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20 novembre 2014
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Les caractéristiques de la détection des gaz inflammables

Nous recevons souvent des questions sur les gaz inflammables et sur la possibilité de les détecter. C'est pourquoi le blog de cette semaine examine certaines des caractéristiques qu'il est important de comprendre et de connaître avant d'envisager la possibilité de les détecter.

Lepoint d'éclair est la température au-dessus de laquelle la vapeur se dégage à un taux suffisant pour former un mélange explosif avec l'air. Les liquides dont le point d'éclair est inférieur aux températures ambiantes normales dégagent automatiquement de la vapeur en volume suffisant pour former un mélange explosif ; une fuite de ces liquides est donc potentiellement aussi dangereuse qu'une fuite de gaz inflammable. Certains carburants tels que le diesel ou les carburéacteurs ont des points d'éclair relativement élevés (>52°C ou >32°C respectivement) et les accumulations de vapeur ne peuvent donc être détectées que lorsque les températures ambiantes dépassent ce niveau.

Lamasse moléculaire d'un composé est la somme des masses atomiques des espèces telles qu'elles sont indiquées dans la formule moléculaire. (Dans la pratique, les chimistes utilisent indifféremment les termes masse moléculaire, poids moléculaire, masse de la formule et poids). La connaissance de la masse moléculaire d'une substance permet de juger si un gaz ou une vapeur s'accumulera à un niveau élevé ou faible lors de son rejet (c'est-à-dire s'il est plus léger ou plus lourd que l'air), et permet également de convertir la concentration massique (mg/m3) en mesures volumétriques (ppm).

Ladensité de vapeur ou densité relative est une mesure de la densité d'un gaz ou d'une vapeur par rapport à l'air. Elle est calculée en divisant le poids moléculaire du gaz par celui de l'air (28,80). Les gaz ou les vapeurs dont la densité de vapeur est inférieure à un sont plus légers que l'air et ont tendance à s'élever à partir du point de fuite ; ils peuvent donc être facilement dispersés ou piégés à un niveau plus élevé. Les gaz ou les vapeurs dont la densité de vapeur est supérieure à un sont plus lourds que l'air et ont tendance à descendre à des niveaux inférieurs. Ces gaz lourds peuvent rester longtemps piégés dans les conduits, les puits d'inspection, etc., prêts à exploser dès qu'une source d'inflammation est introduite. Il convient de noter que le comportement de dispersion des gaz et des vapeurs est également influencé par la température ambiante, la température de stockage, la pression ambiante, la pression de stockage, la ventilation ou la configuration des vents, etc.

Pression de vapeur. Pour évaluer le risque d'inflammabilité d'une substance spécifique, il est extrêmement utile de connaître sa pression de vapeur. Toute matière liquide ou solide à la température atmosphérique a une phase vapeur et la proportion de vapeur dans l'air environnant dépend de la température. Lorsque la température atmosphérique augmente, la proportion de vapeur qu'elle peut contenir augmente. Lorsque la pression de vapeur d'une substance atteint la pression atmosphérique, la substance est à son point d'ébullition. La pression de vapeur est généralement exprimée en millimètres de mercure (mmHG), en atmosphères (atm) ou en kiloPascals (kPa). La pression atmosphérique normale au niveau de la mer est de 760 mmHG, 1 atm ou 101,325 kPa.

La concentration maximale d'une substance dans l'air à une température donnée peut être calculée à partir de sa pression de vapeur à cette température. Cela signifie que nous pouvons évaluer si une substance peut donner lieu à une concentration inflammable à cette température. Pour la plupart des substances, la fiche de données de sécurité indique sa pression de vapeur (généralement définie à 25°C).

La connaissance de la pression de vapeur d'une substance nous permet de calculer si une quantité suffisante de vapeur peut être émise pour créer un risque d'explosion dans l'environnement dans lequel la substance est utilisée.

Pour calculer la concentration de vapeur dans l'air, divisez la pression de vapeur de la substance par la pression ambiante (normalement 760 mmHg) et multipliez par 100 pour obtenir un % de volume (assurez-vous d'abord que les pressions sont exprimées dans les mêmes unités).

Par exemple :

Pour le Caprolactone Monomère, la quantité de vapeur dans l'air à 25°C = 0,0013% volume est égale à 13ppm. Cette concentration est bien inférieure à la limite inférieure d'explosivité (LIE) de cette substance.

Ce calcul montre que dans des conditions ambiantes normales, une quantité de monomère de caprolactone émettrait des niveaux de vapeur insuffisants pour créer un risque d'inflammabilité.

 

Vous trouverez de plus amples informations dans la section "gaz parlant".

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