Source principale : (INRS, 2004
)
Une explosion est le résultat d’une réaction ou d’une décomposition violente de composés ou de mélanges explosifs, qui libèrent brutalement une grande quantité d’énergie. Elles sont caractérisées par une ou plusieurs ondes de pression qui viennent endommager des structures, projeter des débris et, éventuellement, causer directement des lésions sur les êtres humains, voire la mort.
Origine
♦ Phénomène d’origine chimique (explosion thermique)
• Substances ou préparations explosibles ou explosophores qui se décomposent sous l’action de la chaleur, d’un choc, d’un frottement, de rayonnement lumineux ou en présence de catalyseurs. Exemple : groupement explosophores ( Annexe : Instabilité des molécules ) nitré -NO ou -NO2, la nitroglycérine de formule
)Une explosion est le résultat d’une réaction ou d’une décomposition violente de composés ou de mélanges explosifs, qui libèrent brutalement une grande quantité d’énergie. Elles sont caractérisées par une ou plusieurs ondes de pression qui viennent endommager des structures, projeter des débris et, éventuellement, causer directement des lésions sur les êtres humains, voire la mort.
Origine
♦ Phénomène d’origine chimique (explosion thermique)
• Substances ou préparations explosibles ou explosophores qui se décomposent sous l’action de la chaleur, d’un choc, d’un frottement, de rayonnement lumineux ou en présence de catalyseurs. Exemple : groupement explosophores ( Annexe : Instabilité des molécules ) nitré -NO ou -NO2, la nitroglycérine de formule
Formule de la nitroglycérine
CH2(ONO2)-CH(ONO2)-CH2(ONO2) est une matière très sensible à la friction, aux chocs, aux élévations de température et aux étincelles.
• Réactions chimiques brutales
• Produits polymérisables
• Produits pyrophorique
• Produits réagissant violemment en présence d’humidité
♦ Phénomène d’origine physique
• Problèmes techniques sur des réservoirs sous pression
• Accumulation de gaz ou vapeurs combustibles
♦ Propagation rapide d’une réaction de combustion dans un milieu gazeux inflammable
• Accumulation de poussières, gouttelettes, aérosols
Conditions
Une explosion de gaz (ou vapeur) peut se produire lorsque sont réunis en un même point Une concentration en gaz ou vapeur dans les limites d’explosivité (pré mélange) :
♦ Paramètres d'explosivité
Les Limites Inférieure et Supérieure d’Explosivité (LIE et LSE), Domaine d'explosivité :
• LIE (borne basse) : concentration minimale d’un gaz (ou d’une vapeur) inflammable, à partir de laquelle existe le risque d’explosion.
• LSE (borne haute) : concentration maximale d’un gaz (ou d’une vapeur), inflammable à partir de laquelle le risque d’explosion n’existe plus momentanément (avec LII # LIE et LSI # LSE).
• Réactions chimiques brutales
• Produits polymérisables
• Produits pyrophorique
• Produits réagissant violemment en présence d’humidité
♦ Phénomène d’origine physique
• Problèmes techniques sur des réservoirs sous pression
• Accumulation de gaz ou vapeurs combustibles
♦ Propagation rapide d’une réaction de combustion dans un milieu gazeux inflammable
• Accumulation de poussières, gouttelettes, aérosols
Conditions
Une explosion de gaz (ou vapeur) peut se produire lorsque sont réunis en un même point Une concentration en gaz ou vapeur dans les limites d’explosivité (pré mélange) :
♦ Paramètres d'explosivité
Les Limites Inférieure et Supérieure d’Explosivité (LIE et LSE), Domaine d'explosivité :
• LIE (borne basse) : concentration minimale d’un gaz (ou d’une vapeur) inflammable, à partir de laquelle existe le risque d’explosion.
• LSE (borne haute) : concentration maximale d’un gaz (ou d’une vapeur), inflammable à partir de laquelle le risque d’explosion n’existe plus momentanément (avec LII # LIE et LSI # LSE).
Figure 51: Domaine d'explosivité
Tableau 20: Exemple du domaine d'explosivité de différents produits
♦ A cela s'ajoutent les paramètres physico-chimiques qui correspondent aux paramètres de diffusion permettant d’évaluer le risque d’explosion, ce sont les mêmes que ceux permettant d'évaluer le risque d'inflammation.
• Pression de vapeur Pv ou Tension de vapeur
• Volatilité
• Densité de vapeur
• Un comburant (atmosphère contenant O2 par exemple)
• Une source d’inflammation efficace qui transmet suffisamment d’énergie au mélange inflammable, pour provoquer une combustion se propageant spontanément.
• Pression de vapeur Pv ou Tension de vapeur
• Volatilité
• Densité de vapeur
• Un comburant (atmosphère contenant O2 par exemple)
• Une source d’inflammation efficace qui transmet suffisamment d’énergie au mélange inflammable, pour provoquer une combustion se propageant spontanément.
Tableau 21: Exemples de sources d'inflammation
Effets d’une explosion
Figure 52: Schéma d'une explosion (Schéma : Samuel Renaud)
♦ Des incendies et explosions entraînant :
• Rayonnement thermique
• Onde de pression
• Souffle
• Libération de produits toxiques
• Des réactions violentes entre produits incompatibles
♦ Un fort dégagement de chaleur (exothermicité) entraînant :
• Surpressions
• Ruptures d’appareillage
• Projections de produits.
♦ La formation de gaz :
• Toxiques
• Inflammables
♦ La corrosion des installations.
♦ Il existe 2 types d'explosion :
• Déflagration
On parle de déflagration lorsque le front de flamme se déplace plus lentement que l’onde de choc.
La vitesse du front de flamme est subsonique, soit 340 m/s dans l’air à 15°C (1225 Km/h).
• Détonation
L’onde de choc et le front de flamme sont confondus ce qui a pour conséquence une augmentation considérable de la pression (suivi après d’une dépression), un déplacement de volume d’air très important et un bruit très élevé.
• Rayonnement thermique
• Onde de pression
• Souffle
• Libération de produits toxiques
• Des réactions violentes entre produits incompatibles
♦ Un fort dégagement de chaleur (exothermicité) entraînant :
• Surpressions
• Ruptures d’appareillage
• Projections de produits.
♦ La formation de gaz :
• Toxiques
• Inflammables
♦ La corrosion des installations.
♦ Il existe 2 types d'explosion :
• Déflagration
On parle de déflagration lorsque le front de flamme se déplace plus lentement que l’onde de choc.
La vitesse du front de flamme est subsonique, soit 340 m/s dans l’air à 15°C (1225 Km/h).
• Détonation
L’onde de choc et le front de flamme sont confondus ce qui a pour conséquence une augmentation considérable de la pression (suivi après d’une dépression), un déplacement de volume d’air très important et un bruit très élevé.