Protection antidéflagrante » Travailler en sécurité dans les zones à risque d'explosion
Publié le : 12.07.2024 | Durée de lecture : 10 minutes
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Quand, au nouvel an ou à l'anniversaire d'une entreprise, des feux d'artifice éclatent et illuminent le ciel nocturne dans un bouquet de couleurs, cela ravit les spectateurs. Mais lorsque des incidents de ce genre surviennent dans des processus de production industriels, les conséquences sont souvent désastreuses. Surtout lorsque des collaborateurs sont touchés par l'accident.
Malheureusement, le travail dans de nombreux secteurs est intrinsèquement lié à des substances ou des poussières inflammables lors de leurs processus de production. C'est pourquoi tout doit être entrepris en amont pour éviter une explosion en cas d'incident. Nous vous expliquons volontiers les points à considérer en matière de protection contre les explosions et comment vous pouvez protéger de manière optimale votre entreprise et vos employés face à ces situations dangereuses.
Par explosion, les spécialistes entendent une réaction chimique soudaine d'une substance inflammable avec l'oxygène. L'énergie ainsi libérée provoque non seulement de la lumière et de la chaleur, mais aussi une onde de choc d'une intensité correspondante.
Pour qu'une explosion se produise, il faut qu'il y ait, outre de l'oxygène (A), une substance inflammable (B) - sous forme de gaz, de très fines gouttelettes ou de poussières - et une source d'inflammation (C).
Dès qu'une substance inflammable entre en contact avec l'air, deux des trois facteurs sont déjà présents. Avec le bon rapport de mélange, une petite étincelle aux contacts d'un interrupteur ou d'un relais suffit comme source d'ignition pour déclencher une explosion.
Dans le cadre de la protection antidéflagrante, les mesures les plus diverses sont prises pour tenter d'éviter ce scénario.
Pour assurer une protection efficace contre les explosions, des mesures de protection primaires, secondaires et même tertiaires sont prises.
Protection primaire
La protection primaire contre les explosions consiste à essayer d'empêcher la formation d'une atmosphère inflammable par des moyens appropriés. En premier lieu, on se concentre sur l'utilisation de produits de substitution, la limitation de la concentration ou une modification du processus de transformation. Si cela n'est pas possible, il faut recourir à des mesures techniques appropriées, telles que l'aspiration ou l'extraction d'oxygène.
Protection secondaire
S'il est impossible d'empêcher la formation d'une atmosphère explosive et donc dangereuse, il convient d'éviter les sources d'inflammation efficaces dans cette zone. Outre les installations électriques déjà mentionnées, les sources d'inflammation potentielles seraient les flammes nues et les gaz chauds, les surfaces chaudes, les décharges électrostatiques ou les processus mécaniques de meulage, de percussion ou de séparation, les courants électriques de compensation et bien d'autres choses encore.
Protection tertiaire contre les explosions
La protection tertiaire contre les explosions consiste en des mesures constructives et des équipements qui limitent ou mettent fin à la propagation d'une explosion déjà survenue. Les effets doivent ainsi être limités à un niveau inoffensif.
ATEX est l'abréviation du terme "Atmosphères Explosibles". L'abréviation ATEX est reprise par la directive européenne 2014/34/UE, également appelée ATEX 114.
La directive ATEX permet de réglementer, à l'échelle européenne, la mise sur le marché et l'exploitation d'appareils et de systèmes dans des zones à risque d'explosion. Elle sert à protéger les personnes qui travaillent sur des installations dans ces zones ou qui pourraient être touchées par des explosions.
Dans ce contexte, il ne s'agit pas seulement des appareils électriques et mécaniques situés dans la zone à risque. Si des dispositifs de contrôle, de régulation et de commande situés en dehors de la zone dangereuse exercent une influence sur des appareils situés à l'intérieur de cette zone, ils relèvent également de la directive ATEX, en vigueur depuis 2014.
Différence entre EX et ATEX
Une zone EX désigne en général une atmosphère explosive et une zone ATEX une zone spécifique, qui est définie selon des directives européennes. Ainsi, les zones EX sont des zones à risque d'explosion qui sont divisées en différents secteurs selon ATEX en Europe, selon IECEx au niveau international ou selon NEC en Amérique.
Une zone à risque d'explosion est divisée en deux zones distinctes, chaque zone comportant encore trois subdivisions :
Zones gazeuses
Les zones gazeuses sont des espaces, où des substances inflammables sont présents ou peuvent l'être sous forme de vapeur, de brumes ou également de gaz dans l'air.
Avec l'oxygène de l'air, une atmosphère potentiellement explosive peut ainsi se former.
Il en résulte un risque d'explosion élevé ou accru dans l'environnement proche ou lointain dans lequel les substances inflammables sont stockées, transportées, transvasées ou même transformées.
Classement des zones de protection ATEX en présence de gaz
| Zone ATEX | Cause | Durée et fréquence | Exemple |
|---|---|---|---|
| Zone 0 | Mélange de vapeurs, brouillards ou gaz inflammables et d'air | Constante, fréquente ou persistante | Réservoir de carburant ou de solvants |
| Zone 1 | Mélange de vapeurs, brouillards ou gaz inflammables et d'air | Occasionnelle | Fuites au niveau des orifices fonctionnels ou de remplissage des réservoirs |
| Zone 2 | Mélange de vapeurs, brouillards ou gaz inflammables et d'air | Aucune ou rarement ou brièvement | Zone de gaz pur après aspiration |
Zones à poussières
Un mélange d'air et de poussière peut être tout aussi explosif qu'un mélange gaz/air. À condition que la poussière soit composée de matériaux combustibles tels que le charbon, la farine, le bois, le cacao, le sucre, l'amidon ou le café. Mais des matières inorganiques telles que le magnésium, l'aluminium, le fer ou l'acier sont également tout à fait capables de provoquer une explosion de poussière ou une réaction de combustion.
Plus la poussière est fine, plus la surface est grande et plus le risque d'explosion est élevé. Comme pour les zones de gaz, il existe également différentes zones de poussière.
Classement des zones de protection ATEX en présence de poussières
| Zone ATEX | Cause | Durée et fréquence | Exemple |
|---|---|---|---|
| Zone 20 | Nuage constitué d'air et de poussières inflammables | Constante, fréquente ou persistante | Intérieur de systèmes contenant des poussières |
| Zone 21 | Nuage constitué d'air et de poussières inflammables | Occasionnelle | Fuites au niveau d'orifices fonctionnels ou de remplissage de systèmes contenant des poussières |
| Zone 22 | Nuage constitué d'air et de poussières inflammables | Aucune, rarement ou brièvement | Orifices d'aspiration ou zones de stockage de sacs |
Notre conseil pratique : Définitions des zones ATEX
Malheureusement, des termes tels que "fréquent", "occasionnel" ou "rare" ne sont pas définis avec précision. Même si les normes ne mentionnent pas de chiffres concrets, les spécialistes se sont mis d'accord pour dire que l'on parle de "fréquent" lorsque cela concerne plus de 50% du temps de fonctionnement en temps normal. Pour un pourcentage de 1% à 10% du temps de fonctionnement, on parle d'"occasionnel" et tout ce qui est inférieur à 1% est considéré comme "rare".
ATEX, IECEX et NEC
-
IECEx, abréviation de l'International Electrical Commission System for Certification to Standards Relating to Equipment for use in Explosive Atmospheres, est une procédure internationale de certification. Ce système vise à unifier les normes nationale et internationales relatives aux atmosphères explosives.
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Dans le système nord-américain, il n'existe que deux zones différentes, qui sont divisées en "divisions". Aux États-Unis, celles-ci sont décrites dans le National Electrical Code (NEC), au Canada dans le Canadian Electrical Code (CEC). Pour simplifier, on peut comparer ce système à celui de l'Europe de la manière suivante :
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Division 1 = comparable avec les zones Ex 0, 20 et 1, 21
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Division 2 = comparable avec les zones Ex 2 ou 22
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Classe I = Gaz, vapeurs et brouillards
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Classe II = Poussières
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Classe III = Fibres et peluches
Pour se protéger contre les explosions, les mesures les plus diverses peuvent être prises en fonction de la situation. Toutefois, toutes les mesures peuvent être résumées en trois étapes :
Étape 1 : Atmosphères explosives
La protection la plus efficace contre une explosion est sans doute d'éviter une atmosphère explosive. Le rapport entre l'air, l'oxygène et le combustible doit être tel que le mélange ne s'enflamme pas, même en présence d'une source d'ignition potentielle. Les spécialistes parlent alors de limite inférieure d'explosivité (LEL). Cela peut être obtenu par exemple par des systèmes d'aspiration ou de ventilation.
Étape 2 : Sources d'ignition
Si la formation d'un mélange air/combustible explosif ne peut pas être évitée de manière fiable, les sources d'ignition potentielles doivent être évitées. Par conséquent, seuls des appareils et des composants d'installation protégés contre les explosions peuvent être utilisés ou installés dans cette zone.
Étape 3 : Délimitation
Si, malgré toutes les précautions, une explosion devait se produire, l'onde de choc chercherait toujours le chemin rencontrant le moins de résistance. C'est pourquoi une solution viable consisterait à travailler avec des enceintes ou des zones délimitées dans lesquelles une trappe de décompression est installée en haut du toit. En cas d'explosion, l'onde de choc pourrait ouvrir le clapet et s'échapper ainsi sans dommage vers le haut.
S'il faut s'attendre à la formation d'une atmosphère explosive, il faut veiller à ce que les appareils et les moyens d'exploitation situés dans cette zone ne constituent pas une source d'inflammation.
En fonction de la zone EX dans laquelle une installation est nécessaire, les appareils antidéflagrants doivent présenter une certaine protection.
Pour ce faire, les appareils et les composants d'installation sont répartis en catégories et groupes d'appareils.
Catégories des appareils antidéflagrants
| Catégorie d'appareil | Niveau de sécurité | Adapté pour la zone |
|---|---|---|
| 1 | Très élevé | 0, 1, 2 ou 20, 21, 22 |
| 2 | Élevé | 1, 2 ou 21, 22 |
| 3 | Normal | 2 ou 22 |
Selon le domaine d'utilisation, les appareils sont encore divisés en deux groupes :
Groupe d'appareils I : Pour une utilisation dans les mines souterraines et à ciel ouvert.
Groupe d'appareils II : Dans toutes les autres zones à risque d'explosion qui ne font pas partie de l'industrie minière.
En fonction des exigences de sécurité, il existe encore d'autres subdivisions au sein des groupes d'appareils : Les appareils du groupe I sont subdivisés en M1 et M2 et les appareils du groupe II sont divisés en catégories d'appareils 1, 2 et 3.
En outre, pour le marquage selon les exigences ATEX, on fait encore la distinction entre gaz, vapeur ou brouillard (G) et poussière (D).
D'autres indications telles que le type de protection contre l'ignition, le type de protection contre les explosions, la classe de température, le niveau de protection de l'appareil, le groupe de protection contre les explosions, la température de surface maximale ou encore l'indice de protection IP peuvent permettre de classifier un appareil de manière plus précise dans le cas d'un marquage EX.
Quelle loi réglemente la protection antidéflagrante ?
Avec l'ordonnance sur la sécurité industrielle (BetrSichV 2015) entrée en vigueur le 1.6.2015, la directive européenne sur la sécurité au travail relative à la protection contre les explosions 1999/92/CE, également connue sous le nom d'ATEX 137, a été transposée dans l'ordonnance sur les substances dangereuses.
Quelles directives doivent-elles respectées dans le cadre de la protection contre les explosions ?
Les fabricants doivent se conformer à la directive produits ATEX 2014/34/UE. La directive sur les produits indique précisément comment un produit doit être conçu et construit pour pouvoir être utilisé dans une zone à risque d'explosion. Lors du contrôle, une analyse des sources d'inflammation est également effectuée afin de déterminer si le produit contient une source d'ignition potentielle. Du côté de l'exploitant, la directive d'exploitation ATEX 1999/92/CE est déterminante. L'exploitant doit procéder à une évaluation des risques, élaborer un document relatif à la protection contre les explosions et développer un système de protection.
Quand un document sur la protection antidéflagrante est-il nécessaire ?
Conformément à l'ordonnance sur les substances dangereuses, l'établissement d'un document relatif à la protection contre les explosions est toujours nécessaire lorsque des mélanges explosifs peuvent se former ou sont déjà présents sans l'application de mesures de protection.
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