Le procédé d’oxycoupage implique l’utilisation de gaz combustibles et d’oxygène pour découper les métaux. Bien qu’il s’agisse d’une technique efficace, elle présente aussi des risques potentiels en raison des retours de flamme, qui peuvent endommager les équipements, provoquer des incendies ou des explosions. Pour prévenir ces risques, on utilise des vannes de sécurité spécialisées.
Quelles sont les causes d’un retour de flamme ?
Un retour de flamme se produit lorsque la combustion se propage en direction opposée au flux normal du gaz. Les principales causes incluent:
- Pression de gaz insuffisante: si la pression d’oxygène ou de gaz combustible est trop basse, le mélange peut s’enflammer à l’intérieur du tuyau ou du chalumeau.
- Obstructions: un chalumeau endommagé, des particules métalliques ou des saletés dans les buses peuvent provoquer des turbulences favorisant le retour de flamme.
- Tuyaux endommagés ou présentant des fuites: les fuites ou les plis dans les tuyaux peuvent faciliter le retour de flamme.
- Surchauffe: une chaleur excessive au niveau de la buse ou de la vanne peut déclencher un retour de flamme.
- Défaillances des vannes: les vannes de régulation du gaz ou les dispositifs de sécurité (pare-flammes) peuvent tomber en panne et laisser passer la flamme.
- Erreurs de manipulation: ouverture incorrecte des vannes ou utilisation de mélanges de gaz inappropriés.
Types de retour de flamme et exemples
1. Retour de flamme (Flashback)
C’est le phénomène le plus dangereux. La flamme se propage à l’intérieur des tuyaux ou même dans l’équipement d’alimentation en gaz.
Exemple: lors d’une découpe, l’opérateur entend un sifflement aigu et la flamme disparaît de la buse : la combustion est remontée vers le tuyau.
2. Inflammation par retour (Burnback)
Cela se produit lorsque la combustion reste active à l’intérieur du chalumeau ou du tuyau après un retour de flamme.
Exemple: le chalumeau continue de chauffer même après la fermeture des vannes de gaz.
3. Détonation (Backfire)
Il s’agit d’un petit retour momentané qui génère un « pouf » ou une détonation, mais la flamme ne reste pas à l’intérieur de l’équipement.
Exemple: lors d’une découpe, une petite détonation se fait entendre, mais l’opération se poursuit normalement.
Vannes de sécurité : types et caractéristiques
Pour viter des accidents graves, il est essentiel d’installer des dispositifs de sécurité entre la source de gaz et le chalumeau. Les principales vannes de sécurité en oxycoupage sont:
1. Clapet anti-retour de gaz
- Fonction: empêche les gaz de refluer vers la source d’alimentation.
- Caractéristique: permet l’écoulement dans une seule direction.
- Installation: généralement à l’entrée du chalumeau et à la sortie des régulateurs de pression.
Exemple pratique: si l’oxygène tente de refluer vers le cylindre de gaz combustible, le clapet se ferme automatiquement.
2. Dispositif pare-flamme (flashback arrestor)
- Fonction: arrête la propagation de la flamme en cas de retour.
- Composants typiques:
- Clapet anti-retour intégré.
- Élément de refroidissement (généralement un treillis métallique) pour éteindre la flamme.
- Soupape de coupure thermique: coupe automatiquement l’arrivée de gaz en cas de surchauffe.
- Normes: conforme aux normes telles qu’EN 730-1 ou ISO 5175.
Exemple pratique: en cas de retour de flamme dans le tuyau, le pare-flamme éteint la flamme et bloque le flux, protégeant la source de gaz.
3. Soupape de sécurité thermique
- Fonction: coupe l’arrivée de gaz en cas de température anormalement élevée.
- Caractéristique: contient un fusible qui fond et déclenche un mécanisme de fermeture.
- Application: particulièrement utile dans les environnements où il existe un risque de surchauffe prolongée.
Exemple pratique: si un tuyau est accidentellement exposé à une source de chaleur, la soupape thermique coupe automatiquement l’arrivée de gaz avant qu’un retour de flamme ne se produise.
Que faire en cas de retour de flamme ?
- Fermez la vanne d’oxygène: cela arrêtera la combustion. Ensuite, fermez celle du gaz Chemtane 2.
- Laissez l’équipement refroidir.
- Vérifiez les connexions et les composants.
- Apportez l’équipement à un atelier de maintenance pour une inspection.
Considérations finales
- Il faut toujours utiliser des vannes de sécurité de haute qualité et certifiées, à la fois sur le régulateur de gaz et sur le chalumeau, et pour chaque type de gaz (oxygène et Chemtane 2).
- Vérifiez la pression des gaz: assurez-vous que les pressions d’oxygène et d’acétylène sont appropriées pour le travail d’oxycoupage.
- Effectuer un entretien régulier de l’équipement: cela inclut le nettoyage du chalumeau et la vérification des connexions.
- Inspecter le chalumeau et les tuyaux: remplacer tout composant endommagé ou présentant des fuites
Une bonne compréhension et sélection des vannes de sécurité peut faire la différence entre une opération sécurisée et un accident grave lors du procédé d’oxycoupage.
