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1 La réglementation ATEX Exigences de la directive et illustration par des cas pratiques A. JANES / L. PERRETTE

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Présentation au sujet: "1 La réglementation ATEX Exigences de la directive et illustration par des cas pratiques A. JANES / L. PERRETTE"— Transcription de la présentation:

1 1 La réglementation ATEX Exigences de la directive et illustration par des cas pratiques A. JANES / L. PERRETTE APOG - Journée Techniques du 19/03/2004

2 2 Protection des travailleurs : cadre général* –garantir la santé et la sécurité des travailleurs : »évaluation des risques »application des principes généraux de prévention des risques professionnels *loi de 91 sur la sécurité au travail et arrêté du 5 novembre 2001 (code du travail, art. L et suiv.)

3 3 l Au niveau européen: 2 directives –directive 1994/9/CE : appareils et systèmes de protection destinés à être utilisés en ATEX –directive 1999/92/CE : amélioration de la santé et de la sécurité des travailleurs exposés aux risques des ATEX Explosion dATEX

4 4 l Au niveau français : 3 décrets –décret du (ministère chargé de l industrie) : appareils et systèmes de protection destinés à être utilisés en ATEX –décrets et (code du travail, art. R ) et 3 arrêtés (8 et du 28 juillet 2003) : protection des travailleurs

5 5 Objectif : Protection des travailleurs l Assurer la prévention des explosions et la protection contre celles-ci (art. R ) en prenant des mesures pour : 1 éviter la formation des ATEX, 2 éviter linflammation des ATEX, 3 atténuer les effets néfastes des explosions

6 6 Transposition de la directive 1999/92/CE l décret du 24/12/02 è Maître douvrage : personne physique ou morale pour le compte de laquelle un ouvrage est réalisé. è conception et la construction des lieux de travail de telle façon que les prescriptions de la directive puissent être appliquées lors de leur utilisation

7 7 l décret du 24/12/02 è chef d établissement è reprend le corps de la directive Transposition de la directive 1999/92/CE

8 8 ë Évaluation des risques dexplosion ë Prévention des explosions et protection contre leurs effets ë Classification des emplacements où des ATEX peuvent se présenter (Zonage) ë Document relatif à la protection contre les explosions ë Mesures techniques et organisationnelles ë Dispositions particulières pour les équipements Obligations du chef d établissement

9 9 Évaluation des risques dexplosion l Il faut tenir compte (art. R ) : –de la probabilité de formation des ATEX (classement de zone) –de la probabilité dinflammation des ATEX –de la nature des procédés mis en œuvre et des installations exploitées et des propriétés des produits mis en œuvre, –de létendue des conséquences prévisibles l Aucune méthode dévaluation nest imposée

10 10 Classement en zones ATEX (arrêté du 8 juillet 2003) l définition des zones selon la fréquence et la durée de présence des ATEX l le classement doit aussi tenir compte de lintensité des effets attendus d une explosion

11 11 l six zones sont définies : –emplacements dangereux : »zones 0, 1 et 2 pour les ATEX gazeuses, »zones 20, 21 et 22 pour les ATEX poussiéreuses, –une définition des emplacements non dangereux était donnée dans la directive ATEX 1999/92/CE Classement en zones ATEX (arrêté du 8 juillet 2003)

12 12 Zones 0 et 20 emplacements où une ATEX est présente en permanence ou pendant de longues périodes ou fréquemment

13 13 Zones 1 et 21 emplacements où une ATEX est susceptible de se présenter occasionnellement en fonctionnement normal « fonctionnement normal » signifie que les installations sont utilisées conformément à leurs paramètres de conception

14 14 Zones 2 et 22 emplacements où une ATEX n'est pas susceptible de se présenter en fonctionnement normal ou, si elle se présente néanmoins, n'est que de courte durée

15 15 Classement en zones ATEX (arrêté du 8 juillet 2003) l critère de sélection des appareils électriques et non- électriques installés dans les zones (catégories 1, 2 et 3) l signalisation des emplacements, conformément à l arrêté du 4 novembre 1993 EX

16 16 Mesures organisationnelles (arrêté du 8 juillet 2003) –formation des travailleurs exposés aux risques d explosion, –instructions écrites et autorisation dexécuter certains travaux (procédures, permis de feu...).

17 17 Mesures de protection contre les explosions (arrêté du 8 juillet 2003) –contrôle de latmosphère des locaux de travail (par la ventilation et laspiration à la source) –maîtrise des sources d inflammation, –protection contre les effets des explosions, –utilisation dalarmes.

18 18 Document relatif à la protection contre les explosions l doit faire apparaître, entre autres (art. R ) : –que les risques d explosion ont été déterminés et évalués –que des mesures adéquates seront prises pour atteindre les objectifs de protection –quels sont les emplacements classés en zones l doit être révisé régulièrement

19 19 Mise à jour périodique de lensemble de létude de sécurité et des documents associés En cas de modification significative : l du procédé l du mode opératoire l du produit mis en œuvre Pas de périodicité définie

20 20 Aspect méthodologique de l évaluation des risques

21 21 l Une évaluation des risques conforme à la réglementation ATEX passe par les étapes suivantes : 1évaluer la probabilité de formation d une ATEX, 2préciser l emplacement et le volume des ATEX formées, 3recenser toutes les sources d inflammation possibles des ATEX formées, 4évaluer la probabilité d inflammation des ATEX formées, 5évaluer les effets résultant d une inflammation de ces ATEX 6évaluer, parmi ces effets, ceux qui sont néfastes pour les travailleurs Méthode dévaluation des risques

22 22 l Dans chacune des étapes précédentes, il faut prendre en compte : –les produits combustibles susceptibles de former des ATEX (gaz, vapeur, poussière) –les conditions de formation des ATEX (fonctionnement normal ou anormal des installations) –les phénomènes physiques à lorigine de la formation des ATEX Méthode dévaluation des risques

23 23 Conditions de formation des ATEX à considérer l en matière de dysfonctionnement, les situations à prendre en compte ne correspondent pas a priori aux scénarios majorants de l étude des dangers (exemple d une fuite de gaz ou de liquide résultant de la rupture guillotine du plus gros piquage) l ces situations doivent au contraire être plausibles et tenir compte du vécu de l exploitant l il est utile de prendre en compte laccidentologie relative à l installation considérée ou, à défaut, à des installations comparables

24 24 l une ATEX peut être présente normalement dans le ciel dun récipient sous air contenant un liquide inflammable dont le point déclair est inférieur à la température ambiante (zone 0) l une ATEX se forme occasionnellement, en fonctionnement normal, à chaque ouverture de ce récipient (a priori zone 1) l lors du remplissage d un silo (zone 0 ou 1) Exemples de formation dune ATEX

25 25 l une ATEX se forme dans l air ambiant, à proximité d une flaque d un liquide à point d éclair inférieur à l ambiante qui serait répandu accidentellement (zone 2) l une ATEX se forme dans l air ambiant à proximité d une canalisation sous pression d un gaz inflammable qui présente une fuite (dysfonctionnement créant une zone 2) Exemples de formation dune ATEX

26 26 l La probabilité d inflammation d une ATEX est liée à la probabilité de présence d une source d inflammation active dans cette ATEX l Les sources d inflammation susceptibles d être actives sont de nature variée : –Surfaces chaudes, –Flammes nues, –Étincelles électriques, électrostatiques ou mécaniques. Probabilité d inflammation des ATEX formées

27 27 l La probabilité d occurrence d une source d inflammation active s évalue selon les caractéristiques du produit l Une flamme nue (briquet, chalumeau, brûleur), de même qu une étincelle électrique produite par un matériel non protégé (contacteur, moteur…) sont toujours des sources d inflammation actives d une ATEX gaz ou poussière Probabilité d inflammation des ATEX formées

28 28 l Les effets de l explosion d une ATEX sont de deux natures distinctes : –des effets thermiques liés à la production de gaz chauds –des effets mécaniques qui sont liés à l expansion des gaz de combustion et qui dépendent du degré de confinement de l ATEX Évaluation des effets de l explosion d une ATEX

29 29 l Compléments sur les effets mécaniques –En milieu confiné, la pression augmente jusqu à 10 bar au plus ou jusqu à la rupture du confinement (avec projection éventuelle de débris) –Les effets mécaniques sont négligeables si l ATEX, est de volume limité et se trouve à l air libre –En milieu encombré ou partiellement confiné, l explosion produit une onde de pression aérienne qui peut elle-même induire la projection de débris Évaluation des effets de l explosion d une ATEX

30 30 l Effets thermiques et mécaniques des explosions sur les personnes : –une personne qui se trouverait dans le volume occupé par les gaz de combustion (10 fois le volume de l ATEX initial) serait gravement brûlée mais serait indemne en-dehors de ce volume –une personne exposée aux effets mécaniques d une explosion pourrait être renversée (si l onde aérienne a une pression de crête supérieure à 100 mbar ou blessée par la projection de débris) Évaluation des effets de l explosion d une ATEX

31 31 l Pour évaluer les effets de l explosion d une ATEX sur les travailleurs, il faut évaluer –l emplacement de l ATEX (relativement aux travailleurs) –le volume de l ATEX (les effets de son explosion sont d autant plus importants que ce volume est grand) Évaluation des effets de l explosion d une ATEX

32 32 l L évaluation des effets de l explosion d une ATEX peut démontrer la nécessité de prendre telle ou telle mesure de prévention/protection l Une nouvelle démarche d évaluation des risques doit alors être effectuée en supposant que cette mesure est appliquée l Cette nouvelle démarche peut conduire à revoir le classement de zone initial Évaluation des effets de l explosion d une ATEX

33 33 l Cas d un filtre à manches l Cas d une opération de chargement d un mélangeur l Cas d un bac contenant un liquide inflammable Exemples d application

34 34 Cas d un filtre à manches Exemples d application

35 35 Réseau de canalisation véhiculant lair empoussiéré jusquau filtre Air dépoussiéré Ventilateur daspiration Manches Vanne écluse trémie Côté air empoussiéré Côté air dépoussiéré Cas d un filtre à manches

36 36 l Possibilités de formation d une ATEX –selon l empoussièrement, l air empoussiéré peut constituer une ATEX –une ATEX se forme dans le filtre lors du décolmatage –si une manche est détériorée ou démanchée, une ATEX peut se former côté air dépoussiéré (dysfonctionnement) Cas d un filtre à manches

37 37 l Classement en zones –le côté air empoussiéré est à classer en zone 20 ou 21, au moins dans le filtre –l intérieur du réseau de canalisation véhiculant l air empoussiéré jusqu au filtre peut-être également à classer en zone 20 ou 21 –le côté air dépoussiéré est à classer en zone 22 Cas d un filtre à manches

38 38 l Possibilités d inflammation des ATEX formées : –il existe plusieurs causes possibles d inflammation des ATEX présentes dans les différentes parties source d origine électrostatique (charge électrostatique portée par le filtre conducteur isolé), ventilateur d aspiration, particule incandescente, corps étranger,... Cas d un filtre à manches

39 39 l Effets prévisibles de l explosion d une ATEX : –en cas d inflammation d une ATEX présente dans le filtre, il se produira une explosion en milieu confiné qui développera une surpression suffisante pour détruire le caisson du filtre –un travailleur présent à proximité peut être blessé par les effets, mécaniques ou thermiques, de l explosion –il est donc indispensable de prendre des mesures de prévention ou de protection Cas d un filtre à manches

40 40 l Mesures de prévention –il n est pas possible de prévenir la présence d une ATEX dans le filtre –il n est pas non plus possible de garantir l absence d une source d inflammation de l ATEX formée dans le filtre –les mesures de prévention d une explosion ne sont donc pas suffisantes Cas d un filtre à manches

41 41 l Mesures de protection –le filtre peut être protégé à l aide d un évent d explosion, –si la canalisation d aspiration véhicule une ATEX, il faut également empêcher l explosion de s y propager, en installant un système d isolement (vanne à fermeture rapide,…) en amont du filtre : cette isolement peut être asservi à l ouverture de l évent ou encore à une détection UV par exemple. Cas d un filtre à manches

42 42 Cas d une opération de chargement d un mélangeur Exemples d application

43 43 l Présentation du cas –dans bien des industries, la préparation de produits est couramment effectuée par mélange de constituants liquides et solides dans un mélangeur –il arrive couramment que les liquides mis en œuvre soient des solvants inflammables et que certains solides soient combustibles et introduits à l état de pulvérulent Cas d une opération de chargement d un mélangeur

44 44 Mélangeur Liquide agité trémie Moteur dagitation Pulvérulent en sac Cas d une opération de chargement d un mélangeur

45 45 l Possibilités de formation d une ATEX –si le solvant mis en œuvre a un point d éclair inférieur à l ambiante et si le mélangeur est sous air, son atmosphère constitue une ATEX – la suppression de cette ATEX peut être obtenue par inertage du ciel du mélangeur –même si le ciel du mélangeur est inerté, une ATEX est présente à proximité de la trappe par laquelle l opérateur introduit les pulvérulents inflammables Cas d une opération de chargement d un mélangeur

46 46 l Classement de zones –si le réacteur n est pas inerté, l intérieur est une zone 0 et une zone 1 est présente à proximité de la trappe –si le réacteur est inerté, l intérieur est une zone 2 et une zone 1 est présente à proximité de la trappe Cas d une opération de chargement d un mélangeur

47 47 l Retour d expérience d accidents (inflammation des ATEX identifiées et effets) –il arrive que l ATEX présente dans la totalité du mélangeur soit enflammée et que l opérateur soit gravement brûlé –même si le mélangeur est inerté, il arrive également que l ATEX présente à proximité de la trappe soit enflammée et que l opérateur soit brûlé Cas d une opération de chargement d un mélangeur

48 48 l Mesures de prévention/protection –il est indispensable de mettre en œuvre des mesures de prévention ou de protection propres à limiter les risques d explosion –il n existe pas de mesure fiable de prévention de l inflammation de l ATEX présente à proximité de la trappe d introduction Cas d une opération de chargement d un mélangeur

49 49 l Mesures de prévention/protection –la seule mesure possible est une mesure de protection –elle consiste à modifier »l installation (sas rotatif ou vis d archimède) »le poste de travail Cas d une opération de chargement d un mélangeur

50 50 Cas d un bac contenant un liquide inflammable Exemples d application

51 51 l Présentation du cas : –soit un bac contenant un liquide inflammable –le bac est installé dans une cuvette de rétention, –il est équipé »d un évent de respiration avec l air »d un réseau de canalisation et d une pompe permettant de le remplir ou de le vider –il n est pas équipé d un toit flottant Cas d un bac contenant un liquide inflammable

52 52 Event de respiration Phase liquide Phase gazeuse Réseau de canalisation Pompe Cuvette de rétention Cas d un bac contenant un liquide inflammable

53 53 l Possibilités de formation d une ATEX –la présence d une ATEX dans le ciel du bac, ou à proximité de l évent de respiration, de même que la formation d une ATEX en cas de fuite de liquide dépendent : »de la présence ou de l absence d air dans le bac, »du point d éclair du liquide et de la température à laquelle il est stocké Cas d un bac contenant un liquide inflammable

54 54 l Classement de zones dans le cas d un bac sous air contenant un liquide à bas point d éclair –le ciel du bac constitue une zone 0 –une zone 1 ou 0 doit être identifiée à proximité de l évent de respiration du bac –une zone 2 doit être identifiée éventuellement dans la cuvette de rétention Cas d un bac contenant un liquide inflammable

55 55 l Classement de zones dans le cas d un bac inerté contenant un liquide à bas point d éclair –le ciel du bac constitue une zone 2 –une zone 2 doit être identifiée à proximité de l évent de respiration du bac, de même qu éventuellement dans la cuvette de rétention Cas d un bac contenant un liquide inflammable

56 56 l Possibilités d inflammation de l ATEX formée dans le bac : –l ATEX présente à proximité de l évent de respiration d un bac sous air peut être enflammée par la foudre –si le bac contient une ATEX, la flamme se propagera à l intérieur du bac Cas d un bac contenant un liquide inflammable

57 57 l Effets d une explosion de l ATEX présente dans le bac –la surpression produite dépend de la composition de l ATEX, mais elle sera a priori supérieure à la pression statique d ouverture du bac qui sera détruit Cas d un bac contenant un liquide inflammable

58 58 l Mesures de prévention –pour empêcher la propagation d une flamme à l intérieur du bac, en cas d inflammation de l ATEX présente à l extérieur, il est nécessaire d installer un arrête-flamme à l extrémité de l évent de respiration du bac Cas d un bac contenant un liquide inflammable

59 59 Application des nouvelles dispositions Quelques réflexions

60 60 Méthode à mettre en oeuvre l aucune méthode dévaluation nest définie l il nest pas précisé comment les probabilités de formation et dinflammation des ATEX doivent être évaluées

61 61 Difficultés dapplication de la réglementation Le classement de zone concerne tant l intérieur des installations que leur environnement (les locaux de travail) Le classement de zone s appuie sur des dysfonctionnements prévisibles et non sur des accidents majeurs déterministes,...

62 62 Protection des travailleurs exposés aux effets des explosions d ATEX Protection de l environnement exposé aux effets de différents phénomènes dont les explosions d ATEX Réglementation ATEX (Code du travail) Réglementation ICPE (Code de l environnement et autres textes) 2 réglementations parallèles Prise en compte des scénarios (dont les majorants) produisant des effets sur l environnement, dont l explosion d ATEX Prise en compte des scénarios ex- posant les travailleurs à des blessu- res même légères et tenant compte de l expérience de l exploitation Classement en 3 zones gaz et 3 zones poussières des emplacements où des ATEX dangereuses peuvent se former (arrêté du 8 juillet 2003) dimensionnement réaliste des zones, fondé sur la physique des phénomènes à l origine des ATEX Dimensionnement forfaitaire Classement en 2 zones gaz (ar. du 31/3/80) ou 3 zones pous- sière (arrêté silo) des emplace- ments où des ATEX peuvent se former ; pour industrie pétrolière classement en 2 zones de type gaz (arrêtés de 67, 72 et 75) Démarche d évaluation des risques formalisée dans le « document relatif à la protection contre les explosions » Démarche d évaluation des risques formalisée dans « l étude des dangers » La démarche est probabiliste et tient compte des mesures de prévention de la formation et de l inflammation des ATEX La démarche est encore très déterministe : les mesures de prévention de l inflammation des ATEX ne sont pas toujours prises en compte Démarches différentes Définition différente des zones Dimensionnement différent des zones Nécessité commune d évaluation des risques Objectifs différents

63 63 l les chefs détablissement ont tendance à classer les emplacements en zone 1, même si la probabilité de formation dune ATEX ne correspond pas à la définition de la zone 1 l Dans l esprit de la directive, il faut éviter la formation d ATEX : des dispositions techniques peuvent permettre de déclasser des zones... Pour une évaluation des risques juste et réaliste

64 64 l le zonage doit être judicieux : problème dadéquation des équipements électriques et non électriques l Pour ce faire, létude des conditions de formation et du volume des ATEX formées doit tenir compte des phénomènes physiques à lorigine de leurs formations Pour une évaluation des risques juste et réaliste

65 65 Difficultés d application de la réglementation Le classement de zones ne doit ni surdimensionner, ni « surclasser » une zone Les postes de travail ne devraient pas être en zone 1 mais en zone 2 ou non classée !

66 66 l La réglementation ne reconnaît pas la notion de « risque acceptable » l Il faut donc remédier à toute situation où il existe un risque d explosion d une ATEX, pour laquelle un travailleur se trouve exposé à un risque de blessure, même légère Évaluation des effets de l explosion d une ATEX !

67 67 Échéances dapplication

68 68 Dates dapplication des décrets

69 69 Dates dapplication Arrêté du 8/7/2003: protection des travailleurs en ATEX 01/03/0301/03/06

70 70 Dates dapplication Arrêté du 28/7/2003 relatif aux conditions d installation des matériels électriques en ATEX


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