes aux normes NFPA applicables (NFPA 61, NFPA 484, NFPA 664, NFPA 654) selon le domaine (agroalimentaire, industrie du bois, poussières métalliques, etc.).

En ce qui concerne le nettoyage préventif des poussières combustibles, le matériel et les méthodes de travail ne doivent évidemment par générer de nuage de poussière ni être source d’énergie (ex. électricité statique), par exemple utiliser un aspirateur ou nettoyer à l’eau plutôt que passer le balai ou utiliser de l’air comprimé.

On peut également réduire la concentration de comburant (ex. oxygène) pour prévenir la formation d’une atmosphère explosive. Cela consiste à remplacer l’air d’une zone fermée (ex, à l’intérieur d’un équipement du procédé) par un gaz inerte comme de l’azote. Cette méthode nécessite de prendre des mesures de sécurité complémentaires à cause du risque d’hypoxie, voire d’anoxie, engendré.

2. Prévenir l’inflammation d’une atmosphère explosive : Chaque tâche effectuée dans un lieu où des poussières explosives sont présentes, ou peuvent l’être, doit être considérée comme une source potentielle d’énergie. Les tâches de travail à chaud, bien sûr, sont des sources d’inflammation.

Les outils utilisés, tels que les outils de nettoyage, peuvent également générer des étincelles :

• S’ils sont cognés, p. ex. lorsqu’un outil en acier est frotté contre une paroi en acier pour détacher la saleté. Des outils anti-étincelles courants sont en plastique, en alliages de laiton, de bronze et de cuivre-aluminium, et en d’autres matériaux tels que le bois et le cuir
• Ou à cause de charges électrostatiques. L’article 52 du RSST exige, par exemple, que tous les équipements métalliques soient reliés entre eux par continuité des masses et reliés à la terre afin d’empêcher l’accumulation de charges électrostatiques.

Les travailleurs eux-mêmes peuvent apporter des charges d’électricité statique. Les précautions nécessaires doivent être prises si le niveau d’énergie est suffisamment élevé pour enflammer les poussières en suspension dans l’air présentes dans l’environnement.

3. Atténuer les effets d’une explosion : Même lorsque toutes les mesures nécessaires ont été prises dans l’environnement de travail, il faut considérer qu’une source d’énergie pourrait survenir ou qu’une atmosphère explosive se forme. En effet, on ne peut garantir qu’aucune défaillance ne se produira pendant la durée de vie d’un équipement, il est essentiel de mettre en place des systèmes de protection contre les incendies et les explosions afin de réduire les conséquences d’une défaillance qui pourrait survenir.

Plusieurs systèmes existent parmi lesquels :

• Confinement : l’équipement est conçu pour supporter la pression résultant d’une déflagration interne
• Ventilation de déflagration : un évent s’ouvre ou un point faible choisi éclate sous la force de la déflagration, redirigeant les gaz et flammes en expansion vers une zone sûre et dégagée. Certains évents sont munis de pare-flammes.
• Systèmes de suppression de déflagration : L’objectif des systèmes de suppression de déflagration est de détecter et d’arrêter une combustion dans un espace confiné alors qu’elle est encore à ses débuts. Ils sont également connus sous le nom de systèmes d’extinction d’étincelles. Un tel système implique des systèmes d’extinction de flamme à grande vitesse qui détectent et éteignent une déflagration avant que des pressions destructrices ne soient générées.
• Systèmes d’isolation d’explosion : Le but des systèmes d’isolation d’explosion est d’empêcher la progression de l’explosion d’un équipement à l’autre. L’isolation mécanique peut être assurée par des vannes à action rapide et des sas rotatifs. L’isolation chimique est obtenue par la décharge rapide d’un agent extincteur chimique dans le tuyau ou le conduit d’interconnexion.

Les dispositifs ou systèmes d’isolation sont le plus souvent utilisés en combinaison avec des systèmes de suppression de déflagration.

En résumé, la gestion des risques liés aux poussières combustibles repose sur l’identification des zones à risque, la mise en place des mesures pour empêcher la création d’une atmosphère explosive, des mesures pour éviter l’apport d’une source de chaleur et enfin des systèmes de protection contre les incendies et les explosions. La mise en place des mesures d’urgence et la formation des travailleurs sont également requises pour compléter les mesures de réduction des risques.