COMMUNICATION DE LA COMMISSION relative au Guide de bonne pratique à caractère non contraignant pour la mise en oeuvre de la Directive 1999/92/CE du Parlement européen et du Conseil concernant les prescriptions minimales visant à améliorer la protection en matière de sécurité et de santé des travailleurs susceptibles d'être exposés au risque d'atmosphères explosives

L'article 11 de la directive 1999/92/CE [1] établit que la Commission doit élaborer des orientations pratiques sous forme d'un guide de bonne pratique à caractère non contraignant pour aider les États membres, en l'application de ladite directive, dans l'élaboration de leurs politiques nationales de protection de la santé et de la sécurité des travailleurs et notamment sur les questions visées aux articles 3, 4, 5, 6, 7 et 8 ainsi qu'à l'annexe I et à l'annexe II, partie A. En réponse à cette obligation, la Commission a élaboré un guide qui donne des orientations portant sur les questions relatives à la prévention des explosions et à la protection contre celles-ci, à l'évaluation des risques d'explosion, aux obligations de l'employeur afin de préserver la sécurité et la santé des travailleurs, à l'obligation de l'employeur qui a la responsabilité du lieu de travail de coordonner la mise en oeuvre de toutes les mesures lorsque des travailleurs de plusieurs entreprises sont présents sur le même lieu de travail, à la subdivision en zones des emplacements où les atmosphères explosives peuvent se présenter et à la façon dont l'employeur doit établir le document relatif à la protection contre les explosions.

[1] JO L 23 du 28.1.2003.

Pour l'élaboration de ce guide de bonne pratique, la Commission a été assistée par le Comité consultatif pour la sécurité, l'hygiène et la protection de la santé sur le lieu de travail, qui a rendu un avis favorable le 15 mai 2003.

Le Comité consultatif estime que ce guide développe des questions fondamentales, notamment les questions de l'identification des dangers, de l'évaluation des risques et de la définition de mesures spécifiques à prendre pour sauvegarder la sécurité et la santé des travailleurs exposés au risque des atmosphères explosives. En outre, le Comité consultatif considère que le guide tient compte des aspects permettant l'élaboration du document dénommé "document relatif à la protection contre les explosions", en particulier par les PME. Enfin, le comité consultatif considère que le guide facilitera, pour l'employeur qui a la responsabilité du lieu de travail où des atmosphères explosives peuvent se former, l'adoption des mesures et modalités permettant la mise en oeuvre de la coordination nécessaire, lorsque des travailleurs de plusieurs entreprises sont présentes sur le même lieu de travail.

La Commission invite les États membres, conformément à l'article 11 de la directive 1999/92/CE, à tenir le plus possible compte de ce guide dans l'élaboration de leurs politiques nationales de protection de la santé et de la sécurité des travailleurs, et d'assurer la plus large diffusion dans les milieux intéressés.

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Guide de bonne pratique à caractère non contraignant en vue de la mise en oeuvre de la Directive 1999/92/CE du Parlement Européen et du Conseil concernant les prescriptions minimales visant à améliorer la protection en matière de sécurité et de santé des travailleurs susceptibles d'être exposés au risque d'atmosphères explosives

Commission Européenne

DG Emploi et affaires sociales

Santé, sécurité et hygiène au travail

Version finale avril 2003

Préface

La création d'emplois plus nombreux et meilleurs a toujours été un objectif de l'Union européenne. Cet objectif a été officiellement adopté par le Conseil européen à Lisbonne en mars 2000 et constitue l'un des éléments clés de l'amélioration de la qualité du travail.

Pour relever les nouveaux défis auxquels la politique sociale doit faire face par suite de la transformation radicale de l'économie et de la société européennes, l'agenda européen pour la politique sociale, avalisé par le Conseil européen de Nice, se fonde sur la nécessité d'assurer une interaction positive et dynamique des politiques économique, sociale et de l'emploi. L'agenda pour la politique sociale doit renforcer le rôle de la politique sociale et, dans le même temps, lui permettre d'assurer avec davantage d'efficacité la protection des personnes, la réduction des inégalités et la cohésion sociale. Le Conseil européen de Stockholm s'est penché sur la question de la qualité au travail - avec le désir de ne pas simplement défendre des normes minimales, mais de renforcer ces normes et de garantir un partage plus équitable du progrès - en tant qu'élément essentiel d'une reconquête du plein emploi. Dans ce contexte, la sécurité et la santé au travail constituent l'une des questions de politique sociale sur lesquelles l'Union européenne a concentré ses efforts.

Les explosions et les incendies instantanés ne sont pas, heureusement, les causes les plus courantes des accidents au travail. Cependant, leurs conséquences sont spectaculaires et dramatiques en termes de pertes humaines et de préjudice économique.

La nécessité de réduire l'incidence des explosions et des incendies instantanés au travail s'explique par des considérations tant humanitaires qu'économiques, et a conduit à l'adoption par le Parlement européen et le Conseil de la directive ATEX 1999/92/CE. Les considérations humanitaires sont évidentes : les explosions et les incendies peuvent provoquer des blessures et des morts horribles. Les considérations économiques ressortent des études consacrées aux coûts réels des accidents, qui montrent toutes qu'une amélioration de la gestion des risques (pour la santé et la sécurité) peut augmenter considérablement les profits des entreprises. Ce dernier point est particulièrement vrai en ce qui concerne les explosions potentielles.

L'adoption de mesures législatives participe de l'engagement d'intégrer la santé et la sécurité au travail dans l'approche globale du bien-être au travail. La Commission européenne associe divers instruments dans le but de consolider une véritable culture de la prévention des risques.

Le présent guide de bonne pratique est l'un de ces instruments ; le Parlement européen et le Conseil l'ont prévu à l'article 11 de la directive ATEX, aux termes duquel la Commission doit élaborer des orientations pratiques à caractère non contraignant. Le guide peut servir de base à des guides nationaux destinés à aider les petites et moyennes entreprises à améliorer à la fois leur sécurité et leur rentabilité.

En conclusion, j'aimerais profiter de cette occasion pour inciter tous les intervenants en matière de santé et de sécurité, et en particulier les autorités nationales et les employeurs, à appliquer cette directive de manière responsable et ferme afin d'éviter ou, à tout le moins, de réduire au minimum les risques liés aux atmosphères explosives et de créer un bon environnement de travail.

Odile Quintin Directrice générale

Table des matières

1. Usage du guide de bonne pratique

1.1 Correspondances avec la directive 1999/92/CE

1.2 Champ d'application du guide

1.3 Réglementations en vigueur et informations supplémentaires

1.4 Sources d'information officielles et non officielles

2. Évaluation des risques d'explosion

2.1 Méthodes

2.2 Critères évaluation

2.2.1 Y a-t-il des substances inflammables?

2.2.2 Une atmosphère explosive peut-elle se former à cause d'une dispersion suffisante dans l'air?

2.2.3 Où une atmosphère explosive peut-elle se former?

2.2.4 La formation d'une atmosphère explosive dangereuse est-elle possible?

2.2.5 Peut-on empêcher de manière fiable la formation d'une atmosphère explosive dangereuse?

2.2.6 Peut-on empêcher de manière fiable l'inflammation d'une atmosphère explosive dangereuse?

3. Mesures techniques de protection contre les explosions

3.1 Prévenir les atmosphères explosives dangereuses

3.1.1 Remplacement des substances inflammables

3.1.2 Limitation de la concentration

3.1.3 Mise à l'état inerte

3.1.4 Prévention ou limitation de la formation d'atmosphères explosives autour d'installations

3.1.4.1 Élimination de dépôts de poussières

3.1.5 Emploi de détecteurs de gaz

3.2 Éviter les sources d'inflammation

3.2.1 Classification en zones des emplacements dangereux 20

3.2.2 Portée des mesures de protection

3.2.3 Types de sources d'inflammation

3.3 Atténuer les effets des explosions (mesures d'atténuation)

3.3.1 Mode de construction résistant à l'explosion

3.3.2 Décharge de la pression d'explosion

3.3.3 Suppression de l'explosion

3.3.4 Prévention de la propagation de l'explosion (découplage technique en cas d'explosion)

3.4 Utilisation de techniques de commande de processus

3.5 Exigences en matière d'équipement de travail

3.5.1 Sélection des équipements de travail

3.5.2 Assemblage des équipements

4. Mesures organisationnelles de protection contre les explosions

4.1 Consignes

4.2 Qualification des travailleurs

4.3 Formation des travailleurs

4.4 Supervision des travailleurs

4.5 Système d'autorisation des travaux

4.6 Exécution des opérations de maintenance

4.7 Inspection et contrôle

4.8 Signalisation des emplacements présentant un risque d'explosion

5. Obligations de coordination

5.1 Modalités de coordination

5.2 Mesures de protection pour une collaboration sûre

6 Document relatif à la protection contre les explosions

6.1 Exigences de la directive 1999/92/CE

6.2 Mise en oeuvre

6.3 Structure type d'un document relatif à la protection contre les explosions

6.3.1 Description des lieux et emplacements de travail

6.3.2 Description des étapes du procédé et/ou des activités

6.3.3 Description des substances utilisées/ paramètres de sécurité

6.3.4 Présentation des résultats de l'évaluation des risques

6.3.5 Mesures de protection contre les explosions adoptées

6.3.6 Mise en oeuvre des mesures de protection contre les explosions

6.3.7 Coordination des mesures de protection contre les explosions

6.3.8 Annexe du document relatif à la protection contre les explosions

ANNEXES

A.1 Glossaire

A.2 Législation, normes et autres sources d'information relatives à la protection contre les explosions

A.2.1 Directives et guides européens

A.2.2 Législations nationales des États membres transposant la directive 1999/92/CE (mentions en italique: à compléter par la Commission)

A.2.3 Sélection de normes européennes

A.2.4 Autres dispositions nationales et documentation (à compléter par les instances nationales)

A.2.5 Centres nationaux de consultation (à compléter par les instances nationales)

A.3 Modèles de formulaires et listes de contrôle

A.3.1 Liste de contrôle: protection contre les explosions à l'intérieur des appareils

A.3.2 Liste de contrôle: protection contre les explosions à proximité d'appareils

A.3.3 Modèle de bordereau d'autorisation pour la réalisation de travaux avec des sources d'inflammation en atmosphères explosives

A.3.4 Liste de contrôle: mesures de coordination destinées à la protection contre les explosions en entreprise

A.3.5 Liste de contrôle: tâches du coordinateur de la protection contre les explosions en entreprise

A.3.6 Liste de contrôle: exhaustivité du document relatif à la protection contre les explosions

A.4 Ajout du texte de la directive dans la langue du guide par la Commission

Introduction

La protection contre les explosions revêt une importance particulière pour la sécurité étant donné que les explosions mettent en danger la vie et la santé des travailleurs à cause des effets incontrôlés des flammes et de la pression, de la présence de produits de réaction nocifs et de la consommation d'oxygène dans l'air ambiant respiré par les travailleurs.

C'est pourquoi la mise en place d'une stratégie cohérente de prévention des explosions exige d'adopter des mesures organisationnelles sur le lieu de travail. La directive-cadre 89/391/CEE [2] requiert de l'employeur qu'il mette en oeuvre les mesures nécessaires à la protection de la santé et de la sécurité des travailleurs, ce qui englobe la prévention des risques professionnels, l'information et la formation et la mise à disposition de l'organisation et des moyens nécessaires.

[2] Directive 89/391/CEE du Conseil, du 12 juin 1989, concernant la mise en oeuvre de mesures visant à promouvoir l'amélioration de la sécurité et de la santé des travailleurs au travail, JO L 183 du 29.06.1989, p. 1.

Il y a lieu de souligner que le respect des exigences minimales définies dans la directive ne garantit pas la conformité à la législation nationale applicable. La directive a en effet été adoptée en application de l'article 137 du traité instituant la Communauté européenne, article qui dit expressément ne pas empêcher un État membre de maintenir ou d'établir des mesures de protection plus strictes compatibles avec le traité.

1. 1. USAGE DU GUIDE DE BONNE PRATIQUE

Les risques d'explosion peuvent être présents dans toutes les entreprises qui utilisent des substances inflammables. Parmi ces substances figurent de nombreuses matières premières et différents produits intermédiaires, produits finis et déchets générés dans les processus de travail quotidiens, illustrés à la figure 1.

Il convient d'utiliser le présent Guide de bonne pratique en combinaison avec la directive 1999/92/CE [3], la directive-cadre 89/391/CEE et la directive 94/9/CE [4].

[3] Directive 1999/92/CE du Parlement européen et du Conseil, du 16 décembre 1999, concernant les prescriptions minimales visant à améliorer la protection en matière de sécurité et de santé des travailleurs susceptibles d'être exposés au risque d'atmosphères explosives, JO L 23 du 28.01.2000, page 57.

[4] Directive 94/9/CE du Parlement européen et du Conseil, du 23 mars 1994, concernant le rapprochement des législations des États membres pour les appareils et les systèmes de protection destinés à être utilisés en atmosphères explosibles, JO L 100 du 19.04.1994, page 1.

La directive 1999/92/CE concerne les prescriptions minimales visant à améliorer la protection en matière de sécurité et de santé des travailleurs susceptibles d'être exposés au risque d'atmosphères explosives. L'article 11 de cette directive prévoit que la Commission élabore des orientations pratiques dans un guide de bonne pratique à caractère non contraignant.

>REFERENCE A UN GRAPHIQUE>

Fig. 1: Exemples de formation d'atmosphères explosives [5]

[5] Extrait de la brochure de l'AISS "Explosions de gaz", Section internationale pour la prévention des risques professionnels dans l'industrie chimique, Association internationale de la sécurité sociale (AISS), Heidelberg, Allemagne.

Le guide est principalement destiné à aider les États membres à définir leurs politiques nationales en matière de protection de la santé et de la sécurité des travailleurs.

Il vise par conséquent à permettre à l'employeur, en particulier dans les petites et moyennes entreprises (PME), de s'acquitter des fonctions suivantes dans le domaine de la protection contre les explosions:

déterminer les dangers et évaluer les risques;

prendre des mesures spécifiques pour assurer la sécurité et protéger la santé des travailleurs exposés à des atmosphères explosives;

garantir un environnement de travail sûr et, lorsque les travailleurs sont présents, assurer une surveillance appropriée fondée sur l'évaluation des risques;

prendre les mesures et définir les modalités de coordination nécessaires lorsque différentes entreprises sont présentes sur un même lieu de travail;

rédiger un document relatif à la protection contre les explosions.

Presque toutes les branches de l'industrie sont concernées, car la plupart des procédés industriels donnent lieu à la formation d'atmosphères explosives qui sont sources de risques. Le tableau 1.1 nous en donne des exemples.

Tableau 1.1: Exemples de risques d'explosion dans divers secteurs

>EMPLACEMENT TABLE>

Une explosion se produit lorsqu'un combustible mélangé à l'air (c'est-à-dire à une quantité suffisante d'oxygène) atteint les limites d'explosivité en présence d'une source d'inflammation (voir Fig. 1.2). Il est à noter que la directive donne une définition spéciale d'une "explosion" qui englobe les cas dans lesquels, après inflammation, la combustion se propage à l'ensemble du mélange non brûlé.

>REFERENCE A UN GRAPHIQUE>

Fig. 1.2: Triangle de l'explosion

En cas d'explosion, les travailleurs se trouvent exposés à des risques qui résultent des phénomènes incontrôlés d'inflammation et de pression, tels que rayonnement thermique, flammes, ondes de choc, projection de débris, ainsi que de la présence de produits de réaction nocifs et de l'appauvrissement de l'air en oxygène indispensable à la respiration.

Exemples: 1. Lors de travaux de nettoyage, une explosion s'est produite dans une chaudière au charbon. Les deux ouvriers sont décédés des suites de leurs brûlures. L'explosion a été provoquée par une lampe dont le câble électrique était défectueux. Le court-circuit a provoqué l'inflammation de la poussière mise en suspension.

2. Dans un mélangeur, des poussières enduites de solvant étaient mélangées. L'opérateur n'avait pas inerté suffisamment le mélangeur avant de commencer à travailler. Durant le remplissage, un mélange explosif de vapeurs de solvant et d'air s'est formé et s'est enflammé sous l'effet d'étincelles électrostatiques créées lors du remplissage. Cet opérateur a aussi subi de graves brûlures.

3. Un incendie s'est produit dans une minoterie. Il s'est propagé à travers les ouvertures existant dans la toiture, ce qui a provoqué une explosion de poussières. Quatre travailleurs ont été blessés et l'ensemble du bâtiment a été détruit. Le montant des dégâts matériels s'élève à 600 000 EUR.

Le guide de bonnes pratiques est un outil à caractère non contraignant conçu pour aider à protéger la vie et la santé des travailleurs contre les dangers d'une explosion.

1.1 Correspondances avec la directive 1999/92/CE

Conformément à l'article 11 de la directive 1999/92/CE du Parlement européen et du Conseil concernant les prescriptions minimales visant à améliorer la protection en matière de sécurité et de santé des travailleurs susceptibles d'être exposés au risque d'atmosphères explosives, le présent guide porte sur les questions visées aux articles 3, 4, 5, 6, 7 et 8 ainsi qu'à l'annexe I et à l'annexe II, partie A de la directive (voir l'annexe 4). Le tableau 1.2 indique à quels articles et annexes correspondent les différents chapitres du guide.

Tableau 1.2: Correspondance entre différents articles de la directive et les chapitres du guide (le texte des articles de la directive est repris à l'annexe 4)

>EMPLACEMENT TABLE>

L'ordre des chapitres du guide a été modifié en deux points par rapport à celui des articles de la directive 1999/92/CE, afin d'en faciliter l'utilisation:

1. L'évaluation des risques d'explosion figure au chapitre 2 (article 4 de la directive) avant la mise en oeuvre de mesures de protection contre les explosions (articles 3, 5, 6, 7 de la directive).

2. Les mesures de prévention contre l'inflammation d'atmosphères explosives dangereuses sont exposées au chapitre 3.2 (article 7, annexes I et II de la directive) et font partie intégrante des mesures techniques de protection contre les explosions visées au chapitre 3 (article 3 de la directive).

1.2 Champ d'application du guide

Le guide est conçu pour toutes les entreprises où la manipulation de substances inflammables peut générer des atmosphères explosives dangereuses et entraîner des risques d'explosion. Le présent guide s'applique uniquement à la manipulation dans des conditions atmosphériques. La manipulation comprend la fabrication, le traitement, la transformation, l'élimination, le stockage, la fourniture, le transvasement et le transport interne au moyen de canalisations ou par d'autres moyens.

Remarque: Conformément à la définition légale que donne la directive 1999/92/CE d'une "atmosphère explosive", le présent guide concerne uniquement les conditions atmosphériques. La directive et le présent guide ne s'appliquent donc pas aux atmosphères non atmosphériques, ce qui ne dispense en aucun cas l'employeur de ses obligations relatives à la protection contre les explosions dans ces conditions pour lesquelles les prescriptions des autres réglementations en matière de protection de la santé et de la sécurité des travailleurs restent d'application.

Les questions relatives à la protection contre les explosions traitées dans les différents chapitres du guide sont formulées de manière à cibler en particulier les petites et moyennes entreprises. Par conséquent, le guide met l'accent sur la diffusion de connaissances de base et de principes qui sont clarifiés par de courts exemples intégrés au texte. Pour la mise en oeuvre en entreprise, des formulaires types et des listes de contrôle sont fournis à l'annexe 3. En outre, il est fait référence aux prescriptions et aux autres sources d'informations énumérées à l'annexe 2.

Conformément à l'article 1er de la directive 1999/92/CE, le guide ne s'applique pas:

aux zones servant directement au traitement médical de patients et pendant celui-ci,

à l'utilisation des appareils à gaz conformément à la directive 90/396/CEE,

au maniement d'explosifs et de substances chimiquement instables,

aux industries extractives qui relèvent de la directive 92/91/CEE ou 92/104/CEE,

à l'utilisation de moyens de transport par terre, mer, voies navigables et air auxquelles s'appliquent les dispositions pertinentes des accords internationaux (par ex. ADNR, ADR, OACI, OMI, RID) et les directives communautaires qui donnent effet à ces accords. Les moyens de transport destinés à être utilisés dans une atmosphère explosive ne sont pas exclus.

En ce qui concerne la mise en circulation, la mise en service et les caractéristiques des appareils et des systèmes de protection destinés à être utilisés dans des atmosphères explosibles, il convient de se reporter à la directive 94/9/CE.

1.3 Réglementations en vigueur et informations supplémentaires

L'application du guide n'est pas en soi suffisante pour satisfaire aux dispositions législatives adoptées par les différents États membres dans le domaine de la protection contre les explosions. Sont d'application les prescriptions juridiques nationales des États membres visant à transposer la directive 1999/92/CE, qui peuvent aller au-delà des prescriptions minimales de la directive qui sont à la base du présent guide.

Pour s'acquitter des obligations contenues dans l'article 8 de la directive 1999/92/CE, par exemple la conception un nouvel équipement conformément à la directive 94/9/CE, il est utile de consulter les sites web consacrés à la directive ATEX 94/9/CE:

- http://europa.eu.int/comm/enterprise/atex/ index.htm

- http://europa.eu.int/comm/enterprise/atex/ whatsnew.htm

En outre, des normes européennes (EN), qui peuvent être obtenues contre paiement auprès des organismes de normalisation nationaux, facilitent la mise en oeuvre pratique de la législation au moyen de mesures techniques et organisationnelles. L'annexe 2.2. reprend une liste de ces normes.

De plus amples informations figurent dans les prescriptions et les normes nationales ainsi que dans la littérature spécialisée. À cet égard, les références des publications jugées utiles par les organismes nationaux compétents des États membres et reprises dans le guide figurent à l'annexe 2.3. La citation d'une publication dans l'annexe n'implique pas pour autant que l'ensemble de son contenu est tout à fait conforme au guide.

1.4 Sources d'information officielles et non officielles

Si la mise en oeuvre pratique des dispositions relatives à la protection contre les explosions soulève des questions auxquelles le guide n'est pas en mesure de répondre, il convient de contacter les sources d'information locales. Parmi ces sources figurent, au niveau national, les autorités responsables de la protection au travail, les organismes de gestion des assurances-accidents, les organisations professionnelles ou les chambres de commerce, d'industrie et d'artisanat.

2. ÉVALUATION DES RISQUES D'EXPLOSION

L'employeur doit éviter la formation d'atmosphères explosives à chaque fois que c'est possible. Le respect de ce principe directeur conformément à l'article 3 de la directive 1999/92/CE requiert, pour évaluer les risques d'explosion, de déterminer dans un premier temps si des atmosphères explosives dangereuses peuvent se former dans les conditions données. Il y a lieu ensuite de déterminer si elles peuvent s'enflammer.

Cette évaluation doit toujours porter sur un cas spécifique et ne peut pas être généralisée. Conformément à l'article 4 de la directive 1999/92/CE, on tiendra compte en particulier de la probabilité que des atmosphères explosives se présenteront et persisteront, de la probabilité que des sources d'inflammation seront présentes et deviendront actives et effectives, des installations, des substances utilisées, des procédés et de leurs interactions éventuelles ainsi que de l'étendue des conséquences prévisibles.

Remarque: Au premier plan de l'évaluation des risques d'explosion figure tout d'abord:

* la formation d'atmosphères explosives dangereuses

puis

* la présence et l'activation de sources d'inflammation.

Dans le processus d'évaluation, l'examen des conséquences revêt une importance secondaire étant donné que, en cas d'explosion, il faut toujours tabler sur des dommages considérables qui vont des dégâts matériels importants aux dommages corporels pouvant avoir une issue mortelle. En matière de protection contre les explosions, les approches quantitatives des risques sont secondaires par rapport à la prévention des atmosphères explosives dangereuses.

Chaque processus de travail et de production ainsi que chaque condition de fonctionnement d'une installation et chaque modification de ces conditions doivent faire l'objet d'une évaluation. Lors de l'évaluation d'installations nouvelles ou existantes, il est tenu compte notamment des conditions de fonctionnement suivantes:

les conditions normales de service, y compris les travaux de maintenance,

le démarrage et l'arrêt,

les accidents d'exploitation et les pannes prévisibles,

les mauvais usages raisonnablement prévisibles.

Les risques d'explosion doivent être évalués globalement. Il importe de tenir compte:

des équipements utilisés,

des caractéristiques de construction,

des substances utilisées,

des conditions de travail et des procédés industriels et

des interactions possibles entre ces différents facteurs ainsi qu'avec l'environnement de travail.

Il est également tenu compte, pour l'évaluation des risques d'explosion, des emplacements qui sont ou peuvent être reliés par des ouvertures à des emplacements où peuvent se présenter des risques d'explosion.

Les atmosphères explosives composées de plusieurs sortes de gaz, vapeurs, brouillards ou poussières inflammables doivent être prises en compte de manière appropriée lors de l'évaluation des risques d'explosion. L'effet de l'explosion peut être considérablement renforcé en présence, par exemple, de mélanges hybrides.

Attention: En général, des mélanges hybrides composés de brouillards ou de poussières et de gaz et/ou de vapeurs peuvent former une atmosphère explosive, même si la concentration des différents composants inflammables reste inférieure à leurs limites inférieures d'explosivité respectives.

Il faut également évaluer le risque qu'une des phases ait un effet négatif sur le matériel de détection (par exemple, un "empoisonnement" des catalyseurs par des brouillards).

2.1 Méthodes

Les méthodes à utiliser pour l'évaluation des procédés ou des installations techniques du point de vue des risques d'explosion doivent se fonder sur une approche systématique pour vérifier la sécurité des installations et des procédés. Une approche systématique signifie dans ce contexte que l'on procède de manière structurée sur la base de considérations logiques et rationnelles. L'analyse porte sur les sources existantes pouvant conduire à la formation d'atmosphères explosives dangereuses et, éventuellement, la présence concomitante de sources d'inflammation actives.

En pratique, il suffit habituellement de déterminer et d'évaluer de manière systématique les risques d'explosion à l'aide d'une série de questions spécifiques. Le chapitre 2.2. décrit une simple démarche à suivre en s'appuyant sur des critères d'évaluation caractéristiques.

Remarque: La littérature spécialisée décrit d'autres méthodes d'évaluation des risques, par exemple pour l'identification des sources de danger (utilisation de listes de contrôle, analyse des modes de défaillances et de leurs effets, analyse des fausses manoeuvres, analyse HAZOP) ou bien pour leur évaluation (analyse d'événements ou analyse par arbre d'erreurs), mais dans le cas de la protection contre les explosions, celles-ci ne sont utiles que dans des cas exceptionnels, par exemple pour déterminer les sources d'inflammation dans des installations techniques complexes.

2.2 Critères évaluation

L'évaluation du risque d'explosion s'effectue indépendamment de la question de savoir si des sources d'inflammation sont présentes ou peuvent se présenter.

Les quatre conditions suivantes doivent être réunies pour que des explosions à caractère dangereux puissent se produire:

degré de dispersion élevé des substances inflammables,

concentration des substances inflammables dans l'air à l'intérieur de leurs limites d'explosivité combinées,

atmosphères explosives en quantités dangereuses,

sources d'inflammation actives.

Pour vérifier ces conditions, on peut dans la pratique évaluer les risques d'explosion au moyen de sept questions. Cette démarche analytique est illustrée dans le graphique 2.1, chaque question à poser étant soulignée. Les critères à prendre en compte pour répondre à ces questions sont exposés plus en détail dans les chapitres indiqués. Les quatre premières questions servent à vérifier d'abord s'il existe un risque d'explosion et si des mesures de protection contre les explosions sont effectivement nécessaires. Dans l'affirmative, les trois questions suivantes permettent d'établir si les mesures de protection envisagées ramènent les risques d'explosion à un niveau de sécurité. Au besoin, il faudra répéter cette démarche pour la sélection des mesures de protection visées au chapitre 3 du guide tant qu'une solution tenant compte de l'ensemble de la situation n'aura pas été identifiée.

Lorsque l'on procède à l'évaluation, il faut garder à l'esprit que les critères de sécurité applicables à la protection contre les explosions ne valent généralement que dans des conditions atmosphériques. Les critères de sécurité peuvent varier considérablement dans des conditions autres que les conditions atmosphériques.

Exemples: 1. En présence de teneurs en oxygène ou de températures élevées, l'énergie minimale d'inflammation peut être considérablement réduite.

2. Plus la pression initiale est élevée, plus les pressions maximales et les montées en pression augmentent.

3. Les limites d'explosivité s'écartent avec la température et la pression. Cela signifie que la limite inférieure d'explosivité peut se situer à des concentrations moins élevées et la limite supérieure d'explosivité à des concentrations plus élevées.

>REFERENCE A UN GRAPHIQUE>

Fig. 2.1: Déroulement de l'évaluation en vue d'identifier et de prévenir les risques d'explosion.

La figure 2.1 reprend les questions à poser pour une prévention "fiable" de la formation d'atmosphères explosives dangereuses. La réponse "oui" est uniquement possible lorsque les mesures techniques et organisationnelles déjà prises sont telles que la survenance d'une explosion ne doit pas être prise en considération compte tenu de toutes les conditions de fonctionnement et des défaillances raisonnablement prévisibles.

2.2.1 Y a-t-il des substances inflammables?

Pour qu'une explosion se produise, il faut que le processus de travail ou de production comporte des substances inflammables. Cela signifie qu'au moins une substance inflammable est utilisée comme matière de base ou additif, est générée sous forme de déchet, de produit intermédiaire ou de produit fini, ou peut se former à la suite d'une défaillance opérationnelle normale.

Exemple: Des substances inflammables peuvent également se former involontairement, par exemple en cas de stockage d'acides faiblement concentrés ou de lessives dans des récipients métalliques. Dans ces cas, de l'hydrogène peut se former par réaction électrochimique et s'accumuler dans la phase gazeuse.

D'une manière générale, toutes les substances qui peuvent provoquer une réaction d'oxydation exothermique doivent être considérées comme inflammables. Ce sont toutes les substances déjà classées et étiquetées comme inflammables (R10), facilement inflammables (F ou R11/R15/R17) ou hautement inflammables (F+ ou R12) conformément à la directive 67/548/CEE relative aux substances dangereuses. Ce sont également toutes les autres substances et préparations qui ne sont pas encore classées, mais qui remplissent les critères d'inflammabilité correspondants ou sont généralement considérées comme inflammables.

Exemples: 1. Gaz et mélanges gazeux inflammables, par ex. gaz liquides (butane, butène, propane, propylène), gaz naturel, fumées (par ex. monoxyde de carbone ou méthane) ou substances chimiques gazeuses inflammables (par ex. acétylène, oxyde d'éthylène ou chlorure de vinyle).

2. Liquides inflammables, par ex. solvants, carburants, pétrole, mazout, huiles de graissage ou de vidange, peintures, substances chimiques non solubles ou solubles dans l'eau.

3. Poussières de solides inflammables, par ex. charbon, bois, produits pour l'alimentation humaine et animale (par ex. sucre, farine ou céréales), matières plastiques, métaux ou substances chimiques.

Remarque: Il existe un certain nombre de substances qui s'enflamment difficilement dans des conditions normales, mais qui, mélangées à l'air, peuvent former une atmosphère explosive lorsque la taille des particules est suffisamment petite ou lorsque l'énergie d'inflammation est suffisamment grande (par ex. les poussières métalliques, les aérosols).

Un examen plus approfondi des risques possibles d'explosion n'est nécessaire que lorsque des substances inflammables sont présentes.

2.2.2 Une atmosphère explosive peut-elle se former à cause d'une dispersion suffisante dans l'air?

La probabilité qu'une atmosphère explosive se forme en présence de substances inflammables dépend du degré d'inflammabilité du mélange de ces substances avec l'air. Une atmosphère explosive est présente lorsque le degré de dispersion nécessaire est atteint et que la concentration des substances inflammables dans l'air se situe dans les limites d'explosivité. Par nature, les gaz et les vapeurs ont un degré de dispersion suffisant.

Pour répondre à la question précitée, il importe donc, compte tenu des circonstances, de prendre en considération les propriétés suivantes des substances et l'état dans lequel elles peuvent se trouver:

1. Gaz inflammables et mélanges gazeux:

Limites d'explosivité inférieure et supérieure

Concentration maximale (le cas échéant minimale) des substances inflammables en cours de traitement.

2. Liquides inflammables:

Limites d'explosivité inférieure et supérieure des vapeurs

Limite d'explosivité inférieure des brouillards

Point d'éclair

Remarque: Il ne peut pas se former de mélange explosif à l'intérieur d'un récipient lorsque la température à l'intérieur de celui-ci se maintient toujours à une valeur suffisamment inférieure au point d'éclair (de 5 à 15 °C environ, voir l'exemple du chapitre 3.1.2).

Température de travail et/ou température ambiante

Remarque: Des mélanges vapeur/air explosifs peuvent être présents, par exemple, lorsque la température de travail maximale est trop proche du point d'éclair.

Type de transformation subie par le liquide (par ex.: vaporisation, injection, rupture d'un jet de liquide, évaporation et condensation)

Remarque: Lorsque des liquides sont dispersés sous forme de gouttelettes, par exemple par vaporisation, des atmosphères explosives peuvent se former même à des températures inférieures au point d'éclair.

Utilisation d'un liquide à des pressions élevées (par exemple dans des systèmes hydrauliques).

Remarque: Si des fuites se produisent dans des installations contenant des liquides inflammables sous haute pression, le liquide peut jaillir et former un brouillard explosif qui peut se transformer en vapeur explosive en fonction de l'importance de la fuite, de la pression et de la stabilité de la substance.

Concentration maximale (le cas échéant minimale) des substances inflammables en cours de traitement (uniquement à l'intérieur d'appareils/installations).

3. Poussières de solides inflammables:

Présence ou formation de mélanges poussières/air ou de dépôts de poussières.

Exemples: 1. le broyage ou le filtrage,

2. le refoulement, le remplissage ou l'évacuation,

3. le séchage.

Concentrations maximales des substances inflammables produites ou obtenues en cours de traitement par rapport à la limite inférieure d'explosivité.

>REFERENCE A UN GRAPHIQUE>

Fig. 2.2: Exemples de formation de mélanges poussières/air lors d'opérations de remplissage et de transport [6].

[6] Extrait de la brochure de l'AISS "Explosions de gaz", Section internationale pour la prévention des risques professionnels dans l'industrie chimique, Association internationale de la sécurité sociale (AISS), Heidelberg, Allemagne.

Limites d'explosivité inférieure et supérieure

Remarque: Dans la pratique, pour les poussières, les limites d'explosivité ne présentent pas la même utilité que pour les gaz et les vapeurs. La concentration de poussières peut varier considérablement lorsque des dépôts de poussières sont soulevés ou que des poussières en suspension retombent. Par exemple, une atmosphère explosive peut se former par la mise en suspension de poussières.

Granulométrie (notamment la fraction de particules de moins de 500 microns), humidité et point de carbonisation.

2.2.3 Où une atmosphère explosive peut-elle se former?

Si une atmosphère explosive est susceptible de se former, il importe de déterminer en quel point du lieu de travail ou de l'installation elle se forme afin d'en évaluer le potentiel de risque. A cet effet, il est tenu compte une nouvelle fois des propriétés des substances et des caractéristiques des installations, des procédés et de l'environnement:

1. Gaz et vapeurs:

Densité par rapport à l'air: en effet, plus les gaz et les vapeurs sont lourds, plus ils retombent rapidement, se mélangeant graduellement avec l'air et se déposant dans des fosses, des caniveaux et des puits.

- La densité des gaz, par exemple le propane, est généralement supérieure à la densité de l'air. Ces accumulations ont tendance à retomber et à se diffuser au ras du sol, parfois sur de longues distances, et peuvent s'enflammer très loin de leur point d'origine.

- Certains gaz ont presque la même densité que l'air (par ex. acétylène, cyanure hydrogéné, éthylène, monoxyde de carbone). Ces gaz ont peu tendance à se dissiper ou à retomber naturellement.

- Quelques gaz sont beaucoup plus légers que l'air, par exemple l'hydrogène et le méthane. Ils ont naturellement tendance à se dissiper dans l'atmosphère, sauf s'ils se trouvent dans un espace fermé.

Même de faibles déplacements d'air (courant d'air naturel, circulation de personnes, convection thermique) peuvent accélérer considérablement le mélange avec l'air.

>REFERENCE A UN GRAPHIQUE>

Fig. 2.3: Mode de propagation de gaz liquéfiés (exemple) [7].

[7] Extrait de la brochure de l'AISS "Explosions de gaz", Section internationale pour la prévention des risques professionnels dans l'industrie chimique, Association internationale de la sécurité sociale (AISS), Heidelberg, Allemagne.

2. Liquides et brouillards:

Indice d'évaporation déterminant la quantité d'atmosphère explosive qui se forme à une température donnée.

Étendue de la surface d'évaporation et température de travail, par exemple lorsque des liquides sont vaporisés ou injectés.

Pression sous laquelle les liquides vaporisés sont libérés dans l'environnement et forment des brouillards explosifs.

3. Poussières:

Présence de poussières mises en suspension, par exemple dans des filtres, lors du déversement dans des récipients, aux points de transfert ou à l'intérieur d'installations de séchage.

Formation de dépôts de poussière, de préférence sur des surfaces horizontales ou en faible pente, et mise en suspension de poussières.

Taille des grains.

D'autres aspects de la configuration des lieux et du fonctionnement sont à prendre en considération:

Opérations effectuées avec les substances à l'intérieur d'une enceinte étanche aux gaz, aux liquides ou aux poussières ou dans des dispositifs ouverts, telles que par exemple le remplissage ou la vidange.

Possibilité de fuites à travers des soupapes, des vannes, des raccordements de canalisation, etc.

Systèmes de ventilation et d'aération, et autres aspects de la configuration des lieux.

Les substances ou les mélanges inflammables sont susceptibles de se présenter en particulier dans des emplacements sans aération, par ex. des points bas non ventilés tels que les fosses, les conduites et les puits.

2.2.4 La formation d'une atmosphère explosive dangereuse est-elle possible?

Si une atmosphère explosive peut se former en certains emplacements en quantités telles que des mesures de protection sont indispensables pour assurer la sécurité et protéger la santé des travailleurs concernés, cette atmosphère explosive est jugée dangereuse et ces emplacements sont classés comme emplacements dangereux.

>REFERENCE A UN GRAPHIQUE>

Fig. 2.4: L'évaporation de petites quantités de liquides inflammables peut donner naissance à de grandes quantités de vapeurs inflammables (exemple du propane liquéfié). Note: transformé en gaz et dilué dans l'air à la limite inférieure d'explosivité, 1 litre de propane liquéfié pourrait produire une atmosphère explosive de 13 000 litres [8].

[8] Extrait de la brochure de l'AISS "Explosions de gaz", Section internationale pour la prévention des risques professionnels dans l'industrie chimique, Association internationale de la sécurité sociale (AISS), Heidelberg, Allemagne.

Lorsque l'existence d'une atmosphère explosive potentielle est établie, sa dangerosité dépendra de son volume en liaison avec l'effet destructeur d'une inflammation éventuelle. En règle générale, on peut cependant partir du principe qu'une explosion a des effets destructeurs importants et qu'une atmosphère explosive dangereuse est présente.

Il y a des exceptions à cette règle lorsqu'il s'agit de manipuler de très petites quantités, par exemple en laboratoire. Selon le mode opératoire et les conditions locales, il convient d'apprécier si la quantité escomptée d'atmosphère explosive est dangereuse.

Exemples: 1. Une atmosphère explosive d'un volume de plus de dix litres présente en quantité constante dans des locaux fermés est toujours considérée comme dangereuse, indépendamment des dimensions du local.

2. Il est possible de procéder à une évaluation approximative en appliquant la règle empirique selon laquelle les atmosphères explosives présentes dans un local fermé sont dangereuses lorsque les quantités sont supérieures à un dix millième de son volume, soit, par exemple, pour un local de 80 m³, une atmosphère explosive de 8 litres. Cela ne signifie cependant pas qu'il faille qualifier tout l'espace comme emplacement dangereux; seule la partie du local où une atmosphère dangereuse est susceptible de se former doit être considérée comme emplacement dangereux.

3. Pour la majorité des poussières inflammables, il suffit d'un dépôt uniforme de poussières d'un millimètre d'épaisseur couvrant la totalité du sol d'un local d'une hauteur normale pour remplir celui-ci entièrement d'un mélange explosif poussières/air en cas de mise en suspension des poussières.

4. Si une atmosphère explosive est présente dans des récipients qui ne sont pas conçus pour résister à la pression d'explosion potentielle, des quantités nettement inférieures à celles indiquées précédemment sont considérées comme dangereuses en raison des risques que peut générer, par exemple, la projection de débris à la suite de l'éclatement du récipient. Dans ce cas, la limite inférieure d'explosivité ne peut pas être déterminée.

En outre, lors de l'évaluation de la formation d'une atmosphère dangereuse spécifique, il faut également tenir compte des effets de la destruction éventuelle des parties de l'installation situées à proximité.

Remarque: Une explosion peut provoquer, dans l'espace environnant, des dégâts susceptibles de générer à leur tour l'émission et, le cas échéant, l'inflammation de substances inflammables ou dangereuses.

2.2.5 Peut-on empêcher de manière fiable la formation d'une atmosphère explosive dangereuse?

Si une atmosphère explosive dangereuse peut se former, des mesures de protection contre les explosions sont nécessaires. Il faut d'abord tenter d'éviter la formation d'atmosphères explosives. Les mesures possibles de protection contre les explosions sont décrites au chapitre 3.1 en liaison avec les mesures organisationnelles du chapitre 4.

Il faut vérifier l'efficacité des mesures de protection prises. À cet effet, il faut tenir compte de tous les états de fonctionnement et de toutes les perturbations des installations (y compris des plus rares). Si la formation d'atmosphères explosives dangereuses peut être évitée avec certitude, il n'est pas nécessaire de prendre d'autres mesures.

2.2.6 Peut-on empêcher de manière fiable l'inflammation d'une atmosphère explosive dangereuse?

Si la formation d'atmosphères explosives dangereuses ne peut être totalement exclue, des mesures sont nécessaires pour éviter les sources d'inflammation actives. Plus la formation d'atmosphères explosives dangereuses est probable, plus la présence de sources d'inflammation actives doit être évitée de manière fiable. Les mesures possibles de protection contre les explosions sont décrites au chapitre 3.2 en liaison avec les mesures organisationnelles du chapitre 4.

Lorsque la présence simultanée d'atmosphères explosives dangereuses et de sources d'inflammation actives ne peut pas être totalement exclue, il est également nécessaire d'adopter les mesures d'atténuation visées au chapitre 3.3, en liaison avec les mesures organisationnelles du chapitre 4. Dans le cas contraire, des mesures d'atténuation proportionnelles doivent être appliquées.

3. MESURES TECHNIQUES DE PROTECTION CONTRE LES EXPLOSIONS

Parmi les mesures de protection contre les explosions figurent toutes les mesures qui

préviennent la formation d'atmosphères explosives dangereuses,

évitent l'inflammation d'atmosphères explosives dangereuses ou

atténuent les effets des explosions pour préserver la santé et la sécurité des travailleurs.

3.1 Prévenir les atmosphères explosives dangereuses

Conformément à l'article 3 de la directive 1999/92/CE intitulé "prévention des explosions et protection contre celles-ci", la prévention de la formation d'atmosphères explosives dangereuses doit toujours avoir la priorité sur les autres mesures de protection contre les explosions.

3.1.1 Remplacement des substances inflammables

La formation d'atmosphères explosives dangereuses peut être prévenue en évitant ou en réduisant l'usage de substances inflammables. Pour éviter l'utilisation de substances inflammables, on peut par exemple remplacer les solvants et les produits d'entretien inflammables par des solutions aqueuses. En ce qui concerne les poussières, la taille des particules des substances utilisées peut également être augmentée dans certains cas, de sorte que la formation de mélanges potentiellement explosifs n'est plus possible. A cet égard, il faut veiller à ne pas réduire la taille des particules au cours de traitements ultérieurs, par exemple par abrasion. Il est également possible d'humidifier les poussières ou d'utiliser des produits pâteux, afin d'éviter la mise en suspension de poussières.

3.1.2 Limitation de la concentration

Les gaz et les poussières mélangés avec l'air ne sont explosifs qu'à l'intérieur de certaines limites de concentration. Il est possible de se maintenir en dehors de ces limites d'explosivité dans certaines conditions ambiantes et de fonctionnement. Si le respect de ces conditions est assuré, il n'y a pas de danger d'explosion.

Généralement, il est relativement aisé de maintenir la concentration en gaz et en vapeur de liquides inflammables en dehors des limites d'explosivité dans des installations et des récipients clos.

Exemple: l'enceinte de vapeur qui se développe au-dessus de liquides inflammables se situe avec certitude en-dessous de la limite inférieure d'explosivité lorsque la température à la surface du liquide est maintenue à une valeur nettement inférieure au point d'éclair (généralement, un écart de température de 5 °C pour les solvants purs et de 15 °C pour les mélanges de solvants est suffisant). Pour les liquides inflammables ayant un faible point d'éclair, la limite supérieure d'explosivité est le plus souvent dépassée (par ex. dans le réservoir à essence des voitures).

Pour les poussières, il est plus difficile de prévenir la formation de mélanges explosifs en limitant la concentration. Si la concentration de poussières dans l'air se situe au-dessous de la limite inférieure d'explosivité, la retombée des particules de poussière forme des dépôts lorsque les déplacements d'air sont insuffisants. Ces dépôts peuvent être mis en suspension et générer ainsi des mélanges explosifs.

Remarque: les particules de poussières qui sont retenues dans les filtres forment des dépôts de poussières qui peuvent avoir un potentiel élevé d'explosion et d'inflammation.

3.1.3 Mise à l'état inerte

La formation d'une atmosphère explosive dangereuse peut également être évitée en diluant l'oxygène de l'air à l'intérieur des installations ou la substance inflammable avec des substances chimiques non réactives (matières inertes). Cette mesure de protection est appelée mise à l'état inerte.

Pour mettre en oeuvre cette mesure de protection, il est nécessaire de connaître la concentration maximale d'oxygène (la concentration limite d'oxygène) qui ne provoque pas d'explosion. La concentration limite d'oxygène est déterminée à partir d'essais. La concentration maximale d'oxygène admissible est obtenue en abaissant la concentration limite d'oxygène d'une marge de concentration de sécurité. La concentration maximale admissible sera déterminée par analogie pour les substances inflammables diluées avec une matière inerte. Si la concentration d'oxygène peut varier rapidement ou peut être très différente dans les diverses parties de l'installation, une marge de sécurité importante est nécessaire. Les fausses manoeuvres et les défaillances de l'équipement doivent être prises en considération. Le temps d'activation des dispositifs de protection ou des fonctions de secours doit également être pris en compte.

Exemple: les matières inertes gazeuses généralement utilisées sont les suivantes: l'azote, le gaz carbonique, les gaz rares, les gaz de combustion et la vapeur d'eau. Parmi les substances inertes poussiéreuses figurent, par exemple, le sulfate de calcium, le phosphate d'ammonium, l'hydrogénocarbonate de sodium, la poudre de grès, etc. Pour la sélection de la substance inerte, il importe que celle-ci ne réagisse pas avec la substance inflammable (l'aluminium peut par exemple réagir avec le gaz carbonique).

Remarque: les dépôts de poussières peuvent générer des feux de surface ou des feux couvants même en présence de faibles concentrations d'oxygène ou de substances inflammables. Ces concentrations peuvent être nettement inférieures aux valeurs jugées sûres pour la prévention d'une explosion. Par exemple, un mélange constitué de 95% en poids de calcaire et de 5% en poids de carbone peut encore présenter une forte réaction exothermique.

Généralement, la mise à l'état inerte par gaz est pratiquée uniquement dans les installations fermées, où l'échange de volumes de gaz par unité de temps est relativement faible. Les gaz inertes issus des ouvertures fonctionnelles ou des défauts d'étanchéité de l'installation peuvent mettre en danger les travailleurs du fait d'un appauvrissement d'oxygène (risque d'arrêt respiratoire). L'utilisation de gaz de combustion en tant que gaz inerte peut conduire à l'empoisonnement des travailleurs en cas de fuites à l'extérieur de l'installation. Les postes de chargement manuel constituent, par exemple, des ouvertures fonctionnelles. Il importe de tenir compte, lors de l'ouverture de ces dispositifs, des émissions de gaz inerte à l'extérieur de l'installation et de l'entrée d'oxygène de l'air à l'intérieur de celle-ci.

3.1.4 Prévention ou limitation de la formation d'atmosphères explosives autour d'installations

La formation d'atmosphères explosives dangereuses à l'extérieur des installations devrait être évitée autant que possible. A cet effet, des installations fermées doivent être utilisées. Les parties de l'installation doivent être étanches aux substances susceptibles d'être libérées. Les installations doivent être conçues de telle sorte qu'elles ne présentent aucune fuite notable dans les conditions d'exploitation prévisibles. Une maintenance régulière, entre autres, garantit la prévention des fuites.

Lorsque les émissions de substances inflammables ne peuvent pas être évitées, un système de ventilation adéquat permet souvent d'empêcher la formation d'atmosphères explosives dangereuses. Afin d'évaluer l'efficacité du système de ventilation, il sera tenu compte des facteurs suivants:

pour les gaz, vapeurs et brouillards, il est nécessaire d'évaluer la quantité maximale de gaz, de vapeur et de brouillard susceptible d'être dégagée (intensité de la source) et de connaître l'emplacement de la source et les conditions de dispersion pour dimensionner un système de ventilation.

Pour les poussières, les systèmes de ventilation ne fournissent généralement une protection suffisante que lorsque la poussière est aspirée à sa source de dégagement et que, en outre, la formation de dépôts de poussières dangereux peut être évitée en toute sécurité.

Dans la meilleure des hypothèses, une ventilation appropriée peut empêcher la formation d'atmosphères potentiellement explosives. Cependant, compte tenu des limitations exposées précédemment, il se peut que la ventilation ne fasse que réduire la probabilité d'occurrence d'une atmosphère explosive dangereuse ou l'étendue des emplacements dangereux (zones).

Il est recommandé d'effectuer des contrôles sur des échantillons de concentrations qui se forment localement et en fonction du temps dans des conditions de fonctionnement défavorables.

>REFERENCE A UN GRAPHIQUE>

Fig. 3.1: Exemple de disposition correcte des ouvertures d'aération pour les gaz et vapeurs plus lourds que l'air [9].

[9] Extrait de la brochure de l'AISS "Explosions de gaz", Section internationale pour la prévention des risques professionnels dans l'industrie chimique, Association internationale de la sécurité sociale (AISS), Heidelberg, Allemagne.

3.1.4.1 Élimination de dépôts de poussières

La formation de dépôts de poussières dangereux peut être évitée par un nettoyage régulier des lieux de travail et des locaux d'exploitation. A cet égard, des programmes de nettoyage établissant le type, l'étendue et la fréquence des opérations de nettoyage et réglementant de manière contraignante les responsabilités individuelles ont donné d'excellents résultats. La définition des opérations de nettoyage peut être adaptée aux exigences individuelles. Il importe en particulier de tenir compte également des surfaces peu visibles (par exemple situées en hauteur) ou difficilement accessibles, où des quantités de poussière considérables peuvent s'accumuler dans le temps. Lorsque d'importantes quantités de poussière sont libérées à la suite d'un défaut de fonctionnement (par exemple, endommagement ou éclatement de récipients, fuites), des mesures supplémentaires devraient être prises pour éliminer, si possible sans délai, les dépôts de poussières.

Les procédés de lavage et d'aspiration (dispositifs centralisés ou aspirateurs industriels roulants exempts de sources d'inflammation) se sont avérés efficaces pour éliminer en toute sécurité les dépôts de poussières. Les procédés de nettoyage susceptibles de soulever les poussières devraient être évités (voir figure 3.2.). En cas de recours au lavage, les problèmes d'évacuation supplémentaires que ce procédé peut entraîner doivent être pris en considération. L'éventualité d'un développement d'hydrogène est à prendre en compte en cas de rétention de poussières de métaux légers à l'intérieur des laveurs. Il importe d'éviter la mise en suspension des poussières déposées.

>REFERENCE A UN GRAPHIQUE>

>REFERENCE A UN GRAPHIQUE>

Fig. 3.2: Élimination de dépôts de poussières [10].

[10] Extrait de la brochure de l'AISS "Explosions de gaz", Section internationale pour la prévention des risques professionnels dans l'industrie chimique, Association internationale de la sécurité sociale (AISS), Heidelberg, Allemagne.

Les opérations de nettoyage peuvent être réglementées dans le cadre des notices d'instruction relatives au maniement de solides inflammables.

Remarque: l'aspiration des poussières inflammables ne peut être effectuée qu'au moyen d'aspirateurs exempts de sources d'inflammation.

3.1.5 Emploi de détecteurs de gaz

Les concentrations autour des installations peuvent être contrôlées, par exemple, au moyen de détecteurs de gaz. Aux fins de l'utilisation des détecteurs de gaz, les principaux facteurs dont il faut tenir compte sont les suivants:

une connaissance appropriée des substances prévisibles, de l'emplacement et de l'intensité maximale de leur source, et des conditions dans lesquelles elles se propagent,

une capacité de fonctionnement de l'appareil adaptée à l'utilisation à laquelle il est destiné, en ce qui concerne notamment le temps de réponse, le seuil de réponse et la sensibilité aux interférences,

la prévention de situations dangereuses en cas de défaillance d'une des fonctions du détecteur de gaz (fiabilité),

la possibilité de détecter rapidement et en toute sécurité les mélanges susceptibles de se former grâce au choix approprié du nombre et de l'emplacement des points de mesurage,

la connaissance de l'emplacement soumis à des risques d'explosion tant que les dispositifs de sécurité commandés par l'appareil ne sont pas activés. Il est essentiel d'éviter les sources d'inflammation dans cette zone de proximité (en fonction des facteurs précités),

la prévention sûre de la formation d'atmosphères explosives dangereuses à l'extérieur de la zone de proximité au moyen des dispositifs de sécurité actionnés et la prévention d'autres dangers résultant d'une défaillance.

Les détecteurs de gaz destinés à être utilisés dans des emplacements dangereux doivent être autorisés et marqués du point de vue de leur sûreté en tant qu'appareil électrique conformément à la directive européenne 94/9/CE.

Remarque: les détecteurs de gaz utilisés en tant que dispositifs de sécurité, de contrôle et de réglage pour la prévention des sources d'inflammation (par exemple, arrêt d'un appareil non protégé en cas de formation d'une atmosphère explosive dangereuse) devraient faire l'objet d'un essai individuel ou de type/d'un étalonnage pour s'assurer qu'ils sont conformes à l'utilisation prévue. A cet effet, les exigences de la directive européenne 94/9/CE devront être respectées (voir également le chapitre 3.4. relatif aux systèmes de commande de processus).

3.2 Éviter les sources d'inflammation

S'il n'est pas possible d'empêcher la formation d'une atmosphère explosive dangereuse, il importe d'en éviter l'inflammation. Ce résultat peut être obtenu en adoptant des mesures de protection visant à prévenir la présence de sources d'inflammation ou à réduire les probabilités de leur occurrence. Afin de définir des mesures de protection efficaces, il faut connaître les différentes sources d'inflammation et leur mode d'action. La probabilité de la conjonction, dans le temps et l'espace, entre une atmosphère explosive dangereuse et une source d'inflammation est évaluée et la portée des mesures de protection à prendre est déterminée en conséquence. Cette opération s'effectue sur la base du modèle de classification en zones décrit ci-après qui permet de déterminer certaines mesures de protection.

>REFERENCE A UN GRAPHIQUE>

Fig. 3.3: Exemples des sources potentielles d'inflammation les plus fréquentes [11].

[11] Extrait de la brochure de l'AISS "Explosions de gaz", Section internationale pour la prévention des risques professionnels dans l'industrie chimique, Association internationale de la sécurité sociale (AISS), Heidelberg, Allemagne.

3.2.1 Classification en zones des emplacements dangereux

Un emplacement dangereux est un emplacement où une atmosphère explosive peut se présenter en quantités telles que des mesures sont nécessaires en vue de protéger les travailleurs contre les risques d'explosion. Une atmosphère explosive est dite dangereuse lorsqu'elle se présente en de telles quantités. Afin d'évaluer la portée des mesures de protection, il importe de subdiviser en zones les emplacements dangereux identifiés en fonction de la probabilité d'occurrence d'une atmosphère explosive dangereuse.

Zone 0: emplacement où une atmosphère explosive consistant en un mélange avec l'air de substances inflammables sous forme de gaz, de vapeur ou de brouillard est présente en permanence, pendant de longues périodes ou fréquemment.

Exemple: généralement, les conditions de la zone 0 se rencontrent uniquement à l'intérieur de récipients ou d'appareils (évaporateur, réacteur, etc.), mais peuvent aussi être présentes à proximité d'évents et d'autres ouvertures.

Zone 1: emplacement où une atmosphère explosive consistant en un mélange d'air et de substances inflammables sous forme de gaz, de vapeur ou de brouillard est susceptible de se présenter occasionnellement en fonctionnement normal.

Exemple: sont susceptibles de relever de cette zone, entre autres:

* l'environnement immédiat de la zone 0,

* l'environnement immédiat d'ouvertures de remplissage,

* l'emplacement autour d'appareils ou de conduites fragiles en verre, céramique ou autres matériaux similaires, sauf si le contenu est trop peu important pour former une atmosphère explosive dangereuse,

* l'emplacement autour de presse-étoupe non suffisamment étanches, par exemple auprès de pompes ou d'alimentateurs,

* l'intérieur d'installations telles que des évaporateurs ou des réacteurs.

Zone 2: emplacement où une atmosphère explosive consistant en un mélange avec l'air de substances inflammables sous forme de gaz, de vapeur ou de brouillard n'est pas susceptible de se présenter en fonctionnement normal ou, si elle se présente néanmoins, elle n'est que de courte durée.

Exemple: sont susceptibles de relever de la zone 2, entre autres:

* les emplacements autour des zones 0 ou 1.

Remarque: les emplacements proches de canalisations dans lesquels des substances inflammables sont transportées uniquement dans des canalisations en permanence techniquement étanches ne sont pas considérés comme emplacements dangereux.

Zone 20: emplacement où une atmosphère explosive sous forme de nuage de poussières combustibles est présente dans l'air en permanence, pendant de longues périodes ou fréquemment.

Exemple: ces conditions se manifestent généralement uniquement à l'intérieur de récipients, de canalisations, d'appareils, etc. La zone ne concerne, en principe, que l'intérieur des installations (moulins, sécheurs, mixeurs, conduites de refoulement, silos, etc.), lorsque des quantités dangereuses de mélanges explosifs de poussières sont susceptibles de se former en permanence, pendant de longues périodes ou fréquemment.

Zone 21: emplacement où une atmosphère explosive sous forme de nuage de poussières combustibles est susceptible de se présenter occasionnellement en fonctionnement normal.

Exemple: de cette zone peuvent faire partie, entre autres, les emplacements autour de dispositifs d'évacuation de poussières ou de stations de chargement et des emplacements présentant des dépôts de poussières susceptibles de former occasionnellement, en fonctionnement normal, une concentration explosive de poussières combustibles mélangées avec l'air.

Zone 22: emplacement où une atmosphère explosive sous forme de nuage de poussières combustibles n'est pas susceptible de se présenter en fonctionnement normal ou, si elle se présente néanmoins, elle n'est que de courte durée.

Exemple: sont susceptibles de relever de cette zone, entre autres:

* les emplacements autour d'installations contenant des poussières, lorsque des fuites de poussières peuvent se produire du fait de défauts d'étanchéité et former des dépôts de poussières en quantités dangereuses.

Notes:

Les couches, les dépôts et les tas de poussières combustibles doivent être traités comme toute autre source susceptible de conduire à la formation d'une atmosphère explosive dangereuse.

>REFERENCE A UN GRAPHIQUE>

Par fonctionnement normal, on entend la situation où les installations sont utilisées conformément à leurs paramètres de conception.

Remarque: les dépôts de poussières combustibles ont un potentiel d'explosion très élevé. Des dépôts de poussières peuvent se former à l'intérieur d'un local d'exploitation sur toutes les surfaces où des poussières sont susceptibles de s'accumuler. Les dépôts de poussières peuvent être mis en suspension à la suite d'une explosion primaire et déclencher une série d'explosions en chaîne dont les conséquences sont désastreuses.

3.2.1.1 Exemple de classification en zones d'emplacements dangereux du fait de la présence de gaz inflammables

La figure 3.4 représente un réservoir de liquides inflammables. Le réservoir, situé à l'air libre, est régulièrement rempli ou vidé et est relié à l'atmosphère environnante par un évent. Le point d'éclair du liquide inflammable se situe autour de la température annuelle moyenne et la densité des vapeurs générées est supérieure à la densité de l'air. Par conséquent, il est probable que des atmosphères explosives dangereuses se présentent pendant de longues périodes à l'intérieur du réservoir. Par conséquent, l'intérieur du réservoir est classé dans la zone 0.

Fig. 3.4: Exemple de classification en zones d'un réservoir de liquides inflammables

Des vapeurs peuvent s'échapper occasionnellement à travers l'évent et former des mélanges explosifs. Par conséquent, l'emplacement autour de l'évent est classé dans la zone 1. Dans de rares conditions atmosphériques défavorables, les vapeurs peuvent s'écouler le long de la paroi du réservoir et former des atmosphères explosives dangereuses. Par conséquent, l'emplacement autour du réservoir est classé dans la zone 2.

L'étendue des zones à l'extérieur du réservoir est fonction du degré prévisible de dégagement de vapeurs. Le degré de dégagement de vapeurs dépend des propriétés du liquide, de la taille de l'évent et de la fréquence des opérations de remplissage et de vidange, ainsi que de la variation moyenne du niveau du liquide à l'intérieur du réservoir. La disponibilité d'une ventilation naturelle est également déterminante pour la dimension de l'emplacement dangereux.

3.2.1.2 Exemple de classification en zones d'emplacements dangereux du fait de la présence de poussières inflammables

>REFERENCE A UN GRAPHIQUE>

Fig. 3.5: Exemple de classification en zones pour les poussières inflammables

Le graphique 3.5. représente un moulin muni d'une cuve de réception (chargement manuel), d'une station de déchargement et d'un filtre. Un produit inflammable formant des poussières est transféré manuellement à partir d'un fût dans la cuve de réception.

Au cours du transfert, un mélange explosif de poussières et d'air peut se former occasionnellement autour du point de déchargement du fût dans la cuve. Cet emplacement est classé dans la zone 21. Des dépôts de poussières se forment autour de la cuve de réception, lesquels peuvent, rarement ou pour une courte période, former une atmosphère explosive dangereuse lorsqu'ils sont mis en suspension. Cet emplacement est classé dans la zone 22.

En fonctionnement normal, la poussière se présente sous forme de nuage à l'intérieur du moulin. Le nettoyage des sacs du filtre génère également un nuage de poussière à intervalles réguliers. Par conséquent, l'intérieur du moulin et du filtre sont classés dans la zone 20. Le produit broyé est déchargé de manière constante. Ainsi, il se forme également dans la station de déchargement, en cours de fonctionnement, un mélange explosif sous forme de nuage de poussière. Par conséquent, la station de déchargement est classée dans la zone 20. Les poussières issues de défauts d'étanchéité forment des dépôts autour de la station de déchargement. Cet emplacement est classé dans la zone 22. L'étendue des zones 21 et 22 dépend de la tendance du produit à générer de la poussière.

3.2.2 Portée des mesures de protection

La portée des mesures de protection est fonction de la probabilité d'occurrence d'atmosphères explosives dangereuses (classification en zones) et doit donc être déterminée compte tenu des facteurs indiqués dans le tableau 3.1.

Tableau 3.1: Portée des mesures de protection en fonction de la classification en zones

Classification en zones // Les sources d'inflammation*) doivent être évitées da façon fiable:

0 ou 20 // * en l'absence de défaillances (fonctionnement normal)

* en cas de défaillances prévisibles et

* en cas de défaillances rares

1 ou 21 // * en l'absence de défaillances (fonctionnement normal) et

* en cas de défaillances prévisibles

2 ou 22 // * en l'absence de défaillances (fonctionnement normal)

*) Pour les zones 20, 21 et 22, il est tenu compte en outre de la probabilité d'inflammation des dépôts de poussières.

Le tableau s'applique à tous les types de sources d'inflammation.

3.2.3 Types de sources d'inflammation

La norme EN 1127-1 distingue treize types de sources d'inflammation:

Surfaces chaudes

Flammes et gaz chauds

Étincelles produites mécaniquement

Installations électriques

Courants transitoires, protection cathodique contre la corrosion

Électricité statique

Foudre

Ondes électromagnétiques comprises dans une gamme de fréquences de 9 kHz à 300 GHz

Ondes électromagnétiques comprises dans une gamme de fréquences de 300 GHz à 3x106 GHz ou de longueurs d'onde de 1000 µm à 0,1 µm (domaine spectral)

Rayonnement ionisant

Ultrasons

Compression adiabatique, ondes de choc, écoulement de gaz

Réactions chimiques

Seuls les types de sources d'inflammation les plus couramment présents dans les applications industrielles sont examinés dans la suite du présent document. Des informations complémentaires et détaillées sur les différents types de sources d'inflammation et leur évaluation figurent dans la norme EN 1127-1.

3.2.3.1 Surfaces chaudes

Une atmosphère explosive peut s'enflammer au contact d'une surface chaude lorsque la température de la surface atteint la température d'inflammation de l'atmosphère explosive.

Exemple: parmi les surfaces chaudes qui se forment en fonctionnement normal figurent par exemple les chauffages, certains appareils électriques, des tuyaux chauds, etc. Les surfaces chaudes qui se forment à la suite de défaillances sont par exemple les parties qui s'échauffent en raison d'un graissage insuffisant.

Lorsque les surfaces chaudes peuvent entrer en contact avec une atmosphère explosive, il importe de garantir une marge de sécurité entre la température maximale de la surface et la température d'inflammation de l'atmosphère explosive. La valeur de la marge de sécurité à respecter dépend de la classification de l'emplacement et est fixée conformément à la norme EN 1127-1.

Remarque: les dépôts de poussières ont un effet isolant et entravent par conséquent la dissipation thermique. Plus la couche de poussières est épaisse et plus la dissipation thermique est limitée. Une accumulation de chaleur peut se produire en conséquence et induire un relèvement de la température. Ce phénomène peut se développer au point de provoquer l'inflammation de la couche de poussières. Par conséquent, les équipements dont l'utilisation est autorisée dans une atmosphère explosive gaz/air conformément à la directive 94/9/CE ne sont pas nécessairement adaptés pour les emplacements où une explosion de poussières/air peut se produire.

3.2.3.2 Flammes et gaz chauds

Tant les flammes que les particules solides incandescentes peuvent enflammer une atmosphère explosive. Les flammes même de faible dimension figurent parmi les sources d'inflammation les plus actives et doivent donc, en règle générale, être exclues des emplacements dangereux relevant des zones 0 et 20. Des flammes ne peuvent être présentes dans les zones 1, 2, 21 et 22 que si elles sont confinées en toute sécurité (voir EN 1127-1). Il convient d'adopter des mesures organisationnelles visant à interdire de souder et de fumer, afin d'éviter la présence de flammes nues.

3.2.3.3 Étincelles produites mécaniquement

Des étincelles peuvent se produire par frottement, choc ou abrasion, par exemple lors des opérations de polissage. Elles peuvent enflammer des gaz ou des vapeurs inflammables ainsi que certains mélanges brouillard/air ou poussières/air (en particulier les mélanges de poussières métalliques avec l'air). En outre, les étincelles peuvent générer des foyers incandescents à l'intérieur des dépôts de poussières, lesquels peuvent devenir une source d'inflammation d'atmosphères explosives.

L'entrée de corps étrangers, par exemple des pierres ou des pièces de métal, dans des appareils ou des parties d'installation doit être considérée comme une source de production d'étincelles.

Remarque: le frottement, le choc et l'abrasion de rouille et de métaux légers (par ex. l'aluminium et le magnésium) et de leurs alliages peuvent déclencher une réaction aluminothermique (réaction de la thermite) qui peut produire des étincelles particulièrement susceptibles de provoquer une inflammation.

La production d'étincelles incendiaires par friction et choc peut être réduite en sélectionnant des combinaisons de matériaux plus indiquées (par exemple pour les ventilateurs). En ce qui concerne les équipements à pièces mobiles, la combinaison métal léger/acier (à l'exception de l'acier inoxydable) est à éviter par principe pour les points potentiellement exposés à des frictions, des chocs ou des abrasions.

3.2.3.4 Réactions chimiques

Les substances peuvent s'échauffer à la suite de réactions chimiques productrices de chaleur (réactions exothermiques) et devenir ainsi des sources d'inflammation. On peut avoir un échauffement spontané lorsque la vitesse de production de chaleur est supérieure au taux de dissipation thermique. En cas d'entrave à la dissipation thermique ou de relèvement de la température ambiante (par exemple lors du stockage), la vitesse de réaction peut augmenter au point que les conditions nécessaires à l'inflammation sont atteintes. En plus des autres paramètres, sont à prendre en considération en particulier le rapport volume/surface du système à réaction, la température ambiante et le temps de séjour. Les températures élevées qui se dégagent peuvent conduire soit à la formation de foyers incandescents et/ou d'incendies, soit à l'inflammation d'une atmosphère explosive. Les substances inflammables que la réaction est susceptible de libérer (par exemple gaz ou vapeurs) peuvent former à leur tour une atmosphère explosive au contact de l'air et accroître considérablement la dangerosité de ces systèmes.

Par conséquent, les substances tendant à l'auto-inflammation doivent être évitées autant que possible dans toutes les zones. En cas de maniement de ces substances, les mesures de protection nécessaires seront définies pour chaque cas spécifique.

Remarque: les mesures de protection appropriées peuvent être:

1. la mise à l'état inerte,

2. la stabilisation,

3. l'amélioration de la dissipation thermique, par exemple en réduisant la taille des unités de stockage ou en recourant à des modes de stockage prévoyant des espacements,

4. le réglage de la température de l'installation,

5. le stockage à des températures ambiantes plus basses,

6. la limitation des temps de séjour à des temps inférieurs à la durée d'induction déclenchant des feux de poussières.

3.2.3.5 Installations électriques

Des étincelles électriques peuvent se produire - même à de faibles tensions - et former une source d'inflammation dans des installations électriques, par exemple lors de l'ouverture et de la fermeture de circuits électriques ou en présence de courants transitoires et de surfaces chaudes.

Par conséquent, seules des installations électriques conformes aux exigences de l'annexe II de la directive 1999/92/CE peuvent être utilisées dans les emplacements dangereux. Dans toutes les zones, les équipements neufs doivent être choisis en fonction des catégories définies dans la directive 94/9/CE. Conformément au document relatif à la protection contre les explosions, les équipements de travail, y compris les dispositifs d'alarme, doivent être conçus, utilisés et entretenus en tenant dûment compte de la sécurité.

3.2.3.6 Électricité statique

Des décharges d'électricité statique susceptibles de provoquer une inflammation peuvent se produire dans certaines conditions, à la suite de la séparation de substances dont une au moins a une résistivité supérieure à 109 Ùm ou d'objets dont la résistance superficielle est supérieure à 109 Ù. La figure 3.1 montre différents exemples d'une accumulation de charges électrostatiques résultant d'une séparation des charges. Dans des conditions d'exploitation normales, les décharges électrostatiques peuvent se présenter sous les formes suivantes:

Décharges d'étincelles: des décharges d'étincelles peuvent être générées du fait de la charge électrique portée par des pièces conductrices non reliées à la terre.

Décharges en aigrette: des décharges en aigrette peuvent naître à partir de pièces chargées réalisées dans des matériaux non conducteurs, parmi lesquels figurent la majorité des matières plastiques.

Décharges en aigrette glissantes: Des décharges en aigrette dites glissantes peuvent se produire lors de processus de séparation rapide, tels que le passage de feuilles de métal dans un laminoir, le convoyage pneumatique dans des tubes ou conteneurs métalliques à revêtement isolant et sur les courroies d'entraînement.

Décharges sur cônes de déversement: Des décharges peuvent se former sur des cônes de déversement, par exemple, lors du remplissage pneumatique des silos.

Toutes les formes de décharges électrostatiques précitées sont considérées comme susceptibles d'enflammer la majorité des gaz et des vapeurs de solvants. Les mélanges brouillard/air ou poussière/air peuvent également s'enflammer en présence de ces décharges. Néanmoins, les décharges en aigrette sont à considérer simplement comme une source possible d'inflammation pour des poussières explosives.

>REFERENCE A UN GRAPHIQUE>

Fig. 3.6: Exemples de séparations de charges susceptibles de provoquer une accumulation de charges électrostatiques [12].

[12] Extrait de la brochure de l'AISS "Explosions de gaz", Section internationale pour la prévention des risques professionnels dans l'industrie chimique, Association internationale de la sécurité sociale (AISS), Heidelberg, Allemagne.

Pour l'évaluation des décharges électrostatiques et les éventuelles mesures de protection à prendre, il convient de se reporter au rapport CENELEC R044-001 "Guidance and recommendations for the avoidance of hazards due to static electricity".

Exemples: mesures de protection importantes applicables en fonction de la zone:

1. mettre à la terre les objets et les dispositifs électriquement conducteurs,

2. porter des chaussures adéquates sur un revêtement de sol adéquat, de sorte que la résistance électrique d'une personne à la terre n'excède pas dans l'ensemble 108 Ù,

3. éviter les matériaux et les objets ayant une faible conductivité électrique,

4. réduire les surfaces non conductrices,

5. éviter les canalisations et les récipients en métal conducteur pourvus d'une isolation électrique interne pour les opérations de transport et de remplissage de poussières.

3.3 Atténuer les effets des explosions (mesures d'atténuation)

Dans certains cas, la mise en oeuvre de mesures de protection contre les explosions ne suffit pas à éviter, en toute sécurité, la formation d'atmosphères explosives et la présence de sources d'inflammation. Il y a donc lieu de prendre des mesures qui ramènent les effets d'une explosion à un niveau admissible. Ces mesures sont les suivantes:

mode de construction résistant aux explosions,

décharge de la pression d'explosion,

suppression de l'explosion,

prévention de la propagation des flammes et de l'explosion.

Ces mesures concernent en principe la limitation des effets dangereux des explosions survenant à l'intérieur des installations. En ce qui concerne la sélection des moyens de protection constructifs, les appareils et les systèmes de protection conformes aux exigences de la directive 94/9/CE sont généralement privilégiés. Des mesures structurelles, par exemple des merlons de protection, peuvent aussi être prises.

3.3.1 Mode de construction résistant à l'explosion

Les parties d'une installation telles que les récipients, les appareils, les canalisations sont conçus de manière à résister sans éclater aux effets d'une explosion interne. Il est tenu compte de la pression de départ à l'intérieur de la partie d'installation concernée, lorsque celle-ci est différente de la pression atmosphérique normale.

On distingue généralement les types de construction résistants aux explosions suivants:

construction résistante à la surpression d'explosion maximale,

construction résistante à une surpression d'explosion réduite associée à un dispositif de décharge de la pression d'explosion ou de suppression d'explosion.

Les parties d'installation sont conçues de manière à résister soit à la pression d'explosion, soit aux ondes de choc.

Remarque: lorsque l'intérieur d'une installation est subdivisé en compartiments ou que deux récipients sont raccordés par une canalisation, une explosion survenant dans un volume peut générer, dans l'autre volume, un accroissement de la pression susceptible de provoquer une explosion interne sous l'effet de la montée de la pression initiale. Il se crée ainsi des pics de pression qui peuvent être supérieurs au paramètre de pression maximale d'explosion déterminé dans des conditions atmosphériques. S'il n'est pas possible d'éviter la subdivision d'une installation, il convient d'adopter des mesures appropriées, comme un type de construction capable de résister à une pression d'explosion plus élevée ou le découplage technique.

3.3.1.1 Mode de construction résistant à la pression de l'explosion

Les récipients et appareils résistants à la pression d'explosion résistent à la surpression d'explosion prévisible, sans subir de déformations permanentes. La pression de calcul à prendre en compte est la surpression d'explosion prévisible.

Remarque: pour la majorité des mélanges gaz/air et poussières/air, la surpression maximale d'explosion varie entre 8 bar et 10 bar. Elle peut toutefois dépasser ces valeurs pour les poussières de métaux légers.

3.3.1.2 Mode de construction résistant au choc de pression de l'explosion

Les récipients et les appareils résistants au choc de pression sont conçus de manière à résister, en cas d'explosion interne, à un choc de pression égal à la surpression d'explosion prévisible. Des déformations permanentes sont toutefois tolérées.

A la suite d'une explosion, il convient de contrôler les éventuelles déformations subies par les parties d'installation touchées par le phénomène.

3.3.2 Décharge de la pression d'explosion

Dans son sens le plus large, le concept de "décharge de la pression d'explosion" désigne toute mesure qui, lorsqu'une explosion survient ou s'est propagée dans une mesure donnée, permet d'ouvrir pour un bref laps de temps ou durablement, dans une direction non dangereuse, l'installation close dans laquelle se produit l'explosion lorsque la pression de déclenchement d'un dispositif de décharge de la pression d'explosion est atteinte.

Le dispositif de décharge de la pression d'explosion doit faire en sorte que l'installation ne soit pas sollicitée au-delà de sa résistance aux explosions. On obtient ainsi une surpression d'explosion réduite.

Remarque: la surpression d'explosion réduite est supérieure à la pression de déclenchement des dispositifs de décharge de la pression d'explosion.

Les dispositifs de décharge de la pression d'explosion utilisables sont par exemple des disques de rupture et des clapets d'explosion.

Remarque: seuls des dispositifs de décharge de la pression d'explosion testés et conformes à la directive 94/9/CE devraient être utilisés. Souvent, les dispositifs de décharge de la pression d'explosion de conception personnelle ne sont pas efficaces et ont déjà provoqué de graves accidents. De même, les couvercles de réservoir non verrouillés, les couvercles en général et les portes ne sont, en principe, pas adaptés. Toutefois, lorsque des dispositifs de conception personnelle qui se sont révélés performants sont utilisés, il importe de démontrer leur adéquation du point de vue de la protection contre les explosions dans le cadre d'une évaluation des risques. Le résultat de l'évaluation doit figurer dans le document relatif à la protection contre les explosions. Les exigences applicables de la directive européenne 94/9/CE doivent également être respectées.

Pour calculer la surface de décharge de pression requise des installations, il est nécessaire de connaître, entre autres, les paramètres de sécurité du mélange.

La décharge de la pression d'explosion est interdite lorsque ce procédé comporte l'émission de substances qui présentent des dangers pour les personnes ou ont des effets nuisibles sur l'environnement (par exemple l'émission de substances nocives).

Remarque: lors du déclenchement d'un dispositif de décharge de la pression d'explosion, d'importants jets de flamme et de pression peuvent se projeter dans le sens du flux de décharge. Il importe par conséquent de veiller à ce que les dispositifs de décharge de la pression d'explosion soient installés de manière que la pression soit déchargée dans une direction non dangereuse. Les décharges de pression sont donc à éviter, en principe, à l'intérieur du lieu de travail. L'expérience montre qu'il peut s'avérer difficile de respecter les distances de sécurité requises lorsque des dispositifs de décharge de la pression d'explosion sont montés a posteriori sur des installations existantes. Exception: lors de l'utilisation d'un dispositif dit "tuyau Q", une décharge de pression peut intervenir à l'intérieur d'un local, les effets de flamme et de pression étant ramenés à un niveau inoffensif. Il importe néanmoins de tenir compte de la libération possible de gaz de combustion toxiques.

Remarque: en cas d'utilisation d'un dispositif de décharge de la pression d'explosion en tant que protection contre les explosions, il importe de veiller au découplage technique des parties connectées en amont et en aval de l'installation.

3.3.3 Suppression de l'explosion

Par l'injection rapide d'agents extincteurs dans les récipients et les installations, les dispositifs de suppression d'explosion empêchent d'atteindre la pression d'explosion maximale en cas d'explosion. Par conséquent, les appareils équipés de ce type de protection doivent être conçus pour résister uniquement à une pression d'explosion réduite.

Contrairement à la décharge de la pression d'explosion, les effets de l'explosion demeurent confinés à l'intérieur de l'appareil. La surpression d'explosion peut être réduite à 0,2 bar environ suivant les modèles.

Remarque: les dispositifs de suppression d'explosion neufs devraient être testés et marqués en tant que systèmes de protection conformément aux exigences de la directive 94/9/CE.

Remarque: en cas d'utilisation d'un dispositif de suppression d'explosion, on procédera également, le cas échéant, au découplage technique des parties d'installation connectées en amont et en aval.

3.3.4 Prévention de la propagation de l'explosion (découplage technique en cas d'explosion)

Lorsqu'une explosion se produit dans une partie d'installation, elle peut se propager aux parties connectées en amont et en aval et y provoquer de nouvelles explosions. Les effets d'accélération induits par les assemblages ou la propagation dans des canalisations peuvent renforcer les effets de l'explosion. Les pressions d'explosion générées peuvent largement dépasser la pression d'explosion maximale dans des conditions normales et même provoquer la rupture de parties d'installation résistantes à la pression d'explosion ou au choc de pression. Aussi est-il important de confiner les explosions potentielles dans chaque partie de l'installation. Ce résultat s'obtient au moyen du découplage technique.

Pour le découplage technique de parties d'installations, on utilisera par exemple les systèmes suivants:

barrage mécanique à réponse rapide,

extinction des flammes dans des fentes étroites ou par injection d'agents extincteurs,

arrêt des flammes par un fort contre-courant,

immersion,

vannes rotatives.

Les considérations suivantes peuvent s'avérer utiles au niveau de la mise en pratique:

Remarque: en cas d'explosion de mélanges de gaz, de vapeurs et de brouillards avec l'air, les barrages et systèmes d'extinction actifs se révèlent souvent trop lents en raison des vitesses de propagation très élevées atteintes dans certaines conditions (détonations), de sorte que des systèmes passifs tels que les dispositifs évitant le retour de flamme (arrête-flammes secs ou des dispositifs à immersion) sont privilégiés.

3.3.4.1 Dispositifs de sécurité arrête-flammes pour les gaz, les vapeurs et les brouillards

Pour éviter les retours de flamme dans une atmosphère explosive, par exemple à travers des canalisations, des dispositifs de respiration et des conduites de remplissage et de vidange qui ne sont pas remplies de liquide en permanence, des dispositifs de sécurité arrête-flammes peuvent être utilisés. Par exemple, s'il n'est pas possible d'éviter la formation d'atmosphères explosives dangereuses dans un réservoir de liquides inflammables non résistant aux explosions, les ouvertures permanentes donnant sur des emplacements où l'occurrence de sources d'inflammation est probable et à travers lesquelles une explosion peut se propager au réservoir doivent être protégées contre le retour de flamme.

Remarque: sont concernés, par exemple, les dispositifs de ventilation et d'aération, les jauges de niveau et les conduites de remplissage et de vidange, lorsque celles-ci ne sont pas remplies de liquide en permanence.

S'il s'agit en revanche d'éviter la transmission de flammes entre un appareil et un emplacement dangereux, les mesures citées précédemment doivent être appliquées en conséquence.

Le fonctionnement des dispositifs de sécurité arrête-flammes se base principalement sur un ou plusieurs des mécanismes suivants:

étouffement des flammes dans des fentes ou des canaux étroits (par exemple enroulements métalliques, métaux frittés),

arrêt d'un front de flammes moyennant l'évacuation à haute vitesse des mélanges non brûlés (vannes d'évacuation rapide),

arrêt d'un front de flammes au moyen de systèmes humides.

Remarque: parmi les dispositifs de sécurité arrête-flammes, on distingue les armatures anti-explosions, anti-incendies de longue durée et anti-détonations. Les armatures qui ne sont pas conçues pour résister à une combustion de longue durée ne résistent aux incendies que pour une durée limitée (durabilité) et perdent alors leur stabilité au feu.

3.3.4.2 Systèmes de découplage pour les poussières

Les arrête-flammes utilisés pour les gaz, vapeurs et brouillards ne sont pas applicables pour les poussières en raison des dangers d'obstruction qu'ils présentent. Les dispositifs suivants se sont avérés efficaces dans la pratique pour éviter la propagation d'explosions de poussières à travers des raccordements de canalisations, des dispositifs transporteurs, etc. ainsi que l'émission de flammes à l'extérieur de parties d'installations:

Barrage à agent extincteur: des capteurs détectent l'explosion. Des agents extincteurs sont injectés à partir de buses dans les tuyauteries et éteignent les flammes. Cette opération n'a pas d'effet sur la pression d'explosion qui se forme devant le barrage. Les tuyauteries et les appareils connectés derrière le barrage doivent être également conçus pour résister à la pression prévisible. L'agent extincteur doit être adapté au type de poussière.

Vanne à fermeture rapide, volet à fermeture rapide: l'explosion qui se propage à travers la canalisation est détectée par des capteurs. Un mécanisme actionne la fermeture de la vanne ou du volet en quelques millièmes de seconde.

Soupape à fermeture rapide (soupape de protection contre les explosions): lorsque le flux d'air dépasse une certaine vitesse à l'intérieur d'une canalisation, il actionne la fermeture d'une soupape. La vitesse du flux d'air nécessaire à la fermeture de la soupape est produite soit par l'onde de choc d'une explosion, soit par un courant auxiliaire commandé par un capteur (par exemple, insufflation d'azote sur la soupape). À ce jour, les soupapes à fermeture rapide sont seulement autorisées sur des canalisations horizontales et elles conviennent uniquement pour des conduites relativement peu empoussiérées (par exemple à la sortie d'installations de filtration).

Vanne rotative: les vannes rotatives ne peuvent être utilisées en tant que coupe-flammes que lorsque leur stabilité au feu et leur résistance à la pression est certifiée pour les conditions d'utilisation envisagées. Lorsqu'une explosion se produit, un détecteur actionne automatiquement l'arrêt de la vanne, afin d'éviter la dispersion du produit enflammé.

Dispositif de détournement de l'explosion: ce dispositif se compose de parties de canalisation reliées par un tronçon de tube spécial. Un évent ferme la conduite à l'atmosphère (plaque de recouvrement ou disque de rupture; surpression de déclenchement: généralement p < 0,1 bar). Le dispositif de détournement empêche la propagation en déviant la direction du flux de 180° et en assurant simultanément la décharge de la pression d'explosion au point de déviation après l'ouverture de l'évent.

L'éjection de débris de l'élément de décharge doit être évitée, par exemple, à l'aide d'un panier de sécurité. La pression doit en principe être déchargée dans une direction non dangereuse, mais en aucun cas vers des lieux de travail ou des voies de communication. L'utilisation de ce moyen de protection est interdite lorsque les substances émises sont dangereuses pour les personnes ou nuisibles pour l'environnement.

Les dispositifs de détournement ne permettent pas toujours d'éviter en toute sécurité la propagation de l'explosion. Néanmoins, la propagation des flammes est réduite à tel point que l'explosion se diffusera tout au plus très lentement dans la partie de canalisation connectée en aval. L'effet de découplage peut être considéré comme suffisant si la formation de concentrations de mélanges explosifs dans la canalisation est exclue compte tenu, par exemple, de la présence de nombreux dispositifs de dépoussiérage.

Système d'étouffement (produit utilisé comme arrêt barrage): les systèmes d'étouffement d'une hauteur suffisante (par exemple, auprès de la station de déchargement d'un silo) se révèlent utiles pour le découplage des parties d'appareil en association avec des systèmes de décharge de la pression d'explosion. L'amas de produit doit avoir une hauteur telle - vérifiée au moyen d'une jauge de niveau - que les flammes ne peuvent pas se propager à travers le produit sous la pression de l'explosion.

Vanne double: les décharges de produits à partir d'appareils conçus pour résister aux explosions peuvent bénéficier d'une prévention contre le risque d'un retour de flammes grâce à des systèmes à double vanne. Ces vannes doivent avoir une résistance au moins égale à celle de l'appareil. Il faut s'assurer par un mécanisme d'asservissement approprié qu'une des deux vannes est toujours fermée.

Remarque: tous les dispositifs de suppression d'explosion relevant de la directive 94/9/CE doivent être testés et marqués en tant que systèmes de protection conformément aux exigences de la directive.

3.4 Utilisation de techniques de commande de processus

Les dispositifs de protection contre les explosions exposés précédemment peuvent être maintenus opérationnels, contrôlés ou actionnés par des mécanismes de sécurité, de contrôle et de régulation (dénommés ci-après systèmes de commande de processus). D'une manière générale, les systèmes de commande de processus peuvent être utilisés pour prévenir la formation d'atmosphères explosives dangereuses, éviter les sources d'inflammation ou atténuer les effets nuisibles d'une explosion.

Les sources d'inflammation potentielles, par exemple les surfaces chaudes, peuvent être contrôlées au moyen de systèmes de commande et maintenues à une température de sécurité par des mécanismes de commande appropriés. Il est également possible de désactiver des sources d'inflammation potentielles en présence d'une atmosphère explosive dangereuse. Ainsi, ces systèmes peuvent, en cas de déclenchement d'un détecteur de gaz, couper la tension dans des appareils électriques non protégés lorsque cette opération permet de neutraliser les sources d'inflammation potentielles à l'intérieur de l'appareil. La formation d'une atmosphère explosive dangereuse peut par exemple être évitée en actionnant un ventilateur avant que la concentration maximale admissible en gaz ne soit atteinte. Les systèmes de commande de processus permettent de réduire les emplacements dangereux (zones) et de minimiser ou d'exclure totalement la probabilité d'occurrence d'une atmosphère explosive dangereuse. Associés à des dispositifs destinés à atténuer les effets nuisibles d'une explosion, ils constituent des systèmes de sécurité (par exemple la suppression d'explosion) et sont décrits dans le cadre des mesures de protection prévues lors de la conception au chapitre 3.3. La conception et la portée des systèmes de commande de processus et des mécanismes qu'ils actionnent sont fonction de la probabilité d'occurrence d'une atmosphère explosive dangereuse et de sources d'inflammation actives. La fiabilité des systèmes de commande de processus utilisés en association avec les mesures techniques et organisationnelles adoptées en matière de protection contre les explosions doit garantir un niveau de risque d'explosion acceptable dans toutes les conditions d'exploitation. Il peut s'avérer utile, dans certains cas, de combiner des systèmes de prévention contre les sources d'inflammation avec des systèmes à commande de processus empêchant la formation d'atmosphères explosives dangereuses.

La fiabilité que doivent garantir les systèmes de commande de processus est fonction de l'évaluation des risques d'explosion. La prévention et la maîtrise des défaillances (compte tenu de toutes les conditions d'exploitation et des opérations de contrôle et d'entretien prévues) sont les facteurs qui déterminent la fiabilité des systèmes de commande de processus et de leurs composants en tant que dispositifs de sécurité.

Exemple: lorsqu'il ressort de l'évaluation des risques