Les dangers des poussières combustibles

QU’EST-CE QU’UNE POUSSIÈRE COMBUSTIBLE ?

 

Une poussière combustible est toute matière (particules solides finement divisées) ayant la capacité de se disperser dans l’air, de prendre feu et de provoquer une explosion, lorsqu’exposée à une source de combustion. Les poussières combustibles peuvent comprendre des matières qui sont à l’état physique de poudres, de paillettes, de fibres, etc. Certaines de ces matières ne sont habituellement pas combustibles, mais elles peuvent brûler ou exploser si leurs particules sont de la bonne taille et présentent dans la bonne concentration. Ainsi, toute activité qui crée de la poussière doit être examinée de plus près afin de vérifier si ces poussières peuvent être combustibles. Les poussières peuvent s’accumuler sur des surfaces comme les chevrons, les toitures, les plafonds suspendus, les conduits, les crevasses, les collecteurs de poussières et d’autres équipements. Dans certaines circonstances, si la poussière est remuée, une importante explosion peut se produire. L’accumulation de poussières, même en petite quantité, peut provoquer d’importants dommages.

Que ce soit dans l’industrie du bois, des matériaux synthétiques, de l’industrie chimique telle que le plastique ou la peinture, dans l’industrie agroalimentaire telle que la farine ou le sucre, ou l’industrie du textile comme le coton et l’industrie du métal telle que l’aluminium ou le magnésium, les poussières combustibles sont présentes dans un grand nombre d’industries.

Les explosions de poussières combustibles peuvent concerner toutes les branches de l’industrie lorsque des produits manipulés peuvent se retrouver sous la forme de fines particules et lorsqu’elles sont des matières oxydables.

 

La déflagration

La déflagration, c’est le terme que l’on utilise pour les explosions de poussières combustibles. En fait, une déflagration est un feu comme n’importe quel autre feu, et lorsqu’il y a un feu, il y a aussi une substance quelconque qui brûlera et qui libèrera de la chaleur, du gaz, des particules et des étincelles. Cependant, quand il est question d’explosions de poussières, cette déflagration arrive si rapidement que la chaleur mélangée aux combustibles gazeux, tels que le dioxyde de carbone, créer une pression d’air si intense qu’elle créer une explosion. Ce type d’explosion peut détruire une grande partie des lieux où elle se produit, il ne faut donc pas sous-estimer les explosions de poussières.

 

COMMENT DÉTERMINER LE RISQUE D’EXPLOSION ?

 

Afin de déterminer si le lieu pourrait être sujet d’un potentiel danger d’explosion ou d’incendie, il y a plusieurs variantes à analyser.

Vous devez considérer la taille des particules, la façon dont se dispersent celles-ci dans l’environnement, les propriétés de ventilation, les courants d’air qui peuvent faire circuler les poussières, les sources de combustibles, les endroits où les poussières peuvent se confiner en accumulation, l’organisation des lieux avec les obstacles physiques. Ensuite, évaluez les lieux avec une personne qualifiée afin d’avoir une idée précise du niveau de danger et de risque. Plusieurs professionnelles peuvent vous accompagner dans un tel processus : Ingénieur en sécurité, hygiéniste industriel, ingénieur en dépoussiérage, etc.

Ce qui est important de savoir c’est que lorsqu’il est sujet d’usines au Canada, il y a des obligations en présence de poussières combustibles. Les administrateurs doivent se conformer aux normes NFPA en effectuant une analyse de risques. C’est une analyse qui se doit d’être complétée par un ingénieur qualifié dont les résultats doivent être en tout temps accessibles dans l’usine.

L’ingénieur analysera :

  1. Les particules qui circulent dans l’air sont combustibles
  2. Les particules qui sont créées par la fabrication sont combustibles
  3. Les lieux où la poussière pourrait s’être accumulée.
  4. L’efficacité des procédés mis en place pour contrôler la poussière
  5. La présence de source de combustion
  6. Les probabilités d’explosions et d’accidents reliés à ces facteurs

 

Bien évidemment, afin de conserver un milieu sain et sécuritaire, il faut dégager le plus possible de poussières en utilisant des dépoussiéreurs adéquats pour votre type d’application.

Les secteurs d’activités économiques recensés les plus à risque sont l’industrie du bois, l’industrie agroalimentaire, le plastique et les métaux.

 

COMMENT LES POUSSIÈRES COMBUSTIBLES DE DIVERSES MATIÈRES PEUVENT-ELLES CRÉER UN RISQUE D’EXPLOSION ?

 

Le bois

Lorsque la poussière de bois n’est pas bien maîtrisée, de graves explosions ou incendies peuvent arriver. C’est lorsqu’il y aura une importante accumulation de poussières de bois que le danger sera présent. Cette accumulation se produit particulièrement dans des petits endroits restreints où la poussière ne peut être aperçue, ou encore sur de grandes surfaces pratiquement inaccessibles. L’une des choses primordiales dans la prévention d’explosion de poussières de bois est d’empêcher toute accumulation, peu importe l’endroit.

Lorsqu’il est sujet d’atelier de menuiserie, là où le bois est la matière la plus exploitée, l’endroit sera considéré comme un bâtiment à risques moyen. Puis, lorsqu’il est sujet d’un environnement où l’on retrouve de grandes quantités de poussières fines comme la farine de bois, sera considéré comme un bâtiment à risque très élevé.

Il est très important dans ces cas d’avoir des équipements de captation de poussières qui permettent un contrôle efficace de celles-ci. Les endroits à risque moyens et élevés doivent être nettoyés fréquemment afin d’éviter toute accumulation de poussières combustibles. 

Le sucre

Le sucre présente un danger de combustion lorsqu’il est sous une forme déshydratée ou de poussière. Une explosion de poussière fine de sucre peut générer une pression dépassant 100 psi dans un équipement de transformation fermé, en moins de 100 millisecondes. L’industrie dispose d’outils récemment mis à jour pour gérer un tel risque sous la forme de normes publiées par la National Fire Protection Association (Association Nationale de Protection contre les Incendies) (NFPA). Lorsque la poussière de sucre et l’air sont mélangés dans un espace confiné, une explosion est très probable. L’équipement de filtration gérant une poussière combustible contient très certainement une concentration dangereuse de matière dans des conditions d’utilisation normales. D’autres équipements peuvent comprendre seulement temporairement une charge combustible de matière dangereuse, peut-être au démarrage, à l’arrêt, pendant la charge ou la décharge. Toutefois, lorsque la charge combustible est présente, le risque n’est pas moins grave. Si la présence d’une charge combustible ne peut pas être éliminée, des mesures de protection sont nécessaires.

Le plastique

Il existe deux grandes classifications de plastiques : les résines thermoplastiques et les résines thermodurcissables. Les thermoplastiques peuvent fondre grâce à la chaleur afin d’être remodelés par la suite. Les thermodurcissables, elles, n’ont pas cette possibilité. Après la polymérisation de cette résine, la forme créer ne pourra plus être modifiée contrairement à la polymérisation des résines thermoplastiques.

De ce fait, les résines thermodurcissables seront davantage utilisées afin de résister à la chaleur et permettre une certaine durabilité. D’un autre côté, les résines thermoplastiques permettront de créer une multitude d’objets en plastique, en incluant plusieurs agents plastifiants, des ignifugeants, et d’autres additifs à la résine et leur permettre d’être remodelées pour d’autres utilités. C’est dans le processus de polymérisation et de production finale de l’objet en plastique qu’il peut y avoir un certain risque de forte accumulation de particules combustibles qui portent, de la même façon que le bois, le risque de créer une explosion ou un incendie.

Le charbon

La poussière de charbon est créée lors du concassage, du broyage ou de la pulvérisation du charbon. Si elle se retrouve en suspension dans l’air à l’extérieur de l’environnement contrôlé dans lequel le charbon est broyé (environnement où les équipements sont adaptés aux matériaux combustibles), cette poussière peut être dangereuse. Les systèmes de convoyage à haute capacité sont capables de déplacer plusieurs milliers de tonnes de charbon par heure. Une petite partie de la matière particulaire est libérée et entre en suspension dans l’air.

Elle peut ensuite se déposer sur des surfaces diverses et éventuellement créer une couche épaisse par effet d’accumulation. Il arrive fréquemment que ces particules s’accumulent dans des endroits difficilement accessibles. Il suffit d’une seule étincelle pour provoquer une explosion qui peut potentiellement paralyser l’activité d’une centrale thermique.

Les métaux

Toutes activités de fabrication d’objet quelconque en métal portent le risque de créer une explosion ou un incendie mortel. Il faut donc être d’une vigilance absolue lorsque ce type de matière est à la source de fabrication. En fait, il faudra prendre en considération que 5 facteurs combinés peuvent menés à une explosion : 1) une concentration de fine poussière facilement oxydables 2) une source d’inflammation 3) un comburant telle que l’oxygène 4) un espace confiné/zone semi-fermée. 5) des poussières combustibles (métaux) qui agissent à titre de carburant puisqu’ils sont plusieurs à être potentiellement inflammables lorsqu’ils sont exposés à l’air libre, et ce, particulièrement lorsqu’ils sont sous forme de poudre métallique.

L’industrie pharmaceutique 

La génération de poussière dans l’industrie pharmaceutique se produit lors de la plupart des étapes de manipulation des matériaux en vrac, de broyage, de granulage, de pastillage, d’enrobage, de revêtement et même de conditionnement. En raison de la nature fine de cette poussière, elle a la capacité de dévier rapidement et de se déplacer sur de longues distances pour se poser sur les surfaces et dans les fissures de votre installation. Cette poussière peut poser plusieurs défis, notamment : des problèmes de cGMP, la contamination croisée de processus parallèles, l’exposition des employés en cas de contact avec la poussière nocive, et des déflagrations potentielles dues à la nature combustible de la poussière. Une manipulation inadaptée et un confinement inefficace de la poussière issue des procédés peuvent engendrer des amendes de l’OSHA, des temps d’immobilisation aux fins de nettoyage, voir des blessures corporelles ou des décès.

 

DES STATISTIQUES

 

Les différentes industries 

Lorsque nous nous penchons sur les statistiques concernant les explosions dans les différentes industries, nous pouvons rapidement s’apercevoir qu’il y a plus de cas dans l’industrie du bois, soit 42 % des cas d’explosions proviennent de ce domaine. Il est secondé par l’industrie agroalimentaire qui, elle, représente 31 % des cas. La suite est composée des cas en industries chimiques et pharmaceutiques, dans les industries de métaux et celle de céréales.

L’industrie du bois

L’industrie du bois comptabilise 77 cas d’explosions, et ce, sur une période de 27 ans. Un peu plus de la moitié des cas proviennent des endroits de fabrication de panneaux de bois, soit 55 % des explosions. Pour chaque explosion sujet de conséquences humaines, il y a une moyenne de 2,5 blessés dont 1,3 gravement blessés, puis 0,2 décès.

L’industrie agroalimentaire

Dans l’industrie agroalimentaire sur 56 cas d’explosions, plus de 60 % d’entre eux font sujets d’une explosion seule, alors que 34 % sont suivis d’un incendie. 50 % des cas font des victimes, soit en moyenne 5 blessés et 2 décès pour chaque explosion sujet de conséquences humaines.

 Sources d’inflammation

Il existe plusieurs sources d’inflammation possibles provoquant des explosions dans ces différentes industries. Une grande partie est de source inconnue, soit 44 %.

DES ÉTUDES DE CAS

 

Cas #1

Explosion de poussière de maïs en 2017 : une explosion de poussières combustibles s’est produite à cette installation de mouture du maïs. L’explosion a causé l’effondrement complet du bâtiment et du quai de chargement des wagons. Au total, cinq employés ont été tués et 14 ont été blessés.

Cas #2

Explosion de poussière de sucre en Géorgie, le 7 février 2008 : cette entreprise produit du sucre, et ce, depuis plus de cent ans. L’explosion a endommagé une partie de la zone de traitement, les bâtiments de conditionnement, la zone de palettisation, des silos et la zone de chargement vrac des wagons de chemin de l’explosion a été nourri par des accumulations importantes de poussières combustibles de sucre dans tout l’atelier de conditionnement. On déplore 14 morts et 38 blessés.

Cas #3

Explosion de poussière de maïs en 2017 : une explosion de poussières combustibles s’est produite à cette installation de mouture de maïs. L’explosion a causé l’effondrement complet du bâtiment et du quai de chargement des wagons. Au total cinq employés ont été tués et 14 ont été blessés.

Cas #4

Explosion de poussière de résine phénolique dans le Kentucky, le 20 février 2003 : l’usine produisait de l’isolation en fibre de verre pour l’industrie automobile. Un feu dans le four qui fonctionnait mal a mis feu à un nuage de poussière de résine phénolique qui avaient été générées lors du nettoyage d’une ligne de production. L’explosion des poussières a provoqué des dégâts considérables sur la zone de production. 7 personnes ont été tuées et 37 blessées.

Cas #5

Lors de travaux de soudage, le 6 mai en 2016, une usine à bois Amos au Québec a connu l’inflammation de poussières combustibles dans une benne à planure qui a fait une victime de brûlures mortelle d’un des travailleurs.

Cas #6

Chez Fabrimet, à Drummondville, en janvier 2022, un incendie confiné se produit dans un extracteur de poussière. Aucun blessé, puisque les pompiers sont intervenus rapidement. Cette usine fabrique des pylônes électriques en acier galvanisé, un acier dangereux lorsqu’il est travaillé en soudure puisqu’il atteint un 6e stade d’oxydation du chrome que l’on appelle le chrome hexavalent. Les particules de cette matière sont très nuisibles à la santé lorsqu’elles sont respirées et bien évidemment, elles portent le risque de créer des explosions lorsqu’elle se trouve confinées dans un endroit où elles sont accumulées.

 

 

Travail sécuritaire, Les poussières peuvent être dangereuses, protégez votre équipe. Récupéré de : https://www.travailsecuritairenb.ca/sujets-de-s%C3%A9curit%C3%A9/poussi%C3%A8res-de-bois-combustibles/

 

Aucourt, B. Intervention prévention, Les poussières combustibles, avril 2022. Récupéré de :

https://www.interventionprevention.com/les-poussieres-combustibles/

 

CCHST, Poussières combustibles, novembre 2022. Récupéré de :

https://www.cchst.ca/oshanswers/chemicals/combustible_dust.html

 

Petit, J-M. Institut National de Recherche et de Sécurité, Les mélanges explosifs : les poussières combustibles, septembre 2006.

 

Janès, A. Chaineaux J. Institut National de Recherche et de Sécurité, Explosions de poussières dans les lieux de travail : recensement et analyse, 2010.

 

BBA, Poussière combustible : Une gestion du danger d’explosion plus efficace – Partie 1, avril 2016. Récupéré de : https://www.bba.ca/ca-fr/publications/poussiere-combustible-une-gestion-du-danger-dexplosion-plus-efficace-partie-1

 

Allianz Global Corporate & Specialty, Poussières combustibles, 2019. Récupéré de :

https://www.agcs.allianz.com/content/dam/onemarketing/agcs/agcs/pdfs-risk-advisory/tech-talks/ARC-Tech-Talk-Vol-10-Combustible-Dusts-FR.pdf