Prévenir et éviter les risques d’incendiesdans les séchoirs de céréales

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32 Le Jou rna l du VRAC - N °76

Prévenir et éviter les risques d’incendies

dans les séchoirs de céréales

1. Les causes des incendies dans les séchoirs

Les séchoirs généralement alimentés au gaz utilisent une tech-nologie particulière de chauffage directe en veine d’air. L’air de chauffage étant en contact direct avec la matière à sécher, ce dispositif est assimilable à un four ouvert assurant une déshy-dratation partielle.

Schéma du principe de fonctionnement d’un silo à grains. Sur la gauche , le séchoir. Avant cette étape, le grain humide est nettoyé et épuré.

Chacun des éléments (humidité relative, apport de chaleur, impuretés, etc.), mis en jeu dans l’apparition de l’incendie du grain dans un séchoir ne suffit pas à amener le grain à sa température d’auto inflammation. C’est leur combinaison qui y

conduit. Le risque est toujours plus grand si l’humidité de quel-ques grains est anormalement basse dans le séchoir, car l’in-cendie peut alors être déclenché très facilement. Les qualités technologiques d’un grain trop sec sont altérées, sa couleur s’est assombrie. Les grains brunis ou noirs en sortie de séchoir sont des indicateurs d’un dysfonctionnement.

Les causesLa plupart des incendies de séchoirs résultent d’une hétérogé-néité de la vitesse de transit vertical du grain, d’une hétérogé-néité de la température de l’air de séchage et du transport par l’air de séchage de particules très chaudes. À ces causes peuvent s’ajouter des facteurs aggravants.

> Le transit vertical du grainLe temps de séjour dans un séchoir n’est pas le même pour tous les grains. Si la durée de séjour moyenne permet d’abaisser la teneur en eau jusqu’à la valeur moyenne recherchée, il arrive accidentel-lement que des grains soient exposés plus longtemps que d’autres au passage d’air chaud ou au contact avec des tôles chaudes. Ces grains sont surséchés et s’enflamment très facilement.Les causes d’un mauvais transit vertical du grain peuvent être les suivantes :- Sur les séchoirs les plus anciens, la géométrie et la disposition de canaux de distribution et de reprise de l’air usé, noyés dans le grain, n’est pas toujours optimale.- Des obstacles à la descente du grain s’accumulent locale-ment entre des canaux d’air ou adhèrent aux canaux : corps étrangers ou éléments végétaux introduits avec le grain s’il est

Les incendies constituent un des risques les plus fréquents, parmi les accidents survenant dans les silos de céréales.Le retour d’expérience sur les incendies, qu’ils adviennent sur des cellules, des bandes transporteuses ou des séchoirs, montre que les conséquences sont essentiellement matérielles ; elles se traduisent par des dommages aux biens et des pertes d’exploitation. Voici, dans cette étude réalisée par Coop de France - Métiers du grain, analyses et conseils pour comprendre, éviter et maîtriser au mieux les incendies dans les séchoirs de céréales.

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imparfaitement nettoyé (spathes, cosses, feuilles, tiges, grains cassés, débris).- La déformation de l’état des canaux d’air peut entraîner la rétention des grains. Leur état de surface peut localement être peu propice au glissement des grains. Ces dégradations sont dues à l’usure, à la corrosion ou à des précurseurs d’incendie identifiés ou non.

> La distribution spatiale de la température de l’air de séchageDans le séchoir, les grains descendent par gravité dans une enveloppe de grande taille. L’air de séchage y est distribué sur une grande surface via un caisson de plusieurs mètres de haut et de large. Sa température est contrôlée par une sonde de mesure unique dans un emplacement judicieusement choisi. Toutefois, la mesure est une représentation locale de la tempé-rature qui peut différer d’un point à un autre. Le grain loca-lement exposé à de l’air, à une température anormalement élevée ou maintenu au contact d’une tôle trop chaude, peut s’enflammer ou être rapidement amené à une teneur en eau très faible. Le risque d’inflammation d’un grain trop sec dans le séchoir, exposé à une température excessive, subsiste.Les causes d’une distribution spatiale hétérogène de la tempé-rature de l’air de séchage peuvent être les suivantes :- Conception des générateurs d’air chaud, notamment les plus anciens. En effet, les technologies concernées sont diverses : échangeurs, générateurs d’air chaud en mélange équipés de brûleurs à air soufflé, dispositifs de mélange de flux d’air à température différentes, et même certains générateurs d’air chaud équipés de brûleurs en veine d’air.- L’état de certains composants des générateurs d’air chaud peut se dégrader : perçage des échangeurs, déformation ou déréglage de dispositifs destinés à homogénéiser la température de l’air de séchage. Ces dégradations sont dues à l’usure ou à la corrosion.

> Les particules incendiaires transportées par l’air de séchageL’air utilisé pour être chauffé ou réchauffé puis envoyé dans le grain entraîne parfois des petites particules végétales qui s’enflamment lors de leur passage dans le générateur d’air chaud. Les tôles chaudes corrodées des générateurs peuvent libérer des particules d’acier incandescentes. Pour éviter que des particules enflammées viennent au contact du grain, des filtres sont installés. Leur maintien en bon état est nécessaire. Le plus souvent, l’énergie thermique apportée est insuffisante pour enflammer les grains. Toutefois, ces particules peuvent mettre le feu à des déchets accumulés dans les caissons d’air ou enflammer des grains extrêmement secs.

> Les facteurs aggravantsLes principaux facteurs aggravants sont les suivants :- Les lots de grains sales ou incomplètement nettoyés accrois-sent le risque de perturber le transit des grains.- En cas d’humidité très élevée et pour des lots de grains conte-nant un taux d’impuretés anormales, le risque de blocage de la colonne de grain est accru.

- Un temps de séjour important des grains dans la colonne constitue un indice précurseur de l’incendie, car il provoque des altérations visibles des grains en sortie du séchoir.- Les températures d’air de séchage inadaptées au produit séché augmentent le risque.- Les grains peuvent s’agglomérer entre eux, se tasser et germer en cas : d’une durée excessive du préstockage préalable au séchage ; en cas de périodes d’arrêt du séchoir de plus de 24 heures sans vidange. Ce risque est particulièrement élevé pour le tournesol (activité biologique intense et dégage de petites quantités de méthane et d’hydrogène) avec possibilité qu’un incendie se généralise très rapidement.- L’absence de nettoyage périodique des parties accessibles du séchoir plein.- L’absence de nettoyage minutieux après avoir séché un produit gras à fort pouvoir calorifique (tournesol, sorgho, colza).- Le défaut de formation du personnel saisonnier.

2. Les moyens de prévention des incendies des séchoirs

La maîtrise des risques d’incendie tient essentiellement à leur conception, à l’organisation de l’exploitation (formation des personnels d’exploitation, consignes, etc.) et à l’entretien des installations.

Fonctionnement d’un séchoir bi-étage.

Les procédures de conduite du séchage en sécuritéa. Le premier groupe de règles concerne le réglage du débit d’air pour éviter les envols de grains et le choix d’une tempéra-ture d’air de séchage adaptée au grain séché. Sans entrer dans le détail des exigences de qualité propres à chaque utilisation des céréales, on peut définir des températures d’air de séchage à ne pas dépasser pour le maïs et pour les autres graines. Pour le maïs, la température de l’air de séchage en haut du séchoir

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ne doit pas dépasser une valeur établie pour des grains non pré-stockés et destinés à l’alimentation animale.

Humidité de récolte (%)

Température maximum de l’air de séchage en partie haute (°C)

20-27 140

28-30 140

31-34 130

35-38 120

39-43 110

Température de l’air de séchage pour le maïs

Pour la partie basse du séchoir, ou pour un séchoir où la tempé-rature est la même en partie basse et en partie haute, il faut réduire de 20 °C cette consigne.

Pour les autres espèces, on pourra se référer au tableau suivant :

Espèce séchée Protéagineux Blé tendre Orge de mouture

Temp. (°C) 90 85 85

Espèce séchée Colza Sorgho Blé dur

Temp. (°C) 75 65 60

Espèce séchée Tournesol Riz Orge Brassicole

Temp. (°C) 60 45 40

Température de l’air de séchage pour différentes espèces de grains

b. Le second groupe de règles exige de rester vigilant pour éviter le surséchage des grains, qui facilite leur inflammation, et pour détecter précocement tous les incidents, et notamment les débuts d’incendie. Cela suppose :- de prélever régulièrement des échantillons de grains séchés et de déterminer leurs teneurs en eau.- d’être présent et attentif aux odeurs ou bruits notamment à proximité des brûleurs et de la trémie de grain sec.- de suivre les indications fournies sur l’armoire de commande ou sur le moniteur de supervision.

c. Un troisième groupe de règles concerne le respect des procé-dures de mise en route et d’arrêt des séchoirs (faute de produit à sécher ou lors d’un incident) :- Lors du séchage du tournesol avec des séchoirs équipés d’un brûleur pour la partie haute et d’un brûleur pour la partie basse, utiliser seulement le brûleur de la partie basse. La partie haute servira à évacuer les gaz combustibles produits par l’ac-tivité biologique des grains.- Quelle que soit l’espèce séchée, la ventilation du séchoir doit être maintenue en fonctionnement pendant une demie heure au moins avant de démarrer les brûleurs, de façon à évacuer les émanations produites par l’activité biologique des grains.- Pour le tournesol, après l’arrêt des brûleurs, la ventilation du séchoir doit être maintenue en fonctionnement jusqu’à leur

redémarrage. On refroidit ainsi la masse de grain afin de limiter son activité biologique. Manœuvrer l’extracteur de grain toutes les 3 heures pour éviter que le grain ne s’agglomère dans la colonne. Si l’arrêt dure plus de 24 heures, vider le séchoir.- Pour le maïs, la ventilation du séchoir doit être maintenue en fonctionnement pendant une à deux heures après l’arrêt des brûleurs. Lors d’un arrêt prolongé inférieur à 48 heures, toutes les 12 heures, ventiler une heure et manœuvrer toutes les 4 à 6 heures l’extracteur de grain. Si l’arrêt dure plus de 48 heures, vider le séchoir.

L’entretien des équipementsUne partie des tâches d’entretien ainsi que la détection des dysfonctionnements, incombe au personnel d’exploitation. Lorsque le dysfonctionnement persiste, le personnel chargé de la maintenance, doit être sollicité rapidement.

> Le nettoyage en cours de campagne :Le nettoyage des séchoirs, mais aussi des stockages 2 de grain humide en attente de séchage et des manutentions mécaniques doit être réalisé de façon très minutieuse à chaque changement de nature de grain. En effet, quelques poignées de graines oléa-gineuses mélangées à du maïs dans un séchoir et balayées par de l’air à plus de 65 °C (en général 90 à 140 °C) risquent fort de générer un incendie de séchoir. En cours de campagne, un séchoir doit être arrêté périodiquement, pour permettre la visite des caissons d’air et des filtres éventuels. Les déchets collectés doivent être stockés en dehors du séchoir. Lors de ces opéra-tions de nettoyage, pour éviter les risques d’incendie et d’élec-trocution pour l’homme, le matériel d’éclairage mobile doit être conforme à la réglementation du travail. Les baladeuses classi-ques ainsi que les projecteurs halogènes sont à proscrire.

> L’entretien entre deux campagnes :Il comprend :- Un nettoyage complet des impuretés introduites avec le grain et agglomérées sur les fourreaux, des caissons d’air et des éléments de séchage.- La vérification du fonctionnement des automatismes et des systèmes de régulation,- Les réglages et réparations sur les brûleurs, les panoplies d’ali-mentation en combustible, les groupes moto ventilateurs, les systèmes d’extraction de grain, etc.

La conception des installationsLors d’un investissement ou de la modernisation d’un séchoir existant, il faut raisonner le choix des équipements et de leur implantation en prenant en compte les risques d’incendie et les moyens de les limiter. Il est recommandé d’installer des séchoirs hors des bâtiments des silos. La distance minimum entre silo et séchoir pour les sites soumis à autorisation est de 10 mètres. Cette distance d’éloignement permet de garantir la non-propagation de l’incendie vers un silo et donc la fragi-lisation des structures métalliques. Cette distance peut être

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réduite pour les silos béton dont la paroi externe joue le rôle de coupe-feu. Il est recommandé d’installer un prénettoyeur en amont du ou des séchoirs avec un débit suffisant. Son but est de retenir l’essentiel des impuretés pouvant être à l’origine d’un incendie, susceptibles d’adhérer aux dièdres et de ralentir localement la descente du grain dans la colonne.Lors de l’implantation d’un séchoir, il convient de tenir compte des vents dominants, afin de limiter les nuisances liées aux envols de follicules. Faciliter les accès pour toutes les opéra-tions d’entretien et de nettoyage et les interventions en cas d’incendie par l’installation de portes de visites, de passerelles, d’une trappe vide-vite et d’éclairage adaptés. Les systèmes de détection d’incendie dans les séchoirs sont indispensables. Ce sont le plus souvent des centrales de détection d’excès de température dans l’air usé.Les sondes de mesure, placées dans les caissons d’air usé, sont connectées à des régulateurs à seuils. Ces régulateurs électro-niques ont un ou deux points de consigne. S’il y en a deux, le premier correspond à une pré-alarme (entraînant la mise en puissance réduite de la chauffe). L’autre point de consigne correspond à une alarme (entraînant l’arrêt complet du séchoir). Une centrale constitue un outil efficace si :- Les sondes sont en nombre suffisant pour rendre compte d’un échauffement très local.- Les consignes sont réglées correctement, de l’ordre de 10 °C au-dessus de la température normale de fonctionnement pour la pré-alarme et de 15 °C pour l’alarme. La température normale de l’air usé dépend de la température de l’air de séchage et varie entre le haut et le bas du séchoir. Il faut donc régler les consignes de chaque sonde lorsqu’on modifie la température de l’air de séchage, et notamment lorsqu’on change d’espèce de grain.- L’opérateur dispose d’un plan d’implantation des sondes qui lui permet de définir précisément l’endroit où l’échauffement a été détecté.Le fonctionnement sûr des séchoirs est assuré de contrôle commande. Ils signalent par des alarmes (visuelle et sonore) les dysfonctionnements avant qu’ils n’occasionnent des dommages au matériel ou au grain. Ils interrompent le fonctionnement des organes concernés si le fonctionnement normal4 de l’installa-tion ne peut être assuré. Au-delà de la détection d’incendie, ces systèmes permettent la maîtrise de la conduite des séchoirs.

3. Les moyens de protection des séchoirs contre l’incendie

Lorsque l’incendie est avéré, c’est d’abord au produit contenu dans le séchoir qu’il faut s’attaquer. Pour du maïs, si la détec-tion est précoce, la lutte contre le feu peut durer quatre heures environ sans que le matériel ne subisse de dommages très graves. Pour du tournesol, on dispose d’une à deux heures seulement.

Deux types d’intervention sont possibles :- Si le séchoir est doté d’une trappe vide-vite, vidanger le grain pour l’arroser à l’extérieur.

- Si ce n’est pas le cas, intervenir dans le séchoir avec des moyens mobiles ou fixes d’arrosage.Une consigne particulière préparée à l’avance améliore l’effi-cacité de l’intervention.

Les moyens d’arrosage dans le séchoirUn début d’incendie précocement détecté peut parfois être interrompu en utilisant une petite quantité d’eau pulvérisée sur les braises prisonnières de la colonne. Un pulvérisateur à dos de 20 litres suffit. L’eau doit être utilisée avec parcimonie car elle provoque le gonflement des grains, qui deviennent prisonniers des éléments de séchage et ne peuvent plus être extraits. La lutte peut alors devenir impossible. En tournesol notamment, il est arrivé qu’un arrosage excessif conduise à attendre la fin de la combustion du contenu du séchoir.Lorsqu’une installation fixe d’aspersion est intégrée au séchoir, il convient de l’actionner en cas de foyer important. Sur l’installation d’aspersion, les buses sont placées en haut de chaque caisson d’air chaud et d’air usé et en haut de la réserve de grain humide.Si ces moyens d’intervention s’avèrent insuffisants, le renfort des services d’intervention est nécessaire. Suivant la configura-tion du séchoir, les services de secours pourront demander l’ins-tallation d’une colonne sèche équipée de vannes et raccords à chaque passerelle d’accès afin de faciliter leur intervention.

Le système de vidange du séchoirEn cas d’incendie, le séchoir doit être vidé le plus rapidement possible. Les séchoirs récents sont pourvus de trappes qui permettent de vidanger rapidement le grain par gravité. Cette vidange est toutefois rarement complète car le grain s’accumule sur le sol et forme un tas qui monte jusqu’à obturer la trappe. L’intervention d’un engin de manutention est le plus souvent nécessaire pour dégager le tas et terminer la vidange. Pendant cette étape de vidange, les éléments du séchoir peuvent retenir des braises. Elles sont brutalement attisées lors de la vidange du grain. Il est alors utile de pulvériser de l’eau pour les éteindre. Il faut veiller à ce que le sol reste bien dégagé sous les trappes de vidange pendant la campagne de séchage et vérifier que leur manœuvre n’expose le personnel à aucun danger.

L’organisation de l’intervention sur l’incendieL’organisation de l’intervention en cas d’incendie de séchoir passe par la formalisation de procédures d’intervention, élabo-rées par les différents interlocuteurs. Elles peuvent être illustrées de photos du site qui indiquent les emplacements retenus pour arroser et comment y accéder. L’intervention sera d’autant plus performante que des exercices sont régulièrement réalisés.

N.B. : Pour en savoir plus,DVD , disponible auprès de Dolorès Owczarek

([email protected]).

Étude réalisée par Coop de France - Métiers du grain et publiée sur le site www.guide-silo.com

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