FORMATION · SÉCURITÉ & RISQUES
Une atmosphère explosive, c'est un combustible dispersé dans l'air, en bonne proportion, qui n'attend qu'une étincelle. Sur une UVE, ça se joue surtout dans les silos de réactifs, au poste gaz, au local de charge et autour de l'eau ammoniacale. Cette fiche donne le vocabulaire, le zonage, le marquage du matériel et les gestes qui vont avec.
ATEX = ATmosphère EXplosive. Le feu demande trois éléments ; l'explosion en demande trois de plus. Retirez-en un seul et il ne se passe rien : c'est tout le principe de la prévention.
Les trois premiers, c'est le triangle du feu classique. Les trois derniers font la différence entre un feu et une explosion : il faut la bonne concentration, un produit dispersé (un tas de charbon actif ne fait pas de boule de feu, un nuage de charbon actif oui) et un volume confiné qui laisse la pression monter.
Une zone n'est pas définie par la dangerosité du produit mais par le temps pendant lequel l'atmosphère explosive est présente en fonctionnement normal. Gaz et vapeurs d'un côté (0-1-2), poussières de l'autre (20-21-22), avec exactement la même logique.
Présence permanente, sur de longues durées ou fréquente.
> 1000 h/an · ex. ciel d'une cuve de solvantSusceptible d'apparaître en fonctionnement normal : dépotage, purge, prise d'échantillon.
10 à 1000 h/anPeu probable en marche normale, et de courte durée si elle survient : fuite sur bride, défaut d'étanchéité.
< 10 h/anNuage de poussière quasi permanent : intérieur d'un silo, d'un cyclone, d'un filtre à manches, d'une vis de transport.
> 1000 h/anAbords immédiats d'une trappe, d'un évent, d'un point de transfert ouvert en marche normale.
10 à 1000 h/anEnvironnement du matériel : nuage seulement en cas de fuite, de casse de manche ou de dépotage raté.
< 10 h/an| Zone | Nature | Catégorie exigée | Niveau de protection (EPL) | Principe |
|---|---|---|---|---|
| 0 | Gaz | 1G | Ga | sûr même avec 2 défauts |
| 1 | Gaz | 2G (ou 1G) | Gb | sûr avec 1 défaut |
| 2 | Gaz | 3G (ou 2G, 1G) | Gc | sûr en marche normale |
| 20 | Poussières | 1D | Da | sûr même avec 2 défauts |
| 21 | Poussières | 2D (ou 1D) | Db | sûr avec 1 défaut |
| 22 | Poussières | 3D (ou 2D, 1D) | Dc | sûr en marche normale |
Le chiffre de la catégorie et celui de la zone vont en sens inverse : plus la zone est sévère (0), plus la catégorie est basse (1). Moyen mnémotechnique : 0 → 1, 1 → 2, 2 → 3, la somme fait toujours 3.
Les endroits ci-dessous sont ceux que l'on rencontre typiquement sur une unité de valorisation énergétique. Ils donnent l'ordre d'idée du risque, pas le zonage réel.
| Endroit | Produit en cause | Type | Ce qui déclenche le risque |
|---|---|---|---|
| Silos de réactifs (chaux, bicarbonate, charbon actif) et leurs filtres | poussière combustible — surtout le charbon actif | D | remplissage pneumatique, décolmatage, casse de manche |
| Silo REFIOM et transport de cendres | poussières fines, imbrûlés | D | mise en suspension au chargement camion |
| Poste de détente gaz naturel, rampe des brûleurs de démarrage | méthane | G | fuite sur bride, purge, mise en service |
| Local de charge des batteries (chariots, engins) | hydrogène en fin de charge | G | accumulation en point haut, ventilation à l'arrêt |
| Dépotage et stockage d'eau ammoniacale (SNCR/SCR) | ammoniac | G | dégagement au dépotage, soupape, fuite de flexible |
| Fosse à déchets, puisards, réseaux d'effluents | méthane, H₂S de fermentation | G | fosse pleine à l'arrêt, ventilation réduite, espace confiné |
| Stockage de fioul et groupe électrogène | gasoil / FOD | G | point éclair élevé : risque surtout si le produit est réchauffé ou pulvérisé |
Chaque matériel installé en zone porte une plaque. Cliquez sur chaque bloc du marquage ci-dessous pour le décoder.
| Lettre | Nom | Principe | Typiquement |
|---|---|---|---|
| d | enveloppe antidéflagrante | l'explosion est admise à l'intérieur, l'enveloppe la contient et refroidit les gaz à la sortie | moteurs, coffrets, éclairages |
| e | sécurité augmentée | on interdit toute étincelle et tout point chaud par construction | boîtes de jonction, bornes |
| i | sécurité intrinsèque (ia / ib / ic) | l'énergie du circuit est limitée sous le seuil d'inflammation — la seule solution vraiment admise en zone 0 | capteurs, transmetteurs, barrières Zener |
| p | surpression interne | on maintient l'intérieur en surpression d'air ou d'azote pour que l'atmosphère n'y entre pas | armoires, analyseurs |
| m | encapsulage | les parties actives sont noyées dans une résine | électrovannes, bobines |
| n | matériel non étincelant | version allégée réservée à la zone 2 | éclairage, petits moteurs |
| t | protection par enveloppe (ta / tb / tc) | étanchéité à la poussière + limitation de la température de surface | tout le matériel « D » des silos |
La classe T indique la température de surface maximale que le matériel peut atteindre, même en défaut. Elle doit rester en dessous de la température d'auto-inflammation du gaz présent.
| Classe | Température de surface max. | Compatible avec un gaz dont la TAI est… |
|---|---|---|
| T1 | 450 °C | > 450 °C — méthane (595 °C), ammoniac (630 °C), hydrogène (560 °C) |
| T2 | 300 °C | > 300 °C — acétylène, éthanol |
| T3 | 200 °C | > 200 °C — essences, gasoil |
| T4 | 135 °C | > 135 °C — acétaldéhyde, éther |
| T5 | 100 °C | > 100 °C |
| T6 | 85 °C | > 85 °C — sulfure de carbone |
Plus le chiffre est grand, plus le matériel est froid, donc plus il est polyvalent : un T6 va partout, un T1 seulement là où le gaz s'enflamme très haut.
Le marquage poussière ne donne pas une classe T mais une température en clair, par exemple T125 °C. Elle doit rester sous :
D'où l'importance du ménage : une couche de poussière sur un moteur, c'est à la fois un isolant qui fait monter la température du carter et un combustible posé dessus.
Entre les deux limites, ça brûle. En dessous de la LIE (limite inférieure d'explosivité) le mélange est trop pauvre, au-dessus de la LSE il est trop riche — mais un mélange trop riche redevient explosif dès qu'il est dilué par de l'air, donc ce n'est jamais une sécurité.
| Produit | LIE | LSE | Auto-inflammation | Groupe |
|---|---|---|---|---|
| Hydrogène (charge batteries) | 4 % vol | 75 % | 560 °C | IIC |
| Méthane / gaz naturel | 5 % | 15 % | 595 °C | IIA |
| Monoxyde de carbone | 12,5 % | 74 % | 605 °C | IIB |
| Ammoniac | 15 % | 28 % | 630 °C | IIA |
| Sulfure d'hydrogène | 4 % | 45 % | 260 °C | IIB |
L'explosimètre affiche des % de la LIE, pas des % de gaz. 100 % LIE = on est à la limite basse d'explosivité. Le seuil d'alarme habituel est 10 % LIE, l'évacuation à 25 %.
La norme EN 1127-1 en recense treize. Cinq expliquent la quasi-totalité des accidents en exploitation :
Paliers grippés, moteur encrassé, tuyauterie vapeur non calorifugée, meulage. C'est la première cause en silo.
Un corps étranger métallique entraîné dans une vis ou un broyeur, un outil qui tombe, une frotte entre pièce fixe et pièce tournante.
Transport pneumatique, remplissage d'un silo, flexible de dépotage, big-bag, vêtement synthétique. D'où les liaisons équipotentielles systématiques.
Coffret non Ex, lampe torche standard, téléphone, perceuse, rallonge. Y compris le matériel « juste pour cinq minutes ».
Soudure, oxycoupage, disqueuse. Jamais sans permis de feu, contrôle d'atmosphère et surveillance après travaux.
Courants vagabonds, foudre, ondes radio, rayonnements, ultrasons, compression adiabatique, réactions chimiques exothermiques.
Une explosion de poussières se distingue par deux choses : elle demande une mise en suspension, et elle arrive rarement seule.
Évents d'explosion (membranes de décharge orientées vers l'extérieur, jamais vers un poste de travail), écluses rotatives faisant coupure, détection d'étincelles sur les gaines, mise à la terre de tous les éléments métalliques, sondes de température, inertage à l'azote pour les cas les plus sévères.
| Texte | Ce qu'il impose | À qui |
|---|---|---|
| Directive 2014/34/UE (« ATEX matériel ») | Conception et marquage des appareils destinés aux zones ATEX. Remplace l'ancienne 94/9/CE. | Fabricants |
| Directive 1999/92/CE (« ATEX travailleurs ») | Évaluation du risque, classement en zones, signalisation, formation du personnel. | Employeur |
| Code du travail art. R.4227-42 et suivants | Transposition française : prévention des explosions sur les lieux de travail. | Employeur |
| DRPCE | Document relatif à la protection contre les explosions : identification des produits, plan de zonage, matériel installé, mesures de prévention, procédures de travail. Tenu à jour et communiqué. | Site |
| Arrêtés du 8 juillet 2003 et du 26 février 2003 | Protection des travailleurs et règles pour les installations électriques en zone. | Site |
Sur une installation classée, le zonage rejoint aussi l'étude de dangers et les prescriptions de l'arrêté préfectoral d'exploitation — voir la fiche Arrêté d'exploitation.