Généralités et concepts clés : comprendre la limite d’explosivité et les mélanges explosifs
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Dans les secteurs industriels, pétrochimiques, miniers ou encore dans les interventions de secours, la maîtrise du risque d’explosion est une priorité absolue. Pour garantir la sécurité des personnes et des installations, il est essentiel de bien comprendre certains concepts fondamentaux : la limite d’explosivité, le LIE et le LSE, ainsi que la formation des mélanges explosifs. Cet article fait le point sur ces notions incontournables.
Qu’est-ce que la limite d’explosivité ?
La limite d’explosivité définit la concentration minimale et maximale d’un gaz ou d’une vapeur inflammable dans l’air, à partir de laquelle une explosion peut se produire en présence d’une source d’inflammation.
En d’autres termes, si un gaz est présent dans l’air en dessous de sa limite inférieure, il est trop « pauvre » pour exploser. À l’inverse, au-dessus de la limite supérieure, le mélange est trop « riche » en combustible pour qu’une combustion explosive ait lieu.
LIE et LSE : définitions essentielles
LIE : Limite Inférieure d’Explosivité
La LIE (Lower Explosive Limit ou Limite Inférieure d’Explosivité) correspond à la concentration minimale d’un gaz ou d’une vapeur dans l’air à partir de laquelle une explosion est possible. En dessous de cette valeur, la quantité de combustible est insuffisante pour entretenir la réaction.
LSE : Limite Supérieure d’Explosivité
La LSE (Upper Explosive Limit ou Limite Supérieure d’Explosivité) désigne la concentration maximale au-delà de laquelle le mélange est trop riche en gaz pour que l’oxygène disponible permette l’explosion.
Par exemple, pour le méthane :
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LIE ≈ 5% en volume dans l’air
-
LSE ≈ 15% en volume dans l’air
Quels gaz sont concernés par la LIE et la LSE ?
La notion de Limite Inférieure d’Explosivité (LIE) et de Limite Supérieure d’Explosivité (LSE) s’applique à tous les gaz et vapeurs inflammables susceptibles de former un mélange explosif avec l’air.
Voici quelques exemples courants :
| Gaz ou vapeur | LIE (% vol. dans l’air) | LSE (% vol. dans l’air) |
|---|---|---|
| Méthane (CH₄) | ≈ 5 % | ≈ 15 % |
| Propane (C₃H₈) | ≈ 2,1 % | ≈ 9,5 % |
| Butane (C₄H₁₀) | ≈ 1,8 % | ≈ 8,4 % |
| Hydrogène (H₂) | ≈ 4 % | ≈ 75 % |
| Vapeur d’essence | ≈ 1,2 % | ≈ 7,6 % |
| Acétylène (C₂H₂) | ≈ 2,5 % | ≈ 81 % |
| Monoxyde de carbone (CO) | ≈ 12,5 % | ≈ 74 % |
Points à retenir
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Plus la plage entre la LIE et la LSE est large, plus le gaz présente un risque d’explosion élevé.
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Certains gaz comme l’hydrogène ou l’acétylène ont une plage explosive particulièrement étendue.
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Les vapeurs de solvants ou de carburants (essence, solvants organiques) sont également concernées.
Bien connaître les gaz présents sur un site et leurs limites d’explosivité est essentiel pour choisir un détecteur approprié (explosimètre ou détecteur multi-gaz) et mettre en place des mesures de prévention adaptées.
Les mélanges explosifs : comment se forment-ils ?
Un mélange explosif se forme lorsqu’un gaz combustible se répand dans l’air et atteint une concentration comprise entre sa LIE et sa LSE. Ce mélange peut alors exploser s’il entre en contact avec une source d’inflammation : étincelle, flamme nue, surface chaude ou décharge électrique.
Les facteurs influençant la formation de mélanges explosifs sont nombreux :
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La ventilation des locaux
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La température ambiante
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La pression atmosphérique
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La nature du gaz ou de la vapeur
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La présence de zones confinées
Pourquoi ces notions sont-elles cruciales ?
Connaître les limites d’explosivité et comprendre la dynamique des mélanges explosifs permet :
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De mieux dimensionner et utiliser les explosimètres et détecteurs multi-gaz
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De prévenir les incidents lors des travaux en espaces confinés
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D’adopter des mesures de ventilation ou d’inertage adaptées
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D’établir des procédures de sécurité rigoureuses
La compréhension des limites d’explosivité et des mélanges explosifs est un prérequis pour garantir la sécurité des personnes et des sites industriels. C’est pourquoi la formation du personnel, l’utilisation d’équipements de détection adaptés et le respect des consignes de sécurité restent des leviers essentiels pour prévenir tout risque d’explosion.
Vous souhaitez en savoir plus sur les équipements de détection adaptés ? Consultez notre guide complet sur les explosimètres et détecteurs multi-gaz !
