Atmosphere pulverulente et taux d'oxygène dans un volume partiellement fermé

[kaydash]

Bonjour, formateur depuis quelques années en incendie, ssiap1. 2.3 et nouvellement espace confiné, un stagiaire m'a posé une question pertinente. Si j'ai une idée sur la réponse, je n'ai pas voulu m'avancer.

Pour résumer, sur un chantier de construction naval, les gars sont amenés à travailler en espace confiné, donc potentiellement atex et/où toxique. Donc bien sûr, lors par exemple, d'une fuite sur un boyau lors d'un travail de soudure, l'oxygène peut s'en trouver diminué dans un volume avec accès restreint, chassé par l'apparition de gaz inertes ou inflammables/toxiques.


Un stagiaire m'a demandé si l'apparition d'une atmosphère pulverulente en espace confiné, type poussière de métal ou bois, était capable de faire baisser le taux d'oxygène de manière significative dans ce volume.

J'aurais tendance à dire que le volume généré par les poussières occupe un espace réel pourrait effectivement appauvrir en oxygène une zone avec un volume restreint.

Merci d'avance de me faire part de vos expériences diverses.
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[Flyingbike]

si j'ai bien compris la question, oui la fraction solide de l'atmosphère fait que la concentration volumique de l'oxygène diminue, mathématiquement. Dans les faits, si on met de côté l'effet asphyxiant mécanique de ces poussières, la pression partielle en O2 est elle inchangée.

[kaydash]

Merci de ta réponse. Tu as je pense bien cerné ma question. Oui mathématiquement, j'étais parti sur une réponse identique. Dans mon exemple j'ai négligé volontairement l'impact des poussières sur l'organisme, ce que tu as parfaitement compris.

En revanche c'est moi qui ne comprends pas la notion de pression partielle en O2. Donc si je porte un oxygenometre, la concentration en O2 ne devrait pas chuter drastiquement même en saturant le volume de poussière ?

Merci

[SK69202]

Pas forcément utile, mais pendant des décennies des navires ont été propulsés au charbon extrait à la main de soutes sans ventilation mécanique forcée autres que celle du vent relatif qui peut être très faible et le tirage des chaudières, je n'ai pas connaissance d'un taux d’asphyxie qui aurait fait évoluer plus vite les choses.

[A voir en vidéo sur Futura]

[kaydash]

Bonne remarque

[RomVi]

Bonjour

Non, la concentration en oxygène est inchangée, puisqu'on parle de particules solides.

[kaydash]

Merci pour la réponse.donc le volume générée par de la poussière ne prendrait pas la place du volume d'air en le chassant hors de l'espace confiné? je me retrouve avec 2 sons de cloches du coup

[RomVi]

La question est assez facile à concevoir : Imagine un bocal rempli d'air dans lequel tu fais tomber un boulon : Est-ce que la concentration en air va changer ?
Si le boulon est réduit en limaille cela reviendra au même.

[kaydash]

si tu rajoutes un volume X, la fraction volumique de l'air ne devrait pas diminuer? même si tu prends l'exemple d'un boulon, il y a mathematiquement moins de place pour l'air

[RomVi]

Il y a moins de place pour l'air (le volume du boulon est chassé à l’extérieur), mais le volume expulsé a la même composition que ce qui se trouvait initialement dans le récipient. La quantité est modifiée, mais pas la concentration de chaque gaz.

[SK69202]

Le risque me semble du coté de l'oxydation rapide des poussières (la surface augmente terriblement) surtout en présence d'une source possible d’ignition, métal mis à nu récemment (meulage) ou poussières combustibles, poudre de bois, farine (ok pas en construction), mais les explosions de soute à farine "secouée" était un risque que l'on nous enseignait sur les anciens bateaux gris.

[kaydash]

Loin de moi l'idée de m'éloigner du sujet que je ne maitrise de toute facon pas, mais si on me demandait ce qu'est la concentration, je répondrai que c'est justement une quantitée rapportée a un volume. Si cette quantité diminue, au profit d'un volume X de poussière, ou simple d'un boulon, la concentration n'est elle pas censée baisser selon mon exemple? mathematiquement parlant, car évidement, dans cet exemple ci, la baisse si elle existe devrait etre absolument négligeable

[Flyingbike]

Dans un volume donné, quand on introduit des solides, le volume occupé par l'air diminue. Si on considère la composition de cet air (en composition volumique), elle est constante. Parce qu'il ne serait pas pertinent de calculer, disons, la concentration d'oxygène dans un volume contenant une part de solides.

[FC05]

Les intervenants ont raison.

Si on applique les lois des gaz aux solides ça ne fonctionne pas !

Par contre l'idée d'une consommation de O2 par oxydation est tout à fait possible, même si ça peut mal tourner en milieu atex.

[kaydash]

Merci pour vos réponses constructives. Donc si je résume, en atmosphère pulvérulente, pas de baisse de la concentration d'02.

Par contre, outre l'oxydation et donc la consommation d'02, l'introduction d'un gaz dans un volume peut en chasser un autre et faire descendre sa concentration, l'exemple simple des installations fixes d'extinction automatiques, à l'azote par exemple. pourquoi un gaz, type inerte pour cet exemple, aurait la faculté de chasser un volume quand un solide ne le pourrait pas?

[RomVi]

Un solide chasse également l'air, mais il ne modifie pas la proportion d'O2, or c'est justement cette concentration qui est problématique.
Pour des solides pulvérulents le risque d'explosion disparaît en dessous de quelques % d'O2 (la valeur dépend de la matière)

[Flyingbike]

Prends un verre de pastis
Tu mets des glaçons en pierre qui ne fondent pas. Le taux d’alcool ne change pas.
Mets des glaçons normaux, une fois fondus ils ont dilué l’alcool.

[SK69202]

Par contre l'idée d'une consommation de O2 par oxydation est tout à fait possible, même si ça peut mal tourner en milieu atex.

Je m'éloigne encore, même sans pulvérisation il y a risque, il y a eu (et il y a) des accidents lors de la réfection de ballast ou de mailles-vide corrodées et fermées depuis longtemps, après ouverture le gars descends et entre dans un milieu appauvri en oxygène car celui ci c'est fixé au fer.

[kaydash]

Absolument, par dépletion d'oxygène, l'exemple type que je pourrais donner en cours

[SK69202]

Après un accident mortel dans la Marine (2 à 3 décennies ?) , les ordres étaient 24h minimum de ventilation mécanique après ouverture du BTH (bouchon de trou d'homme) avant la moindre pénétration à l'intérieur.

Un autre risque gaz pour les navires en entretien ou en service, mais peu probable à la construction, le H2S du à la fermentation anaérobie de matière organique dans les fonds, caisses à eaux noires par exemple ( risque aussi au démontage de collecteurs). Là c'est le gaz qui est toxique avec parfois des concentrations rapidement mortelles et il est plus lourd que l'air.

[FC05]

Oui, mais on est sur un autre problème, vu que H2S est un gaz.

Puis ça pue, enfin au debut car il endort les cellules olfactives, d'où la nécessité d'un détecteur. Mais quand ça fermente ça fait parfois des retours, faut pas etre dans les WC à ce moment.