Comme mentionne precedemment, les differentes dynamiques des flammes localisees sont tres dangereuses pour les systemes de traitement. En raison de la pression de detonation et de la vitesse de la flamme, une energie enorme peut etre generee et des accidents peuvent survenir rapidement et etre catastrophiques. Ces diverses formes dynamiques augmentent la difficulte de savoir comment les produits coupe-flammes peuvent eteindre les flammes et resister a l'enorme energie generee par les explosions dans des pipelines fermes.
Les differentes situations possibles de flammes localisees ont pose deux problemes specifiques aux produits coupe-flammes : premierement, dans des conditions de deflagration a haute pression et de detonation stables, la puissance de combustion est tres stable et le mouvement de la flamme est tres rapide ; par consequent, le coupe-flamme doit etre capable d'absorber la chaleur de la flamme relativement rapidement, et doit absorber la chaleur de la flamme plus rapidement que dans des conditions standard de deflagration a basse et moyenne pression. Deuxiemement, la pression d'impulsion instantanee provoquee par des ondes de choc de detonation excessives necessite que le pare-flammes resiste a une pression de 20 995 KPa (g) (3 000 psig). Par consequent, la structure du pare-flammes doit etre meilleure que la structure du pare-flammes anti-deflagration a basse pression standard.
Pare-flammes contre la deflagration localisee
Les pare-flammes anti-deflagration de tuyaux conviennent pour limiter la propagation des flammes, egalement appelees retour de flamme ou deflagration localisee. Comme les pare-flammes en bout de tuyau, ce type de pare-flammes est utilise depuis de nombreuses annees. Ils ressemblent a bien des egards aux pare-flammes d'extremite de tuyau, mais presentent de nombreuses differences car ils doivent etre capables de resister a des conditions de flammes plus violentes. Presque chaque modele de flamme possede son propre type special de pare-flammes. Par exemple, les pare-flammes standard contre la deflagration des canalisations conviennent pour empecher la propagation des flammes dans les canalisations courtes et conviennent egalement aux deflagrations a basse et moyenne pression. Les pare-flammes de deflagration a haute pression sont une « version amelioree » des pare-flammes de deflagration standard et conviennent pour prevenir les deflagrations a basse, moyenne et haute pression.
Pare-flammes anti-detonation
BasCo propose une gamme de pare-flammes detonants, developpes et testes selon les normes de la Garde cotiere americaine, dans des tailles de 2 a 20 pouces, y compris des configurations concentriques et excentriques, avec des modeles adaptes aux vapeurs inflammables du groupe D (II A) et du groupe C (II B3), et certifies par l'Universite des sciences et technologies de Chine. Un pare-flammes a detonation qui repond a cette norme doit, en plus de repondre a d'autres exigences, etre capable de gerer des detonations stables et instables ; en d’autres termes, il doit etre capable de faire face aux conditions de flammes les plus violentes. Dans cette norme, il n'existe aucune disposition relative aux antidetonants adaptes uniquement a une detonation stable.
BasCo a utilise la « norme de la Garde cotiere americaine » comme guide lors du developpement de pare-flammes a detonation pour le marche europeen. La norme EN12874 permet de classer les pare-flammes detonants comme adaptes uniquement aux conditions de detonation stables. Cependant, BasCo estime qu'il est imprevisible ou la flamme se propagera jusqu'a une detonation en regime permanent. Lors des tests dans un systeme controle, toutes les etapes de propagation de la flamme peuvent etre tracees ; mais dans la vie reelle, il existe de nombreuses variables (melange de carburant, temperature, pression, disposition des tuyaux, etc.) et des conditions telles qu'une detonation galopante peuvent se produire. Nous pensons que les conditions de detonation sont imprevisibles et que les detonations instables devraient donc etre reglementees.
La structure du coupe-flammes anti-deflagration ne peut pas resister a la detonation ; par consequent, le pare-flammes detonant a ete concu (voir Figure 20). La capacite de transfert de chaleur et la conception structurelle du pare-flammes a detonation peuvent resister a toutes les formes dynamiques de propagation de la flamme et arreter la flamme. Le pare-detonation est le coupe-feu le plus fondamental et peut etre utilise quel que soit l'etat de detonation dans lequel se trouve la flamme.
Sans evaluation comparative, ces capacites de performance n’existeraient pas. En raison des exigences de transfert de chaleur, les pare-flammes a detonation ont une chute de pression plus elevee que les pare-flammes a deflagration ; en raison des exigences structurelles, ils sont plus lourds et plus chers. Pour cette raison, les pare-flammes anti-deflagration des pipelines occupent toujours une certaine place dans l’industrie.
Lors de la selection d'une installation de pare-flammes pour pipeline, les considerations sont les memes que pour les pare-flammes en bout de tuyau, a une exception pres : la structure du tuyau et le rapport d'aspect entre le pare-flammes et la source d'inflammation potentielle.
Figure 20 Pare-flammes anti-detonation
