Module 4 / 4 · Sommaire complet
4.B Cas 2 : Silos et transfert pneumatique de poudres
Les silos et systèmes de transfert pneumatique constituent l'un des environnements ATEX les plus complexes et les plus dangereux de l'industrie agro-alimentaire, chimique et pharmaceutique. Ce cas traite du zonage des poussières (zones 20/21/22) dans un contexte de remplissage de silo et de transfert par aspiration.
Système de réception et stockage de farine de blé
Farine de blé — groupe de poussières IIIB (poussière non conductrice)Une usine de biscuiterie reçoit de la farine de blé par camion-souffleur. La farine est transportée par aspiration pneumatique vers un silo de 200 m³. Un filtre à manches collecte les poussières fines à l'aval.
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Produit | Farine de blé |
| Concentration minimale explosible (CME) | ≈ 60 g/m³ (ordre de grandeur ; à confirmer par essai) |
| Granulométrie D50 | ≈ 50 µm |
| Groupe de poussières | IIIB — poussière non conductrice (le groupe III se subdivise en IIIA fibres et particules volantes, IIIB poussières non conductrices, IIIC poussières conductrices ; il ne dépend pas du Kst) |
| Température minimale d'inflammation du nuage | 430 °C (hypothèse d'étude) |
| Température minimale d'inflammation de la couche (5 mm) | 280 °C (hypothèse d'étude) |
| Résistivité électrique | élevée → poussière non conductrice, donc groupe IIIB, mais aussi accumulation de charges électrostatiques au transfert pneumatique |
L'erreur classique : parler de « classe T » pour une poussière
Les classes T1 à T6 sont définies pour les gaz. Pour un matériel du groupe III, on ne coche pas une classe : on indique la température de surface maximale réelle de l'appareil, et on la compare à deux limites calculées à partir des caractéristiques du produit (CEI 60079-14, § 5.6.3) :
2/3 × 430 = 287 °C
280 − 75 = 205 °C
Schéma simplifié du système
(intérieur = Zone 20 permanent)
(intérieur = Zone 20 pendant remplissage, Zone 21 au repos)
(intérieur côté sale = Zone 20)
Zone 22 au débouché
Analyse zone par zone — Classification détaillée
Atmosphère explosive de poussières présente en permanence ou pendant de longues périodes.
Emplacements classés Zone 20 :
- Intérieur de la canalisation de transfert (en opération)
- Intérieur du silo (pendant le remplissage)
- Intérieur du filtre à manches (côté sale)
- Intérieur du flexible de raccordement camion
Atmosphère explosive susceptible de se former de manière occasionnelle.
Emplacements classés Zone 21 :
- 0 à 1 m autour des points de raccordement (brides, flexibles)
- Intérieur du silo (en dehors des opérations) — dépôts persistants
- Zone immédiate autour du filtre à manches (côté sortie)
- Aire de déchargement sous la tubulure d'arrivée
Atmosphère explosive pouvant se former dans des conditions anormales d'exploitation.
Emplacements classés Zone 22 :
- 1 à 3 m autour des points de raccordement (selon débit)
- Sortie du filtre à manches : Zone 22 dans un rayon de 3 m
- Local de déchargement entier si peu ventilé
- Sous les équipements si dépôts au sol > 1 mm d'épaisseur
Le piège des dépôts de poussières
Une couche de farine de plus de 1 mm sur une surface peut être remise en suspension par une vibration ou un courant d'air et former instantanément une atmosphère explosive (Zone 21 temporaire).
Auto-contrôle
Testez votre maîtrise du zonage poussières.
Nettoyage et dépôts
Un technicien d'entretien doit nettoyer le local de déchargement avec un souffleur à air comprimé. Le sol présente une couche de 3 mm de farine. Quelle précaution prendre avant d'utiliser le souffleur ?
Ce qu'il faut retenir — Silos et poussières
Intérieur des équipements = Zone 20 par défaut : silo, cyclone, filtre côté sale, conduite de transfert en service. Un classement moins sévère se démontre, il ne se suppose pas.
Un dépôt est une source de dégagement : même statique. Repère de terrain : une couche de l'ordre du millimètre non maîtrisée se traite en Zone 22, parce qu'une vibration, un courant d'air ou un soufflage la remet en suspension.
Nettoyage : jamais par soufflage : utiliser aspirateur ATEX ou techniques humides. Le souffleur à air comprimé est interdit dans un environnement poussiéreux inflammable.
Filtre à manches = double zone : côté sale = Zone 20, côté propre avec risque de rupture de filtre = Zone 22 minimum autour de la sortie.
Sources de ce chapitre
- CEI/EN 60079-10-2:2015 — classification des emplacements poussières ; l'intérieur des capacités et conduites en service relève de la Zone 20.
- CEI 60079-14 § 5.6.3 — température de surface maximale admissible en présence de poussières : deux tiers de la température minimale d'inflammation du nuage, et température d'inflammation de la couche (jusqu'à 5 mm) diminuée de 75 K ; on retient la plus basse des deux valeurs.
- CEI 60079-0 — groupes de matériels pour poussières : IIIA (fibres et particules volantes), IIIB (poussières non conductrices), IIIC (poussières conductrices).
- Série EN 14034 — détermination des caractéristiques d'explosion des nuages de poussières (Pmax, Kst, LIE, CLO) sur le produit réel.
- INRS — brochure ED 944 « Les mélanges explosifs : poussières combustibles » ; INERIS — travaux sur les explosions de silos et le transport pneumatique.
Les valeurs de CME, de température d'inflammation et de granulométrie utilisées dans cette étude de cas sont des hypothèses de travail destinées à illustrer la méthode. Dans une étude réelle, elles proviennent d'essais sur le produit effectivement manipulé.
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