Upload
laure-marin
View
106
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
1
La réglementation ATEX
Exigences de la directive et illustration par des cas pratiques
A. JANES / L. [email protected]
APOG - Journée Techniques du 19/03/2004
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.230-2 et suiv.)
3
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 d’ATEX
4
Explosion d’ATEX
Au niveau français : 3 décrets– décret du 96-1010 (ministère chargé de
l ’industrie) : appareils et systèmes de protection destinés à être utilisés en ATEX
– décrets 2002-1553 et 2002-1554 (code du travail, art. R232-12-23) et 3 arrêtés (8 et du 28 juillet 2003) : protection des travailleurs
5
Objectif : Protection des travailleurs
Assurer la prévention des explosions et la protection contre celles-ci (art. R232-12-25)
en prenant des mesures pour :
1 éviter la formation des ATEX,2 éviter l’inflammation des ATEX,3 atténuer les effets néfastes des explosions
6
Transposition de la directive 1999/92/CE
décret 2002-1554 du 24/12/02
Maître d’ouvrage : personne physique ou morale pour le compte de laquelle un ouvrage est réalisé.
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
décret 2002-1553 du 24/12/02
chef d ’établissement
reprend le corps de la directive
Transposition de la directive 1999/92/CE
8
Évaluation des risques d’explosion Prévention des explosions et protection contre
leurs effets Classification des emplacements où des ATEX
peuvent se présenter (Zonage) Document relatif à la protection contre les
explosions Mesures techniques et organisationnelles Dispositions particulières pour les équipements
Obligations du chef d ’établissement
9
Évaluation des risques d’explosion
Il faut tenir compte (art. R232-12-26) :– de la probabilité de formation des ATEX (classement de
zone)– de la probabilité d’inflammation des ATEX– de la nature des procédés mis en œuvre et des installations
exploitées et des propriétés des produits mis en œuvre,– de l’étendue des conséquences prévisibles
Aucune méthode d’évaluation n’est imposée
10
Classement en zones ATEX (arrêté du 8 juillet 2003)
définition des zones selon la fréquence et la durée de présence des ATEX
le classement doit aussi tenir compte de l’intensité des effets attendus d ’une explosion
11
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
Zones 0 et 20
emplacements où une ATEX est présente en permanence ou pendant de longues périodes
ou fréquemment
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
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
Classement en zones ATEX (arrêté du 8 juillet 2003)
critère de sélection des appareils électriques et non- électriques installés dans les zones (catégories 1, 2 et 3)
signalisation des emplacements, conformément à l ’arrêté du 4 novembre 1993 EX
16
Mesures organisationnelles (arrêté du 8 juillet 2003)
– formation des travailleurs exposés aux risques d ’explosion,
– instructions écrites et autorisation d’exécuter certains travaux (procédures, permis de feu ...).
17
Mesures de protection contre les explosions (arrêté du 8 juillet 2003)
– contrôle de l’atmosphère des locaux de travail (par la ventilation et l’aspiration à la source)
– maîtrise des sources d ’inflammation,– protection contre les effets des explosions,– utilisation d’alarmes.
18
Document relatif à la protection contre les explosions
doit faire apparaître, entre autres (art. R232-12-29) :– 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
doit être révisé régulièrement
19
Mise à jour périodique de l’ensemble de l’étude de sécurité et des
documents associés
En cas de modification significative :
du procédé du mode opératoire du produit mis en œuvre
Pas de périodicité définie
20
Aspect méthodologique de l ’évaluation des risques
21
Une évaluation des risques conforme à la réglementation ATEX passe par les étapes suivantes :
1 évaluer la probabilité de formation d ’une ATEX,2 préciser l ’emplacement et le volume des ATEX formées,3 recenser toutes les sources d ’inflammation possibles des
ATEX formées, 4 évaluer la probabilité d ’ inflammation des ATEX formées,5 évaluer les effets résultant d ’une inflammation de ces ATEX6 évaluer, parmi ces effets, ceux qui sont néfastes pour les
travailleurs
Méthode d’évaluation des risques
22
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 l’origine de la formation des ATEX
Méthode d’évaluation des risques
23
Conditions de formation des ATEX à considérer
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)
ces situations doivent au contraire être plausibles et tenir compte du vécu de l ’exploitant
il est utile de prendre en compte l’accidentologie relative à l ’installation considérée ou, à défaut, à des installations comparables
24
une ATEX peut être présente normalement dans le ciel d’un récipient sous air contenant un liquide inflammable dont le point d’éclair est inférieur à la température ambiante (zone 0)
une ATEX se forme occasionnellement, en fonctionnement normal, à chaque ouverture de ce récipient (a priori zone 1)
lors du remplissage d ’un silo (zone 0 ou 1)
Exemples de formation d’une ATEX
25
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)
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 d’une ATEX
26
La probabilité d ’inflammation d ’une ATEX est liée à la probabilité de présence d ’une source d ’inflammation active dans cette ATEX
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
La probabilité d ’occurrence d ’une source d ’inflammation active s ’évalue selon les caractéristiques du produit
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
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
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
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
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
L ’évaluation des effets de l ’explosion d ’une ATEX peut démontrer la nécessité de prendre telle ou telle mesure de prévention/protection
Une nouvelle démarche d ’évaluation des risques doit alors être effectuée en supposant que cette mesure est appliquée
Cette nouvelle démarche peut conduire à revoir le classement de zone initial
Évaluation des effets de l ’explosion d ’une ATEX
33
Cas d ’un filtre à manches
Cas d ’une opération de chargement d ’un mélangeur
Cas d ’un bac contenant un liquide inflammable
Exemples d ’application
34
Cas d ’un filtre à manches
Exemples d ’application
35
Réseau de canalisation véhiculant l’air
empoussiéré jusqu’au filtre
Air dépoussiéré
Ventilateur d’aspiration
Manches
Vanne écluse
trémie
Côté air empoussiéré
Côté air dépoussiéré
Cas d ’un filtre à manches
36
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
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
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
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
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
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
Cas d ’une opération de chargement d ’un mélangeur
Exemples d ’application
43
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
MélangeurLiquide agité
trémie
Moteur d’agitationPulvérulent
en sac
Cas d ’une opération de chargement d ’un mélangeur
45
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
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
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
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
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
Cas d ’un bac contenant un liquide inflammable
Exemples d ’application
51
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
Event de respiration
Phase liquide
Phase gazeuse
Réseau de canalisationPompe
Cuvette de rétention
Cas d ’un bac contenant un liquide inflammable
53
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
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
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
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
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
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
Application des nouvelles dispositions
Quelques réflexions
60
Méthode à mettre en oeuvre
aucune méthode d’évaluation n’est définie
il n’est pas précisé comment les probabilités de formation et d’inflammation des ATEX doivent être évaluées
61
Difficultés d’application 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
Protection des travailleurs exposésaux effets des explosions d ’ATEX
Protection de l ’environnementexposé aux effets dedifférents phénomènesdont 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
Dimensionnementdifférent des zones
Nécessité commune d ’évaluation
des risques
Objectifs différents
63
les chefs d’établissement ont tendance à classer les emplacements en zone 1, même si la probabilité de formation d’une ATEX ne correspond pas à la définition de la zone 1
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
le zonage doit être judicieux : problème d’adéquation des équipements électriques et non électriques
Pour ce faire, l’étude des conditions de formation et du volume des ATEX formées doit tenir compte des phénomènes physiques à l’origine de leurs formations
Pour une évaluation des risques juste et réaliste
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
La réglementation ne reconnaît pas la notion de « risque acceptable »
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
Échéances d’application
70
Dates d’applicationArrêté du 28/7/2003 relatif aux conditions d ’installation
des matériels électriques en ATEX 1/7/2003 1/7/2006
Installations électriquesexistantes avant le 6/8/2003
conformes à l’arrêté du19/12/1988
Présomption de conformitéaux prescriptions de
l’arrêté jusqu’au 30 juin2006
Présomption deconformité auxprescriptions de
l’arrêté s’il y a euvalidation avant le
1/7/2006 dans le« document relatif à laprotection contre les
explosions »
Installations électriquesexistantes non conformes à
l’arrêté du 19/12/1988
Elles doivent répondre aux prescriptions del’arrêté
Nouvelles Installations mises enservice après le 6/8/2003
Elles doivent répondre aux prescriptions del’arrêté