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Les zones ATEX

ATEX est un mot valise employé pour qualifier une ATmosphère EXplosible, soit un espace où réside un risque élevé d’inflammation.
Une inflammation brutale provoquant une grande libération d'énergie constitue une EXPLOSION.
Ces endroits sont régis par une réglementation qui porte sur sur l'identification des zones dangereuses, sur les interventions qui peuvent y être exécutées et sur les matériels utilisables ou installables. Toutes les opérations relatives à ces zones doivent être réalisées par des personnels formés et agréés.

Définition

Pour qu'une combustion puisse se produire, trois éléments sont nécessaires, qui constituent le TRIANGLE DU FEU :

  • La matière inflammable : le COMBUSTIBLE
  • Le COMBURANT (généralement l'oxygène de l'air) qui, en se combinant au combustible, permet la combustion
  • Une source d'ÉNERGIE (chaleur) qui initie/entretient le processus de combustion

L'absence ou la suppression de l'un des éléments rend la combustion impossible.

Triangle du feu

Une zone ATEX réunit donc généralement un combustible et un comburant, ainsi qu'une source potentielle d'énergie.
Le combustible ou CARBURANT peut être de différentes natures, solide (bois), pulvérulent (poussière de grain), liquide (essence) ou gazeux (méthane).
Le comburant le plus courant est l'oxygène présent dans l'air. La combustion est un phénomène d'oxydoréduction.
L'énergie d'IGNITION (inflammation) potentielle peut provenir d'un échauffement de l'ATEX provoqué par une flamme, une étincelle, un point chaud. L'énergie de la combustion entretient ensuite le processus.

Prévention

La prévention des accidents explosifs ou l'intervention lors d'incidents existants constitue en la suppression d'au moins l'un des trois éléments du TRIANGLE DU FEU :


Le triangle du feu plus en détail...

Les combustibles

Les combustibles ne présentent pas tous le même risque, néanmoins c'est leur présence qui détermine généralement l'existence d'une zone ATEX.
Les composés hydrocarbonés sont les plus courants car leur oxydoréduction (combustion) est la plus commune et utilisée dans la production d'énergie : charbon, pétrole, gaz naturel.
Les carburants solides (bois, charbon, papier, etc.) présentent pour la plupart des risques d'inflammation, le risque d'explosion étant plus particulièrement lié aux poussières de ces matériaux ou aux gaz libérés par leur combustion.

Les combustibles gazeux (méthane, acétylène, etc.) présentent des risques en fonction de leur proportion dans l'atmosphère. La proportion dangereuse minimum, variable suivant la nature du produit, est la LIE (Limite Inférieure d'Explosibilité) et la proportion maximum la LSE (Limite Supérieure d'Explosibilité).
La proportion dangereuse se situe entre la LIE et la LSE. Différentes méthodes de détection ont été utilisées, du canari ou de la lampe de mineur jusqu'à la détection électronique moderne, catalytique ou infrarouge.

LIE et LSE

D'autres produits présentent des risques d'inflammation par réaction chimique en présence de produits réactifs entraînant la formation d'éléments instables inflammables (carbure de calcium + eau = acétylène) qui devront alors être pris en compte spécifiquement.
Un risque important réside également dans les poussières, qu'elles soient issues de matières inflammables ou non. Ce risque est très particulier et constitue un groupe de risque à part entière (dust / poussière) à côté du groupe regroupant tous les autres produits en "gaz" (l'inflammation concernant plutôt les gaz et vapeur issus de l'échauffement des combustibles considérés).

Les comburants

Les comburants, soit l'oxygène dans la plupart des cas, sont nécessaires au processus de combustion. Leur proportion dans l'atmosphère est importante car leur rareté autant que leur excès ne permettent pas le processus de combustion (voir la notion de LIE & LSE plus haut).
L'appauvrissement en oxygène de l'atmosphère ATEX ne va pas permettre à la combustion de se prolonger : on y parvient en injectant un gaz neutre (azote) dans un local clos, en limitant l'apport par étouffement (cloche sur foyer, par exemple) ou en noyant le foyer avec un produit adapté (poudre, mousse, eau).

Les sources d'ignition

Les sources d'inflammation peuvent avoir des origines très diverses, parfois inattendues, qui exigent des études de risque très approfondies. Le risque électrique est le plus identifiable, il peut provoquer des étincelles ou des points chauds par suite de défauts électriques ou de vieillissement des installations. Le risque électro-statique est généralement dû à des différences de potentiel entre différentes parties des installations, par défaut de continuité et/ou de mise à la terre : des arcs électriques peuvent se produire.
La présence de point chaud dans l'ATEX peut également être le fait d'une flamme nue ou d'une incandescence (allumette, cigarette), d'un véhicule (pot catalytique) ou encore le soleil, au travers d'une lentille (tesson de verre) ou d'un réflecteur concave. La prévention des points chauds accidentels passe généralement par le respect de règles (interdiction de fumer, de téléphone portable) et la bonne tenue des sites en éliminant tous les éléments inutiles (déchets de chantier).

Etude du risque

La présence de produit dangereux en quantité suffisante conduit à la détermination et la classification d'une ATEX.

La catégorie de la zone ATEX s'exprime ensuite de la manière suivante (plusieurs zones ATEX différentes peuvent être présentes sur un même site) :

Classification ATEX

La zone ATEX est parfois exprimée par la catégorie du matériel qui y est autorisé, cause possible de confusion !

Classification ATEX 2

On constate que les matériels compatibles "poussière" adoptent la lettre D comme DUST (poussière en anglais), on constate également que le chiffre associé à la lettre est en décalage avec le chiffre représentant la fréquence du risque.

Les différentes parties d'un ensemble peuvent faire l'objet de classifications ATEX distinctes suivant la fréquence du risque : la zone 2 présente une fréquence liée à la survenue d'incidents imprévisibles dans un cadre d'exploitation courante (dysfonctionnements et incidents exogènes), dans la zone 1 le risque est plus particulièrement présent lors de certaines phases d'exploitation (transfert de fluide par exemple), dans la zone 0, le risque est permanent (présence nue du fluide inflammable).

Zones

Identification et signalisation

Les ATEX répertoriées sont signalées par un pictogramme triangle jaune bordé de noir avec l'inscription "EX" en lettres noires, éventuellement complété d'indications de classification de la zone et des règles de sécurité à respecter.
Le pictogramme triangle "EX" désigne donc une zone ATEX, à ne pas le confondre avec le pictogramme hexagonal que l'on trouve apposé sur les matériels certifiés pour atmosphère explosible.

Pictogramme Atex

Règles en zone ATEX

Lors d'une intervention en zone ATEX, celle-ci doit être autorisée par le responsable du site et exécutée par un personnel dûment certifié, utilisant un outillage homologué. L'autorisation peut nécessiter l'arrêt des opérations courantes d'exploitation, la mise en sécurité du site et l'établissement d'un permis feu pour les opérations génératrices de points chauds, comme la soudure ou le découpage de métaux (chaleur, étincelle, flamme nue).
Le personnel doit disposer d'une certification ATEX correspondante à sa mission, obtenue lors d'une formation, avec une validité limitée et régulièrement renouvelée.
Outre les règles concernant l'autorisation et la qualification des opérateurs, les matériels utilisés (outillage) sont de type "anti-étincelant", fabriqués en alliage cuivre-béryllium ou aluminium-bronze pour les outils manuels, ou "antidéflagrant" pour les appareils électriques.

Les matériels installés doivent également disposer d'une homologation cohérente avec le zonage ATEX où ils sont exploités : ils présentent un pictogramme hexagonal jaune bordé de noir avec les lettres "Ex" ainsi qu'un marquage indiquant leurs caractéristiques.

Logo Atex

Modes de protection - Marquage

Les matériels installés en zone ATEX sont conçus pour éviter la constitution de sources d'ignition, en cohérence avec la zone ATEX où ils sont exploités. Ces matériels peuvent disposer d'une homologation plus exigeante que celle requise mais jamais moins. Les matériels gaz et poussière ne sont pas interchangeables.
Le mode de protection contre l'ignition ainsi que la/les zone(s) où le matériel peut être installé sont détaillés par un marquage fixé sur le matériel et repris sur le certificat qui l'accompagne, qui reprend le N° de série ; le fournisseur (originel et/ou intermédiaire) est tenu d'assurer la traçabilité de l'équipement.
La plaque ATEX comporte différentes informations parmi lesquelles :

Le marquage ATEX est constitué d'une séquence dont chaque élément exprime une caractéristique. Exemple :

Séquence de marquage ATEX

Réglementation

Les zones explosibles (ATEX) et les matériels homologués sont encadrés par plusieurs textes réglementaires.
À ce jour et sans présumer de nouvelles mises à jour :

Des règles et textes similaires existent dans d'autres parties du monde, sans pour autant de substitution possible des homologations.

Remarques...

Certains matériels ne comportant pas de source propre d'inflammation ne sont pas concernés par les directives ATEX et sont de ce fait installables en zone ATEX sans nécessiter de certification (éléments simples de tuyauterie).
On rencontre couramment les expressions (impropres) suivantes pour qualifier des appareils ATEX :



Article rédigé par Philippe DEQUÉKER, Spécialiste de la robinetterie industrielle

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