Il n’est pas rare pour un écrivain hackaday de parcourir la section des commentaires d’un article donné, à la recherche d’idées ou pour apprendre quelque chose de nouveau. Souvent, ceux qui ont de l’expérience dans divers domaines partageront des connaissances ou poseront des questions sur un sujet particulier. Récemment, il m’est arrivé de glacer un article sur la coulée d’aluminium avec intérêt, compte tenu de ma propre expérience dans le domaine. Un commentaire en particulier a attiré mon attention.

Et non, l’eau ne provoquera pas d’explosion de vapeur. Il y a un gars sur YouTube (myfordlover, je pense) qui réfute ce mythe avec du fer fondu, versant le fer dans l’eau, versant de l’eau dans une louche de fer fondu et ainsi de suite. Nous serons heureux de faire une vidéo démontrant cela avec de l’aluminium si vous le souhaitez.

Ayant travaillé pendant un certain temps dans une usine de moulage sous pression d’aluminium, j’espère sincèrement [John] n’a pas tenté cet exploit. Tandis que là sont un certain nombre de vidéos YouTube montrant que cela peut être fait sans calamité, il y en a beaucoup montrant exactement le contraire. Le mélange d’aluminium fondu et d’eau se termine souvent très mal, causant des blessures graves, voire mortelles sur le lieu de travail. Plongeons plus profondément pour voir pourquoi.

La magie des couches d’oxyde

Beaucoup utilisent de telles démonstrations comme «preuve» que les explosions d’aluminium / eau sont un «mythe». C’est risqué et ignore les exemples très réels qui se présentent chaque année dans l’industrie.

L’une des raisons pour lesquelles l’aluminium est si prisé en tant que matériau est sa résistance à la corrosion. L’aluminium brut forme facilement une couche d’oxyde résistante lorsqu’il est exposé à l’air, ce qui protège le métal d’une corrosion supplémentaire ou de réactions avec de nombreux produits chimiques. Cette couche d’oxyde peut se former incroyablement rapidement et c’est l’une des raisons pour lesquelles de nombreux YouTubers ont réussi à verser de l’aluminium fondu dans l’eau sans se blesser. Dans les bonnes conditions, l’aluminium peut former une couche d’oxyde en se déplaçant dans l’air d’une poche vers un seau d’eau. Beaucoup utilisent cette démonstration dangereuse et risquée comme «preuve» que les explosions majeures de l’aluminium et de l’eau sont un «mythe».

Bien sûr, trouvez un emploi dans une usine de moulage et vous vous rendrez vite compte de la gravité du problème. Il n’est pas inhabituel que les établissements interdisent entièrement les récipients à eau jetables et les boissons gazeuses, de peur qu’un récipient jeté ne se retrouve dans une poubelle et transporte de l’humidité dans un four de fusion. Dans mon travail en tant qu’ingénieur de moulage, apporter une bouteille d’eau ou une canette de boisson gazeuse sur place comportait un avertissement pour la première infraction et un renvoi immédiat pour la seconde. Le danger est tout simplement trop élevé pour prendre des demi-mesures en matière de sécurité. Les opérations de coulée exigent généralement que tous les employés regardent des vidéos de sécurité qui expliquent les risques avant de travailler sur le plancher de coulée.

Des exemples du danger sont facilement disponibles. Souvent, des incidents peuvent survenir lorsque de l’aluminium fondu est versé dans un moule contenant de l’humidité. Un autre domaine à risque est le chargement de déchets dans un four. La ferraille d’aluminium elle-même peut être mouillée ou des bouteilles contenant du fluide peuvent être accidentellement mélangées avec le matériau. Lorsque la ferraille est ajoutée au métal fondu dans le four, d’énormes éruptions peuvent se produire.

Causes d’explosion

Les conséquences d’une explosion de métal fondu dans un four à aluminium. Remarquez le chariot élévateur en feu et le métal en fusion pulvérisé sur une grande distance sur le sol.

En raison d’une multitude de facteurs, des explosions intenses peuvent se produire lorsque l’aluminium fondu et l’eau se mélangent dans les bonnes conditions. Le premier est le plus évident: l’eau entrant en contact avec le métal fondu à plus de 660 ° C a tendance à se vaporiser en vapeur presque instantanément. La vapeur augmente rapidement de volume, projetant le métal fondu sur de grandes distances et cela seul peut provoquer des blessures et des dommages graves. Cela brise également l’aluminium fondu, connu sous le nom de fragmentation. Ceci a pour effet de provoquer un mélange plus important entre le métal fondu et l’eau et la vapeur. Ceci augmente en outre la vitesse de transfert de chaleur vers le fluide et augmente la vitesse de réaction entre la vapeur et l’aluminium en raison de la plus grande surface de contact entre les deux.

L’usine d’aluminium de Bonnell a été gravement endommagée et cinq travailleurs blessés par une explosion en 2016.

De plus, la réaction chimique entre l’eau et l’aluminium ne fait qu’ajouter à l’intensité de l’explosion. Dans ce cas, les atomes d’aluminium réagissent avec les molécules d’eau, formant de l’oxyde d’aluminium et de l’hydrogène gazeux. Il s’agit d’une réaction exothermique qui libère beaucoup de chaleur – plus de 2,5 fois la quantité générée par une quantité similaire de nitroglycérine. Naturellement, l’hydrogène gazeux généré est alors libre de brûler avec l’oxygène dans l’atmosphère environnante. En outre, tout aluminium fondu atomisé par l’explosion peut ensuite s’oxyder rapidement dans l’air, libérant ainsi plus de chaleur au cours du processus.

Une combinaison de tous ces facteurs peut conduire à des explosions incroyablement violentes. Un peu plus d’une seule bouteille d’eau égarée est capable de détruire toute une usine de moulage dans les pires conditions.

Caractériser les incidents

Catégories pour classer les incidents d’explosion d’aluminium fondu.

Bien sûr, tous les incidents ne se déroulent pas de la même manière. Une grande variété de facteurs peuvent influencer la gravité d’une telle explosion, de mineure à catastrophique. L’Aluminium Association regroupe les incidents en trois catégories, selon la gravité de l’explosion. Les événements Force1 sont mineurs et concernent souvent les éclaboussures de métal en fusion sur des distances allant jusqu’à 15 pieds. Les événements de Force 2 sont plus graves, avec du métal pulvérisé jusqu’à 50 pieds de distance et avec de fortes explosions et un dégagement de lumière. Enfin, les événements Force 3 ont tendance à être assez forts pour être très douloureux, avec du métal projeté à plus de 50 pieds et causant généralement des dommages importants à la structure. Les événements Force 3 sont heureusement rares, mais ont souvent tendance à détruire la plupart des installations dans lesquelles ils se produisent. Le rapport annuel de l’Association de l’aluminium ne note qu’un seul événement en 2019, heureusement sans perte de vie.

Dans l’ensemble, le but de cet article est de souligner que des preuves anecdotiques ne peuvent pas être utilisées pour déclarer quelque chose de sûr. Il est avantageux de faire vos propres recherches et d’obtenir des informations auprès de professionnels avant d’essayer quelque chose qui pourrait vous blesser ou blesser d’autres personnes. Bon piratage et gardez-le en sécurité!

LAISSER UN COMMENTAIRE

Rédigez votre commentaire !
Entrez votre nom ici