Substances explosibles à l'état de poussière

« Staubexplosiv » désigne la propriété de fines particules solides de former des mélanges poussière-air explosibles. La condition préalable est une granulométrie suffisamment fine ainsi qu'une certaine concentration de poussières dans l'air. Une source d'inflammation peut enflammer le mélange. Il s'ensuit une combustion rapide avec une augmentation de pression.

L'explosivité des poussières concerne de nombreuses poudres organiques et inorganiques. Des exemples sont le sucre, la farine, la poussière de bois, les plastiques, les métaux et les matériaux de batteries. Sont déterminantes la taille des grains, l'humidité, la teneur en oxygène et la turbulence.

Dans le génie des procédés, les substances explosibles sous forme de poussières sont classées selon les normes ATEX et EN. Les grandeurs caractéristiques importantes sont la valeur K_st, la pression maximale d'explosion et l'énergie minimale d'inflammation. Les mesures de protection possibles sont la mise à la terre, le dépoussiérage, l'inertage, la décharge de pression d'explosion et la protection constructive contre les explosions.

Pour les produits en vrac à poussières explosibles, il existe quelques formules d'ingénierie essentielles, utilisées dans les normes, les expertises et lors de la conception des appareils. Beaucoup de ces grandeurs caractéristiques proviennent d'essais d'explosion réalisés dans l'appareil sphérique de 20 litres ou dans une enceinte cubique de 1 mètre cube et sont déterminées empiriquement.

K_st = (dP/dt)_max⋅ V^1/3

• Valeur K_st (indice d'explosion des poussières)
• (dP/dt)_max est le taux maximal d'augmentation de pression
• V est le volume d'essai

La valeur K_st ainsi déterminée est normalisée indépendamment du volume et permet la comparaison des poussières. On distingue les classes d'explosion de poussières:

• St 0: K_st = 0 (non explosif)
• St 1: 0–200 bar·m/s (p. ex. farine, sucre)
• St 2: 200–300 bar·m/s
• St 3: > 300 bar·m/s (p. ex. aluminium, magnésium)