Ainsi amixon® sécurise les procédés inertés lors du mélange de produits chimiques réactifs

L'inertage par la technique du vide

Lors du mélange, du séchage et de la synthèse de produits chimiques réactifs, l'inertage de l'espace de procédé est un principe de protection essentiel. Les mélangeurs, mélangeurs sous vide et réacteurs sécheurs-mélangeurs amixon® peuvent être réalisés étanches au vide. L'atmosphère présente dans la chambre de mélange peut ainsi être d'abord évacuée, puis remplacée de manière ciblée par un gaz inerte.

Selon le produit, le procédé et le concept de sécurité, l'azote, le dioxyde de carbone ou des gaz rares, par exemple, entrent en ligne de compte comme gaz inertes. L'objectif est d'abaisser durablement la teneur en oxygène dans l'espace de procédé en dessous de la concentration limite en oxygène déterminante pour le système de substances concerné. En dessous de cette concentration, aucune atmosphère explosible composée de combustible, d'oxygène et de gaz inerte ne peut se former. La concentration limite en oxygène n'est cependant pas une constante universelle : elle doit être déterminée pour la combinaison concrète de produit, de vapeur de solvant éventuelle et de gaz inerte utilisé, dans des conditions d'essai définies.

L'inertage comme système global

L'efficacité de l'inertage ne dépend pas du seul choix du gaz inerte. Sont déterminants les données caractéristiques de protection contre les explosions des matières mises en œuvre, l'étanchéité de l'ensemble de l'appareil y compris l'alimentation, la vidange et la périphérie raccordée, le mode d'exploitation ainsi qu'une technique de mesure, de commande et de surveillance appropriée.

Les appareils amixon® peuvent être réalisés comme des systèmes de procédé fermés. Cela comprend des chambres de mélange soudées sans joint apparent, des outils de mélange montés en partie haute sans passage d'arbre inférieur, ainsi que des portes d'inspection et de maintenance avec joint statique OmgaSeal®. Selon la tâche, ces raccordements peuvent être réalisés étanches au gaz, étanches au vide et résistants à la pression ou au choc de pression. La longue expérience d'amixon® dans le traitement de poudres exigeantes, de masses réactionnelles et de produits pâteux soutient le développement de concepts d'appareil et de sécurité adaptés à l'application. L'inertage n'est pas considéré comme une mesure isolée, mais comme une partie d'un système global fermé et cohérent sur le plan de la sécurité.

Un inertage sûr exige en outre une démarche coordonnée pour l'alimentation, l'évacuation, l'apport de gaz inerte, l'équilibrage de pression, la vidange et le nettoyage. La teneur en oxygène doit être relevée et surveillée de manière fiable en un point approprié. Une réserve de sécurité suffisante est en outre nécessaire entre la concentration en oxygène mesurée en exploitation et la concentration limite en oxygène déterminée expérimentalement.

Évaluer les mélanges hybrides en sécurité

Les mélanges dits hybrides exigent une attention particulière. Ils apparaissent lorsque des poussières combustibles ainsi que des gaz combustibles ou des vapeurs de solvant sont simultanément présents dans l'espace de procédé. De tels mélanges peuvent présenter une sensibilité à l'inflammation et une violence d'explosion nettement supérieures à celles de la poussière ou du gaz pris isolément. Ils peuvent même être explosibles alors que la concentration de poussière comme la concentration de gaz ou de vapeur se situent en dessous de la limite inférieure d'explosivité correspondante.

Pour les mélanges hybrides, les affirmations de portée générale ne sont possibles que dans une mesure limitée. L'évaluation de sécurité doit donc reposer sur les matières réellement mises en œuvre, sur les plages de concentration, les températures, les pressions et les états de fonctionnement. La littérature technique accessible au public contient nettement moins de données validées pour les mélanges hybrides que pour les poussières pures ou les mélanges gaz-air purs.

Selon la tâche, des essais d'explosion ciblés peuvent donc être nécessaires. Ils permettent notamment de déterminer la pression d'explosion maximale pmax, la vitesse maximale de montée en pression ainsi que des valeurs KSt équivalentes pour le mélange hybride. Ces grandeurs caractéristiques constituent des bases importantes pour juger des potentiels de danger et dimensionner correctement des mesures telles que la conception résistante à la pression, la décharge de pression ou le découplage résistant aux explosions. Pour les explosions de poussières pures, pmax et KSt sont déterminés selon des procédures de laboratoire normalisées comme mesure de la violence d'explosion ; pour les mélanges hybrides, les essais propres au produit sont particulièrement importants.

Éviter les sources d'inflammation et limiter les conséquences

Outre l'évitement des atmosphères explosibles par l'inertage, l'évitement des sources d'inflammation efficaces fait partie du concept de protection. Les outils de mélange amixon® peuvent être exploités à faibles vitesses de rotation. Si le concept de procédé l'exige, la vitesse périphérique peut être limitée à moins de 1 m/s. Cela réduit les sollicitations mécaniques et peut diminuer le risque d'événements de frottement, de choc ou d'étincelle susceptibles d'enflammer. L'évaluation concrète des sources d'inflammation reste toujours liée à l'application. Elle porte notamment sur les charges électrostatiques possibles, la gestion des corps étrangers, le dimensionnement des paliers et des joints, la surveillance de la température ainsi que le choix et l'exécution des composants électriques et mécaniques.

Si une atmosphère explosible ne peut pas être exclue de façon sûre même avec un concept de protection préventif, une protection constructive contre les explosions peut devenir nécessaire. Selon la tâche, les appareils amixon® sont réalisables résistants à la pression ou au choc de pression. Le dimensionnement de l'appareil se fonde sur les données caractéristiques déterminées du système réel de substances, en particulier sur pmax et KSt, ou sur les grandeurs caractéristiques correspondantes du mélange hybride. Une décharge de pression d'explosion n'a de sens que comme élément d'un concept coordonné dans son ensemble. Doivent notamment être pris en compte l'évacuation sûre de la pression et des flammes, les émissions possibles de poussière ou de produit, la mise en danger des personnes, la situation d'installation ainsi que les interactions avec les filtres, les tuyauteries et les dispositifs d'alimentation et de vidange.

Exploitation d'essai sûre chez amixon®

Avant les essais avec des substances dangereuses, un entretien de sécurité commun a lieu chez amixon®. Les fiches de données de sécurité, les données caractéristiques de protection contre les explosions disponibles, les dangers possibles ainsi que les informations complémentaires du client y sont examinés. Les substances dangereuses ne peuvent être expédiées à amixon® qu'après autorisation écrite.

La halle d'essais amixon® permet de préparer et de réaliser des essais de mélange, des séchages sous vide et des réactions de synthèse avec les produits d'origine dans des conditions proches de la réalité. Les grandeurs de procédé pertinentes peuvent ainsi être relevées systématiquement et les relations procédé étudiées tôt. Toutes les données de procédé importantes sont enregistrées numériquement et documentées dans le rapport d'essai. Les résultats d'essai constituent une base solide pour le dimensionnement de l'appareil de production, la définition de limites d'exploitation sûres, le calcul des coûts ainsi que la conduite industrielle ultérieure du procédé.