Les dix premiers alcanes sont :

CH4 méthane (gaz)_C6H14hexane (liquide)
_C2H6éthane (gaz) C7H16 heptane (liquide)
_C3H8propane (gaz) C8H18 octane (liquide)
_C4H10butane (gaz) C9H20 nonane (liquide)
C5H12 pentane (liquide) C10H22 décane (liquide)

Les alcènes sont similaires mais leur structure moléculaire comprend des doubles liaisons (par exemple, l'éthylène et le propylène). Ils ont plus d'énergie par molécule et brûlent donc plus fort. Ils sont également plus précieux dans la fabrication d'autres produits chimiques, notamment les plastiques. Les alcynes contiennent des liaisons triples (l'acétylène en est un exemple), utilisées pour le soudage des métaux. Les composés ci-dessus sont tous connus sous le nom d'aliphatiques, ce qui signifie que les atomes de carbone sont tous étirés en ligne. Les hydrocarbures aromatiques tels que le benzène ont une structure moléculaire en anneau, donc moins d'hydrogène par atome de carbone et brûlent donc avec une flamme fumante.

Lorsque les hydrocarbures brûlent, ils réagissent avec l'oxygène de l'atmosphère pour produire du dioxyde de carbone et de la vapeur d'eau. Si la combustion est incomplète parce qu'il n'y a pas assez d'oxygène, il en résulte également du monoxyde de carbone.

Les composés organiques plus complexes contiennent des éléments tels que l'oxygène, l'azote, le soufre, le chlore, le brome ou le fluor et si ceux-ci brûlent, les produits de la combustion comprendront des composés supplémentaires. Par exemple, les substances contenant du soufre, comme le pétrole ou le charbon, produisent du dioxyde de soufre, tandis que celles contenant du chlore, comme le chlorure de méthyle ou le chlorure de polyvinyle (PVC), produisent du chlorure d'hydrogène.

Dans la plupart des environnements industriels où il existe un risque d'explosion ou d'incendie en raison de la présence de gaz ou de vapeurs inflammables, un mélange de composés est susceptible d'être rencontré. Dans l'industrie pétrochimique, les matières premières sont un mélange de produits chimiques, dont beaucoup se décomposent naturellement ou peuvent être modifiés par traitement. Par exemple, le pétrole brut est séparé en de nombreuses matières par fractionnement (ou distillation fractionnée) et par "craquage". Le fractionnement consiste à éliminer les gaz très volatils à des températures où ils sont seuls à être volatils, puis à des températures plus élevées où les composés plus lourds sont volatils et enfin à des températures encore plus élevées pour les hydrocarbures plus gros. Le craquage consiste à briser les grosses molécules d'hydrocarbures par la chaleur et l'action catalytique pour former des molécules d'hydrocarbures plus petites.

Inertage

Afin d'éviter les explosions lors des opérations d'arrêt et de maintenance, de nombreux procédés industriels utilisent une procédure d'inertage. Remplissez un récipient d'hydrocarbures gazeux avec de l'air et, à un moment donné, le mélange deviendra explosif et dangereux. Utilisez un processus en deux étapes où l'hydrocarbure est remplacé par de l'azote, puis l'azote est remplacé par de l'air, et à aucun moment vous ne risquez l'explosion. C'est ce qu'on appelle la purge d'un navire (par exemple un pétrolier ou des réservoirs de stockage sur un pétrolier). La purge des hydrocarbures est une pratique courante avant d'effectuer des travaux de maintenance ou de réparation. Avant l'entrée du personnel, le navire doit être purgé avec de l'air respirable. Crowcon dispose d'une instrumentation spéciale pour surveiller l'ensemble de ce processus afin de garantir une inertage efficace et d'alerter les opérateurs de la présence de mélanges potentiellement dangereux d'air, d'azote et d'hydrocarbures pendant les opérations de maintenance.

Normes définissant la concentration de la LIE

Les procédures de sécurité visent généralement à détecter les gaz inflammables avant qu'ils n'atteignent leur limite inférieure d'explosivité. Il existe deux normes couramment utilisées qui définissent la concentration "LIE" pour les substances inflammables : ISO10156 (également référencée dans la norme remplacée EN50054), et IEC60079-20-1:2010. La CEI (Commission électrotechnique internationale) est une organisation mondiale de normalisation. Historiquement, les niveaux d'inflammabilité ont été déterminés par une seule norme : ISO10156 (Gaz et mélanges de gaz - Détermination du potentiel d'incendie et du pouvoir oxydant pour la sélection des sorties de robinets de bouteilles).

Les normes CEI et UE (européennes) (CEI60079 et EN61779) définissent les concentrations LIE mesurées à l'aide d'une concentration de gaz "agitée" (par opposition à la méthode du gaz "immobile" utilisée dans la norme ISO10156). Il a été démontré que certains gaz/vapeurs sont capables d'entretenir un front de flamme à des concentrations de combustible plus faibles lorsqu'ils sont agités que lorsqu'ils sont immobiles. De légères différences dans les résultats du volume 100%LEL. Elles sont dues au fait que la distance moyenne entre une molécule en combustion et une molécule non brûlée est un peu plus faible lorsque le gaz est agité. Les LIE résultantes varient légèrement entre les deux normes pour certains gaz/vapeurs.

Le tableau de la page suivante montre certaines des différences notables des valeurs de LIE entre les deux normes. On peut clairement voir que la LIE de 50 % de méthane dans la norme EN60079 correspond à une concentration en volume de 2,2 % dans l'air, contre 2,5 % en volume dans la norme ISO10156. Par conséquent, si un détecteur est étalonné selon la norme EN60079 en utilisant un mélange de méthane à 50 % de la LIE fabriqué selon la norme ISO 10156, une erreur de sensibilité de 13,6 % se produirait, ce qui pourrait invalider l'étalonnage. L'erreur pourrait même être plus importante pour les détecteurs infrarouges non linéaires.

La directive européenne ATEX (couvrant la certification et l'utilisation d'équipements en atmosphères inflammables), stipule que les fabricants et les utilisateurs doivent se conformer à la norme EN61779. La politique de Crowcon est d'appliquer les nouvelles valeurs de LIE en Europe et dans les territoires qui adhèrent aux normes européennes. Toutefois, comme l'ancienne norme est toujours utilisée aux États-Unis et sur d'autres marchés, nous continuerons à étalonner selon la norme ISO 10156 dans ces territoires. Les produits Crowcon certifiés ATEX/IECEx seront fournis étalonnés selon les normes IEC60079/EN61779 (c'est-à-dire que les capteurs de méthane seront étalonnés de telle sorte que 100% LIE = 4,4% volume). Les produits certifiés UL/CSA seront étalonnés conformément à la norme ISO10156 (c'est-à-dire que les capteurs de méthane seront étalonnés de manière à ce que 100 % LIE = 5 % du volume), à moins qu'un client ne stipule le contraire.

Niveaux d'alarme

Les systèmes de détection de gaz inflammables sont conçus pour déclencher des alarmes avant que les gaz/vapeurs n'atteignent une concentration explosive. En général, le premier niveau d'alarme est fixé à 20 % de la LIE (bien que certaines industries préfèrent une LIE de 10 %, notamment les entreprises pétrolières et gazières). Les deuxième et troisième niveaux d'alarme varient en fonction du type d'industrie et d'application, mais sont généralement fixés à 40 % LIE et 100 % LIE respectivement.