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pour la sécurité et l´environnement
Chapitre 1
Technologie PROTEGO®
• Arrête-fl ammes
• Soupapes
• Accessoires de réservoirs
Edition 2009
Vue d‘ensemble des applications
La structure du nouveau catalogue de PROTEGO® est modulaire. Ce premier chapitre présente l‘entreprise et propose, dans ses sections sur les principes techniques et la sécurité en pratique, des connaissances de base sur la conception et les applications des équipements PROTEGO®. Il vous permet ainsi d‘orienter les choix.
Une fois orienté, l‘utilisateur peut se reporter à ceux des chapitres 2 à 8 qui l‘intéressent. Il y trouvera une description détaillée des produits.
Domaines typiques d‘application
Domaines d‘application particuliers
Domaines insolites d‘applicationParcs à réservoirs et installations de ravitaillementRéinjection de gaz de stations serviceInstallations de combustionProcédés industriels des installations chimiques et pharmaceutiques Installations de biogazStations d‘épuration, traitement des eaux usées
Stérilisation d‘aliments sous videFabrication de wafer (électronique)Désaérage de puits de mines comblésFabrication de vitamines (biotine)Fabrication de pâte dentifrice
Cliniques: alimentation en gaz hilarantBonde de sol anti-explosion sur héliport Stockage de tonneaux de whiskyProduction d‘alcool de grain
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•••
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PROTEGO® – présentation de l‘entreprise 4
Principes techniques 6 Arrête-fl ammes.....................................................................................................................................................................6
Soupapes de surpression et dépression.............................................................................................................................11
Soupapes de surpression et dépression avec arrête-fl ammes intégrés............................................................................ 16
Calcul des débits de respiration des réservoirs de surface - Principes de calcul et de conception................................... 18
Exemples pratiques d’installations sûres 26 Parcs de réservoirs de raffi neries et d‘installations chimiques...........................................................................................27
Procédés industriels d’installations chimiques et pharmaceutiques...................................................................................28
Installations de combustion de COV...................................................................................................................................29
Construction navale, plateformes de forage et postes de chargement.............................................................................. 30
Techniques de récupération des gaz dans les décharges, les installations de biogaz et de traitement des eaux usées...31
Arrête-fl ammes intégrables à des appareils.......................................................................................................................32
Présentation des produits et services 33 Events, arrête-fl ammes antidéfl agration (bout de ligne) ....................................................................................................33
Arrête-fl ammes antidéfl agration en ligne............................................................................................................................33
Arrête-fl ammes antidétonation en ligne..............................................................................................................................33
Soupapes de surpression et dépression en bout de ligne................................................................................................. 34
Soupapes de surpression et dépression en ligne.............................................................................................................. 34
Soupapes de surpression et dépression avec arrête-fl ammes intégrés............................................................................ 34
Accessoires de réservoirs et équipements spéciaux......................................................................................................... 34
Service après-vente et pièces détachées.......................................................................................................................... 35
Annexes 36 Règlementation, législation, normes et littérature technique..............................................................................................36
Glossaire............................................................................................................................................................................ 38
Conseils pour le choix d‘un arrête-fl ammes....................................................................................................................... 47
Matériaux, défi nitions et facteurs de conversion................................................................................................................ 48
Fiche de dimensionnement d‘appareils PROTEGO®......................................................................................................... 49
Table des matières
3pour la sécurité et l´environnement
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PROTEGO® – présentation de l‘entreprise
PROTEGO® - pour la sécurité et l’environnement vous bénéfi ciez des conseils de nos ingénieurs spécialisés dès les phases du projet. Nous assurons, grâce à un réseau international de partenaires, de la conception à la mise en œuvre, des installations sûres dans leurs utilisations.
Des séminaires et des formations axés sur les produits ont lieu sur le site de Braunschweig. Ils permettent de soutenir, par des essais pratiques, les exposés théoriques. Des séminaires proches des clients ont également lieu, avec des informations à jour sur les techniques de sécurité et les champs connexes.
Les produits sont développés en étroite collaboration avec les utilisateurs, les instituts techniques et les autorités d‘homologation. Le centre de recherche et développement PROTEGO® - le plus grand au monde de son type - ne permet pas seulement de poursuivre le développement de nos produits. Il est également disponible pour des projets de recherche généraux et des développements spécifi ques à nos clients. Des diamètres nominaux jusqu‘à DN 1000 ainsi que des pressions et des températures plus élevées sont, de ce fait, possibles.
Braunschweiger Flammenfi lter est une entreprise familiale qui développe, depuis plus de 50 ans, des arrête-fl ammes, des soupapes et des accessoires de réservoirs pour l‘industrie. Les marques PROTEGO® et FLAMMENFILTER®, protégées internationalement, sont devenues synonymes de qualité et de fonctionnalité.
PROTEGO® propose un programme complet d‘arrête-fl ammes, de soupapes et d‘accessoires de réservoirs qui répond aux besoins du marché. Nos produits sont utilisés dans les secteurs industriels les plus variés: parcs de réservoirs de combustibles, civils ou militaires; procédés industriels chimiques et pharma-ceutiques; installations de combustion d‘effl uents; installations de traitement de biogaz, gaz de décharges, traitement d‘eaux usées; construction navale, plateformes de forage et postes de chargement. Les produits PROTEGO® sont des systèmes de sécurité, autonomes ou intégrés à d‘autres appareils. Ils sont également utilisés en génie climatique pour les enceintes à empoussiérage contrôlé, la stérilisation des aliments, les installations de peinture, l‘industrie aéronautique, en bref, partout où des vapeurs explosibles peuvent se former et partout où l‘on a besoin de réducteurs basse pression particulièrement sensibles.
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La qualité des produits est documentée selon des normes internationales. Les normes DIN ISO 9001/2008 et DIN ISO 14001 sont, depuis longtemps, mises en œuvre et vécues activement.
La qualité de la production conforme à ATEX est un sceau de fi abilité. En plus, nous ajoutons le symbole du gouvernail pour les applications marines avec l‘agrément „FM“ qui indique la conformité aux exigences internationales. Plus de 5000 agréments et un travail quasi quotidien avec les institutions internationales de vérifi cation et d‘homologation leur ont fait reconnaître notre compétence et la confi ance que nous méritons.
PROTEGO® est, aujourd‘hui l‘un des leaders du marché mondial sur lequel nous opérons avec un réseau d‘agences et de fi liales. Le groupe compte plus de 50 agences ainsi que 11 fi liales sur les marchés les plus importants partout dans le monde. Grâce à nos agences régionales, nous sommes à même de fournir au plus vite nos produits, pièces détachées et prestations de service sur les différents marchés.
Dans le secteur de la sécurité et de la protection de l‘environnement, PROTEGO® est synonyme de:
• Produits novateurs
• Maîtrise technologique
• Conseil et service techniques
• Partenaire en résolutions de problèmes
• Flexibilité
• Qualité de produits
• Respect des délais
• Solidité
PRO safety - PRO tection - PROTEGO®
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PROTEGO® WORLD TEAM
PROTEGO® et FLAMMENFILTER® sont des marques déposées de Braunschweiger Flammenfi lter GmbH.
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Principes techniquesArrête-fl ammes
DéveloppementUn arrête-fl ammes, sur une installation présentant un risque d‘explosion, protège des effets des explosions. Depuis la lampe de sûreté à fi ltre de Davy, qui limita, au début du 19e siècle, les explosions de grisou dans les mines, des solutions ont été développées pour accroître la sécurité des installations de la chimie des hydrocarbures qui utilisent des mélanges de gaz autrement plus dangereux.
Le ravitaillement des premières voitures imposa la création des stations service. Le risque d‘infl ammation des vapeurs explosibles composées d‘hydrocarbures et d‘air qui se formaient au-dessus des réservoirs et des pompes des stations service posaient bien sûr problème. Les exigences d‘une utilisation sûre en atmosphère dangereuse ont poussé les grandes sociétés pétrolières à mettre au point des appareils de sûreté pour les applications civiles ou militaires.
Les „pots“ et „lits de graviers“, installés sur les pompes, permirent de premiers succès. Le gravier arrêtait l‘explosion issue de l‘atmosphère ou de la tuyauterie raccordée et éteignait la fl amme. Le réservoir était protégé. Les graviers avaient toutefois l‘inconvénient d‘un pouvoir d‘extinction non reproductible et provoquaient des pertes de charge élevées. Dès 1929, un brevet proposait de remplacer le pot à graviers par des bandes d‘acier enroulées (fi gure 1a). Conjointement au développement d’amortisseurs de chocs brevetés, un accessoire de tuyauterie de protection fut mis au point, qui avec des pertes de charge aussi faibles que possible, pouvait bloquer des processus de combustion même détonants. L‘arrête-fl ammes antidétonation PROTEGO® – mis au point par Robert Leinemann – était né (fi gure 1 b). Il ne reçut son nom que beaucoup plus tard, lorsqu‘en 1954 Robert Leinemann, fonda la société Braunschweiger Flammenfi lter.
La chimie, poursuivant son développement, posa aux appareils de protection des problèmes plus différenciés. S‘ajoutèrent à cela les exigences de protection de l‘environnement. Les gaz dégagés par les processus durent être éliminés et conduits dans des installations de combustion pour satisfaire à la législation sur la protection de l‘air. Le mélange, en permanence ou parfois explosif, était alors conduit fonctionnellement à une source d‘infl ammation. Des mesures particulières durent être prises pour faire face à ces nouveaux dangers. Les arrête-fl ammes PROTEGO® qui, par un développement permanent, répondent toujours aux règles de l’art de la technique, offraient alors une protection fi able aux installations.
Figure 1b: arrête-fl ammes antidétonation PROTEGO® avec amortisseurs de chocs
Figure 1a: FLAMMENFILTER® fait de bandes d‘acier enroulées
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Figure 2: défl agration atmosphérique
Figure 4: brûlage stabilisé, brûlage continu
Figure 3: défl agration en enceinte
Phénomènes de combustion
Un mélange explosif peut brûler de différentes façons. Différents facteurs infl uencent le phénomène, par exemple : la compositi-on chimique du mélange, la possibilité d‘ondes de choc, une précompression, la confi guration géométrique de l‘enceinte de combustion ainsi que la vitesse de propagation de la fl amme.
Pour les arrête-fl ammes, les phénomènes de combustion dé-terminants sont défi nis par des normes internationales:
Explosion: est un terme générique désignant une réaction brusque d‘oxydation ou de décomposition entraînant une élé-vation de température, de pression ou les deux simultanément [voir également EN 1127-1:1997].
Défl agration: une explosion se propageant à une vitesse sub-sonique [EN 1127-1:1997]. Selon l‘extension géométrique du volume de combustion, on distingue trois types de défl agrations: atmosphériques, en enceinte ou en ligne.
Une défl agration atmosphérique (fi gure 2) est une explosion à l‘air libre sans montée de pression notable.
Une défl agration en enceinte (fi gure 3) est une explosion dans une enceinte fermée (à l‘intérieur d‘une citerne, par exemple) déclenchée par une infl ammation à l‘intérieur du volume.
Une défl agration en ligne (fi gure 5) est une explosion accélé-rée à l‘intérieur d‘une tuyauterie, se déplaçant dans l‘axe de la conduite, avec une vitesse de propagation de fl amme inférieure à la vitesse du son.
Brûlage stabilisé: c‘est un brûlage stable d‘une fl amme stabi-lisée au niveau ou à proximité de l‘élément d‘arrête-fl ammes. On distingue ici le brûlage de courte durée (brûlage stabilisé pendant une durée spécifi ée) et le brûlage continu (brûlage stabilisé pendant un temps indéterminé) (fi gure 4).
Détonation: phénomène explosif se propageant à une vites-se supersonique et se caractérisant par une onde de choc [EN 1127-1:1997]. On distingue ici la détonation stable et la déto-nation instable (fi gure 5).
Une détonation est stable, lorsqu‘elle se propage dans un système confi né sans variation signifi cative de ses caractéris-tiques de pression ou de vitesse (les vitesses types sont com-prises entre 1 600 m/s et 2 200 m/s). Pendant la transition du phénomène de combustion d‘une défl agration à une détonation stable, une détonation est instable. La transition s‘effectue dans une zone spatiale très limitée où la vitesse du front de combus-tion est inconstante et la pression d‘explosion, signifi cativement plus élevée que celle d‘une détonation stable. REMARQUE: la zone de transition est statistiquement variable. Elle dépend, en-tre autres facteurs, de la pression et de la température de ser-vice, du diamètre DN et de la confi guration de la tuyauterie ainsi que du groupe d‘explosion.
7
vitesse du front de fl amme Montée en pression due à la dilatation du mélange brûlé
détonation stable
défl agration amorcée
Zone de transition (DDT)
V → p →
détonation instable L
Figure 5: Défl agration – détonation instable – détonation stable L = distance à la source d‘infl ammationD = diamètre de la tuyauteriev = vitesse de la fl ammep = pression DDT = zone de transition entre défl agration et détonation
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Figure 6: extinction de la fl amme dans l‘interstice de coincement étroit (fl ame quenching) par dissipation de chaleur
Flux d‘énergieà l‘interface
Front de fl amme
Mélange non brûléMélange brûlé
Flux d‘énergie sur la paroi
Le fl ux d‘énergies‘annule
Mélange non brûléMélange brûlé
Flux d‘énergie sur la paroi
Flux d‘énergie vers la cloison à
l‘interface
Front de fl amme Mélange non brûlé
Flux d‘énergie sur la paroi
Mélange non brûléMélange brûlé Front de fl amme
Flux d‘énergieà l‘interface
Principes de baseOn classe les arrête-fl ammes selon les phénomènes de com-bustion (brûlage continu, défl agration, détonation et leurs vari-antes) et le mode d‘installation (bout de ligne, „pré-volume“, en ligne).
On distingue également:
a) les arrête-fl ammes statiques secs b) les arrête-fl ammes statiques humides c) les arrête-fl ammes dynamiques
Mode de fonctionnement a) Arrête-fl ammes statiques secs
Les arrête-fl ammes dont l’élément arrête-fl ammes est fait de protections de disques à ruban (bandes métalliques enrou-lées en spirale) fabriquées avec des interstices de coince-ment de fl ammes d‘une très bonne reproductibilité. Il est pos-sible d‘adapter les dimensions de l‘interstice de coincement à l‘énergie d‘amorçage des vapeurs de produits explosifs.
Un FLAMMENFILTER® est fait de bandes métalliques enrou-lées qui forment un disque arrête-fl ammes à ruban. Les arrête-fl ammes bout de ligne et en ligne PROTEGO®(voir chapitres 2, 3, 4, et 7) mettent en œuvre ce principe d‘extinction de la fl am-me dans des interstices étroits.
Lorsqu‘un mélange s‘enfl amme dans un intervalle compris entre deux parois, la fl amme se propage en direction du mélange non enfl ammé. La dilatation volumique du mélange brûlé précompri-me le mélange non brûlé et accélère la fl amme.
L‘extinction de la fl amme est due au dégagement de chaleur dans l‘interface „s“, à la surface de l‘interstice de coincement, grande comparée à sa largeur „D“, et à la chute engendrée de la température en dessous de celle d‘infl ammation de gaz.
Largeur et longueur de l‘interstice de coincement déterminent la capacité d‘extinction de l‘élément arrête-fl ammes.
Plus l‘interstice est long et étroit, plus sa capacité d‘extinction est grande. Plus l‘interstice est large et court, moins la perte de charge est élevée. L‘expérimentation permet de trouver le meil-leur compromis entre les deux états.
Technologie originale PROTEGO® PROTEGO® a mis au point des arrête-fl ammes statiques secs de protection contre tous les phénomènes de combustion men-tionnés précédemment. La forme de ses appareils est optimi-sée et ils sont certifi és internationalement suivant la procédure d‘essais d‘examen de type (fi gures 7a et b). Le principe est celui du FLAMMENFILTER® que PROTEGO® utilise pour tous ses arrête-fl ammes.
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Figure 7:Disque FLAMMENFILTER® (a) avec largeur et longueur d‘interstice ainsi quune unité arrête-fl ammes PROTEGO® (b) avec disques FLAMMENFILTER® et entretoise.
7b7a
Principes techniquesArrête-fl ammes
F
Longueur d‘interstice
Bande cannelée
Bande cannelée
Bande lisse
Bande lisse
Entretoise
Cage
Longueur d‘interstice
Largeur d‘interstice du ruban Largeur d‘interstice du ruban
Vue de dessus Vue de dessus
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Un arrête-fl ammes (fi gure 8a) est un dispositif monté sur l‘ouverture d‘une enceinte ou sur la tuyauterie de raccordement d‘un système d‘enceintes et qui a pour fonction d‘empêcher la transmission d‘une fl amme tout en permettant l‘écoulement.
L‘élément arrête-fl ammes PROTEGO® (fi gures 8b et 7b) est la partie de l‘arrête-fl ammes dont la fonction principale est d‘empêcher la transmission d‘une fl amme.
Plusieurs disques FLAMMENFILTER® (fi gure 7a) composent avec les entretoises intermédiaires et une cage de l’élément arrête-fl ammes PROTEGO® (fi gures 7b et 8b).
Selon les exigences qui résultent des conditions d’installations, de maintenance et d‘exploitation de l’arrête-fl ammes, on utilise des arrête-fl ammes antidéfl agration ou antidétonation. Une qualifi cation supplémentaire pour brûlage stabilisé (de courte durée ou continu) peut être exigée en fonction du mode de fonctionnement.
Défi nition 1.
2.
3.
4.
9
Figure 8: arrête-fl ammes PROTEGO® (a) et l’élément d‘arrête- fl ammes PROTEGO® (b - construction modulaire)
8a
8b
b) Arrête-fl ammes statiques humides Un arrête-fl ammes statique humide est un système plongeur qui fonctionne sur le principe du siphon et dans lequel le liquide arrête-fl ammes éteint les fl ammes d’une défl agration ou de détonation. On distingue deux systèmes:
1. Arrête-fl ammes antidétonation à produit liquide: le fl uide de service est utilisé comme liquide arrête-fl ammes et forme le système à plongeur. L‘arrête-fl ammes antidétonation à produit liquide PROTEGO® s‘utilise comme arrête-fl ammes antidétona-tion en ligne ou en bout de ligne (→ chapitre 5).
2. Arrête-fl ammes hydraulique : Le débit d‘effl uent gazeux est réparti sur des tubes plongeurs et traverse un volume d’eau, utilisé comme liquide arrête-fl ammes, en très fi nes bulles défi -nies. Il est donc protégé contre la transmission d‘une fl amme. Le joint hydraulique PROTEGO® (→ chapitre 8) fonctionne en protection antidéfl agration, antidétonation et brûlage continu. Il est conçu pour répondre à des cas spéciaux.
Les joints hydrauliques PROTEGO® s‘utilisent aussi bien en ligne que comme récipient collecteur et protection anti-refoulement de conduites collectrices d‘évacuation de gaz en amont d‘installations de combustion d‘effl uents gazeux. Des paramètres de sécurité importants doivent être respectés pour garantir la protection exigée contre les explosions.
c) Arrête-fl ammes dynamiques
Un arrête-fl amme dynamique s’installe à un emplacement défi ni où un retour de fl amme doit être bloqué. La vitesse d’écoulement doit alors dépasser avec une marge de sécurité suffi sante, la vitesse de propagation des fl ammes du mélange explosible? Ce principe est en œuvre dans les soupapes à grande vitesse PROTEGO®. La soupape doit, avant que la vitesse d’écoulement en sortie n’atteigne des valeurs critiques, se refermer avec une marge de sécurité incluse.
Dans l‘UE, les arrête-fl ammes sont à marquer CE comme systèmes de protection ayant subi un essai d‘examen de type selon 94/9/CE. Ils sont vérifi és de façon standard selon DIN EN 12874 et certifi és en accord avec les exigences de la norme. Un marquage correspondant permet de vérifi er qu‘un appareil a subi un essai conforme à d‘autres normes internationales.
Groupes d‘explosion
La caractéristique de transmission de fl ammes d‘un gaz varie selon sa nature et sa composition. Les gaz sont, de ce fait, classés en fonction de leur dangerosité dans des groupes d‘explosion. Le critère de classifi cation est l‘IEMS = Interstice Expérimental Maximal de Sécurité (en anglais: MESG) caracté-ristique de la caractéristique de l’infl ammabilité du produit mesu-rée en laboratoire. L‘IEMS est l‘interstice maximal du joint entre les deux parties de la chambre interne d‘un appareil d‘essai qui, lorsque le mélange gazeux interne est enfl ammé dans des con-ditions spécifi ées, empêche l‘infl ammation d‘un mélange gazeux externe à travers un joint de 25 mm de longueur, quelle que soit la concentration du gaz ou de la vapeur dans l‘air essayé. L‘IEMS est une propriété du mélange de gaz donné [EN 1127-1:1997]. REMARQUE : la norme IEC/CEI 60079-1 A défi nit les dispositifs et les méthodes d‘essai. La capacité d‘infl ammation la plus élevée est proche de la concentration stœchiométrique du mélange de gaz/air ou vapeur/air.
Groupe IEMS NEC/ Subst. de réf.
d´explosion [mm] NFPA
I 1,14 < IEMS Méthane
IIA 0,9 < IEMS < 1,14 D Propane
IIB 0,5 < IEMS < 0,9 C Ethylène ouHydrogène
IIC IEMS < 0,5 B Hydrogène
Subdivision du groupe d‘explosion IIB en
IIB1 0,85 < IEMS < 0,9 C Ethylène
IIB2 0,75 < IEMS < 0,85 C Ethylène
IIB3 0,65 < IEMS < 0,75 C Ethylène
Le tableau ci-dessus présente la répartition des substances en fonction de leur IEMS dans les différents groupes d‘explosion (EN 12874, NEC/NFPA).
pour la sécurité et l´environnementKA / 1 / 0809 / FR
PROTEGO: un appareil pour chaque cas d’application
Protection type bout de ligne pour défl agration atmosphérique: évent arrête-fl ammes antidéfl agration en bout de ligne PROTEGO® (chapitre 2)
Protection type bout de ligne pour défl agration atmosphérique et brûlage de courte durée: évents arrête-fl ammes anti- défl agration (bout de ligne) PROTEGO® (chapitre 2)
Protection type bout de ligne pour défl agration atmosphérique et brûlage de courte durée et continu: évent arrête-fl ammes brûlage continu PROTEGO® (chapitre 2)
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Nous vous renvoyons à la littérature spécialisée pour plus d’informations sur les IEMS des différents gaz, d‘autres indices et d‘autres caractéristiques des substances - en particulier aux informations techniques sur les caractéristiques de sécurité. PROTEGO® peut les mettre à disposition en cas d‘impératif par-ticulier.
Des pressions ou des températures plus élevées sont, en gé-néral, plus contraignantes pour les arrête-fl ammes. Les arrête-fl ammes essayés dans les conditions atmosphériques sont agréés et utilisables jusqu‘à 60°C et 1,1 bar absolu. Si la tem-pérature et/ou la pression de service est plus élevée, un essai spécial doit être effectué avec ces paramètres de service.
PROTEGO® propose ainsi des arrête-fl ammes pour les grou-pes d‘explosion mentionnés précédemment pour des pressions (>1,1 bar abs.) et des températures (>60°C) plus élevées quand les conditions de service l‘exigent.
Implantation et conditions d‘installation
Les équipements remplissent des tâches de protection diffé-rentes selon l‘emplacement où ils sont posés:
Sur une ouverture d‘installation à l‘atmosphère ▬► arrête-fl ammes type bout de ligne Sur l‘ouverture d‘un élément à la tuyauterie de raccordement ▬► arrête-fl ammes „pré-volume“ Intégré à la tuyauterie ▬► arrête-fl ammes type en ligne
Un arrête-fl ammes en bout de ligne PROTEGO® protège des défl agrations atmosphériques et du brûlage stabilisé (de courte durée ou continu). Il ne dispose que d’une bride raccordement et ne peut pas s‘insérer dans une tuyauterie. Un arrête-fl ammes en bout de ligne PROTEGO® peut aussi se combiner à une sou-pape de surpression et de dépression (chapitre 5, Soupapes de surpression et de dépression avec arrête-fl ammes).
Implantation Event arrête-fl ammes type bout de ligne Comme composant Protection en ligne
Phénomène de combustion
Défl agration atmo-sphérique
Défl agration atmosphérique et brûlage de courte durée
Défl agration atmosphérique et brûlage de courte durée et continu
Défl agration en enceinte
Défl agration en ligne
Détonation stable et défl agration en ligne
Détonation instable et défl agration en ligne
Exemples d‘application
→ Réservoir, page 27→ Events de respiration, page 29
→ Réservoir → Collecteur d‘effl uents gazeux, page 27→ Installation de combustion, page 28
→ Retour de vapeurs page 30
Produits → chapitre 2 → chapitre 2 → chapitre 2 → chapitre 3 → chapitre 3 → chapitre 4 → chapitre 4
Un arrête-fl ammes „pré-volume“ PROTEGO® est un arrête-fl ammes intégré à un élément de construction (appartenant à cet élément) et qui doit être conçu et testé avec cet élément.
Un arrête-fl ammes en ligne PROTEGO® protège des défl ag-rations ou/et des détonations stables ou/et instables dans les tuyauteries. Il est à intégrer à la tuyauterie et ne s‘utilise pas en bout de ligne.
L‘emplacement de l‘arrête-fl ammes se choisit pour respecter une conformité d’utilisation. Pour un arrête-fl ammes antidéfl ag-ration, il convient de veiller à ne pas dépasser un rapport L/D maximal. admissible (L=distance de la source d‘infl ammation à l‘arrête-fl ammes, D=diamètre de la tuyauterie). L‘arrête-fl ammes antidéfl agration en ligne ne doit pas se poser trop loin de la source d‘infl ammation. Si la distance est trop grande, une défl agration peut déjà évoluer en détonation. Le rapport L/D maxi. admissible se détermine expérimentalement. Il est indiqué par les notices d‘utilisation.
Sélection
Les arrête-fl ammes doivent être essayés et agréés en fonc-tion de leur mode de fonctionnement. Ils se classent selon le phénomène de combustion et l‘emplacement prévu pour leur utilisation. Les critères de sélection sont décrits dans les chapit-res correspondants. Des solutions sur mesure, répondant aux différents cas d‘utilisation, justifi ent les différentes variantes et la variété des types. Grâce à leur construction modulaire, les ap-pareils PROTEGO® sont généralement faciles d‘entretien. Des subtilités de conception particulières (amortisseurs de chocs ou tube de choc SWGTE, Shock Wave Guide Tube Effect, breve-tés) permettent des débits importants en minimisant les pertes de charges générées.
Protection antidéfl agration en enceinte: Arrête-fl ammes antidéfl agration pré-volume PROTEGO® (chapitre 3)
Protection en ligne antidéfl agration: Arrête-fl ammes antidéfl agration en ligne PROTEGO® (chapitre 3)
Protection en ligne contre défl agration et détonation stable: Arrête-fl ammes antidétonation en ligne PROTEGO® (chapitre 4)
Protection en ligne contre défl agration et détonation stable et instable: Arrête-fl ammes antidétonation en ligne PROTEGO® (chapitre 4)
Principes techniquesArrête-fl ammes
KA / 1 / 1109 / FR
Développement Un réservoir fermé ou une citerne de stockage de liquide doit présenter une ouverture permettant à la pression de se décharger, de façon à éviter au récipient d’exploser. Il est, de même, nécessaire de compenser les dépressions qui résultent des soutirages pour éviter au réservoir de s’imploser. Une surpression ou une dépression (un „vide“) peut, par exemple, se présenter lors d‘un remplissage, d‘un soutirage, d‘un nettoyage à la vapeur, l‘arrivée d‘un gaz inerte ou d‘effets thermiques. On peut l‘obtenir par exemple par un raccordement ne pouvant être fermé à un réseau de respiration sans pression ou à une ouverture de respiration libre à l‘atmosphère. Pour répondre à de tels cas, on utilise des capots de respiration (fi gure 1).
Les vapeurs de produits évacués peuvent être nocives, malodorantes, combustibles ou, tout simplement, des pertes de produit. Elles polluent l‘atmosphère.
Les concentrations de fabrication et stockage, et la pollution de l‘environnement qui en découle, ont tant augmenté dans la première moitié du siècle dernier, que l‘on utilise, au moins dans les pays industriellement développés des soupapes pour fermer les ouvertures à l‘air libre, ne les ouvrant que lorsqu‘une respiration est absolument nécessaire.
Les équipements de ventilation prévus comme soupapes de respiration doivent être installés sans possibilité d’isolement (fi gure 2).
Une soupape doit être simple et robuste, sans commande extérieure, ne pas être sujette aux pannes, avoir un fonctionnement fi able: en maintien et en équilibrage de pression.
Technologie Les soupapes de surpression et dépression PROTEGO® sont équipées de clapets tarés par masse de tarage. Lors d‘une surpression dans le réservoir, le clapet de surpression guidé dans le corps se soulève et libère le gaz dans l‘atmosphère tant que la pression reste supérieure à la pression de tarage (fi gure 3a) ; le clapet se referme ensuite. La charge supplémentaire de surpression maintient une bonne étanchéité du côté dépression. Si le réservoir est en dépression, la pression différentielle sur le clapet de dépression le fait se lever permettant ainsi l’entrée d’air dans le réservoir (fi gure 3b).
Figure 3b: fonctionnement de la soupape en dépression
Figure 3a: fonctionnement de la soupape en surpression
Les soupapes à membrane liquide par tarage et les soupapes pilotées fonctionnent sur le même principe.
Les clapets lestés de soupape peuvent avoir des formes de construction différente. On distingue les clapets de soupape à ouverture rapide «Full Lift» (fi gures 4 et 5 a,b) et les clapets classiques (fi gure 6).
Figure 4: clapet à ouverture rapide «Full Lift» PROTEGO® avec joint par coussin d‘air
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Figure 1: respiration libre de réservoir de stockage type PROTEGO® EH/0S
Figure 2: respiration de réservoir de stockage par soupape de surpression et dépression PROTEGO® VD/SV
Principes techniques Soupapes de surpression et dépression
pour la sécurité et l´environnementKA / 1 / 0809 / FR
Soupapes de surpression et dépression
L‘étanchéité du disque sur le siège de soupape est assurée par un joint à coussin d‘air FEP, métallique ou plat en PTFE – selon la pression de réponse ou l‘application. On obtient la meilleure étanchéité avec un disque métallique rodé sur siège de soupape métallique. Pour de petites pressions de réponse, un joint FEP à coussin d‘air assure une fermeture étanche. L‘étanchéité d‘une soupape PROTEGO® est bien supérieure à ce qu‘imposent les normes courantes (DIN 3230, taux de fuite B0 ou API 2521) et satisfait ainsi aux exigences élevées de protection contre les émissions.
Les soupapes de surpression et dépression à éjection rapide PROTEGO® évacuent le débit avec moins de 10% de surpression par rapport au tarage à pleine ouverture.
Figure 5a: débit avec disque pleine course et joint à coussin d‘air ↓
Figure 5b: débit avec disque pleine course et étanchéité métallique ↑
fermé Débit à pleine course
fermé Débit à pleine course
On l‘obtient en ajustant le diamètre et la hauteur du bord du clapet aux dimensions de son siège rodé de la soupape. Les clapets sont utilisés par des soupapes en ligne et en bout de ligne.
Les soupapes de surpression et dépression à disque normal PROTEGO® est complète, donc le débit maximum (fi gure 6), dès que la différence de pression d‘ouverture atteint 40% (par rapport à la pression de réponse).
Figure 6: débit avec disque normal (plat, avec étanchéité métallique)
fermé Débit normal
Figure 7: caractéristiques d‘ouverture de soupapes avec différence de pression d‘ouverture différente
12
Après réponse, la course et le débit de sortie croissent en fonction de la montée de pression jusqu‘à la course maximale. Si la pression antagoniste de la conduite raccordée du côté de la sortie de la soupape ou, pour une installation en combinaison avec des réducteurs de pression, cette solution stabilise le fonctionnement du système global. Le débit de ces soupapes n‘atteint toutefois pas les valeurs des soupapes à disque pleine course. Ces disques (fi gure 6) sont, pour l‘essentiel, utilisés sur des soupapes en ligne, quand les conditions l‘imposent.
Selon la forme de ces soupapes et des disques, la surpression et la dépression de conception, le débit nominal de la soupape est atteint à des différences de pression d‘ouverture différentes (fi gure 7). Les soupapes PROTEGO® sont conçues de façon standard pour cette technologie de 10%, sauf autre accord.
Avantages de la technologie 10% PROTEGO:
Maintien de pression jusqu‘à une pression peu inférieure à la pression (réservoir) maximale admissible
Réduction maximale des pertes de produit
Réduction des émissions
La sollicitation par le liquide de la soupape à diaphragme PROTEGO® (fi gure 8) porte au-dessus du diaphragme.
La colonne statique de liquide est une mesure de la pression de réponse. Le diaphragme souple chargé par le liquide épouse étroitement la forme du siège de soupape métallique et garantit ainsi une excellente étanchéité. Quand la pression dépasse la pression de réponse, le diaphragme se soulève et libère la section nécessaire au débit de sortie exigé. La souplesse de leur diaphragme fait utiliser ces soupapes aux basses températures saisonnières et, avec diaphragme en FEP, pour des liquides collants ou polymérisant. Les soupapes à diaphragme PROTEGO® sont les seules au monde à pouvoir fonctionner jusqu‘à – 40°C.
Drucksteigerung
Drucksteigerung
↓Surpression
Principes techniques
Pression de la citerne
Point de calcul
Déb
it vo
lum
ique
au
poin
t de
calc
ul
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La soupape pilote PROTEGO® est autonome et évacue le débit sans avoir besoin d’une surpression (fi gure 9). Tant que la commande pilote ne répond pas, la soupape reste étanche. Elle s‘ouvre à pleine course dès qu‘elle répond et libère la section de décharge (pression de réponse = pression d‘ouverture). Jusqu‘à la pression de réponse, l‘étanchéité augmente avec la pression. Une fois le débit évacué et la pression redescendue sous la pression d‘ouverture, la soupape se referme. Les soupapes pilote PROTEGO® s‘utilisent, pour l‘essentiel, comme soupapes de décharge sur les réservoirs à basse température ou lorsque la soupape doit rester particulièrement étanche jusqu‘à la pression de réponse.
Le choix de soupapes de surpression et dépression séparées ou combinées dépend des exigences fonctionnelles du débit de respiration et d‘aération.
Soupapes de surpression et dépression de maintien de pression
Le maintien de pression dans un système en fonction du processus est assuré par des soupapes qui prennent en compte les contraintes de résistance. Au-dessus de 0,5 bar de surpression, on utilise des soupapes de sûreté classiques qui sont à traiter selon EN-ISO 4126 et la directive équipements sous pression (DEP) 97/23/CE, selon API 526 et ASME VIII, div.1 ou d‘autres règlements internationaux. En dessous de 0,5 bar de surpression, le maintien de pression peut s‘effectuer à l‘aide d‘appareils de sécurité qui ne sont pas soumis à la directive sur les équipements sous pression (DEP) mais doivent
Figure 8: soupape à diaphragme PROTEGO® UB/SF-0
répondre à d‘autres critères: étanchéité, protection antigel, faible sensibilité aux défaillances, sans entretien. Les soupapes de maintien de pression à surpression et dépression PROTEGO® remplissent ces exigences avec la meilleureeffi cacité. Grâce à la technologie 10%, leur fonctionnement est sûr et les pertes par émission sont minimales même aux pressions de tarage les plus basses.
Des règlements techniques nationaux et internationaux sur la propreté de l‘air fondent les calculs d‘économies (p.ex. VDI 3479: réduction des émissions, dépôts d‘huiles minérales extérieures à la raffi nerie, directives COV 1999/13/CE et 94/63/CE ou API 2518: Evaporation loss from fi xed roof tanks). Parmi les facteurs infl uant sur la réduction des émissions, citons la forme des réservoirs, la peinture, l‘isolation et le maintien de pression par des soupapes.
Plus la pression de réponse de la soupape est proche de la pression maximale admissible dans le réservoir, meilleurs sont les effets du maintien en pression sur la réduction des pertes de produit (vapeurs). Le volume doit encore être évacué de façon sûre sans que le réservoir casse. La comparaison des pertes de produit pour des différences de pression d‘ouverture différentes démontre les avantages signifi catifs de la technologie 10% par rapport à celle de 40% et, surtout par rapport à une différence de pression d‘ouverture de 100%: La version dont la conception a été particulièrement développée apporte des économies d‘autant plus mesurables que la différence de pression d‘ouverture exigée jusqu‘au débit demandé est faible (fi gure 10).
20 18 14 10
71 65 51 35
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Réd
uctio
n du
% d
’ém
issi
ons
0% = 71% économie théor. maxi. possible
Technologie PROTEGO 10% (disque pleine
course, pression de réponse 18 mbars) = 65%
d‘économie
Technologie 40% (disque normal,
pression de réponse 14 mbars) = 51% d‘économie
Technologie 100% (pression de
réponse 10 mbars) = 35% d‘économie
Réduction d‘émission pour un réservoir d‘essence avec pression maxi. admissible de réservoir de 20 mbars et différentes technologies de soupape
Figure 9: soupape de décharge pilote PROTEGO® PM/DS
13pour la sécurité et l´environnement
Figure 10: comparaison des économies de produit réalisables par rapport à une citerne d‘essence à respiration libre: dans l‘exemple, les pertes de produit à 20 mbars de pression de réservoir admissible et les économies en % pour des différences de pression d‘ouverture différentes après ouverture 0% = jusqu‘à 20 mbars la soupape est fermée: 71 % d‘économie,10% = la soupape ne s‘ouvre que pour une pression de réponse de 18 mbars, 65% d‘économie, 40% = la soupape s‘ouvre pour une pression de réponse de 14 mbars, 51% d‘économie, 100% = la soupape s‘ouvre déjà pour une pression de réponse de 10 mbars, 35% d‘économie
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Soupapes de surpression et dépression de décharge et de respiration de réservoir Les citernes et réservoirs de surface sont soumis aux infl uences des saisons comme le chaud et le froid (le réservoir doit pouvoir respirer). Il convient de tenir compte de ces infl uences en plus d‘autres débits d‘arrivée et de départ, débit de pompes, alimentation en gaz inerte, etc. Ces infl uences se calculent avec une bonne approximation (cf. calcul du débit d‘évent et d‘aération de réservoir pour le dimensionnement des soupapes de surpression et dépression, page 18). La pression d‘ouverture de la soupape ne doit pas dépasser la pression théorique du réservoir. L‘écart à choisir entre la pression de réponse et la pression d‘ouverture est déterminé par la conception et le mode de construction de la soupape. Pour une soupape de décharge classique, sur un réservoir sous pression, la différence de pression d‘ouverture (montée en pression) sera de 10% maxi. (par rapport à la pression de réponse), si la pression de réponse >1 bar de surpression. Pour des pressions de réponse inférieures à 1 bar de surpression, la différence de pression d‘ouverture (montée en pression) peut même atteindre 100 mbars, donc dépasser les 10%. Les soupapes PROTEGO® satisfont, avec la technologie correspondante, aux exigences des soupapes de sûreté classiques dès les pressions de tarage de 0,003 bar (3 mbars) avec des différences de pression d‘ouverture de 10%.
Dans des conditions normales de service, le sectionnement d‘un système d‘évent et d‘aération sur le réservoir doit être impossible. Le système d‘évent et d‘aération doit être dimensionné de telle façon que, dans toutes les conditions de service, la pression théorique du réservoir pour surpression et dépression intérieure ne soit pas dépassée. La soupape de surpression et dépression prévue pour la respiration doit évacuer les débits maximums de pompes, d‘infl uence thermique ou d‘autres sources. Cette soupape est également souvent appelée soupape de respiration.
Si un feu, à l‘extérieur du réservoir, ou le dysfonctionnement d‘un équipement spécial (système de couverture gazeuse) impose un débit d‘évent extrêmement élevé, des soupapes d‘évent d‘urgence (ou de secours) supplémentaires doivent être mises en service, en particulier si le toit du réservoir n‘est pas frangible (fi gure 11).
Si un système de couverture gazeuse est défaillant, du gaz peut entrer à fort débit dans le réservoir. Le système d‘évent doit pouvoir évacuer du réservoir cet excès de gaz sans dépassement de la pression théorique du réservoir.
Figure 11: Event et aération d‘un réservoir par soupape de surpres-sion et dépression PROTEGO® VD/SV-PA (a), évent fonctionnel de tuyauterie collectrice d‘effl uent gazeux (b), aération fonctionnelle par soupape de régulation à azote PROTEGO® ZM-R (c), évent d‘incendie par soupape d‘évent d‘urgence PROTEGO® ER/V (d)
d
b a c
Les soupapes PROTEGO® remplissent les fonctions de main-tien de pression et de décharge mentionnées comme soupape de surpression, de dépression ou de surpression et dépres-sion combinées. La norme EN 14015 les appelle aussi sou-papes d‘équilibrage de surpression, soupapes d‘équilibrage de dépression ou soupapes combinées d‘équilibrage de surpressi-on et de dépression. Emplacement
Les soupapes de bout de ligne PROTEGO® s‘utilisent, en gé-néral, sur des réservoirs, citernes ou des conduites d‘évent. Sur les conduites, on utilise des soupapes en ligne PROTEGO® comme soupapes de débordement, valves de protection anti-refoulement et, dans une mesure limitée, comme soupapes de régulation (proportionnelle). Elles ont l‘avantage d‘une construc-tion simple et robuste. Les soupapes fonctionnent, de plus, sans incident.
Lorsqu‘une conduite peut contenir une atmosphère explosive, on pose, en complément aux soupapes en ligne, des arrête-fl ammes antidétonation, seuls ou en combinaison. Les soupa-pes de bout de ligne doivent, dans ces cas, être protégées par
14
des arrête-fl ammes atmosphériques (→ chapitre 7).
Dimensionnement des soupapes
Pour dimensionner une soupape de surpression et dépression, il est nécessaire de connaître le débit maximum possible, les pressions maximales admissibles ainsi que les données de service (paramètres du processus).
Défi nitions
Pression de réponse = la soupape commence à s‘ouvrir dans les conditions de service = tarage de la soupape à 0 bar de pression antagoniste
Pression d‘ouverture = pression de réponse + pression différenti-elle ouverture - fermeture = la soupape est refermée et étanche
Différence de pression d‘ouverture = montée en pression après réponse jusqu‘au débit nécessaire exigé
Accumulation (ISO) = montée de pression au-dessus de la pres-sion théorique maxi. admissible du réservoir ou de la citerne pour évacuation au débit exigé
Accumulation (EN) = différence entre la pression de réponse de la soupape et la pression du réservoir pour laquelle le débit exigé est atteint (non utilisée dans ce catalogue).
Perte de charge = chute de pression dans la soupape au débit donné
Courbe de perte de charge = graphe de débit = représentation de la perte de charge en mbars en fonction du débit en m3/h
Pression antagoniste = pression en sortie de soupape agissant contre le débit de la soupape, à prendre en compte pour le di-mensionnement
Soupapes de surpression et dépression
Principes techniques
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Etats de fonctionnement des soupapes de surpression et dépression une soupape est dimensionnée de façon optimale quand son point de fonctionnement est sur la courbe de débit, c‘est-à-dire quand le débit théorique de sortie est maximal à ouverture complète sans besoin de montée de pression supplémentaire (soupape ouverte à fond). (Zone de fonctionnement à pleine charge A, fi gure 12). Quand le débit théorique de sortie n‘est pas disponible à la réponse de la soupape, elle ne s‘ouvre pas à fond. Le disque de soupape ne se soulève que brièvement, évacue le volume et se referme quand la pression redescend sous la pression de réponse. La pression de fermeture dépend de l‘exécution du disque et de la géométrie de la soupape. Dans certaines zones de fonctionnement à charge partielle (point de calcul C, fi gure 12), la pleine course n‘est pas atteinte (surdimensionnement de la soupape) ; dans les zones de surcharge (point de calcul B, fi gure 12), une montée de pression supplémentaire est nécessaire après la pleine course pour éliminer le débit (sous-dimensionnement de la soupape). En zone de surcharge, la soupape fonctionne de façon stable, en charge partielle, le fonctionnement instable peut „cliqueter“. Un dimensionnement correct, tenant compte des états de fonctionnement, est absolument nécessaire.
Choix
Le choix d‘une soupape avec les critères précités dépend de son emplacement et de la fonction prévue: surpression, dépression ou surpression et dépression combinées.
Figure 12: points de dimensionnement du graphe de débit
PROTEGO®: un appareil pour chaque application
Pour la respiration de citernes et de réservoirs ▬► PROTEGO® soupape de surpression et/ou dépression en bout de ligne (→ chapitre 5)
Pour citernes, stockage de produits critiques ou protection antigel à garantir ▬► PROTEGO® soupape de surpression et/ou dépression à diaphragme en bout de ligne (→ chapitre 5)
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Emplacement Soupape en bout de ligne Soupape en ligne
Fonction Soupape de surpression
Soupape de dépression
Soupape de surpression et dépression
Soupape de surpression pilote
Soupape de surpression pilote
Soupape de surpression et dépression
Réducteur pour gaz de protection
Exemples → Réservoir, page 27 → Collecteur d‘effl uents gazeux, page 27
Produit → Chapitre 5 → Chapitre 5 → Chapitre 5 → Chapitre 5 → Chapitre 6 → Chapitre 6 → Chapitre 6
Exemple:Pression d‘ouverture PÖ = 20 mbarPression de réponse = 18 mbar (20 mbar - 10%)
A Débit théorique = 3.500 m3/hB Surcharge > théoriqueC Charge partielle < théorique
Il est interdit de dépasser la pression théorique d‘un composant, réservoir ou citerne. Le débit maximal possible doit être éliminéen sécurité par la soupape de façon à ne pas dépasser la pression théorique du composant. Il convient de prévoir des marges de sécurité.
Soupape de décharge ou valve antirefoulement ▬► PROTEGO® soupape de surpression et/ou dépression en ligne (→ chapitre 6)
pour la sécurité et l´environnement
Surcharge
Charge partielle
théorique
Pre
ssio
n d‘
ouve
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PÖ o
u pr
essi
on d
u ré
serv
oir P
T (m
bar)
Débit volumique
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Soupapes de surpression et dépression avec arrête-fl ammes intégré
Développement
Le stockage de produits combustibles ou la transformation de produits chimiques qui peuvent former des mélanges explosifs imposent la protection complémentaire des ouvertures de réservoirs ou de citernes par des arrête-fl ammes. Le problème était de mettre au point un appareil qui associe dans la même enveloppe les propriétés d‘un arrête-fl ammes à celles d‘une soupape.
Un des grands avantages des soupapes PROTEGO® à arrête-fl ammes intégré est la position de leur protection à l‘extérieur: l‘arrête-fl ammes est donc facilement accessible (fi gures 1 et 2).
Les caractéristiques de fonctionnement sont à contrôler soigneusement. Il convient de prévoir la protection contre les défl agrations atmosphériques et/ou le brûlage de courte durée et/ou continu selon les phénomènes de combustion envisageables.
Technologie des soupapes
La technologie et le mode de fonctionnement des soupapes à disque arrête-fl ammes sont ceux des soupapes sans arrête-fl ammes, l‘arrête-fl ammes côté sortie exerçant une pression antagoniste qui n‘infl uence pas le comportement de la réponse mais la différence de pression d‘ouverture. Les graphes de débit tiennent compte de ce facteur. Une description détaillée est donnée page 11, technologie de soupape.
Soupapes de surpression et dépression Une soupape de surpression et dépression avec arrête-fl ammes a les mêmes tâches et fonctions qu‘un modèle sans arrête-fl ammes. Elle est utilisée pour le maintien en pression ou la décharge et la respiration d‘une citerne. Pour une description détaillée, reportez-vous à la page 13, sur les soupapes de surpression et dépression.
Arrête-fl ammes
La soupape est complétée par un élément d‘arrête-fl ammes intégré. Pour le calcul d‘une soupape avec arrête-fl ammes, il convient de prendre en compte le groupe d‘explosion du produit à protéger. La soupape doit être essayée et agréée pour le groupe d‘explosion du produit. La répartition d‘un produit dans un des groupes d‘explosion IIA, IIB3 et IIC s‘effectue en fonction de l‘IEMS des mélanges et il en va de même du classement de la soupape arrête-fl ammes.
La sollicitation par le liquide de la soupape à diaphragme PROTEGO® (fi gure 3) porte au-dessus du diaphragme. La colonne statique de liquide est une mesure de la pression de réponse. Le diaphragme souple chargé par le liquide épouse étroitement la forme du siège de soupape métallique et garantit ainsi une excellente étanchéité. Quand la pression dépasse la pression de réponse, le diaphragme se soulève et libère la section nécessaire au débit de sortie exigé. La souplesse de leur diaphragme fait utiliser ces soupapes aux basses températures saisonnières et, avec diaphragme en FEP, pour des liquides collants ou polymérisant.
La soupape à diaphragme PROTEGO® (fi gures 3 et 3a) offre une protection dynamique contre la transmission de fl amme en brûlage continu et une protection statique intégrée empêchant la transmission de fl amme en cas de défl agration atmosphérique.
16
Figure 1: soupape de surpression et dépression antidéfl agration PROTEGO® VD/TS
Figure 3: soupape à diaphragme antidéfl agration et brûlage continu PROTEGO® UB/SF
Principes techniques
Figure 2: Soupape de surpression et dépression antidéfl agration et brûlage continu PROTEGO® VD/SV-HR
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Figure 4: soupape d‘évent à grande vitesse brûlage continu PROTEGO® DE/S avec soupape de dépression antidéfl agration raccordée PROTEGO® SV/E-S
Figure 3a: essai de durée en brûlage continu avec soupape à diaphragme PROTEGO® UB/SF avec protection arrête-fl ammes
Emplacement
Les soupapes arrête-fl ammes pour respiration à l‘atmosphère sont, fondamentalement, des soupapes de bout de ligne. La chaleur produite en cas de brûlage de courte durée ou continu doit pouvoir se dissiper dans le milieu. S‘il n‘en était pas ainsi, l‘accumulation de chaleur sur l‘élément d‘arrête-fl ammes conduirait à un échauffement intolérable du FLAMMENFILTER® avec, en conséquence, la transmission de la fl amme. Elles sont surtout utilisées sur des citernes et des réservoirs dans lesquels sont stockés ou traités des liquides combustibles et sur les ouvertures de détente de récipients de processus qui font craindre le risque de mélanges explosifs.
Calcul et états de fonctionnement de soupapes
Le calcul et les états de fonctionnement des soupapes de surpression et dépression sont décrits aux pages 14 et 15.
Choix Comme les soupapes de surpression et dépression à arrête-fl ammes PROTEGO® sont fondamentalement des soupapes de bout de ligne, leur choix s‘effectue selon les critères mentionnés et la fonction prévue, soupape de surpression, de dépression ou surpression et dépression combinée.
Une fois établis le groupe d‘explosion des produits et le phénomène de combustion envisageable, l‘appareil peut se sélectionner en considérant la protection contre la transmission de fl amme. Pour le choix d‘une soupape PROTEGO® à arrête-fl ammes, il convient d‘établir s‘il est nécessaire de garantir la protection contre la transmission de fl amme sur défl agration atmosphérique ou contre brûlage continu. La protection contre brûlage continu inclut celle contre les défl agrations atmosphériques. Les soupapes de dépression arrête-fl ammes ne sont pas garanties contre brûlage continu mais toujours antidéfl agration.
PROTEGO®: un appareil pour chaque application
Pour la respiration arrête-fl ammes de citernes et de réservoirs ▬►PROTEGO® soupape de surpression et/ou de dépression bout de ligne
Pour la respiration antigel, arrête-fl ammes de citernes et de réservoirs ▬►PROTEGO® soupape de surpression et/ou de dépression à diaphragme
Emplacement Soupape en bout de ligne
Fonction Soupape de surpression à arrête-fl ammes
Soupape de surpression et dépression à arrête-fl ammes
Soupape de dépression à arrête-fl ammes
Soupape de surpression et dépression à diaphragme avec arrête-fl ammes dynamique
Soupapes à grande vitesse
Ex. d‘application → Citerne, évent d‘urgence / détente d‘urgence, page 27 → Citerne, bateau/ navire citerne,
page 30
Produit → Chapitre 7 → Chapitre 7 → Chapitre 7 → Chapitre 7 → Chapitre 7
17
La soupape à grande vitesse (fi gure 4) a la particularité d‘assurer la protection contre la transmission de fl ammes avec un fl ux sortant entre cône et siège de soupape à partir de +60 mbars de pression de réponse. La soupape à grande vitesse est garantie contre les brûlages continus.
Pour la respiration arrête-fl ammes de bateaux ou navires citernes ▬►PROTEGO® Soupape d‘évent à grande vitesse
pour la sécurité et l´environnementKA / 1 / 0809 / FR
Calcul des débits de respiration de réservoirs de surface - Principes de calcul et de conception
18
La conception et la fabrication de citernes de stockage de liquides combustibles ou non suivent différentes normes. Les normes EN 14015, API 620 ou API 650 appartiennent aux normes les plus largement répandues. Selon la norme, la pression maximale au-torisée dans une citerne pour laquelle le débit à évacuer peut être atteint est différente.
La fi gure 1 présente en synoptique les notions usuelles pour les citernes et les soupapes selon les normes EN 14015, API 620 et API 650. Elle montre clairement, à titre d‘exemple, la con-
Citerne Soupape
Pression d‘ouverture
Pression de service 100 (< Pression théorique)
Pression de réponse
Diff. pression ouvert.
Diff. pression fermet.
Pression fermet.
Pression théorique = Pression de calcul = MAWP (Maximum allowable working pressure) à ne dépasser dans aucun état de travail. En cas d‘incendie ou d‘urgence, la citerne doit être frangible ou équipée d‘une sou-pape de décharge d‘urgence.
Pression d‘ouverture ≤ Pression théorique;
Pression de réponse = 0,9 x Pression d‘ouverture pour technologie 10%.
% de pression théorique = = % de pression p
Pression d‘essai citernes
p>10mbars
Pression théo-rique 100 = pres-sion d‘essai pour
citernes avec p<10mbars
Figure 1: Comparaison des notions de pression concernant citernes et soupapes avec équipement desoupapes de surpression conçues et fabriquées selon diverses normes (p. ex. API 620, API 650 ou EN 14015) - représentation simplifi ée et rapportée à la technologie 10% des soupapes. Voir page 14 les différentes défi nitions de l‘accumulation.
Figure 1A
EN 14015
100
90
110
p
Citerne Soupape
Pression d‘ouverture
OPP (< Pression de
design)Pression de
réponse
Pression fermet.
Internal design pressure= pression de décharge maxi. en conditions de service, d‘incendie ou d‘urgence (pression de décharge maxi. pour la soupape la soupape de décharge d‘urgence). OPP = Operating Pressure = Pression de service.
Pression d‘ouverture ≤ Internal design pressure
Pression de réponse = 0,9 x Pression d‘ouverture pour technologie 10%.
% de MAWP = = %de pression d‘ouver.p
Pression de design
Figure 1B
API 650
100
90
110
p
MAAP= Maximum Allowable Acumulated Pressure = pression de décharge maxi. dans les conditions de fonctionnement (pression de décharge maxi. pour la soupape).Pression de décharge en cas d‘incendie ou d‘urgence à 20% au-dessus de MAWP.
Pression de réponse maxi. admissible = MAWP pour technologie 10%. MAWP = Maximum allowable working pressure.
% de pression de MAWP = = % de la pression de réponse
p
Figure 1C
MAAP (service)
MAAP (feu)
Citerne Soupape
Pression d‘ouverture
OPP (< MAWP)
Pression de réponse
Diff. pression ouvert.
Diff. pression fermet.
Pression fermet.
MAWP(théorique)
API 620
100
90
110
p
120 Pression ouver. d‘incendie
ception de soupapes bout de ligne qui nécessitent une pression différentielle d‘ouverture de 10% seulement jusqu‘à la pression de réponse.
Selon EN 14015 et API 650 (fi g. 1a et 1b), la pression théorique du réservoir ou la MAWP (= Max. Allowable Working Pressure) ne doit pas être dépassée, même en cas d‘incendie ou de dys-fonctionnements. Selon API 620 (fi g. 1c), la soupape doit évacuer au plus tard 10% au-dessus de la pression théorique (en règle générale MAWP) de la citerne le débit de respiration exigé par le
Diff. pression ouvert.
Diff. pression fermet.
Principes techniques
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Citerne Soupape
Pression de réponse pour 10% de diff. de pression d‘ouverture
EN 14015 / API 650
%
100
90
80
70
60
50
40
Soupape de surpression / dépression
10% 40% 100%
Pression fermeture
Pression de réponse pour 40% de diff. de pression d‘ouverture
Pression fermeture
Diff. de pression d‘ouverture maxi.adm. selon DIN/
TRbF
Pression de réponse pour 100% de diff. de pression d‘ouverture
Pression fermeture
Diff. de pression d‘ouverture
(soupape classique)
Pression de (service)
Pression d‘ouverture
PROTEGO 10% Technologie
Soupape
Pression de réponse pour 10% de diff. de pression d‘ouverture
API 620
%
110
100
90
80
70
60
50
Soupape de surpression / dépression
10% 40% 100% 20%
Pression fermeture
Pression de réponse pour 40% de diff. de pression d‘ouverture
Pression fermeture
Pression de réponse pour 100% de diff. de pression d‘ouverture
Figure 2B: dimensionnement selon API 620
Citerne
soupape de décharged‘urgence
120MAAP (feu)
MAAP (service)
MAWP (théo-rique)
Pression d‘ouverture
Pression ouver. en cas
d‘incendie
Pression de réponse
en cas d‘incendie
Pression fermeture
40
Diff. de pression d‘ouverture
(soupape classique)
Diff. de pression d‘ouverture
(soupape classique)
PROTEGO 10% Technologie
Figure 2: Choix de la pression de réponse pour la soupape de surpression ou dépression en tenant compte de la pression théorique du réservoir et de la différence de pression d‘ouverture (par exemple 10%, 40% ou 100%). API 620 utilise la différence de pression admissible d‘ouverture de 20% pour le cas d‘incendie.
Figure 2A: dimensionnement selon EN 14015 ou API 650
débit de pompe et les conditions thermiques. Pour un incendie ou une autre situation d‘urgence, cette norme admet une différence de pression d‘ouverture de 20%, le débit exigé doit donc pouvoir être éliminé après une montée de pression de 20% au-dessus de la MAWP.
La fi gure 2 représente à titre d‘exemple la façon de défi nir la pres-sion de réponse en tenant compte de la pression théorique de la
citerne pour des soupapes à différentielle de pression d‘ouverture différente. Ces exemples s‘appliquent à des soupapes de bout de ligne pour lesquelles n‘intervient aucune autre perte de charge, due, p.ex. à une tuyauterie aval. Pour une citerne selon EN 14015 ou API 650, la pression d‘ouverture de la soupape ne doit pas dépasser la pression théorique (=MAWP) de la citerne.
pour la sécurité et l´environnementKA / 1 / 0809 / FR
V.évent = V.
échauffement + V.remplissage
V.aération = V.
refroidissement + V.soutirage
V.
= 0.25 •V 0.9 • RIéchauffement Tank
V.
= C •V 0.7 • RIrefroidissement Tank
Le calcul du débit maximum d’incidence thermique pour des ré-servoirs à fonds plats est réalisé avec ou sans restriction.
Débit thermique d‘échauffement V.
en m3/h
Débit thermique de refroidissement V.
en m3/h
VTank = 0,7854 * D2 * H
RI est un facteur de réduction pour l‘isolation (voir ISO 28300)
V.
remplissage est le débit maximum de la pompe de remplis-sage en m3/h pris en compte pour le calcul du débit de sur-pression pour des produits de température inférieure à 40°C et une pression de vapeur inférieure à 50 mbar. Pour des produits stocké à plus de 40°C et dont la pression de vapeur est supérieure à 50 mbar, le débit de surpression devra être majoré par le taux d’évaporation.
V.
soutirage est le débit de pompage au soutirage pour le calcul de l‘aération en m3/h.
C=3 pour des produits de pression de vapeur égale à l‘hexane et dont la température de stockage est inférieure à 25°C
C=5 pour des produits à pression de vapeur plus élevée et/ou température de stockage supérieure à 25°C (si la pression de vapeur est inconnue, C=5)
Les formules proposées s‘appliquent aux latitudes 58° à 42°. Pour d‘autres latitudes, se reporter à ISO 28300.
Des infl uences supplémentaires particulières dont il faut tenir compte doivent être énumérées ici à titre d‘exemple:
défaillance de soupapes de régulation d‘azote (traversée de la soupape) – prévoir une soupape d‘évent de secours permettant d‘éliminer le débit supplémentaire de service imprévu.
remplissage de la citerne très chaude et vide avec du produit froid – prise en compte du débit supplémentaire dû au refroidissement brusque pour le calcul de la soupape de dépression.
prélèvement trop important dans la citerne – prise en compte d‘un facteur de sécurité pour le débit d‘aération.
Calcul des débits d‘évent et d‘aération selon TRbF 20 Le calcul des débits d‘évent et d‘aération de citernes construites conformément à EN 14015 se fonde sur les formules proposées par TRbF 20. (p.ex. citernes selon DIN 4119 – citernes verticales de surface à fond plat ou DIN 6608 pour des citernes couchées souterraines ou enterrées).
Calcul des débits d‘air sortant et d‘air entrant selon API 2000 5ème Edition / ISO 28300 Annexe AL‘aération et la ventilation des conduites d‘alimentation des réservoirs des dépôts pétroliers peuvent, suivant la norme ISO 28300, annexe A (autrefois API 2000, 5ème édition) être estimées si les conditions limites fi xées sont remplies (voir ISO 28300, annexe A).
Lorsque c‘est spécifi é et que les citernes sont conçues et fabriquées selon API 650, les débits d‘évent et d‘aération pour le service normal et l‘évent d‘urgence en cas d‘incendie sont à déterminer selon API 2000.
Dans un calcul selon API 2000, on distingue les produits stockés en fonction de leur point de fl amme. Les formules de calcul applicables sont différentes selon que le point de fl amme du produit est <100° F (< 37,8° C) ou >100° F (> 37,8° C):
Le débit volumique V maximum possible en service normal est égal à la somme du débit de la pompe et du débit thermique des infl uences saisonnières. Le calcul de débit d‘aération selon API doit, par ailleurs, à la différence du calcul selon EN 14015 ou TRbF 20, affecte d‘un facteur le débit de pompe et prend en compte le point de fl amme pour le calcul d‘évent.
20
échauffement
refroidissement
La pression de réponse s‘obtient à partir de la pression d‘ouverture diminuée de la différence de pression d‘ouverture de la soupape. Elle est l‘une des caractéristiques de la soupape. Si la citerne répond à API 620, la pression d‘ouverture peut dépasser de 10% la pression théorique de la citerne pour la respiration normale et de 20% pour la respiration en cas d‘incendie. La pression de réponse s‘obtient aussi dans ce cas à partir de la pression d‘ouverture diminuée de la différence de pression d‘ouverture.
Pour déterminer les débits d‘entrée et de sortie, on recourt aux méthodes de calcul proposées par les normes EN 14015 (annexe L), TRbF 20 ou API 2000.
Calcul des débits d‘air sortant et d‘air entrant selon ISO 28300
Le débit volumique V maximum possible est égal à la somme du débit de la pompe et du débit thermique des infl uences saisonnières.
Principes techniques Calcul des débits de respiration de réservoirs de surface - Principes de calcul et de conception
Calcul du débit thermique
V.
= 0,17 x x V EEchauffement HD
-0,52 0,89
V.
= 4,8 x V ARefroidissement 0,71
H = hauteur de citerne en m ; D = diamètre en m; V = volume de citerne en m3
V = volume de citerne en m3
•
KA / 1 / 0809 / FR
Tank
Tank
Calcul du débit d‘évent: Pour les produits de stockage à point de fl amme <37.8°C (<100°F)
V = V
x 2,02 + V
.Thermal Outévent remplissage
Pour des produits de stockage à point de fl amme >100°F (>37,8°C)
V = V
x 1,01 + V
.Thermal Outévent remplissage
Le débit thermique d‘aération V.Thermal Out
est donné par le tableau 2B d‘API 2000 5ème en fonction du volume de la citerne et du point de fl amme. Le débit de pompage V
.remplissage
correspond au débit de remplissage exigé en service.
Formule simplifi ée d‘estimation rapide:
V = 208,2 x F x A 0,82 pour calcul enNm3/hfeu
L‘épaisseur d‘isolant est prise en compte à l‘aide du facteur F indiqué par le tableau 4B.
Aération Aération Thermal in Thermal Out V
> 37,8°C < 37,8°C
m3 Nm3/h Nm3/h Nm3/h
10 1,69 1,01 1,69
20 3,37 2,02 3,37
100 16,90 10,10 16,90
200 33,70 20,20 33,70
300 50,60 30,30 50,60
500 84,30 50,60 84,30
1.000 169,00 101,00 169,00
2.000 337,00 202,00 337,00
3.000 506,00 303,00 506,00
4.000 647,00 388,00 647,00
5.000 787,00 472,00 787,00
10.000 1.210,00 726,00 1.210,00
20.000 1.877,00 1.126,00 1.877,00
25.000 2.179,00 1.307,00 2.179,00
30.000 2.495,00 1.497,00 2.495,00
Citerne Volume
Débit thermique d‘évent et de remplissage (unités métriques)
21
Extrait de 2B API 2000 5e édition
Tableau 2B
V. = V
. x 0,94 + V
.Thermal Inaération soutirage
Le débit thermique d‘aération Thermalin est donné par le tableau 2B d‘API 2000 5ème Edition en fonction du volume de la citerne. Le débit de pompage V
.soutirage
correspond au débit de soutirage de service exigé.
Calcul du débit d‘aération
V = 1107 x F x A 0,82 pour calcul en SCFHfeu
Si la citerne n‘est pas frangible, la conception de l‘évent d‘urgence pour incendie V
.Feuer
répond au tableau 3B d‘API 2000 en fonction de la surface de citerne mouillée.
Aération Aération Thermal in Thermal Out
> 100°F < 100°F
Baril Gallon SCFH Air SCFH Air
100
500
1.000
2.000
4.000
5.000
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
100.000
140.000
160.000
180.000
Citerne Volume
Extrait de API 2000 5e édition
Tableau 2A
4.200
21.000
42.000
84.000
168.000
210.000
420.000
840.000
1.260.000
1.680.000
2.100.000
4.200.000
5.880.000
6.720.000
7.560.000
100
500
1.000
2.000
4.000
5.000
10.000
20.000
28.000
34.000
40.000
60.000
75.000
82.000
90.000
60
300
600
1.200
2.400
3.000
6.000
12.000
17.000
21.000
24.000
36.000
45.000
50.000
54.000
100
500
1.000
2.000
4.000
5.000
10.000
20.000
28.000
34.000
40.000
60.000
75.000
82.000
90.000
SCFH Air
Débit thermique d‘évent et de remplissage (unités anglaises)
Citerne Volume
•
•
•
•
•
•
pour la sécurité et l´environnement
Point de fl amme
Point de fl amme
Point de fl amme
Point de fl amme
Principes techniques Calcul du débit de l’évent d’urgence suivant API 2000, 5ème édition. ISO 28300
KA / 1 / 0809 / FR
22
Event d‘urgence pour incendie(unités métriques)
Débit d‘évent V.
m2 Nm3/h
2 608
4 1.217
6 1.825
8 2.434
15 4.563
25 6.684
30 7.411
35 8.086
45 9.322
60 10.971
80 12.911
150 16.532
260 19.910
Surface mouillée A
Extrait de API 2000 5e édition
Prise en compte de l‘épaisseur d‘isolant(unités métriques)
Confi guration Epaisseur Facteur F
Citerne non isolée 0 1,0
Citerne isolée 2,5 0,3
Citerne isolée 5 0,15
Citerne isolée 10 0,075
Citerne isolée 15 0,05
Citerne souterraine 0
Citerne enterrée 0,03
Citerne en cuve de rétention
0,5
Extrait de API 2000 5e édition
d‘isolant cm
Event d‘urgence pour incendie(unités anglaises)
Débit d‘évent V.
m2 SCFH Air Surface mouillée A
Extrait de API 2000 5e édition
Prise en compte de l‘épaisseur d‘isolant(unités anglaises)
Confi guration Epaisseur Facteur F
0 1.0
1 0.3
2 0.15
4 0.075
6 0.05
0
0.03
0.5
Extrait de API 2000 5e édition
d‘isolant pouce
Citerne non isolée
Citerne isolée
Citerne isolée
Citerne isolée
Citerne isolée
Citerne souterraine
Citerne enterrée
Citerne en cuve de rétention
Tableau 4A Tableau 4B
Tableau 3A Tableau 3B
Principes techniques Calcul des débits de respiration de réservoirs de surface - Principes de calcul et de conception
20
40
60
80
100
140
180
250
350
500
700
1400
2800
21.100
42.100
63.200
84.200
105.000
147.000
190.000
239.000
288.000
354.000
428.000
587.000
742.000
KA / 1 / 0809 / FR
Conversion des débits volumiques en débits volu-miques graphiques équivalents
Pour utiliser les diagrammes de débit (courbes de perte de charge), il est nécessaire de convertir le débit volumique d‘exploitationV
. en tenant compte des caractéristiques
des substances et des paramètres d‘exploitation (pression et température) en un débit volumique graphique V
. , qui produise
la même perte de charge que le débit volumique d‘exploitation:
1) Conversion du débit d‘exploitation V. en débit normalisé
V. :
2) Conversion du débit normalisé V.
en débit graphique équivalentV
. :
Calcul de la masse volumique normalisée moyenne p d‘un mélange de gaz:
Indication: H2 à manipuler avec précaution.
Symboles
V. débit volumique [m³/h]
p pression [bar abs.]
T température [K]
p masse volumique [kg/m³]
v proportion en volume [-]
Indices
N conditions normales (à 1,013 bar abs. et 273,15 K)
B état d‘exploitation (pression et température selon état d‘exploitation)
Gaz substance en présence
Dia rapporté au graphe, valeur pour l‘utilisation des diagrammes de débit (p masse volumique du diagramme de débit = 1,2 kg/m3 pour l‘air, 20°C et 1,013 bar abs.)
G par rapport au côté de sortie de l‘appareil (pG pression antagoniste) en état d‘exploitation
V. = V
. * = V
. *N, Gaz B, Gaz
TN * pB
TB * pN
pB * 273,15KTB * 1,013 bar abs.
V. * =V
. * N, Gaz
pp
N, Gaz *pN *TB
Dia *pG *TN
pN, Gaz = (v1 * pN, Gaz 1 + v2 * pN, Gaz 2 +...+ vx * pN, Gaz x )
Dia
B, Gaz
B, Gaz
N, Gaz
B, Gaz
N, Gaz
Dia
N, Gazpp
pp
N, Gaz *TB * 1,013 barabs.
G * 1,2 * 273,15 Kkgm3
N, Gaz
Dia
V. =Dia
23pour la sécurité et l´environnement
KA / 1 / 0809 / FR
24
Procédure technique de sécurité pour la protection de zones à risque d‘explosion des installations classées (exemple de la réglementation allemande, „BetrSichV“) Etape 1
Evaluation des phénomènes de combustion possibles sur la base des normes européennes EN 1127-1, sur la protection générale contre les explosions, EN 12874 sur les arrête-fl ammes et les règles techniques allemandes TRBS 2152
Défl agration atmosphérique confi née, dans une enceinte ou une tuyauterie
Détonation dans une tuyauterie, stable ou instable,
Brûlage continu d‘un mélange circulant dans la tuyauterie ou à l‘ouverture d‘une citerne Etape 2
Classifi cation de substances fondée sur la littérature, avec des normes nationales ou internationales, telles que EN 12874, TRbF 20, BetrSichV, NFPA, British Standard pour les liquides, les gaz, les vapeurs et les mélanges à plusieurs composants avec air ou inertes
Liquides:
classement en mélanges infl ammables, facilement ou hautement infl ammables, selon le point de fl amme (FP), détermination de la température d‘infl ammation
Les classes de risque sont celles de la règlementation allemande sur les produits dangereux (ancienne: VbF et nouvelle: GefStoffV / BetrSichV):
Non soluble dans l‘eau
(A I FP< 21 °C) nouvelle FP < 0 °C très infl ammable FP < 21 °C facilement infl ammable (A II FP 21 – 55 °C) FP 21 - 55°C infl ammable (A III FP 55 – 100 °C) -
Soluble dans l‘eau
(B < FP 21 °C) nouvelle FP < 0 °C très infl ammable FP < 21 °C facilement infl ammable FP 21 – 55 °C infl ammable
Un produit de FP > 55°C devient infl ammable s‘il est chauffé au-dessus de son point de fl amme (règle empirique: on demande une marge de sécurité de T= 5°C).
Les mélanges air/gaz ou air/vapeur se classent en groupes d‘explosion IIA, IIB1-IIB3, IIB, IIC selon IEMS (interstice expérimental maximal de sécurité), voir page 9.
Etape 3
Prise en compte des paramètres d‘exploitation des mélanges non brûlés dans le processus et de leur infl uence sur la substance dans le processus de combustion:
Prise en compte de la température d‘exploitation: < 60°C standard – il n‘y a pas lieu de poser d‘exigences supplémentaires > 60°C – des essais spéciaux sont nécessaires
Prise en compte de la pression d‘exploitation: < 1,1 bar abs standard – il n‘y a pas lieu de poser d‘exigences supplémentaires > 1,1 bar abs – des essais spéciaux sont nécessaires
Etape 4
Evaluation de l‘installation et classement en zones correspondant à la fréquence et à la durée de présence d‘atmosphères explosives selon les règles nationales ou internationales de prévention incendie, p. ex. BetrSichV, TRBS, IEC, NFPA/NEC.
Zone 0 Atmosphère explosible fréquemment ou en permanence
Zone 1 Atmosphère parfois explosible
Zone 2 Atmosphère explosible absente ou rare
Pour une évaluation des dangers, on classera les sources d‘infl ammation effectives possibles en cours d‘exploitation normale et d‘autres états éventuels, p. ex. interventions de nettoyage et de maintenance (EN 1127-1):
Sources effectives d‘infl ammation
Permanentes et de longue durée, dans les conditions d‘exploitation
Rares, mais pouvant survenir du fait de l‘exploitation
Rares, en cas d‘incident
Les sources d‘infl ammation effectives sont les réactions chimiques, les fl ammes et les gaz brûlants, les surfaces chaudes, la foudre, les étincelles d‘origine mécanique, les courant de gaz, la compression adiabatique, les ondes de choc, l‘électricité statique, les ondes électromagnétiques de haute fréquence, les rayonnements ionisants, les étincelles induites par ultrasons. L‘effi cacité de l‘allumage d‘une source doit être comparée à l‘infl ammabilité du combustible susceptible d‘exploser.
Principes techniques Calcul des débits de respiration de réservoirs de surface - Principes de calcul et de conception
KA / 1 / 0809 / FR
25
Etape 5
Sélection, nombre et emplacement des appareils adaptés (corrects), systèmes de protection et composants sont à défi nir selon BetrSichV (99/92/CE) et 94/9/CE Appareils, p.ex. ventilateurs, pompes à vide, agitateurs mécaniques
pour zone 0 appareil du groupe II catégorie 1
pour zone 1 appareil du groupe II catégorie 2
pour zone 2 appareil du groupe II catégorie 3
Les arrête-fl ammes sont des systèmes de protection et ne sont pas classés. Ils peuvent s‘installer comme systèmes de protection autonomes dans toutes les zones (zone 0, 1, 2) et sont marqués CE de façon à documenter leur conformité avec toutes les exigences applicables.
La façon de procéder et les résultats font l‘objet d‘un document de protection anti-explosion. L‘exploitant y justifi e l‘équipement de l‘installation en conformité avec les normes techniques les plus récentes (appareils, systèmes de protection, composants pour exploitation conforme en zone à risque d‘explosion selon 94/9/CE ou d‘autres règlements internationaux). Il y défi nit technique des procédés, plan de l‘installation, caractéristiques des produits, répartition en zones d‘explosion, analyse des risques et conception de la protection ainsi que les mesures d‘organisation, les compétences et les responsabilités.
pour la sécurité et l´environnement
KA / 1 / 0809 / FR
Les appareils PROTEGO® sont utilisés pour la sécurité et la protection de l‘environnement
Dans les parcs à réservoirs de raffi neries et d‘installations chimiques
Dans des installations de procédés de la chimie et de la pharmacie
Dans les installations de combustion d‘effl uents et les torchères
En construction navale, sur les plateformes de forage et la technique de chargement
Dans les installations de recyclage de vapeurs
Comme pièces d‘équipement de machines et d‘appareils
1
2
3
4
5
6
Installations sûres en pratique Vue d‘ensemble
Les appareils de sécurité PROTEGO® se retrouvent dans des secteurs industriels variés. La conduite sûre d‘un proces-sus impose des protections fi ables de tous les paramètres d‘exploitation imaginables. Nous verrons, à l‘aide d‘exemples
ainsi que dans de nombreux autres domaines: le traitement des biogaz et gaz de décharges, la médecine, l‘industrie alimentaire, les constructions aéronautiques, automobile, les enceintes à empoussiérage contrôlé de l‘informatique et de l‘électronique, l‘industrie des couches minces, etc.
Le problème d‘ingénierie est le défi que relèvent les ingénieurs et les utilisateurs de PROTEGO®.
26
pratiques d‘utilisation, comment protéger des installations et y incorporer des appareils PROTEGO® dans des boucles de ré-gulation. La mise au point correcte de l‘ensemble du système revient à l‘ingénieur des études.
KA / 1 / 0809 / FR
Citerne à toit fl ottant avec installation de drainage du toit SE/CK (→ chapitre 8), soupape de plafond D/SR (→ chapitre 8), soupape à tige AL/DK (→ chapitre 8), soupape d‘évent d‘espace intermédiaire P/EL (→ chapitre 5)
Citerne à toit fi xe pour liquides combustibles avec soupa-pe de surpression et dépression à diaphragme UB/SF (→ chapitre 7), arrête-fl ammes antidétonation à produit liquide LDA-F (→ chapitre 4), couverture de gaz de protection DR/ES (→ chapitre 4) avec D/ZT (→ chapitre 6)
Citerne à toit fi xe pour liquides combustibles avec soupape de surpression à disque séparée P/EB (→ chapitre 7), soupape de dépression à disque SV/E (→ chapitre 7), arrête-fl ammes antidétonation à produit liquide LDA-W (→ chapitre 4) ou LDA-WF (→ chapitre 4) sur une tuyauterie de remplissage et de soutirage, système de tuyau articulé à fl otteur SA/S (→ chapitre 8), raccord de conduite d‘équilibrage antidétonation DR/ES (→ chapitre 4)
Citerne à toit fi xe pour liquides combustibles avec soupape de surpression et dépression à disque PV/EBR (→ chapitre 7), soupape de surpression/ dépression à diaphragme UB/SF
(→ chapitre 7), raccord de collecteur de gaz avec arrête-fl ammes antidétonation DR/ES (→ chapitre 4) et soupape de surpression/ dépression DV/ZT ou DV/ZW (→ chapitre 6), arrête-fl ammes antidétonation à produit liquide LDA-W dans la conduite de remplissage et LDA-WF dans celle de soutirage (→ chapitre 4)
Citerne à toit fi xe pour liquides NON combustibles avec soupape d‘équilibrage à surpression et dépression VD/SV (→ chapitre 5) et soupape d‘évent d‘urgence ER/V (→ chapitre 5), la citerne n‘étant pas frangible
Citerne souterraine pour liquides combustibles avec appareils de sécurité dans la conduite de remplissage LDA-F (→ chapitre 4), arrête-fl ammes antidétonation dans la conduite de soutirage DR/ES (→ chapitre 4) et dans la conduite d‘évent et d‘aération DR/ES (→ chapitre 4) avec VD/SV (→ chapitre 6)
1
2
3
4
5
6
UB/SF
LDA-F
DR/ESDZ/T
P/EB
SV/E SV/E
LDA-W
SA/S
DR/ES
AL/DKD/SR
P/EL
SE/CK
VD/SV
DR/ES
LDA-F VD/SVER/V
UB/SFDR/ES
DV/ZTDR/ES
DV/ZW
LDA-WF
PV/EBR
LDA-W
Parcs à réservoirs de raffi neries et d‘installations chimiques
27
LDA-WF
pour la sécurité et l´environnementKA / 1 / 0809 / FR
Installations sûres en pratique
DR/ES DR/ES
DR/ES DR/ES
PM/DS
VD/SV
NB/AP
SV/T-0SD/BS-H
Event et aération fonctionnels d‘agitateurs et de réacteurs dans une conduite collectrice commune par arrête-fl ammes antidétonation DR/ES (→ chapitre 4)
Event d‘un réservoir de stockage pour liquides très visqueux (p.ex. bitumes) avec soupape de surpression surchauffée SD/BS-H (→ chapitre 5) et aération avec soupape de dépression surchauffée SV/T-0-H (→ chapitre 5). Event et aération fonctionnels sur arrête-fl ammes chauffé DR/SE-SH DR/SE-SH (→ chapitre 4)
1
2
3
Installations chimiques et pharmaceutiques de processus industriels
Equipement de citerne de stockage à froid avec soupapes d‘évent et d‘aération VD/SV (→ chapitre 5) pour la couche d‘isolation et soupapes d‘évent pilote PM/DS (→ chapitre 5) pour la citerne principale. Soupape d‘évacuation de sol à commande pneumatiqueNB/AP (→ chapitre 8) fonctionnant en sécurité en cas de rupture de tuyauterie.
Non représenté: Soupape de sécurité (maintien) VD/SV (→ chapitre 5) pour silos de granulat de polyéthylène.
28
DR/SE-SH
Installations sûres en pratique
KA / 1 / 0809 / FR
1
2
4Equipement de torchères hautes ou de sol avec arrête-fl ammes antidétonation DA-SB (→ chapitre 4)
Equipement de mât d‘évent d‘urgence avec soupape d‘évent et d‘aération arrête-fl ammes antidétonation et brûlage continu VD/SV-HRL (→ chapitre 7)
Protection du gazomètre par arrête-fl ammes antidétonation DR/SBW (→ chapitre 4) dans l‘arrivée de gaz et le capot de respiration brûlage continu BE/HR (→ chapitre 2) au-dessus du diaphragme
3
VD/SV-HRL
DR/SBW
DA-SB
FA-I-T
BE/HR
FA-I-T
FA-I-T
Arrête-fl ammes antidéfl agration contrôlés en température FA-I-T (→ chapitre 3) dans la conduite d‘arrivée de combustion d‘effl uent gazeux, disposé en deça de la distance maximale admissible de la source d‘infl ammation fonctionnelle (rapport L/D, page 10) et parallèle, pour des raisons de maintenabilité ou de commutation d‘urgence en cas d‘enregistrement de brûlage continu sur l‘arrête-fl ammes.
Installations de combustion d‘effl uent gazeux et torchères
29pour la sécurité et l´environnement
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Installations sûres en pratique
1
2
3
Equipement de navires/bateaux citernes de produits combustibles ou chimiques avec des arrête-fl ammes antidétonation BR/TS (→ chapitre 4) sur citerne isolée, soupapes à grande vitesse brûlage continu DE/S (→ chapitre 7) et soupapes de dépression anti-explosion SV/E-S (→ chapitre 7)
Raccord antidétonation de la conduite de retour de gaz sur le terminal de chargement pour liquides combustibles avec arrête-fl ammes antidétonation DA-SB (→ chapitre 4)
Arrête-fl ammes antidétonation DA-SB ou DR/SBW (→ chapitre 4) de conduite de retour ou d‘équilibrage de stations de chargement de camions et wagons citernes
BR/TS
DE/SSV/E-S
DA-SB
DA-SB
DA-SB DA-SB
Construction navale, plateformes de forage et technique de chargement
Non représenté: équipement de plateformes de forage avec arrête-fl ammes antidétonation DA-SB (→ chapitre 4) et arrête-fl ammes antidétonation FA-CN (→ chapitre 3), équipement de FPSO (Floating, Production, Storage and Offl oading) avec des arrête-fl ammes antidétonation et soupapes de respiration agréés IMO, équipement d‘armoires de commande hydraulique avec arrête-fl ammes anti-défl agration BE-AD (→ chapitre 2)
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Installations sûres en pratique
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3
Protection du réservoir collecteur resp. du digesteur par soupape de surpression/dépression UB/SF (→ chapitre 7) et arrête-fl ammes antidétonation DR/ES (→ chapitre 4) dans la conduite collectrice de gaz
Protection du désulfurateur à température et pression élevées par des arrête-fl ammes adaptés FA-CN, FA-CN-T ou FA-E (→ chapitre 3)
Protection du gazomètre intermédiaire de la conduited‘évent et d‘aération par arrête-fl ammes de respiration BE/HR (→ chapitre 2), évent d‘urgence et aération parsoupape de surpression antidéfl agration et brûlage continu P/EBR (→ chapitre 7) et soupape de dépression antidéfl agration SV/E (→ chapitre 7).
UB/SF DR/ES
P/EBR
BE/HR
FA-CNFA-CN
FA-CN-TFA-CN-T
FA-CN
FA-CN
Torchère de sol, minicentrale cogénératrice et groupeélectrogène diesel, sont des sources d‘infl ammation potentielles du mélange air-biogaz (méthane). Des arrête-fl ammes tenant compte de la température et de la pression sont à mettre en service dans la tuyauterie conduisant à l‘installation. On utilisera soit des arrête-fl ammes antidéfl agration avec contrôle de température FA-CN-T ou FA-E-T (→ chapitre3) soit, à grande distance de la source d‘infl ammation potentielle, des arrête-fl ammes antidétonation DA-SB ou DR/ES (→ chapitre 4).
Techniques de récupération des gaz dans les décharges, de biogaz et de traitement des eaux usées
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SV/E
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Installations sûres en pratique
Arrête-fl ammes intégrables à des appareils
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FLAMMENFILTER®, arrête-fl ammes ou protections, en tant que composants d‘origine (OEM), sont des variantes de produits intégrées par des fabricants qualifi és et agréés dans leurs produits.
Protection de ventilateurs radiaux résistants à la pression comme ventilateurs de type agréé pour zone 0 avec arrête-fl ammes intégrés FA-I-V-T et FA-I-P (→ chapitre 3)
Protection de pompes à vide à piston sec avec arrête-fl ammes EV/VS-T en entrée et EV/VD en sortie (→ chapitre 3), qui sont essayés et agréés en commun avec la pompe à vide. D‘autres variantes de protection à arrête-fl ammes DR/ES-T à l‘entrée et DR/ES (→ chapitre 4) en sortie sont également possibles.
Non représenté: Les FLAMMENFILTER® sont utilisés dans des analyseurs de gaz pour la protection du milieu explosif. Les gaz ou vapeurs analysés ou mesurés peuvent exploser dans l‘appareil. Ces explosions doivent être confi nées. Les ouvertures de respiration des réservoirs de carburant d‘un avion sont dotées de FLAMMENFILTER®, pièces intégrées qui les protègent d‘incendies extérieurs.
EV/VD
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EV/VS-T
Pompe à vide à piston sec
FA-I-V-T
Ventilateur
FA-I-P
Installations sûres en pratique
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Présentation des produits et services
Arrête-fl ammes Arrête-fl ammes antidéfl agration, appareils de bout de ligne.........................................................Chapitre 2
Capots de respiration, protections contre brûlage continu, arrête-fl ammes antidéfl agration
Groupes d‘explosion: IIA, IIB1-IIB3, IIC
Diamètres nominaux: ½“ à 800 (32“)
Matériaux: acier, inox, hastelloy, revêtu d‘ECTFE
Modèles spéciaux aux spécifi cations du client
Service après-vente et pièces détachées
Arrête-fl ammes antidéfl agration, appareils en ligne.......................................................................Chapitre 3
Arrête-fl ammes antidéfl agration, éléments arrête-fl ammes comme pièces d‘équipements
Groupes d‘explosion: IIA, IIB1-IIB3, IIC
Diamètres nominaux: ¼“ à 1000 (40“)
Matériaux: acier, inox, hastelloy, revêtu d‘ECTFE
Modèles spéciaux aux spécifi cations du client
Service après-vente et pièces détachées
Arrête-fl ammes antidétonation, appareils en ligne.........................................................................Chapitre 4
Arrête-fl ammes antidétonation pour détonations stables et instables
Groupes d‘explosion: IIA, IIB1-IIB3, IIC
Diamètres nominaux: ½“ à 800 (32“)
Matériaux: acier, inox, hastelloy, revêtu d‘ECTFE
Modèles spéciaux aux spécifi cations du client
Service après-vente et pièces détachées
pour la sécurité et l´environnementKA / 1 / 0809 / FR
SoupapesSoupapes de surpression et dépression, appareils bout de ligne..................................................Chapitre 5
Soupapes de surpression, dépression, soupapes de surpression et dépression combinées,
soupapes à diaphragme, soupapes pilotées
Gamme de pressions: 2 mbars à 200 mbars
Diamètres nominaux: 50 (2“) à 700 (28“)
Matériaux: acier, inox, hastelloy, PP, PE, PVDF, PTFE, revêtu d‘ECTFE
Modèles spéciaux aux spécifi cations du client
Service après-vente et pièces détachées
Soupapes de surpression et dépression, appareils en ligne...........................................................Chapitre 6
Soupapes de surpression, dépression, soupapes de surpression et dépression combinées
Gamme de pressions: 2 mbars à 500 mbars
Diamètres nominaux: 25 (1“) à 300 (12“)
Matériaux: acier, inox, hastelloy, PP, PE, PVDF, PFA, à couche d‘ECTFE
Modèles spéciaux aux spécifi cations du client
Service après-vente et pièces détachées
Soupapes de surpression et dépression à arrête-fl ammes, appareils de bout de ligne....................Chapitre 7
Soupapes de surpression, dépression, soupapes de surpression et dépression combinées,
soupapes à diaphragme, soupapes d‘évent à éjection rapide antidéfl agration et protégées
contre brûlage continu ou uniquement antidéfl agration
Groupes d‘explosion: IIA, IIB1-IIB3, IIC
Gamme de pressions: 2 mbars à 200 mbars
Diamètres nominaux: 50 (2“) à 300 (12“)
Matériaux: acier, inox, hastelloyrevêtu d‘ECTFE
Modèles spéciaux aux spécifi cations du client
Service après-vente et pièces détachées
Accessoires de citernes et équipements spéciaux Soupape de sécurité de vidange de fond .........................Chapitre 8
Dispositif de sondage et de prélèvement
Système de tuyau articulé, installation de drainage de toit fl ottant
Soupape d‘aération de toit fl ottant, installation d‘écumage, joint hydraulique
Groupe dessiccateur d‘air, soupape de distribution et d‘évent, bonde de fond
Service après-vente et pièces détachées
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Présentation des produits et services
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Service après-vente et pièces détachées
Les appareils de sécurité sont utilisés pour éviter des sinistres. Dès l‘étude, les exigences sont à défi nir de façon à spécifi er l‘appareil convenable. Après la livraison et la mise en service, le fonctionnement doit être garanti en permanence. Le programme complet de livraison de PROTEGO® demande des prestations préalables, l‘accompagnement à la mise en service et une main-tenance qualifi ée pour un service de longue durée sans prob-lème.
Conseil technique
Pour les questions variées et différenciées d‘application, les spécialistes expérimentés de PROTEGO® se tiennent à votre disposition. Ils ont reçu une formation qui leur fait considérer les problèmes d‘ingénierie sous l‘aspect de la sécurité. Des propositions de solutions standard ou sur mesure sont élaborées. Elles sont conformes aux règlements et aux connaissances actuelles – au dernier état de la technique.
Formation
Lors de sessions de formation régulières et de perfectionnement pour le personnel de nos clients du monde entier, nous garantissons la prise en compte du dernier état de la technique dès l‘étude des installations. Nous organisons régulièrement des séminaires de formations, théoriques, enseignement des principes techniques, présentation d‘exemples d‘application, et pratiques, pose et maintenance d‘appareils PROTEGO®. Les séminaires peuvent avoir lieu dans nos murs ou sur site, chez nos clients.
Pose et maintenance
Si la qualité propre des produits jouit pour nous d‘une grande considération, il en va de même de la maintenance et de l‘entretien. Des notices d‘exploitation et de maintenance de qualité suffi sent à des monteurs professionnels ayant reçu la formation en rapport pour effectuer l‘entretien. Nous pouvons mettre à votre disposition nos monteurs qualifi és pour la pose et la maintenance ou ils peuvent faire appel à nos ateliers agréés. Il est essentiel de disposer d‘un personnel qualifi é préparé à sa tâche dans l‘usine du fabricant. Les entreprises spécialisées qualifi ées reçoivent un certifi cat et sont autorisées à effectuer les interventions d‘entretien sur les appareils PROTEGO®. Nous vous indiquons les partenaires auxquels vous adresser dans votre région.
Recherche et développement
Notre centre de R&D essaie et développe en permanence des appareils et l‘adaptation à des caractéristiques de produits intéressant la sécurité technique. Nous développons en outre, avec nos clients, des solutions spécifi ques à leurs problèmes. Une amélioration constante des arrête-fl ammes et des soupapes, de leur qualité et de leurs performances, des résultats en recherche fondamentale, sont les bénéfi ces dont profi te la construction d‘installations de génie chimique.
Service de pièces détachées
Les pièces détachées d‘origines sont disponibles pour vous aussi bien au siège que chez nos revendeurs du monde entier. Des pièces d‘origine et une maintenance régulière, adaptée aux conditions d‘exploitation, sont la garantie d‘un fonctionnement sans incident.
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AnnexeRèglementation, législation, normes et littérature technique
Règlementation et législation
Directive 94/9/CE du Parlement européen et du Conseil du 23 mars 1994 concernant le rapprochement des législations des États membres pour les appareils et les systèmes de protection destinés à être utilisés en atmosphères explosibles.
Directive 1999/92/CE du Parlement européen et du Conseil, du 16 décembre 1999, concernant les prescriptions minimales visant à améliorer la protection en matière de sécurité et de santé des travailleurs susceptibles d‘être exposés au risque d‘atmosphères explosives (quinzième directive particulière au sens de l‘article 16, paragraphe 1, de la directive 89/391/CEE)
Directive 94/63/CE du Parlement européen et du Conseil, du 20 décembre 1994, relative à la lutte contre les émissions de composés organiques volatils (COV) résultant du stockage de l‘essence et de sa distribution des terminaux aux stations-service
Directive 97/23/CE concernant les équipements sous pression
Directive 1999/31/CE sur les décharges
Directive 91/271/CEE relative au traitement des eaux urbaines ré-siduaires
Règlement sur la mise en circulation d‘appareils et de systèmes de protection pour zones à risques d‘explosion – Règlement sur la protection contre les explosions, législation allemande, BGBl I, 1996, n° 65
Règlement sur les installations de stockage, de remplissage et de soutirage de liquides combustibles à terre (VbF), version du 13.12.1996 (BGBI I, p. 1937)
Directives sur la prévention des dangers en atmosphère explosible avec collection d‘exemple – Directives sur la protection contre les explosions (EX-RL). Caisse de prévention de l‘industrie chimique. Druckerei Winter, Heidelberg
Loi sur les outils techniques de travail (loi sur la sécurité des ap-pareils) Beuth-Verlag, 1996
Règlementation allemande de la sécurité du travail
Règlementation de simplifi cation du droit dans le domaine de la sécurité et de l‘hygiène pour la fabrication et l‘utilisation d‘équipements de travail, la sécurité d‘exploitation des installations classées et l‘organisation de la protection du travail dans les entreprises. BGBl I, G5702, 2002, Nr. 70
Normes
EN ISO 28300: 2008 Petroleum, petrochemical and natural gas in-dustries - Venting of atmospheric and low-pressure storage tanks, June 2008
ISO 16852: Flame Arresters - Performance requirements, test me-thods and limits for use, March 2006
EN 1127-1 atmosphères explosives, prévention, protection. Partie 1: Concepts de base et méthodologie (10/1997)
EN 1012-2 Compresseurs et pompes à vide, partie 2 Pompes à vide, 07/1996
EN 746-2 Équipements thermiques industriels, prescriptions de sé-curité, 05/1997
EN 12255-10 Stations d‘épuration: Principes de sécurité, 03/2001
EN 12874 Arrête-fl ammes: Exigences de performance, méthodes d‘essai et limites d‘utilisation, Bruxelles, 2001
EN 13463-1 Appareils non électriques destinés à être utilisés en at-mosphères explosibles, prescriptions et méthode de base, 04/2002
EN 13463-5 Appareils non électriques destinés à être utilisés en atmosphères explosibles, protection par sécurité de construction, 01/2001
EN 13980 Atmosphères explosibles, application des systèmes qua-lité, 02/2002
EN 14015 Spécifi cation pour la conception et la fabrication de réser-voirs en acier, soudés, aériens, à fond plat, cylindriques, verticaux, construits sur site destinés au stockage des liquides à la tempéra-ture ambiante ou supérieure, 02/2005, Annexe L, Exigences rela-tives aux systèmes de ventilation
EN 50014, Matériel électrique pour atmosphères explosibles - Rè-gles générales
EN 60079-10, Matériel électrique pour atmosphères explosives ga-zeuses, partie 10: Classement des régions dangereuses, (septemb-re 1996)
33 CFR Part 154 Marine Vapor Control Systems (USCG-Rule)
API STD 2000 5th ed. 1998 Venting Atmospheric and Low-Pressure Storage Tanks, Nonfrigerated and Refrigerated
API Publ 2210 3rd ed. May 2000, Flame Arresters for Vents of Tanks Storing Petroleum Products
API Publ 2028 2nd ed. Dec. 1991, Flame Arresters in Piping
API Bulletin 2521, Use of Pressure-Vacuum Vent Valves for Atmospheric Pressure Tanks to Reduce Evaporation Loss, June 1993
ANSI/UL 525 6th ed. 1994 Standard for Flame Arresters
ASTM F1273-91 Reapproved 2002, Standard Specifi cation for Tank Vent Flame Arresters
NFPA 30 Flammable and Combustible Liquids Code, August 1993
NFPA 68, Venting of Defl agrations, 2002 ed.
NFPA 69 ed. 2008 Standard on Explosion Prevention Systems
NFPA 36 Standard for Solvent Extraction Plants
NFPA 497 Recommended Practise for the Classifi cation of Flam-mable Vapors and of Hazardous Locations for Electrical Installatio-ns in Chemical Process Areas, 2004 ed.
BS 7244:1990 Flame Arresters for general use
HSE The storage of fl ammable liquids in fi xed tanks
IEC 79-4, Matériel électrique pour atmosphères explosives gazeuses, partie 4: Méthode d‘essai pour la détermination de la température d‘infl ammation
36 KA / 1 / 0809 / FR
IEC 79-4, Electrical apparatus for explosive gas atmospheres, Part 1, Appendix D: Method of test for ascertainment of maximum experimental safe gap MESG
Règles techniques
Règles de sécurité et d‘hygiène au travail - Protection contre les explosions (EX-RL), 15e édition, 1998
TRBS 2152 Atmosphères dangereuses à risque d‘explosion (par-ties 1 et 2) 2006, Bundesanzeiger n° 103 A
Règles techniques pour les liquides combustibles (TRbF) TRbF 20 Parcs, TRbF 30 postes de remplissage, de soutirage et postes d‘avitaillement, TRbF 40 Stations service, juin 2002
Exigences techniques de sécurité pour l‘édifi cation et l‘exploitation d‘installations de biogaz, circulaire de la confédération des caisses de prévention de l‘agriculture, 09/2002
BGR 132 Règles professionnelles de sécurité et d‘hygiène du tra-vail – Prévention des risques d‘infl ammation dus aux charges élec-trostatiques, 03/2003
VDI 3479, Réduction des émissions des parcs de distribution d‘huiles minérales éloignés des raffi neries, 07/1985
GUV 17.4 Règles de sécurité et d‘hygiène du travail sur et dans les décharges, association allemande des caisses d‘accident, 02/2001
AO 8.06/77 Protection contre les explosions à la fabrication et à la transformation d‘alcool de fermentation (fi che alcool), caisse de prévention, produits alimentaires et restauration
Littérature technique (sélection)
Lexikon Explosionsschutz, Terms and defi nitions, Berthold Dyrba, Carl Heymanns Verlag (2006) - German
CCPS / AIChE: Layer of Protection Analysis - Simplifi ed Process Risk Assessment (2001)
6. Nachtrag zu Sicherheitstechnischen Kennzahlen brennbarer Gase und Dämpfe (K. Nabert, G. Schön), Deutscher Eichverlag GmbH, Braunschweig1990
CHEMSAFE, Die Datenbank für bewertete sicherheitstechnische Kenngrößen, PTB, Fachlabor 3.31
Brandes, E., März, G., Redeker, T., Normspaltweiten von Mehr-Brennstoffkomponenten-Gemischen in Abhängigkeit der Brenn-stoffzusammensetzung, PTB-Bericht PTB-W-69, 06/ 1997
Steen, H., Schampel, K.: Stoffabhängigkeit der Wirkung fl ammen-durchschlagsicherer Einrichtungen. Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 6, Nr. 122 1983
Schampel, K.: Verhinderung eines Dauerbrandes an Flammen-durchschlagsicherungen in Lüftungsleitungen von Behältern und Apparaturen, 2. Sicherheitstechnische Vortragsveranstaltung über Fragen des Explosionsschutzes, PTB-Bericht W-20 (1983) 20-29.
Bartknecht, W.: Explosionsschutz, Grundlagen und Anwendungen, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, 1993
Prof. Dr. Hans Witt, Explosionsschutz bei Ventilatoren, Witt & Sohn GmbH&Co., Pinneberg, 1998
Meidinger, Ventilatoren zur Förderung von Gas/Luft- oder Dampf/Luftgemischen der Zone 0, 1998
Eberhard Grabs, Anforderungen an explosionsgeschützte Vakuum-pumpen – Ergebnisse einer Risikobewertung –Veröff. in PTB Mittei-lungen106 5/96
U. Füssel, Vakuum ohne Abwässer – Trockenläufer setzen sich durch, Chemie Technik, 1998
U. Friedrichsen, Konzept erfolgreich getestet – Trockenlaufende Vakuumpumpe sichert wirtschaftlichen Prozess, Chemie Technik, 1998
Bjerketvedt, D., Bakke, J.R., van Wingerden, K.: Gas Explosion
Handbook, Journal of Hazardous Materials 52 (1997), 1 – 150 Handbuch des Explosionsschutzes (Editor: Steen, H.) Wiley-VCH Verlag,Weinheim (2000)
Redeker, T.: Sicherheitstechnische Kennzahlen – Basis für den Ex-plosionsschutz, 9. Internationales Kolloquium für die Verhütung von Arbeitsunfällen und Berufskrankheiten in der chemischen Industrie Luzern, 1984
Rapports techniques PROTEGO (sur demande)
Informations techniques sur les appareils PROTEGO (2002)
Protection contre les explosions par arrête-fl ammes - Nouvelle nor-me européenne - (2004)
Appareils et systèmes de protection pour utilisation conforme dans des zones à risque d‘explosion - Conseils sur l‘emploi d‘arrête-fl ammes, de ventilateurs et de pompe à vide en zones d‘extraction 0, 1 ou 2 - (2001)
Equipement de bateaux citernes pour le transport de matériaux dangereux avec arrête-fl ammes et soupapes - (2002)
Exigences particulières et aides pour l‘étude d‘utilisation d‘appareils PROTEGO pour installations de traitement des eaux usées / stations d‘épuration, décharges et installations de production de biogaz - (2003)
Basic Information Hydraulic Flame Arresters for Installation in Vapor Collecting Off-Gas Lines at Vapor Destruction Units - (1999)
The ATEX Requirement for Protective Systems: Properly selected Type Examinated Flame Arresters - an excellent and proof protection for Industry - (2002)
Technical Report on Tank Safety - (2003)
The Equipment of Low Temperature Storage Tanks with PROTEGO-Devices - (1995)
Investigation of common application failures proven by life fi eld testing of endurance burning tested end-of-line fl ame arresters - (2003)
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KA / 1 / 0809 / FR
AnnexeGlossaire
38 KA / 1 / 1209 / FR
Terme Description Source
accumulation différence de pression entre la pression maximale de service admissible (MAWP) et la pression de soupape lors de l‘évacuation
en correlation avecEN ISO 23251
aération thermique fonction de la chaleur aération à dépression par le refroidissement atmosphérique de la citerne
en correlation avec EN ISO 28300
air de combustion air nécessaire pour la combustion de gaz de torchère en correlation avec EN ISO 23251
air stoechiométrique quantité d‘air nécessaire et suffi sante pour assurer la combustion idéale d‘un combustible
en correlation avec EN ISO 23251
amortisseur amortisseur de choc PROTEGO
appareils les machines, les matériels, les dispositifs fi xes ou mobiles, les organes de commande, l’instrumentation et les systèmes de détection et de prévention qui, seuls ou combinés, sont destinés à la production, au transport, au stockage, à la mesure, à la rég
EN 1127-1
arrête-fl ammes dispositif monté sur l’ouverture d’une enceinte ou sur la tuyauterie de raccordement d’un système d’enceintes et dont la fonction prévue est de permettre l’écoulement, prévenant la transmission d’une fl amme
ISO 16852
arrête-fl ammes antidéfl agration arrête-fl ammes conçu pour arrêter la transmission d’une défl agration NOTE: Il peut être de type bout de ligne ou de type en ligne
ISO 16852
arrête-fl ammes antidétonation arrête-fl ammes conçu pour arrêter la transmission d’une détonation NOTE: Il peut être de type bout de ligne ou de type en ligne
ISO 16852
arrête-fl ammes antidétonation à produit liquide
arrête-fl ammes dont le produit liquide est utilisé pour former un joint hydraulique servant de dispositif arrête-fl ammes pour prévenir toute transmission de fl amme d‘une détonation. Il existe deux arrête-fl ammes antidétonation à produit liquide pouvant être utilisés dans les canalisations à produit liquide, à savoir: a) les joints hydrauliques; b) les clapets de pied
ISO 16852
arrête-fl ammes bidirectionnel arrête-fl ammes qui prévient toute transmission d’une fl amme des deux côtés
ISO 16852
arrête-fl ammes brûlage continu arrête-fl ammes qui prévient la transmission d’une fl amme pendant et après un brûlage continu
ISO 16852
arrête-fl ammes de type mesurable
arrête-fl ammes dont les interstices de coincement de l’élément d’arrête-fl ammes peuvent être dessinés, mesurés et contrôlés
ISO 16852
arrête-fl ammes de type non mesurable
arrête-fl ammes dont les interstices de coincement de l’élément d’arrête-fl ammes ne peuvent être dessinés, mesurés ou contrôlés. EXEMPLE: Structures aléatoires telles que treillis maillé, métal-fritté et lits de gravier
ISO 16852
arrête-fl ammes dynamique soupape d’évent à grande vitesse - soupape d’évent conçue pour avoir des vitesses de débit nominal supérieures à la vitesse de propagation de fl amme du mélange infl ammable, empêchant ainsi le retour de fl amme
ISO 16852
arrête-fl ammes hydraulique arrête-fl ammes conçu pour rompre le fl ux continu d’un mélange explosible en quantités discrètes dans une colonne d’eau, empêchant ainsi le retour de fl amme
ISO 16852
arrête-fl ammes pré-volume arrête-fl ammes qui empêche la transmission d’une fl amme de l’intérieur d’un récipient vers l’extérieur ou vers la tuyauterie qui y est raccordée. Il peut s’agir d’arrête-fl ammes type bout de ligne ou en ligne
ISO 16852
Glossaire
39pour la sécurité et l´environnement
KA / 1 / 1209 / FR
arrête-fl ammes statique arrête-fl ammes conçu pour prévenir la transmission d’une fl amme à l’aide d’interstices de coincement
ISO 16852
arrête-fl ammes type bout de ligne
arrête-fl ammes muni uniquement d’un seul raccordement sur tuyauterie
ISO 16852
arrête-fl ammes type en ligne arrête-fl ammes muni de deux raccordements sur tuyauterie, avec un raccordement de chaque côté d’arrête-fl ammes
ISO 16852
atmosphère ambiante atmosphère normale entourant l‘appareil et le système de protection EN 13237
atmosphère explosive mélange avec l’air, dans les conditions atmosphériques, de substances infl ammables sous forme de gaz, vapeurs, brouillards ou poussières, dans lequel, après infl ammation, la combustion se propage à l’ensemble du mélange non brûlé. (94/9/CE)
EN 1127-1
atmosphère explosive dangereuse
atmosphère susceptible d‘exploser et qui, en cas d‘explosion, provoque des dégâts
EN 1127-1
atmosphère explosive la plus facilement infl ammable
atmosphère explosive avec une concentration de substances infl ammables qui, dans des conditions spécifi ées, nécessite la plus faible énergie pour son infl ammation
EN 13237
barre de guidage tube perpendiculaire au plan du disque de soupape, centré sur le guide du disque de soupape
PROTEGO
brûlage continu brûlage stable d’une fl amme stabilisée au niveau ou à proximité de l’élément d’arrête-fl ammes
ISO 16852
brûlage de courte durée brûlage stabilisé pendant une durée spécifi ée ISO 16852
brûlage stabilisé brûlage stable d‘une fl amme stabilisée au niveau ou à proximité de l‘élément d‘arrête-fl ammes
ISO 16852
cage d‘éléments arrête-fl ammes boîtier pour un jeu d‘éléments d‘arrête-fl ammes PROTEGO
cage d‘éléments arrête-fl ammes boîtier pour un jeu d‘éléments d‘arrête-fl ammes PROTEGO
cage de FLAMMENFILTER® boîtier pour un jeu d‘éléments d‘arrête-fl ammes PROTEGO
capot de ventilation PROTEGO
capot de ventilation ouvertures de ventilation ouvertes en correlation avec EN 14015
capteur de température senseur pour surveiller la température PROTEGO
capteur de température intégré capteur de température permettant d’indiquer la présence d’une fl amme stabilisée, et intégré à l’arrête-fl ammes par le fabricant
PROTEGO
catégorie d‘appareils dans un groupe d’appareils, la catégorie est la classifi cation en fonction du niveau de protection requis (voir A.6)
EN 13237
citerne réservoir ou enveloppe bâtie dans laquelle des matériaux sont travaillés, traités ou stockés
PROTEGO
clapet de pied arrête-fl ammes conçu pour utiliser le produit en phase liquide combiné à un clapet de non-retour afi n de constituer une barrière contre le retour de fl amme
ISO 16852
40
AnnexeGlossaire
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classe de température classifi cation d‘un appareil, système de protection ou composant pour atmosphère explosive fondée sur sa température maximale de surface
NOTE: Pour le matériel électrique pour atmosphères explosives, voir la norme EN 50014:1997, Classement du matériel électrique pour atmosphère explosive basé sur sa température maximale de surface
EN 13237
collecteur collecteur de réception des fl uides provenant d‘une pluralité d‘unités opérant en paralléle
en correlation avec EN ISO 23251
collecteur des échappements PROTEGO
composant toute pièce essentielle au fonctionnement sûr des appareils et des systèmes de protection (94/9/CE)
EN 1127-1
concentration limite en oxygène (CLO)
dans des conditions d‘essais spécifi ées, concentration maximale en oxygène d‘un mélange de substances infl ammables, d‘air et d‘un gaz inerte dans lequel une explosion ne se produit pas (EN 1127-1:1997)
EN 13237
conditions atmosphériques les conditions atmosphériques sont les pressions comprises entre 80 kPa et 110 kPa (0,8 à 1,1 bars) et les températures comprises entre -20°C et +60°C
ISO 16852
contre-pression pression a la sortie d‘un soupape en correlation avec DIN 3320
corps enveloppe d‘un produit ou d‘un composant PROTEGO
corps d‘arrête-fl ammes partie d’un arrête-fl ammes dont la principale fonction est de fournir une enceinte appropriée pour l’élément d’arrête-fl ammes et de permettre les raccordements mécaniques à d’autres systèmes
ISO 16852
course parcours du disque de soupape à partir de la position fermée en correlation avec EN ISO 4126-1
débit massique effectif de décharge
débit d‘écoulement déterminé par la mesure en correlation avec DIN 3320
décharge atmosphérique décharge dans l‘atmosphère de vapeurs et de gaz par des appareils d‘évent
en correlation avec EN ISO 23251
défl agration phénomène explosif se propageant à vitesse subsonique (EN 1127-1:1997)
EN 13237
dépression de design dépression maximale admissible dans le volume situé au-dessus du produit stocké
PROTEGO
dépression de tarage dépression à laquelle le dispositif de décharge à dépression commence à s‘ouvrir dans les conditions d‘essai
en correlation avec EN 14015
détonation phénomène explosif se propageant à une vitesse supersonique et caractérisée par une onde de choc [EN 1127-1:1997]
ISO 16852
détonation instable détonation existant au moment de la transition d‘un processus de combustion de la défl agration à la détonation stable
NOTE: la transition intervient dans une zone spatiale limitée où la vitesse d‘onde de combustion n‘est pas constante et où la pression d‘explosion est bien supérieure à celle d‘une détonation stable La position de cette zone de transition dépend, entre autres, du diamètre et de la confi guration des tuyaux, du gaz d‘essai et du groupe d‘explosion, et peut être établie par expérience dans chaque cas
ISO 16852
41pour la sécurité et l´environnement
Glossaire
KA / 1 / 1209 / FR
détonation stable phénomène explosif se propageant dans un système confi né sans variation signifi cative des caractéristiques de vitesse et de pression
NOTE: pour les conditions atmosphériques, les mélanges et les procédures d‘essai décrits dans la présente norme, les vitesses types sont comprises entre 1 600 m/s et 2 200 m/s
ISO 16852
diamètre Nominal (DN) la désignation numérique de la dimension commune à tous les élé-ments d‘un système de tuyauteries autres que les éléments indiqués par leur diamètre extérieur ou par la taille du fi let. Il s‘agit d‘un nombre arrondi à des fi ns de référence et qui n‘a pas de relation stricte avec les cotes de fabrication. La taille nominale est indiquée par DN suivi d‘un nombre
en correlation avec 97/23/EG
dispositif anti-siphonnage protection destinée à empêcher la vidange d‘un arrête-fl ammes antidétonation en ligne à produit liquide jusqu‘à un débit d‘aspiration maximal
PROTEGO
dissipation de chaleur ensemble de la chaleur libérée par la combustion des gaz, basée sur la pouvoir calorifi que minimal
en correlation avec EN ISO 23251
douille de guidage PROTEGO
dysfonctionnement un appareil, un système de protection ou un composant ne remplit pas la fonction pour laquelle il est prévu
EN 1127-1
électricité statique etablissement d‘une différence de potentiel ou de charge due au frottement de plusieurs substances entre elles, p. ex. lors de la circulation de liquides dans une tuyauterie
en correlation avec EN 14015
élément arrête-fl ammes marque déposée internationalement par Braunschweiger Flammenfi lter GmbH pour une protection à ruban
PROTEGO
élément d‘arrête-fl ammes partie d’un arrête-fl ammes dont la fonction principale est de prévenir la transmission d’une fl amme
ISO 16852
élément fusible dispositif qui fond à partir d‘une température défi nie et déclenche une action (ouverture d‘un capuchon, fermeture d‘une soupape)
TFD
emplacement dangereux emplacement dans lequel une atmosphère explosive est présente, ou dans lequel on peut s‘attendre à ce qu‘elle soit présente, en quantité suffi sante pour nécessiter des précautions particulières en matière de construction, d‘installation et d‘utilisation de matériel
EN 13237
enroulement à droite orientation (pliage) des canules d‘une protection à ruban PROTEGO
enroulement à gauche orientation (pliage) des canules d‘une protection à ruban PROTEGO
ensemble d‘élément arrête-fl ammes
jeu d‘élément arrête-fl ammes, couche intermédiaire comprises PROTEGO
entretoise composant placé entre ou sur les FLAMMENFILTER® PROTEGO
enveloppe de chauffage enceinte fermée de chauffage d‘un appareil l‘entourant entièrement ou partiellement
PROTEGO
équipement de jaugeage et d‘échantillonnage
dispositif permettant de déterminer le niveau de remplissage d‘un réservoir et d‘effectuer un prélèvement à une profondeur quelconque du produit stocké
PROTEGO
évent normal en dépression en correlation avec EN 14015
42
AnnexeGlossaire
KA / 1 / 1209 / FR
évent normal en surpression event dans les conditions de service usuelles (lors du pompage du produit de la citerne et sous évent dépendant de la température)
en correlation avec EN 14015
évent thermique event à surpression par le réchauffement atmosphérique de la citerne en correlation avec EN ISO 28300
explosion réaction brusque d’oxydation ou de décomposition entraînant une élévation de température, de pression ou des deux simultanément [EN 1127-1:1997]
ISO 16852
extinction refroidissement d‘un fl uide par addition d‘un autre fl uide à température inférieure
en correlation avec EN ISO 23251
gaz inerte gaz ininfl ammable ne permettant pas la combustion et ne réagissant pas pour former un gaz infl ammable
EN 13237
gaz ou vapeur infl ammable gaz ou vapeur, qui, mélangé à l‘air dans certaines proportions, formera une atmosphère explosive gazeuse (EN 60079-10:1996)
EN 13237
grillage de protection dispositif qui garantit un écoulement sans obstacle mais interdit aux animaux de pénétrer (par exemple)
PROTEGO
guide de clapet elément d‘une soupape qui garantit le guidage d‘un clapet de soupape PROTEGO
inertage mise sous atmosphère inerte - Ajout d‘une substance inerte destinée à empêcher la formation d‘une atmosphère explosive
EN 1127-1
interstice d‘élément arrête-fl ammes
un FLAMMENFILTER® présente une ou plusieurs sections triangulare. La largeur de l‘interstice d‘élément arrête-fl ammes est la hauteur du triangle d‘un FLAMMENFILTER®
PROTEGO
interstice expérimental maximal de sécurité (IEMS ou MESG)
l‘interstice maximal du joint entre les deux parties de la chambre interne d‘un appareil d‘essai qui, lorsque le mélange gazeux interne est enfl ammé et dans des conditions spécifi ées, empêche l‘infl ammation d‘un mélange gazeux externe à travers un joint de 25 mm de longueur, quelle que soit la concentration dans l‘air du gaz ou de la vapeur soumis à essai. L‘IEMS est une propriété du mélange de gaz donné ( EN 1127-1: 1997)
NOTE: CEI 60079-1 A normalise l‘appareillage et la méthode d‘essai
EN 12874
joint articulé partie d‘un système de remplissage ou d‘aspiration par tuyau pivotant PROTEGO
joint de clapet composant d‘étanchéité entre clapet et siège de soupape PROTEGO
joint hydraulique arrête-fl ammes conçu pour utiliser le produit en phase liquide afi n de constituer une barrière contre le retour de fl amme
ISO 16852
levée de soupape PROTEGO
limite inférieure d‘explosivité (LIE)
limite inférieure du domaine d‘explosivité (EN 1127-1:1997) EN 1127-1
limite supérieure d‘explosivité (LSE)
limite supérieure du domaine d‘explosivité (EN 1127-1:1997) EN 1127-1
limites d‘explosivité les limites du domaine d‘explosivité (EN 1127-1:1997) EN 13237
liquide infl ammable liquide capable de produire une vapeur infl ammable dans toutes les conditions d‘exploitation prévisibles (EN 60079-10:1996)
EN 13237
maintenance combinaison de toutes les actions techniques et administratives, y compris les opérations de surveillance, destinées à maintenir ou à remettre un élément dans un état lui permettant d’accomplir la fonction requise (CEI 60050-191:1990)
EN 13237
43pour la sécurité et l´environnement
Glossaire
KA / 1 / 1209 / FR
matière infl ammable matière infl ammable par elle-même ou capable de produire un gaz, une vapeur, ou un brouillard infl ammable (EN 60079-10:1996)
EN 13237
piloté qualifi e une soupape commandée par un appareil (pilote) en correlation avec EN ISO 23251
plafond fl ottant en correlation avec EN 14015
point d‘éclair température la plus basse, à laquelle, dans des conditions d‘essais spécifi ées, un liquide donne suffi samment de gaz ou de vapeur combustible capable de s‘enfl ammer momentanément en présence d‘une source d‘infl ammation active (EN 1127-1:1997)
EN 13237
pression l‘unité de pression utilisée dans cette norme est le bar (1 bar = 10 000 Pa). La pression est indiquée comme surpression (par rapport à la pression atmosphérique) ou comme pression absolue, selon le cas
en correlation avec EN ISO 4126-1
pression de design la pression maximale indiquée par le fabricant pour laquelle l‘appareil est conçu
en correlation avec 97/23/EG
pression de design (citerne) surpression maximale tolérable d‘une citerne dans le volume situé au-dessus du produit stocké
PROTEGO
pression de design (design général)
pression, avec la température, qui conduit à l‘épaisseur des parois minimales possibles ou aux caractéristiques physiques sur la base de normes reconnues et de calculs de conception
en correlation avec EN ISO 23251
pression de refermeture valeur de la pression statique du côté de l‘entrée pour laquelle le disque de soupape touche à nouveau le siège ou pour laquelle la course est nulle
en correlation avec EN ISO 4126-1
pression de réponse pression prescrite à laquelle une soupape commence à s‘ouvrir dans les conditions de service (il s‘agit de la pression à l‘entrée de la soupape pour laquelle les forces qui ouvrent la soupape dans les conditions spécifi ques d‘utilisation sont en équilibre avec les forces qui appliquent le disque de soupape sur le siège)
PROTEGO
pression de service la pression de service est la pression qui règne dans le système dans les conditions normales d‘exploitation, variations normales comprises
en correlation avec EN ISO 23251
pression d‘épreuve pression permettant de contrôler la résistance statique et/ou l‘étanchéité d‘un appareil
PROTEGO
pression différentielle de fermeture
blow down - différence entre pression de tarage et pression de fermeture, habituellement en pourcentage de la pression de tarage
PROTEGO
pression différentielle d‘ouverture différence entre pression de tarage et pression de d‘ouverture, habituellement en pourcentage de la pression de tarage
PROTEGO
pression d‘ouverture la pression d‘ouverture est la dépression ou la surpression à laquelle la course de la soupape correspond au passage du débit massique à évacuer; elle est égale à la pression de réponse augmentée de la pression différentielle d‘ouverture
PROTEGO
pression maximale de service admissible (MAWP)
pression maximale admissible dans le volume supérieur d‘un récipient complet en service normal à la température mentionnée spécifi ée pour cette pression
PROTEGO
pression maximale d‘explosion dans des conditions d’essais spécifi ées, pression maximale obtenue dans un récipient fermé lors de l’explosion d’une atmosphère explosive spécifi que (EN 1127-1:1997)
EN 13237
44
AnnexeGlossaire
KA / 1 / 1209 / FR
pression maximale d‘explosion admissible
en correlation avec EN 14460
produit terme recouvrant le matériel, les systèmes de protection, dispositifs, composants et leurs combinaisons ainsi que les logiciels tel que défi ni au paragraphe 3.4.2 de l’EN ISO 9000:2000 (EN 13980:2002)
EN 13237
protégée contre le retour de fl amme
PROTEGO
raccord de jauge PROTEGO
réservoir de stockage cuve fi xe ou récipient qui ne fait pas partie de l‘installation de processus dans un dispositif pétrochimique, une raffi nerie, une installation de gaz, un dispositif de production de gaz et d‘huile ou d‘autres dispositifs
en correlation avec EN ISO 23251
retour de fl amme phénomène se produisant lorsque la vitesse locale d‘un mélange d‘air et de gaz enfl ammé est inférieure celle de la fl amme, la fl amme faisant alors retour vers le lieu d‘infl ammation
en correlation avec EN ISO 23251
revêtement revêtement intérieur synthétique d‘une épaisseur minimale/maximale défi nie contre la corrosion (p.ex. par les acides)
PROTEGO
robinet d‘échantillonnage et de purge d‘air
PROTEGO
sonde de jauge appareil permettant de déterminer le niveau d‘un réservoir de stockage
PROTEGO
soupape à clapet plan soupape à fermeture en forme de clapet plan et guidage axial PROTEGO
soupape à membrane soupape dont la partie mobile est composé d‘un diaphragme PROTEGO
soupape d´arrêt de sécurité un appareil dont la fermeture automatique doit empêcher le dépassement d‘une surpression prédéfi nie
en correlation avec DIN 3320
soupape de retenue soupape qui empêche un refl ux contre le sens du courant PROTEGO
soupape de sûreté Soupape uniquement commandée par le fl uide, sans apport d‘énergie auxiliaire, laissant sortir une quantité de fl uide de façon à empêcher le dépassement d‘une pression prédéfi nie. Elle est conçue de façon à se refermer, empêchant toute autre fuite du fl uide, une fois les conditions de pression de travail normales rétablies
en correlation avec EN ISO 4126-1
soupape de surpression soupape conçue pour s‘ouvrir, libérer une surpression et se refermer ainsi que pour bloquer tout autre écoulement du fl uide lorsque les conditions standard sont rétablies
en correlation avec EN ISO 23251
soupape de surpression / dépression
soupape d‘équilibrage de surpression resp. de dépression interne en correlation avec EN 14015
soupape de surpression conventionnelle
soupape de surpression commandée par ressort dont le mode de fonctionnement est directement infl uencé par les variations de la contre-pression
en correlation avec EN ISO 23251
soupape de surpression d‘urgence
PROTEGO
soupape de surpression pilotée soupape de surpression dont l‘appareil principal de décharge ou la soupape principale est commandé par une soupape de surpression auxiliaire (pilote)
en correlation avec EN 14015
soupape d‘échappement au fond du réservoir
PROTEGO
45pour la sécurité et l´environnement
Glossaire
KA / 1 / 1209 / FR
soupapes avec raccord de tuyauterie
soupape de surpression ou dépression à laquelle un tuyau d‘évent ou d‘aération peut être connecté
en correlation avec EN 14015
source d‘infl ammation toute source contenant suffi samment d‘énergie pour déclencher une combustion (EN 13702:1999)
EN 13237
substance infl ammable substance sous forme de gaz, de vapeur, de liquide, de solide ou de leurs mélanges, capable de subir une réaction exothermique avec l‘air après infl ammation (EN 1127:1997)
EN 13237
surpression de tarage PROTEGO
système d‘aspiration fl ottante dispositif mécanique, le cas échéant articulé, de certaines citernes qui permet le soutirage du produit à proximité de sa surface
en correlation avec EN 14015
système de remplissage ou d‘aspiration par tuyau pivotant
conduite mobile avec ou sans fl otteur à l‘intérieur d‘un réservoir de stockage pour le remplissage ou le soutirage
PROTEGO
système de ventilation système composé de tuyauterie et d‘appareils destinés à la ventilation de parties d‘installation
PROTEGO
système de ventilation avec arrête-fl ammes
système de ventilation ou soupape de surpression et/ou dépression associé à un arrête-fl ammes ou avec élément d‘arrête-fl ammes intégré
en correlation avec EN 14015
systèmes de protection les dispositifs, autres que les composants des appareils, dont la fonction est d’arrêter immédiatement les explosions naissantes et/ou de limiter la zone affectée par une explosion et qui sont mis séparément sur le marché comme systèmes à fonction autonome
EN 13237
taux de fuite le taux de fuite d‘un récipient ou d‘une partie d‘installation mesure la quantité de matière perdue par unité de temps
PROTEGO
température ambiante température de l‘air ou d’un autre milieu à l‘emplacement où le matériel doit être utilisé (VEI 426-01-04) (CEI 60204-32:1998) NOTE: Dans le cadre de l’application de la Directive 94/9/CE, seul l’air est considéré
EN 13237
température de design la température maximale indiquée par le fabricant pour laquelle l‘appareil est conçu
en correlation avec 97/23/EG
température de design (design général)
température, avec la pression, qui conduit à l‘épaisseur des parois minimales possibles ou aux caractéristiques physiques sur la base de normes reconnues et de calculs de conception
en correlation avec EN ISO 23251
température de service température atteinte lorsque le matériel est en fonctionnement à ses caractéristiques assignées (EN 50014:1997)
EN 13237
température d‘infl ammation (d‘un gaz ou d‘un liquide infl ammable)
dans les conditions spécifi ée par l‘essai, température la plus basse d‘une surface chaude à laquelle survient l‘infl ammation d‘un mélange air/gaz ou air/vapeur
EN 1127-1
température maximale de service température maximale atteinte lorsque l‘appareil ou système de protection est en fonctionnement à ses conditions de service prévues
NOTE: chaque appareil ou système de protection peut atteindre une température de service différente dans ses différentes parties
EN 13237
tige de guidage composant (tige) de guidage du clapet de soupape PROTEGO
toit fl ottant construction métallique qui fl otte à la surface du liquide d‘une citerne ouverte
en correlation avec EN 14015
tuyau à onde de choc dispositif de découplage de l‘onde de choc et du front de fl amme PROTEGO
46
AnnexeGlossaire
KA / 1 / 1209 / FR
tuyau de guidage tube de guidage de la barre de guidage d‘un clapet de soupape PROTEGO
tuyau de jauge tuyau, placé à l‘intérieur d‘un réservoir de stockage et destiné à en déterminer le niveau de remplissage et à effectuer des prélèvements. Exécution simple et arrête-fl ammes
PROTEGO
tuyau de ventilation tubes pour soupape avec raccord de tuyauterie en correlation avec EN 14015
tuyau plongeur tuyau d‘amenée dans le fl uide du récipient d‘un arrête-fl ammes hydraulique
PROTEGO
unité d‘arrête-fl ammes cage d‘élément arrête-fl ammes avec un set d‘éléments d‘arrête-fl ammes
PROTEGO
unité d‘arrête-fl ammes annulaire unité d‘arrête-fl ammes constitué de protection à ruban annulaire PROTEGO
ventilation d‘urgence ventilation d‘urgence en cas de feu ou de dysfonctionnement en correlation avec EN 14015
vis de purge du condensat PROTEGO
zone 0 emplacement où une atmosphère explosive consistant en un mélange avec l’air de matières combustibles sous forme de gaz, de vapeur ou de brouillard est présente en permanence ou pendant de longues périodes ou fréquemment
EN 13237
zone 1 emplacement où une atmosphère explosive consistant en un mélange avec l’air de matières combustibles sous forme de gaz, de vapeur ou de brouillard est susceptible de se former occasionnellement en fonctionnement normal
EN 13237
zone 2 emplacement où une atmosphère explosive consistant en un mélange avec l‘air de matières combustibles sous forme de gaz, de vapeur ou de brouillard n‘est pas susceptible de se former en fonctionnement normal ou bien si une telle formation se produit néanmoins, n‘est que de courte durée
EN 13237
zones pour les gaz/vapeurs les emplacements dangereux sont classés en zones en fonction de la fréquence et de la durée de présence de l‘atmosphère explosive gazeuse. Les défi nitions suivantes ne s‘appliquent qu‘au groupe d‘appareils II
NOTE: par «fonctionnement normal», on entend la situation où les installations sont utilisées conformément à leurs paramètres de conception
PROTEGO
Extrait de EN 12874
Ce qui suit est destiné à guider le fabricant et l‘utilisateur pour choisir l‘arrête-fl ammes qui réponde le mieux à leur cas d‘utilisation:
1. Utilisation
Rédaction d‘une brève description de l‘utilisation de l‘arrête-fl ammes envisagé.
2. Informations sur les gaz et vapeurs
Mise à disposition d‘informations complètes sur les composants combustibles et non combustibles. Elles permettront de concevoir correctement l‘arrête-fl ammes, de déterminer le groupe d‘explosion et le choix des matériaux.
3. Masse moléculaire ou masse volumique des gaz ou vapeurs
Cette information permet de calculer un débit volumique équivalent pour déterminer la perte de charge.
4. Ecoulement
L‘écoulement doit être indiqué en volume si les informations communiquées sont insuffi santes pour calculer le débit volumique. Pour une utilisation sur des citernes de stockage, il convient d‘indiquer les exigences de ventilation ou de fournir des informations suffi santes sur la citerne, sa résistance à la pression et au vide, les dimensions et les taux de remplissage et de soutirage qui permettent de calculer ces paramètres.
5. Gammes de température
L‘indication des températures maximales et minimales permet de dimensionner convenablement l‘élément d‘arrête-fl ammes et le corps d‘arrête-fl ammes.
6. Gammes de pression
L‘indication des pressions maximales et minimales permet de dimensionner convenablement l‘élément d‘arrête-fl ammes et le corps d‘arrête-fl ammes. La pression maximale pour laquelle un mélange combustible peut s‘enfl ammer dans le processus devrait être démontrée si elle est différente de la pression de service habituelle. Si l‘utilisation concerne une citerne, il convient de tenir compte de la résistance à la pression et au vide.
7. Perte de charge admissible
La perte de charge admissible permet de choisir correctement l‘arrête-fl ammes en tenant compte du débit volumique maximal.
8. Type
Il convient de préciser le type d‘arrête-fl ammes nécessaire: en ligne, en bout de ligne ou „pré-volume“, s‘il doit garantir la protection contre la transmission d‘une fl amme avec brûlage de courte durée ou continu, détonations stables ou instables. Pour un arrête-fl ammes de type en ligne on fournira des précisions sur la tuyauterie entre arrête-fl ammes et source d‘infl ammation possible sous la forme d‘un dessin coté ou d‘un dessin isométrique.
9. Position de montage
Indication de la position de montage (horizontale ou verticale) prévue pour l‘arrête-fl ammes.
10. Diamètre de la tuyauterie
Il convient d‘indiquer le diamètre nominal de la tuyauterie raccordée.
11. Type de connexion
Indication des particularités des assemblages à bride ou à vis (p. ex. DIN, ANSI, niveau de pression).
12. Matériau du corps
Indication des matériaux préférés pour l‘arrête-fl ammes; le fabricant pourra les contrôler à l‘aide d‘une évaluation de la composition du mélange et des conditions d‘exploitation.
13. Matériau de l‘élément d‘arrête-fl ammes
Indication des matériaux préférés pour l‘élément d‘arrête-fl ammes; le fabricant pourra les contrôler à l‘aide d‘une évaluation de la composition du mélange et des conditions d‘exploitation.
14. Construction
Il convient d‘être prudent avec des matériaux tels que l‘aluminium ou les matières plastiques, qui peuvent provoquer des étincelles et se charger électrostatiquement.
15. Documentation
Indication des exigences de documentation.
Nous recommandons en outre
Marges de dimensionnement Le risque d‘encrassement des étroits interstices de coincement d‘un arrête-fl ammes impose de prévoir des marges pour le dimensionnement.
Conseils pour le choix d‘un arrête-fl ammes
47pour la sécurité et l´environnement
KA / 1 / 0809 / FR
48
Matériaux, défi nitions et facteurs de conversion
DN 10 15 20 25 32 40 50 65 80 100
Pouces 1/4 1/2 3/4 1 11/4 11/2 2 21/2 3 4
DN 125 150 200 250 300 350 400 450 500 600
Pouces 5 6 8 10 12 14 16 18 20 24
DN 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000
Pouces 28 32 36 40 48 56 64 72 80
Longueur1 cm = 0.3937 inch 1 inch = 25,4 mm1 m = 3.2808 ft 1 ft = 12 inch = 0,3048 m = 1.0936 yards 1 yard = 3 ft = 0,9144 m1 km = 0.621 miles 1 mile = 1,609 km
Surface1cm2 = 0.1550 sq inch 1 sq inch = 6,4516 cm2
1 m2 = 10.7639 sq ft 1 sq ft = 0,0929 m2
= 1.196 sq yards 1 sq yard = 0,836 m2
1km2 = 100 hectares = 0.3861 sq miles = 247 acres
Volume1 cm3 = 0.06102 cu inch 1 cu inch = 16,3870 cm3
1 liter = 0.03531 cu ft 1 cu ft = 28,317 liter = 0.21997 gal (UK) 1 gal (UK) = 4,5461 liter = 0.26417 gal (US) 1 gal (US) = 3,785 liter1 m3 = 35.315 cu ft 1 cu ft = 0,028317 m3
= 6.290 petr. barrels 1 petr. barrel = 0,15899 m3
Masse1 g = 0.03527 oz 1 oz = 28,35 g1 kg = 2.2046 lb 1 lb = 16 oz = 0,4536 kg
Vitesse et débit volumique1 m/s = 196.85 ft/min 1 ft/min = 0,508 cm/s1 km/h = 0.6214 mph 1 mph = 1,60934 km/h1 m3/h = 4.403 gal/min (US) 1 gal/min (US) = 0,227 m3/h = 3.666 gal/min (UK) 1 gal/min (UK) = 0,273 m3/h = 0.5886 cu ft/min 1 cu ft/min = 28,317 liter/min1 kg/h = 0.0367 lb/min 1 lb/min = 27,216 kg/h 1 cu ft/h = 0,028317 m3/h
Couple de serrage 1 Nm = 0.738 lbf ft 1 lbf ft = 1,36 Nm
Masse volumique1 kg/dm3 = 62.43 lb/cu ft 1 lb/cu ft = 0,016 kg/dm3
Pression1 bar = 14.504 psi 1 lb/ft2 = 47,88 N/m2
= 29.530 inch Hg = 0,4788 mbar = 0.987 atm = 4,882 mm WC = 401.46 inch H2O
1 mbar = 0.0145 psi 1 inch WC = 249,09 N/m2
= 0.0295 inch Hg = 2,4909 mbar = 0.4015 inch H2O = 25,4 mm WC = 2.089 lb/ft2 1 inch Hg = 33,864 mbar
1 kPa = 10 mbar 1 psi = 68,94757 mbar1 inch H2O = 2,49089 mbar 1 inch Hg = 33,8639 mbar1 Pa = 1 N/m2 1 psi = 1 lb/in2
Température Conversion de ºC en ºF TF = 32 + 1,8 TC 0ºC = 32ºF 100ºC = 212ºFConversion de ºF en ºC TC = 5/9 (TF - 32) 0ºF = -17,8ºC 100ºF = 37,8ºC
MatériauxMatériau DIN Désignation DIN Numéro équivalent matériau ASTM0.6020 GG 20 A 278-30 C.I.0.7040 GGG 40 A 536-77 C.I.1.0619 GS-C 25 A 216 Gr. WCB C.S.1.4301 X5 CrNi 18 10 A 240 Gr. 304 S.S.1.4408 G-X6 CrNiMo 18 10 A 351 Gr. CF 8 M S.S.1.0425 P 265 GH A 515 Gr. 60 C.S.1.4541 X6 CrNiTi 18 10 A 240 Gr. 321 S.S.1.4571 X10 CrNiMoTi 18 10 A 240 Gr. 316 Ti S.S.3.2581 AC 44200 A 413 AluTa Tantal UNS R052002.4610 NiMo 16 Cr 16 Ti UNS N06455 C-42.4686 G-NiMo 17 Cr UNS N30107 Casting2.4602 NiCr 21 Mo 14 W UNS N06022 C-222.4819 NiMo 16 Cr 15 W UNS N10276 C-276
Le devis ou la confi rmation de commande spécifi e les matériaux utilisés: En général:Acier = 1.0619 oder 1.0425Inox = 1.4408 oder 1.4571Hastelloy = 2.4686 oder 2.4602
Différences importantes entre système décimal et unités SIp.ex. 1 m = 100 cm = 100,00 cm (UK/US: 100.00 cm) 1 km = 1.000 m = 1.000,00 m (UK/US: 1,000.00 m)
Garnitures, revêtements, matériaux des jointsPTFE = Polytétrafl uoroéthylènePVDF = Polyvinyliden fl uoridPFA = Polymère Perfl uoro Alcoxyl AlcaneFPM 70 = VitonWS 3822 = aramide et composites anorganiques renforcés aux fi bres de verre à base de caoutchouc artifi ciel (perbunan, sans amiante) ECTFE = copolymère d‘éthylène et de mono-trifl uoroéthylèneFEP = plastique éthylène/propylène perfl uoré
KA / 1 / 0809 / FR
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Fiche de dimensionnement d‘appareils PROTEGO®
Données du projet
N° d‘offreN° de projet N° d‘appareil
N° de commandeNom du projetNuméro de citerne/réservoir
Citerne/réservoirSurface Diamètre m Surpression théorique mbar
Souterrain Hauteur m Dépression théorique mbar
Isolé Haut. cuve rétention m Débit de pompe (remplissage) m³/hEpaisseur d‘isolant mmCouche de gaz inerte Gaz inerte Niveau Débit de pompe au soutirage m³/h
Produit stocké Combinaison des gaz d‘échappement ComposantsNom Formule % vol.
Point éclairC°
Zoned´explosion
NSW / MESGmm
Gr.ex.
Température / PressionTempérature théorique °C Pression théorique barTempérature de service °C Pression de service bar Pression antagoniste mbar
InstallationAppareil en ligne horizontal Distance à la source d‘infl ammat. mAppareil en bout de ligne vertical
FonctionSurpression Certifi é brûlage continu Contrôle de températureDépression Agrée pour le brûlage courte duréeSurpression/dépression combinée Antidéfl agration Contrôle de pression différentielleArrête-fl ammes Antidétonation Bidirectionnel
Caractéristiques de l‘appareil Diamètre nominal DN Débit volumique V
. m³/h
Pression nominale PN Raccord de bride d‘entrée DN PN FormeForme Surpression de réponse mbar Raccord de bride de sortie DN PN FormeForme Dépression de réponse mbar Perte de charge ∆p mbar
MatériauxPièce du corps supportant la pression Pièces intérieures Revêtement
Réception/DocumentationCertifi cat matière Certifi cat d’inspection travail Certifi cat de performance
Croquis d‘installation / remarques complémentaires / Particularités voir feuille séparée
Compléter et cocher , si pertinent
Traité par: Date: Contrôle Validation:
pour la sécurité et l´environnementKA / 1 / 0809 / FR
Notes:
50 KA / 1 / 0809 / FR
Notes:
5151pour la sécurité et l´environnement
KA / 1 / 0809 / FR
pour la sécurité et l´environnementKA / 1 / 0809 / FR
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