Qu'est-ce que l'énergie minimale d'inflammation?
L'énergie minimale d'inflammation (MIE) est une mesure de la plus faible quantité d'énergie transmise par une étincelle électrique qui enflammera un combustible dispersé ou un composé inflammable dans l'air. Les conditions doivent être idéales pour que l'explosion se produise avec des valeurs de MIE, mais des valeurs d'allumage légèrement supérieures peuvent être nécessaires pour enflammer le mélange sinon. L'étincelle qui provoque une explosion dans de tels cas peut provenir d'une décharge électrostatique (ESD) dans laquelle une différence de potentiel électrique latente existe entre deux objets se trouvant à proximité, ou bien être provoquée par un circuit électrique sous tension présentant un arc ou un court-circuit. événement de décharge du circuit. Comprendre les processus chimiques de combustion qui entraînent un minimum d'énergie d'allumage est important dans le domaine de la lutte contre les incendies ainsi que dans les industries impliquant le stockage et l'utilisation de composés volatils, tels que l'exploitation d'aéronefs.
Les carburants et les solvants volatils, ainsi que d’autres produits chimiques dont on sait que les valeurs minimales d’énergie d’inflammation est très basse incluent l’acétylène et l’hydrogène à 0,017 millijoules, l’éthylène à 0,08 millijoules et le méthane à 0,3 millijoules. Ces produits chimiques doivent être manipulés avec une extrême prudence dans les espaces confinés car ils ont également des points d'évaporation bas à la pression et à la température atmosphériques normales. L’un des accidents aériens les plus coûteux et les plus meurtriers aux États-Unis, le vol du TWA 800 12 minutes après le décollage de New York (État de New York) en juillet 1996, a été attribué à une éventuelle explosion d’allumage minimal dans le réservoir de carburant de l’aile centrale. . Environ 50 gallons (189 litres) de carburant aviation connu sous le nom de Jet A, qui était stocké dans le réservoir à l'époque, ont été chauffés par inadvertance par des unités de climatisation situées directement sous la zone du réservoir, ce qui a vaporisé une partie du carburant. Lorsque l'avion a pris de l'altitude, la réduction de la pression atmosphérique a augmenté l'évaporation à un point tel qu'une surpression et une éventuelle étincelle inconnue ont créé une explosion qui a cassé le réservoir de carburant et a détruit l'avion.
Plusieurs autres types de composés dispersés dans l'air sous forme de fines particules, allant des métaux en poudre à la farine de céréales et aux combustibles solides tels que le charbon et le soufre, ont également tendance à avoir une énergie minimale d'inflammation minimale. Le MIE pour l'aluminium est de 15 millijoules et le magnésium de 40 millijoules. La valeur du charbon varie de 30 à 60 millijoules et la farine à base de céréales s'enflamme à 240 millijoules. Une explosion de poussière peut même se produire avec un mélange aléatoire de résidus de plancher entraînés dans l'air s'il est bien dispersé dans un environnement chauffé, avec un potentiel d'inflammation dans une plage de 0,2 millijoules à 10 joules si l'humidité est inférieure à 80%. et la température ambiante est comprise entre 15 et 25 ° Celsius (59 et 77 ° F).
Parmi les autres composés connus pour avoir une énergie minimale d’allumage minimale bien inférieure à celle de 1 millijoule, citons les carburants de type propane, la poussière de fer et le sulfure de carbone. Ces faibles valeurs sont significatives par rapport au niveau d'énergie généré par les sources d'étincelles courantes. Une étincelle électrique statique libère généralement environ 22 millijoules d'énergie, et une bougie d'allumage dans une automobile décharge environ 25 millijoules d'énergie à chaque cycle de combustion.