Explosions de poussières et de mélanges hybrides : étude paramétrique et relation entre la cinétique de combustion et la violence de l'explosion

Dust and hybrid mixtures explosions : parametric study and link between combustion kinetic and explosion violence/

• Auteur / Autrice : Mamadou Traore
• Direction : Dominique Thomas, Laurent Perrin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés et des produits
• Date : Soutenance le 03/04/2007
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
• Ecole(s) doctorale(s) : RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences du génie chimique (Nancy)
• Jury : Président / Présidente : André Laurent
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Dominique Thomas, Laurent Perrin, André Laurent, Pierre Guigon, Bernard Veyssiere, Jean-Michel Dien, Jean-Léon Houzelot, Stéphane Leclere
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Pierre Guigon, Bernard Veyssiere

Mots clés

Mots clés contrôlés

Explosions

Combustion

Cinétique chimique

Mélanges (chimie)

Mesures de sécurité

Coups de poussières

Mots clés libres

Sécurité

Explosions

Poussière

Mélange hybride

Activité de l'eau

Cinétique de combustion

Modélisation

Résumé

Les risques liés aux explosions de poussières, de par leur fréquence et leur gravité, sont élevés. Nous avons donc essayé de comprendre ce phénomène par le biais d’une étude paramétrique sur l’inflammabilité (concentration, température et énergie minimales d’inflammation) et l’explosivité des poussières (surpression maximale et vitesse de montée en pression) vis-à-vis de poussières aussi bien métalliques (aluminium) qu’organiques (sucre glace et polyéthylène). Les influences de la concentration, la granulométrie, la teneur en eau et en solvant (mélanges hybrides) sur la sensibilité et la sévérité des explosions de poussière ont été étudiées. Nous avons par exemple mis en évidence un accroissement de l’explosivité des poussières en présence de solvant. Ces études paramétriques ont permis d’initier une modélisation de l’explosion poussière en reliant la cinétique de combustion à la violence des explosions

Dust explosions risks linked with their occurrence and their gravity are very high. In consequence, we try to understand this phenomenon by studying the influence of various parameters on the dust inflammability (minimum inflammation concentration, temperature and energy) and dust explosivity (maximum overpressure and rate of pressure rise) for both metallic (aluminium) and organic (icing sugar and polyethylene) dusts. Concentration, particle size distribution, water and solvent (hybrid mixtures) contents influences on dust explosion sensibility and severity have been studied. For example, we observed an increase of dust explosivity in the presence of solvent. Thanks to these parametric studies, we initiated a dust explosion modelling by linking combustion kinetic and explosion violence