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SNITER SIEP Guide pour la classification en zones ATEX dans les industries du Traitement des Eaux Version 1 Décembre 2004

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Guide pour la classification en zones ATEX dans les industries du Traitement des EauxVersion 1Décembre 2004

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SNITER SIEP

Guide pour la classification en zones ATEXdans les industries du Traitement des Eaux

Version 1

Deacutecembre 2004

INERIS-DRA-Aac-2004-P58137 129

TABLE DES MATIERES

Glossaire1 But du document32 Deacutemarche drsquoapplication de la reacuteglementation ATEX5

21 La reacuteglementation ATEX522 Deacutefinition drsquoune Atmosphegravere Explosive (ATEX)623 Deacutefinition drsquoune ATEX laquo dangereuse raquo 624 Classement des ATEX dangereuses 7

241 ATEX gazeuses7242 ATEX poussieacutereuses 7

25 Signalisation826 Mateacuteriel (eacutelectrique et non eacutelectrique)827 La deacutemarche drsquoeacutevaluation des risques 928 Mesures de preacutevention type 11

281 Mesures techniques 11282 Mesures organisationnelles11

3 les produits et les ouvrages agrave lrsquoorigine drsquoATEX 1131 Les produits1132 Les ouvrages12

Liste des ouvrages usuels agrave risque ATEX124 Classement et deacuteclassement des zones ventileacutees135 File eau useacutee 14

51 Chambre darriveacutee1452 Postes du traitement de lrsquoeau en aval1553 Stockage couvert des eaux brutes exceacutedentaires1554 Reacuteception des matiegraveres de vidange et des graisses15

6 File eau potable157 Stockage des reacuteactifs lieacutes agrave la file eau16

71 Deacutepotage du meacutethanol (ou de lrsquoeacutethanol)1672 Zone de reacutecupeacuteration des deacutebordements et des fuites 1673 Reacuteservoirs1674 Salle de pompage1775 Charbon Actif (CAP et CAG) et polymegraveres en poudre 17

8 File boue liquides et pateuses drsquoorigine organique1781 Stockage des boues liquides1782 Stockage des boues pacircteuses1783 Digesteur 1884 Incineacuteration des boues pacircteuses 1885 OVH et pyrolyse19

9 file boues segraveches 1991 Cas particulier des boues ni pacircteuses ni segraveches1992 Stockage des boues segraveches 19

921 Stockages ouverts20922 Stockages fermeacutes ou partiellement ouverts 20923 Convoyage des boues segraveches 20924 Ligne de seacutechage 20925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri des particules) etdes granulateursbroyeurs21

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926 Treacutemie de stockage des fines 21927 Local de seacutechage 21

93 Compost 2110 Eleacutements peacuteripheacuteriques 22

101 Chaufferies 221011 Cas de lrsquohuile thermique22

102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs) 2311 Equipements chaudronneacutes2312 Bibliographie 24Annexe A quelques proprieacuteteacutes des principaux produits explosibles25Annexe B Deacutetermination des volumes drsquoATEX26

GLOSSAIRE

ATEX atmosphegravere explosive meacutelange de gaz de vapeurs ou de poussiegraveres inflammablesdans lrsquoairGRANULOMETRIE diamegravetre moyen des particules de poussiegraveres mesureacutee habituellement agravelrsquoaide drsquoun granulomegravetre laser ou deacutetermineacutee par tamisage Le risque drsquoexplosion estconsideacutereacute lorsque le diamegravetre des particules est infeacuterieur agrave 300 micronsLIE limite infeacuterieure drsquoexplosiviteacute concentration minimale de gaz ou de poussiegraveres danslrsquoair au-dessous de laquelle il ne peut y avoir drsquoexplosionLSE limite supeacuterieure drsquoexplosiviteacute concentration maximale de gaz ou de poussiegraveres danslrsquoair au-dessus de laquelle il ne peut y avoir drsquoexplosionPOINT ECLAIR tempeacuterature minimale agrave laquelle un liquide donne suffisamment de vapeurscapables de srsquoenflammer La deacutetermination se fait en coupelle ouverte ou fermeacuteeTAI tempeacuterature drsquoauto-inflammation dans des conditions drsquoessais speacutecifieacutees tempeacuteraturela plus basse drsquoune surface chaude au contact de laquelle un meacutelange combustiblecomburantsrsquoenflamme spontaneacutement Pour les poussiegraveres il existe une TAI en nuage et une TAI encoucheEMI eacutenergie minimale drsquoinflammation minimum drsquoeacutenergie drsquoune eacutetincelle normaliseacutee quienflamme un meacutelange comburantcombustibleDENSITE (drsquoun gaz par rapport agrave lrsquoair) rapport entre la masse volumique du gaz ou de lavapeur et celle de lrsquoair dans les mecircmes conditions de tempeacuterature et de pressionKST coefficient drsquoexplosion de poussiegraveres vitesse maximale de monteacutee en pressionmultiplieacutee par la racine cubique du volume du reacutecipient lors des essais drsquoexplosion dumeacutelange comburantcombustible le plus reacuteactifKG coefficient drsquoexplosion de gaz vitesse maximale de monteacutee en pression multiplieacutee par laracine cubique du volume du reacutecipient lors des essais drsquoexplosion du meacutelangecomburantcombustible le plus reacuteactifPMAX pression maximale drsquoexplosion pression maximale (mesureacutee en geacuteneacuteral par rapport agravela pression atmospheacuterique) atteinte dans un reacuteservoir fermeacute lors de lrsquoexplosion du meacutelangecomburantcombustible le plus reacuteactifCLO concentration limite en oxygegravene valeur en-dessous de laquelle il nrsquoy a plus assezdrsquooxygegravene pour assurer la transmission de lrsquoinflammation dans un meacutelange donneacute

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1 BUT DU DOCUMENT

Les dispositions de la reacuteglementation ATEX issues des directives europeacuteennes 199992CEdu 161299 et 949CE du 230394 sont maintenant totalement transposeacutees en droit franccedilaisapplicables depuis le 1er juillet 2003

Ces dispositions fixent les prescriptions minimales de seacutecuriteacute et de protection de la santeacutepour les travailleurs susceptibles drsquoexposition au risque drsquoATEX et les exigences essentiellesde seacutecuriteacute pour les appareils et systegravemes de protection destineacutes agrave ecirctre utiliseacutes en ATEX

La Directive 199992CE traite des obligations de lrsquoemployeur Le terme laquo employeur raquo estdeacutefini dans la Directive du 12 juin 1989 Directive dont est issue la Directive 19992CE laquo employeur toute personne physique ou morale qui est titulaire de la relation de travail avecle travailleur et qui a la responsabiliteacute de lrsquoentreprise ou de lrsquoeacutetablissement raquoNeacuteanmoins le deacutecret 1554 preacutecise que les eacutetablissements doivent ecirctre conccedilus et reacutealiseacutes defaccedilon agrave pouvoir ecirctre exploiteacutes conformeacutement aux dispositions de la reacuteglementation ATEXLes entreprises en charge de la conception et de la reacutealisation des usines fournies doiventdonc srsquoassurer de la compatibiliteacute des installations et eacutequipements qursquoelles fournissent avecles dispositions de la reacuteglementation ATEX

Le preacutesent guide a donc eacuteteacute eacutetabli par le SNITER et le SIEP pour aider les entreprisesadheacuterant agrave ces syndicats agrave reacutepondre aux nouvelles dispositions du Code du Travail en matiegraverede preacutevention des risques lieacutes aux Atmosphegraveres Explosives en ce qui concerne la conceptionet la reacutealisation des usines de traitement drsquoeaux useacutees ou drsquoeau de consommation qursquoelles sontameneacutees agrave fournir

Ce guide ne remplace pas lrsquoobligation drsquoune analyse de risques complegravete pour chaquenouveau site mais il permet de gagner du temps dans cette eacutetude

Ce guide eacutetabli avec le support de speacutecialistes drsquoentreprises du SIEP et du SNITER a faitlrsquoobjet drsquoune validation et drsquoune synthegravese par lrsquoINERIS

Ont notamment participeacute agrave lrsquoeacutelaboration de ce document

Antoinette Accorsi INERIS Expert en Seacutecuriteacute desProceacutedeacutes

antoinetteaccorsiinerisfr

Patrick Binot SNITER Preacutesident de lacommission technique

patbinotwanadoofr

Philippe Bour STEREAU Ingeacutenieur daffairesreacutealisation

pbourstereaufr

Joseacute Canonne DEGREMONT Responsable seacutecuriteacute josecanonneondeo-degremontcom

Eric Guibelin OTV Expert boues ericguibelingenerale-des-eauxnet

Roland Loumldel INERIS Expert en Seacutecuriteacute desProceacutedeacutes

rolandlodelinerisfr

Jacques Schlaefflin OTV Responsable seacutecuriteacute jschlaefflinotvfr

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Le preacutesent guide propose une position commune des constructeurs drsquousines de traitementdrsquoeau (eaux useacutees eau potable boues) face agrave la probleacutematique ATEX en identifiant pourchacune des grandes eacutetapes classiques du traitement de lrsquoeau

les postes de traitement preacutesentant des risques ATEX le deacutecoupage des zones dangereuses en zones de type 012 pour les gaz et vapeurs et 20

21 22 pour les poussiegraveres

Apregraves un court exposeacute de la deacutemarche drsquoapplication de la reacuteglementation ATEX le documentpropose pour les principaux ouvrages la deacutefinition des zones ATEX issue drsquoune analyse desrisques

La deacutefinition des zones nrsquoexclut pas la deacutemarche indispensable consistant agrave envisager desmesures de preacutevention de deacutetection et de protection

Des classements en zones diffeacuterents de ceux proposeacutes et des dimensions de zones ATEX plusfaibles que celles proposeacutees par deacutefaut dans le preacutesent document peuvent ecirctre retenuslorsqursquoils sont justifieacutes par des eacutetudes speacutecifiques (voir annexe B par exemple)

Les eacutequipements moins courants ou speacutecifiques drsquoune entreprise particuliegravere ou dontlrsquoanalyse de risques ne peut ecirctre geacuteneacuteraliseacutee nrsquoont pas eacuteteacute retenus dans ce document

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2 DEMARCHE DrsquoAPPLICATION DE LA REGLEMENTATION ATEX

21 La reacuteglementation ATEX

Les deux Directives ATEX 949CE et 199992CE deacutefinissent les exigences en matiegravere deseacutecuriteacute face au risque drsquoexplosion La Directive 9992CE srsquoapplique agrave lrsquoexploitant mais leconstructeur a lrsquoobligation de preacutevoir le mateacuteriel adapteacute (marquage Ex du groupe idoine) leclassement en zone retenu doit donc ecirctre deacutefini lors de la conception

La directive 199992CE donne les laquo prescriptions minimales visant agrave ameacuteliorer la protectionen matiegravere de seacutecuriteacute et de santeacute des travailleurs susceptibles decirctre exposeacutes au risquedatmosphegraveres explosives raquo Elle relegraveve de la directive cadre 89391CEE sur laquo lrsquoameacuteliorationde la santeacute et de la seacutecuriteacute des travailleurs au travail raquoLa directive 199992CE est transposeacutee en droit franccedilais en ce qui concerne les employeurspar un deacutecret paru au JORF ndeg303 du 29 deacutecembre 2002 et trois arrecircteacutes des 8 et 28 juillet2003

- le deacutecret ndeg2002-1553 du 24 deacutecembre 2002 relatif aux dispositions concernant lapreacutevention des explosions applicables aux lieux de travail et modifiant le chapitre II dutitre III du livre II du code du travail

- lrsquoarrecircteacute du 8 juillet 2003 compleacutetant lrsquoarrecircteacute du 4 novembre 1993 relatif agrave la signalisationde seacutecuriteacute et de santeacute au travail

- lrsquoarrecircteacute du 8 juillet 2003 relatif agrave la protection des travailleurs susceptibles drsquoecirctreexposeacutes agrave une atmosphegravere explosive

- lrsquoarrecircteacute du 28 juillet 2003 relatif aux conditions drsquoinstallation des mateacuteriels eacutelectriquesdans les emplacements ougrave des atmosphegraveres explosives peuvent se preacutesenter et lacirculaire DRT ndeg11 du 6 aoucirct 2003 commentant cet arrecircteacute

Cette reacuteglementation a eacuteteacute compleacuteteacutee au niveau franccedilais par un deacutecret concernant lesmaicirctres drsquoouvrage

- le deacutecret ndeg2002-1554 du 24 deacutecembre 2002 relatif aux dispositions concernant lapreacutevention des explosions que doivent observer les maicirctres drsquoouvrage lors de laconstruction des lieux de travail et modifiant le chapitre V du titre III du livre II du codedu travail

La reacuteglementation ATEX impose agrave lemployeur deacutevaluer sil y a risque dexplosion et si cerisque existe de prendre des mesures techniques et organisationnelles pour empecirccher la formation datmosphegraveres explosibles ou si cela nest pas possible preacutevenir leur inflammation ou en cas dimpossibiliteacute reacuteduire les effets de lexplosion agrave un niveau suffisant pour que les travailleurs nrsquoen

subissent pas de preacutejudiceLemployeur est tenu de classer ses emplacements agrave risque dexplosion et dy installer lesappareils adapteacutes Cette exigence srsquoapplique agrave tous les appareils qursquoils soient eacutelectriquesou non eacutelectriques

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Un laquo document relatif agrave la protection contre les explosions raquo doit ecirctre eacutetabli par lemployeuravant le deacutemarrage des installations tenu agrave jour et inteacutegreacute dans son laquo Document Unique raquoIl doit en particulier informer sur la deacutetermination et lrsquoeacutevaluation des risques drsquoexplosion les mesures de preacutevention et de protection le classement en zones les emplacements et eacutequipements non dangereux mais qui contribuent agrave la sucircreteacute des

appareils situeacutes dans les emplacements dangereux la surveillance de la seacutecuriteacute des lieux et des eacutequipements y compris les dispositifs

drsquoalarme la liste des travaux soumis agrave autorisation les dispositions pour que les eacutequipements soient utiliseacutes en toute seacutecuriteacute (instructions

eacutecrites de lrsquoemployeur) les mesures de coordination si plusieurs entreprises sont preacutesentes sur les lieux de travail

Pour la reacutedaction de ce document lemployeur sappuie sur les eacuteleacutements fournis par leconcepteur

Par ailleurs les travailleurs appeleacutes agrave travailler dans ces zones doivent avoir reccedilu uneformation

22 Deacutefinition drsquoune Atmosphegravere Explosive (ATEX)

Une ATEX est laquoun meacutelange avec lrsquoair dans les conditions atmospheacuteriques de substancesinflammables sous forme de gaz vapeurs brouillards ou poussiegraveres dans lequel apregravesinflammation la combustion se propage agrave lrsquoensemble du meacutelange non brucircleacute raquo

Il est agrave remarquer que lrsquoATEX peut exister en milieu ouvert son inflammation creacuteera essentiellement un effet thermique en milieu fermeacute son inflammation creacuteera des effets thermiques et des effets de

surpression

Pour que lrsquoinflammation se propage il faut que la concentration soit comprise entre deuxvaleurs la LIE et la LSE limites infeacuterieures et supeacuterieures drsquoinflammabiliteacute

Exemples meacutethane LIE=5vv LSE=15vv (pourcentage volumique dans lrsquoair)poussiegraveres LIE de lrsquoordre de 50gm3 LSE tregraves eacuteleveacutee en geacuteneacuteral de plusieurs kgm3

Pour qursquoune poussiegravere soit explosive il faut de plus que sa granulomeacutetrie soitinfeacuterieure agrave une valeur de lrsquoordre de 300 microns (03 mm)

23 Deacutefinition drsquoune ATEX laquo dangereuse raquo

Pour classer les ATEX en zones il faut qursquoelles soient dangereuses laquo un emplacement dangereux au sens du preacutesent arrecircteacute (du 8 juillet 2003) est un emplacementougrave il est probable qursquoune atmosphegravere explosive puisse se preacutesenter en quantiteacutes telles que des

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preacutecautions speacuteciales sont neacutecessaires en vue de proteacuteger la seacutecuriteacute et la santeacute des travailleursconcerneacutes raquo

Pour deacutecider de la preacutesence drsquoune zone ATEX agrave classer il faut donc eacutevaluer les risques pourles travailleurs lieacutes agrave cette ATEX ce qui veut dire eacutetudier les conseacutequences de soninflammation en tant que dommages aux travailleurs

Srsquoil est neacutecessaire de proteacuteger les travailleurs en prenant des preacutecautions speacuteciales alorslrsquoATEX est dangereuse et il est neacutecessaire de deacutefinir une zone comme expliqueacute dans ce quisuit

24 Classement des ATEX dangereuses

241 ATEX gazeusesPour les atmosphegraveres explosives constitueacutees de gaz et vapeurs inflammables les deacutefinitionsdes zones donneacutees par la directive sont les suivantes

ZZoonnee 00EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd eesstt pprreacuteeacutesseenntt eenn ppeerrmmaanneennccee oouuppeennddaanntt ddee lloonngguueess ppeacuteeacuterriiooddeess oouu ffrreacuteeacuteqquueemmmmeennttZZoonnee 11EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd eesstt ssuusscceeppttiibbllee ddee ssee pprreacuteeacutesseenntteerrooccccaassiioonnnneelllleemmeenntt eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaallZZoonnee 22EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd nnrsquorsquoeesstt ppaass ssuusscceeppttiibbllee ddee sseepprreacuteeacutesseenntteerr eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall oouu ssii eellllee ssee pprreacuteeacutesseennttee nneacuteeacuteaannmmooiinnss nn rsquorsquoeesstt qquuee ddee ccoouurrtteedduurreacuteeacuteeeCes deacutefinitions sont reprises pour les gaz et vapeurs dans la norme NF EN 60079-10 quispeacutecifie le classement des zones dangereuses dans lesquelles des risques dus agrave des gaz ouvapeurs inflammables peuvent apparaicirctre afin de permettre le choix et lrsquoinstallation correctsde mateacuteriel utilisable dans de telles zones dangereuses

242 ATEX poussieacutereusesPour les atmosphegraveres explosives constitueacutees de poussiegraveres inflammables les deacutefinitions deszones donneacutees par la directive sont les suivantes

ZZoonnee 2200EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess eesstt pprreacuteeacutesseenntt eenn ppeerrmmaanneennccee oouuppeennddaanntt ddee lloonngguueess ppeacuteeacuterriiooddeess oouu ffrreacuteeacuteqquueemmmmeennttZZoonnee 2211EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess eesstt ssuusscceeppttiibbllee ddee ssee pprreacuteeacutesseenntteerrooccccaassiioonnnneelllleemmeenntt eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall

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ZZoonnee 2222EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess nnrsquorsquoeesstt ppaass ssuusscceeppttiibbllee ddee sseepprreacuteeacutesseenntteerr eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall oouu ssii eellllee ssee pprreacuteeacutesseennttee nneacuteeacuteaannmmooiinnss nn rsquorsquoeesstt qquuee ddee ccoouurrtteedduurreacuteeacuteeeLLeess ccoouucchheess ddeacuteeacuteppocircocircttss eett ttaass ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess ddooiivveenntt ecircecircttrree ttrraaiitteacuteeacutess ccoommmmee ttoouutt aauuttrreessoouurrccee ssuusscceeppttiibbllee ddee ffoorrmmeerr uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivveeCes deacutefinitions sont reprises pour les poussiegraveres dans la norme NF EN 50281-3 qui speacutecifiele classement des zones dangereuses dans lesquelles des risques dus agrave des poussiegraveresinflammables peuvent apparaicirctre afin de permettre le choix et lrsquoinstallation corrects demateacuteriel utilisable dans de telles zones dangereuses

25 Signalisation

Il est agrave noter que la reacuteglementation demande la signalisation lorsque cela est neacutecessaire desemplacements agrave risque dexplosion par le panneau suivant

26 Mateacuteriel (eacutelectrique et non eacutelectrique)

Le mateacuteriel installeacute apregraves le 01072003 dans ces zones doit ecirctre conforme agrave la directive949CE crsquoest-agrave-dire que

- en zone 0 ou 20 le mateacuteriel devra ecirctre de cateacutegorie 1- en zone 1 ou 21 il devra ecirctre de cateacutegorie 2- en zone 2 ou 22 il devra ecirctre de cateacutegorie 3

Cette cateacutegorie sera mentionneacutee sur le marquage du mateacuteriel qui respectera les regraveglessuivantes

II 2 GMateacuteriel conforme agrave la

directive 949CE

Groupe II industrie desurface

G zone gazD zone poussiegravere

Cateacutegorie du mateacuteriel(12 ou 3)

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27 La deacutemarche drsquoeacutevaluation des risques

Le classement de zones repose sur la recherche des ATEX de leur dangerositeacute puis de leurfreacutequence drsquoapparition et de leur dureacutee de preacutesenceLa deacutemarche preacuteconiseacutee srsquoappuie sur le Guide Europeacuteen drsquoapplication de la Directive Elle estillustreacutee par le logigramme suivant

Scheacutema 1

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Il nrsquoest pas preacuteciseacute dans les textes reacuteglementaires quels sont les sceacutenarios agrave consideacuterer pourrechercher les ATEX Mais en remontant agrave la filiation des textes europeacuteens il est clair qursquouneeacutevaluation des risques se fait dans toutes les conditions de fonctionnement et dedysfonctionnement preacutevisibles Il est recommandeacute de reacutefleacutechir en tenant compte en particulierdu retour drsquoexpeacuterience sur les incidents et accidents connus de la professionCeci amegravene lors de lrsquoeacutevaluation des risques ATEX agrave examiner tous les sceacutenarios possibles depreacutesence drsquoATEX en conditions normales de fonctionnement et en dysfonctionnement lamaintenance eacutetant consideacutereacutee comme un fonctionnement normalAinsi le classement de zones est issu de la deacutemarche que nous reacutesumons par le logigrammesuivant eacutetant entendu que le classement de zones neacutecessaire au choix du mateacuteriel eacutelectriqueet non eacutelectrique nrsquoexclut pas de compleacuteter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute par une deacutemarche depreacutevention et de protectionLa deacutetermination des zones autour des eacutequipements des chapitres suivants reacutesulte de lapremiegravere partie de lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute dessineacutee en bleu sur le logigramme Il reste agrave effectuerla seconde partie du travail partie en rouge etou italique

Scheacutema 2

Mesures depreacutevention

Preacutesence desourcesdrsquoinflammation

Mesures deprotection

Adeacutequationdu mateacuteriel

Evaluation qualitative ousemi-quantitative des risques

FIN

non

oui

ATEX dangereuses

Classement de zones

Mesuresorganisationnellesou techniques

oui

non

oui

non

non

ATEX maintenance

Fonctionnement normal

Dysfonctionnementcourant

Dysfonctionnement rare

oui

deacutemarrage

maintenance

arrecirct

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28 Mesures de preacutevention type

Il est proposeacute ci-dessous une liste non exhaustive de mesures de preacutevention

281 Mesures techniques adeacutequation du mateacuteriel aux zones mateacuterialisation des zones et signalisation

282 Mesures organisationnelles interdiction de sources drsquoinflammation par points chauds interdiction de fumerhellip limitation des deacuteplacements dans les zones dangereuses permis de travaux formation du personnel (qursquoest-ce qursquoune ATEX origine et conseacutequence drsquoune

explosion preacutevention et protection)

3 LES PRODUITS ET LES OUVRAGES A LrsquoORIGINE DrsquoATEX

31 Les produits

Concregravetement au niveau du traitement des eaux le risque drsquoexplosion apparaicirct lorsque sontpreacutesents

- des gaz ou des liquides pouvant former des vapeurs inflammables biogazcombustibles ou reacuteactifs liquides (fuel gaz meacutethanol preacuteparation du bioxyde dechlore gaz drsquoeacutelectrochlorateurs)

- des poussiegraveres de taille infeacuterieure agrave 300 microns boues seacutecheacutees CAP (charbonpulveacuteriseacute) eacuteventuellement polymegraveres

note Concernant les gaz eacutemis H2S nrsquoest pas consideacutereacute comme un gaz susceptible de former desATEX dangereuses car sa LIE est de 4vv bien supeacuterieure agrave la teneur toxiqueIl en va de mecircme pour lrsquoammoniac (LIE=16)Leur toxiciteacute imposera en effet de deacutetecter leur preacutesence et de proteacuteger les travailleurs bienavant drsquoatteindre des concentrations explosives La preacutevention et la protection contre lerisque toxique eacutetant consideacutereacutee comme reacutealiseacutees il ne devrait pas exister drsquoATEX H2S ni NH3dans les locaux avec preacutesence de personnel Ces deux gaz ne seront donc pas eacutetudieacutes dans lepreacutesent documentNote dans les proceacutedeacutes utilisant NH3 ou NH4OH concentreacute pour chloramination ajouts denutriments neutralisation ou encore chaulage des boues les ouvrages peuvent preacutesenter desconcentrations accidentelles importantes et le risques speacutecifique devra ecirctre eacutetudieacute et srsquoilexiste traiteacuteRemarque Le meacutethane est plus leacuteger que lrsquoair il a donc une tendance naturelle agrave monter et

srsquoaccumuler en partie haute ou il devra ecirctre repris ou eacutevacueacute Les vapeurs de meacutethanolont une densiteacute voisines de celle de lrsquoair et ont donc plutocirct tendance agrave se meacutelanger oustagner en partie basse La tendance est la mecircme avec les vapeurs drsquoeacutethanol un peu pluslourdes que lrsquoair

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Le meacutelange de meacutethane et de CO2 lorsque sa densiteacute est comprise entre 08 et 11 (caspar exemple du biogaz de meacutethanisation) nrsquoa pas tendance agrave monter sauf si satempeacuterature est plus eacuteleveacutee que celle de lrsquoair ambiant

32 Les ouvrages

La deacutemarche a consisteacute dans un premier temps agrave lister tous les ouvrages usuels en traitementdes eaux pouvant former des ATEXLe fonctionnement normal et les conditions de dysfonctionnement ont ensuite eacuteteacute eacutetudieacutees fuites de joints de vannes fuites de brides deacutefaut drsquoinertage de ventilationhellip Par exemplesur une tuyauterie contenant un combustible gaz (CH4) ou liquide (CH3OH) on regarde ce quise passe au niveau drsquoorganes mobiles susceptibles de fuirDes regravegles de bonne pratique ou des moyens de preacutevention sont alors proposeacutes permettanteacuteventuellement de deacuteclasser la zone et donc de donner un classement en zone le moinscontraignant possible Par exemple un inertage agrave lrsquoazote drsquoun silo de stockage de bouesseacutecheacutees le fait sortir de la zone 20

remarque les tailles des zones ne sont pas faciles agrave deacuteterminer car elles deacutependent denombreux facteurs comme la pression agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoeacutequipement la taille de la fuite laviscositeacute du produit La norme NF EN 60079-10 drsquoaoucirct 2003 sur le classement des zones gazdonne des meacutethodes baseacutees sur un meacutelange immeacutediat et homogegravene et ne repose pas sur deshypothegraveses physiques Neacuteanmoins en lrsquoabsence drsquoune regravegle mieux deacutefinie nous utiliseronscette norme et ses exemples (voir eacutegalement annexe B) ce qui amegravene agrave consideacuterer en regraveglegeacuteneacuterale autour des points agrave risques par exemple un presse eacutetoupe une sphegravere de 3 m derayon zone 1 ou 2Les tailles effectives des zones pourront ecirctre modifieacutees dans la mesure ougrave la taille retenue faitlrsquoobjet drsquoune eacutetude justificative speacutecifique Cette possibiliteacute sera notamment utile dans le casdrsquoeacutevaluation des classements en zone relatifs agrave une installation existante agrave mettre enconformiteacute

Liste des ouvrages usuels agrave risque ATEX

risqueRisques lieacutes agrave la preacutesence de gaz ou de liquidesPreacutetraitementsArriveacutee chambre darriveacutee CH4Reacuteception de matiegraveres de vidange et graissesTraitements biologiquesMeacutethaniseur (eaux industrielles) CH4Stockages fluides process et combustiblesMethanol eacutethanol MeOH EtOHGaz process et combustible CH4 C3H8Fioul Leacuteger Lourd si chaud

Traitement des bouesEpaississeur CH4Stockage boues eacutepaissies ou pacircteuses CH4

DigestionDigesteur CH4Chaicircne biogaz (gazolique pot purge gazomegravetre torchegraverehellip) CH4

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Incineacuteration Alimentation combustible CH4 fioulEvacuation des fumeacutees CO Divers (eacutequipements eacutelectrolytiques)Chargeur de batterie eacutelectrochlorateur H2

Risques lieacutes agrave la preacutesence de poudres organiquesCompostage Stockage du compost Compost pulveacuterulentStockage du coproduit Fines de sciureSeacutechageSeacutecheur Boue pulveacuterulenteStockage boue seacutecheacutee Boue pulveacuterulenteStockageStockages reacuteactifs pulveacuterulents CAPAutres stockages Polymegravere

(CAG )Traitement des fumeacutees filtre agrave manche CAP sorbalite

Le traduit lrsquoabsence de constatation de pheacutenomegravenes drsquoexplosion seuls des incendies onteacuteteacute rapporteacutes

Le risque CH4 est agrave geacuterer diffeacuteremment suivant la composition du biogaz qui le contient

4 CLASSEMENT ET DECLASSEMENT DES ZONES VENTILEES

Les cas usuels de zones ventileacutees sont repreacutesenteacutes ci-apregraves

Cas 1 ventilateur en zone ATEX Cas 2 ventilateur hors zone ATEX

Scheacutema 3 Scheacutema 4

Les zones marqueacutees zones 1 dans les scheacutemas ci-dessus peuvent eacutegalement ecirctre des zones 2

Zone 1

Zone1

dilution

Zone 1

Zone nonclasseacutee

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Regravegle de lrsquoart concernant la dilution Etre en deccedilagrave de la LIE du meacutethane qui est de 5 dans lrsquoair (CH4 repreacutesentant en geacuteneacuteralmoins de 50 du biogaz pauvre eacutemis) dans la plupart des cas une dilution de 20 estsuffisante pour sortir du risque drsquoexplosion mecircme en partant de meacutethane purLorsque le deacutebit de gaz explosible est connu il est possible en fonction de la sucircreteacute defonctionnement de la ventilation de deacuteclasser la zone 1 en zone 2 (ventilation permettant enfonctionnement normal de passer en dessous de la LIE) ou en zone non classeacutee si laventilation est en plus secourue par une ventilation annexe et sur le secours eacutelectriquehellip)Il est par ailleurs rappeleacute que CH4 agrave la diffeacuterence drsquoH2S est pratiquement insoluble danslrsquoeau qursquoil nrsquoest donc pas susceptible drsquoecirctre relargueacute par strippage la seule possibiliteacute derelargage massif est donc lieacutee agrave une production biologique anaeacuterobie selon une cineacutetique lente(un stockage court de quelques jours nrsquoa pas le temps drsquoenclencher massivement lameacutethanogeacutenegravese)La position des deacutetecteurs de meacutethane et des piquages de ventilation doit tenir compte de ladensiteacute du biogaz consideacutereacute par rapport agrave lrsquoair

5 FILE EAU USEE

51 Chambre darriveacutee

Lrsquointeacuterieur jusqursquoau premier joint hydraulique sera classeacute en ZONE 1 en ventilation naturelleusuelle du fait de la possibiliteacute drsquoarriveacutee inopineacutee de bulles de meacutethane ou drsquoautres produitsde combustion accidentellement rejeteacutes aux eacutegouts

Un joint hydraulique devra toujours interdire la communication directe entre le ciel gazeux dureacuteseau et la station Lrsquoeacutetancheacuteiteacute du joint sera surveilleacuteeLe classement ATEX des ouvrages attenants devra ecirctre eacutetudieacute en fonction du risque depassage du meacutethane dans ces ouvragesLes scheacutemas suivants preacutesentent les diffeacuterentes possibiliteacutes de chambres drsquoarriveacutee

Scheacutema 5

Scheacutema 6

Zone 1 Station

StationZone 1

3 m

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Scheacutema 7

Le risque darriveacutee dhydrocarbures en grande quantiteacute est agrave eacutetudier speacutecifiquement sil existe(deacutetection by pass)

Reacuteseau drsquoextraction lrsquointeacuterieur de la tuyauterie et du ventilateur est en zone 1 jusqursquoagravedilution agrave lrsquoatmosphegravere ou avec un autre courant drsquoair pollueacute non explosif agrave traiter sur ladeacutesodorisation (effet important de dilution) Le reacuteseau de ventilation aval est hors zone

52 Postes du traitement de lrsquoeau en aval

Les dispositions preacuteceacutedentes permettent de consideacuterer hors zone tout le reste de la file eau

Note en cas de meacutethanisation drsquoeffluents de type industriel tregraves concentreacutes en DCO lemeacutethaniseur sera classeacute en zone comme un digesteur agrave boue

53 Stockage couvert des eaux brutes exceacutedentaires

Le problegraveme potentiel tient agrave la non maicirctrise du temps de seacutejour dans le systegravemeLe risque gaz eacuteventuel ne peut ecirctre ducirc qursquoagrave la formation de meacutethane par les boues stagnantplusieurs semaines il est eacutequivalent agrave celui traiteacute dans le cas des stockages de boues liquides

54 Reacuteception des matiegraveres de vidange et des graisses

Le risque est agrave traiter comme en 51

Note il est rappeleacute que tout eacutequipement noyeacute est par deacutefinition hors zone explosive mais ilfaut srsquoassurer qursquoil ne peut pas se retrouver en zone 2 (ou 1) Il est alors possible drsquoeacutetablirdes consignes drsquoexploitation pour eacuteviter la preacutesence de sources drsquoinflammation (moteurarrecircteacute pas de surface chaudehellip)Sinon lrsquoeacutequipement doit ecirctre preacutevu de cateacutegorie 3 (ou 2)

6 FILE EAU POTABLE

Neacuteant (absence de risque aucune laquo filiegravereraquo ATEX identifieacutee pour les traitements usuels eneau potable) Voir cependant le sect 7 si du CAP ou de lrsquoeacutethanol est utiliseacute

Station

3 m

Zone 1

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7 STOCKAGE DES REACTIFS LIES A LA FILE EAU

Il srsquoagit essentiellement du meacutethanol (parfois de lrsquoeacutethanol) ajouteacute agrave certains traitementsbiologiques

71 Deacutepotage du meacutethanol (ou de lrsquoeacutethanol)

Il se fait agrave la pompe (embarqueacutee sur le camion ou locale) ou gravitairement le deacutepotage agravelrsquoair comprimeacute est exclu sauf preacutecautions particuliegraveresIl est situeacute agrave lrsquoexteacuterieur Une zone 2 autour du point de deacutepotage est agrave consideacuterer dans unrayon de 3 m et le long de la zone de mouvement du flexibleCamion et tuyauteries sont agrave mettre agrave la terre et on eacutevitera toute eacutetincelle eacutelectrostatique quipourrait ecirctre eacutemise par le personnel Il sera interdit de fumer ou drsquoapporter une flamme

72 Zone de reacutecupeacuteration des deacutebordements et des fuites

Elle est situeacutee autour de la connexion du camion et est geacuteneacuteralement deacutelimiteacutee par un muretUne zone 2 de 3m de large sera deacutelimiteacutee tout autour (inteacuteresse par exemple les eacutequipementsdrsquoeacuteclairage)Le parking du camion lui-mecircme est eacutegalement en zone 2 sur 3 m autour du camion

Scheacutema 8 Vue de dessus de la zone de deacutepotage

73 Reacuteservoirs

Le classement du reacuteservoir du camion est preacutevu par la reacuteglementation ADR Accord europeacuteensur le transport international des marchandises par la routeLrsquointeacuterieur de la cuve de stockage est classeacutee en zone 0 Les alentours de lrsquoeacutevent sont agrave classeren zone 1 sur un rayon de 3 m

3 m Zone 2

Zone 23m Zone 2

camion

Reacuteservoirs

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74 Salle de pompage

Elle est agrave classer en zone 2 Lrsquoarmoire eacutelectrique sera implanteacutee agrave lrsquoexteacuterieur et un deacutetecteurde vapeurs de meacutethanol sera avantageusement placeacute dans le localElle comprend des eacuteleacutements tels que la pompe de transfert et les pompes de dosage dumeacutethanol Des eacuteleacutements mobiles tel qursquoune vanne sur les tuyauteries de dosage serontavantageusement implanteacutes dans cette zone Apregraves meacutelange avec le fluide agrave traiter lrsquoeffet dedilution situe lrsquoaval hors probleacutematique ATEX car en dessous de 5 de meacutethanol dans lrsquoeaulrsquoatmosphegravere situeacutee au-dessus du meacutelange nrsquoest plus inflammable

75 Charbon Actif (CAP et CAG) et polymegraveres en poudre

Outre son utilisation en Eau Potable le CAP est parfois utiliseacute en traitement des fumeacuteesdrsquoincineacuteration (incluant les deacuteriveacutes type sorbalite)Les preacuteconisations agrave respecter concernant le stockage et la manutention sont les mecircmes quecelle convenues pour une boue seacutecheacutee Attention cependant agrave lrsquoinertage par le CO2 en casdrsquoincendie il peut y avoir agrave haute tempeacuterature une reacuteaction entre le charbon et le CO2 etcreacuteation de CO toxique et explosif

A noter que les stockages de CAG (Charbon Actif en Grains) et de polymegravere sont proposeacuteshors zone ATEX (les 50 agrave 60gm3 de fines ne sont jamais atteints)Si le stockage de charbon actif est reacutealiseacute en silo une eacutetude particuliegravere sera reacutealiseacutee

8 FILE BOUE LIQUIDES ET PATEUSES DrsquoORIGINE ORGANIQUE

81 Stockage des boues liquides

Toutes les cuves de stockage de boue primaire ou secondaire (type eacutepaississeur) sontconcerneacutees par la reacuteflexionSont situeacutees hors zone

- les stockages ouverts agrave lrsquoatmosphegravere- les stockages aeacutereacutes (type flottateur)- tous les stockages ventileacutes (meacutecaniquement ou naturellement) dans les regravegles

de lrsquoart preacuteceacutedemment eacutevoqueacutees

Ne sont donc concerneacutes et agrave placer en zone 1 que les stockages confineacutes et non suffisammentventileacutes

82 Stockage des boues pacircteuses

Une enquecircte meneacutee par lrsquoADEME 1 montre une importante diminution de la matiegravereorganique apregraves quelques mois de stockage mecircme en preacutesence de chaux la production de

1 Wiart J amp all ldquo variation de la masse et de la composition des boues chauleacutees au cours drsquoun stockage prolongeacute avanteacutepandage en agriculture ldquo in TSM Ndeg9 sept 1997

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CH4 est donc certaine compte tenu des cineacutetiques lentes mais son importance est difficile agravepreacutevoir le fait que les boues soient stabiliseacutees ne permet donc pas agrave lui seul de deacutecider queleur stockage sera hors zoneIl est donc proposeacute que soient placeacutes hors zone les stockages de boues bien ventileacutes et enzone 1 les stockages de boues confineacutes et non suffisamment ventileacutes (que les boues soient ounon stabiliseacutees)La ventilation sera consideacutereacutee comme suffisante si agrave tout moment elle permet drsquoeacutevacuer plusde meacutethane qursquoil ne risque de srsquoen produire dans le stockage

83 Digesteur

Un classement en zone 2 de lrsquointeacuterieur du digesteur est proposeacute si les proceacutedures sont tellesqursquoil nrsquoy a preacutesence drsquoATEX que lors des phases de deacutemarrage et darrecirct

Une zone 1 sera deacutefinie (3 m par deacutefaut) au-dessus du toit du digesteur autour de la soupapede respiration (ici un minimum de 5m paraicirct neacutecessaire compte-tenu de la vitesse des gazdrsquoeacutechappement) au dessus des gazomegravetre et deacutesulfuriseur aux alentours des pots de purgeavec risque drsquoeacutechappement de gaz agrave lrsquoatmosphegravere autour du compresseur si le digesteur estbrasseacute au gaz ainsi que dans tout local fermeacute contenant ce type drsquoeacuteleacutement Il est agrave noter qursquounlocal fermeacute peut passer en zone 2 par une ventilation adapteacutee et une surveillance par descapteurs de meacutethaneIl est cependant agrave noter que le classement des zones autour des pots de purges deacutepend de laconfiguration de ceux-ci Lorsqursquoil y a preacutesence drsquoun joint hydraulique reacuteguliegraverementcontrocircleacute on est en zone 2 Srsquoil peut y avoir eacutechappement de gaz directement agrave lrsquoatmosphegravere(purge manuelle sur le pot de purge sans joint hydraulique) on se retrouve alors en zone 1aux alentours de ce type de pots

Le digesteur est eacutetanche a priori et le gaz de digestion a une densiteacute de lrsquoordre de celle delrsquoair ses alentours sont hors zones sauf cas particuliers ougrave des piquages de gaz sur les paroisdu digesteur pourraient entraicircner des fuites ce qui amegravene agrave des zones 2 prises de lrsquoordre de3m de rayon

84 Incineacuteration des boues pacircteuses

Dans la mesure ougrave il y a toujours preacutesence de flamme dans un incineacuterateur agrave boue celui cinrsquoest pas du mateacuteriel ATEXNote En cas drsquoalimentation par du gaz naturel ou du biogaz les reacuteglementations appliqueacutees pourles lignes drsquoalimentation sont les mecircmes que celles deacutefinies pour les combustibles eacutequivalentsutiliseacutes en chaudiegravereOn eacutetudiera la ventilation de telle faccedilon que les fuites de gaz possibles soient dilueacutees et oninstallera des deacutetecteurs de gaz secourus et doubleacutes (voir les reacuteglementations) Si laventilation la deacutetection et les seacutecuriteacutes ne sont pas sucircres il y aura matiegravere agrave eacutetablir des zones2 autour des points de fuite eacuteventuels (sphegravere de 3 megravetres de rayon par deacutefaut autour desjoints brides sur les canalisations)

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Les eacutelectrofiltres veacutehiculent des cendres non combustibles ils ne sont pas classeacutes en zoneATEX Si une deacutetection CO amont se deacuteclenche ou srsquoil y a fuite de gaz en amont leuralimentation est interrompue

85 OVH et pyrolyse

Cas speacutecifiques non traiteacutes dans le preacutesent document agrave examiner au cas par cas par lessocieacuteteacutes qui les preacutesentent

9 FILE BOUES SECHES

Ne sont concerneacutees dans ce paragraphe que les zones avec preacutesence de boues pouvant formerdes poussiegraveres deacutefinissant les zones 20 21 ou 22Sont donc exclues les zones stockant ou convoyant des boues seacutecheacutees granuleacutees deacutefineacutees agravemoins de 02 en poids et non friablesIl est neacutecessaire de tenir compte des deacutepocircts eacuteventuels de poussiegraveres et eacutetablir des consignesde nettoyage reacutegulier de ces deacutepocircts

91 Cas particulier des boues ni pacircteuses ni segraveches

Ce domaine est celui des boues dites laquo solides raquo au sens de lrsquoarrecircteacute du 8 janvier 1998 article12 cest-agrave-dire les boues deacuteshydrateacutees qui entreposeacutees sur une hauteur de 1 megravetre formentune pente eacutegale au moins agrave 30deg Ces boues sont segraveches en surface eacutemottables elles peuventcasser en morceaux de granulomeacutetrie grossiegravere mais ne tombent pas en poussiegraveres Le risqueATEX poussiegravere nrsquoest donc pas agrave consideacuterer En revanche certaines drsquoentre elles encorehumides et contenant de la matiegravere biodeacutegradable sont suceptibles drsquoeacutevoluer drsquoune faccedilonanaeacuterobie en profondeur Le risque ATEX gaz ne peut donc ecirctre theacuteoriquement eacutecarteacute Aussile stockage de ces boues sera-t-il consideacutereacute comme un stockage de boues pacircteuses (sect 82)

92 Stockage des boues segraveches

Rappel Le risque drsquoexplosion justifiant un classement en zone ATEX est lieacute agrave la preacutesence drsquouneatmosphegravere explosive agrave base drsquoun meacutelange air poussiegravere Concregravetement il faut avoirenviron 60 g de poussiegravere par m3 drsquoair pour atteindre un tel meacutelange potentiellement explosif(crsquoest lrsquoeacutequivalent drsquoune LIE drsquoun gaz on peut eacutegalement lrsquoappeler concentration minimaleexplosive)Srsquoil y a auto-eacutechauffement du CO peut apparaicirctre rendant lrsquoatmosphegravere explosive On passerdrsquoune zone de type 2 agrave une zone non classeacutee par la mise en place drsquoun deacutetecteur de COsensible agrave des teneurs tregraves faibles (domaine du ppm) avec assurance drsquoun fonctionnement sucircrde cette deacutetectionLe classement en zone 20 21 ou 22 est lieacute agrave la freacutequence de remplissage du silo de stockagequi va conditionner la dureacutee de preacutesence drsquoune atmosphegravere poussieacutereuse

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921 Stockages ouvertsLa manutention dans ces stockages par les engins creacutee des ATEX par soulegravevement de lapoussiegravere Il convient donc de classer en zone 22 le volume de stockage malgreacute lrsquoouverturevers lrsquoexteacuterieur car on ne peut ecirctre sucircr de lrsquoabsence de concentration supeacuterieure agrave la LIE

922 Stockages fermeacutes ou partiellement ouvertsA la diffeacuterence drsquoun stockage liquide ou pacircteux un stockage ouvert sur un seul cocircteacute peut fairelrsquoobjet drsquoun classement en zone car un meacutelange explosif peut ecirctre atteint dans lrsquoatmosphegravere(mecircme sans preacutesence drsquoun tas en fin de vidange par exemple)Le cas typique est le silo

Ciel du silo (ouvert ou fermeacute)

Quelles que soient les preacuteconisations prises le ciel du silo (donc le silo entier compte tenu desvariations de niveau dans celui ci) est agrave classer

- en zone 20 srsquoil y a alimentation freacutequente en boue segraveche lors de cette opeacuterationgeacuteneacuteralement discontinue un cocircne pulveacuterulent se forme agrave une concentration pouvantcorrespondre agrave la concentration critique

- en zone 22 srsquoil y a inertage du ciel- en zone 21 dans toute autre situation intermeacutediaire

extraction en bas de siloDans la manchette drsquoeacutevacuation et dans le cocircne de deacuteversement on se situe en zone 20 (saufventilation ad hoc) Une zone 22 sera aussi deacutefinie autour de la connexion et jusqursquoau sol

923 Convoyage des boues segravechesOn peut distinguer 2 types fondamentaux de convoyage fermeacute ou capoteacute

- le transporteur pneumatique zone 20 + tuyauterie PN10 (lrsquoexplosion drsquoun meacutelange depoussiegravere est toujours infeacuterieure agrave 10 bar)

- le transporteur meacutecanique zone 20 (type godets ouverts) ou 21 (par convoyeurs agrave visavec des boues refroidies) ou 22 (type compartimenteacute) selon les preacutecautions prises agravelrsquoinstar du ciel du silo La zone 20 se justifie en effet agrave cause de la zone dedeacutechargement du godet et du risque drsquoauto-eacutechauffement par friction des godets

En appliquant une deacutepression suffisante ou un inertage ces transporteurs pourront neacuteanmoinsecirctre classeacutes hors zone2suivant la fiabiliteacute de la ventilation ou de lrsquoinertageLes moteurs exteacuterieurs des appareils agrave moins de 2 m drsquoune ouverture sont agrave classer en zone22 hors zone au-delagrave

924 Ligne de seacutechage

seacutecheurDe nombreux types peuvent ecirctre reacutepertorieacutes Les seacutecheurs indirects preacutesentent moins derisque drsquoexplosion que les seacutecheurs directs en fonctionnement normal car il nrsquoy a pas de miseen suspension de la poussiegravere et lrsquoatmosphegravere est trop pauvre en O2 (elle est quasiment

2 voir le document de la CRAM Rhocircne-Alpes SP1059 de novembre 1997 laquo preacutevention des risques drsquoexplosionde poussiegraveres dans les installations de stockage de produits combustibles solides raquo page 4 notamment

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satureacutee en vapeur drsquoeau) il peut cependant exister un risque drsquoautoeacutechauffement et deproduction de CO dans les phases transitoires et en particulier durant lrsquoarrecirct pouvant ameneragrave une ATEX La preacutesence de ce risque est agrave eacutetudier dans chaque cas speacutecifiqueDans le cas de seacutecheur direct lrsquoexploitation normale ne conduit pas agrave une atmosphegravereexplosive dans le cas usuel de deacutefaut drsquooxygegravene (lt 8) dans le gaz transporteurLrsquoapproche est donc la mecircme que pour lrsquointeacuterieur du digesteur le combustible est preacutesent enabondance mais le comburant est rare ou absent (mais cela nrsquoexclue pas eacutevidemment lesrisques de pyrolyse)Lors des deacutemarrages et des arrecircts on peut se trouver en preacutesence drsquoune atmosphegraverepoussieacutereuse non suffisamment inerteacutee (deacutemarrage) et risquant de srsquoeacutechauffer (arrecirctprolongeacute) Il convient donc drsquoecirctre prudent et de classer en zone 22 tout ou partie du seacutecheurdirect et la partie aval du seacutecheur indirect des dispositions eacutetant prises pour eacuteviter la preacutesencedrsquoune ATEX au deacutemarrage et agrave larrecirctLors dun arrecirct intempestif le CO formeacute par lrsquoauto-eacutechauffement du produit reacutesiduel peut ecirctreagrave lrsquoorigine drsquoune explosion agrave lrsquoouverture du seacutecheur (retour drsquoexpeacuterience drsquoaccident) Il estneacutecessaire de bien traiter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute des seacutecheurs et de prendre des mesurestechniques etou organisationnelles pour ne pas classer en zone 2 et ne pas courir de risque

cyclone (seacuteparation particules gaz ndash vapeur) cyclo-filtre et filtre en sortie du seacutecheurLrsquointeacuterieur est proposeacute en zone 21 ainsi que lrsquoeacutecluse de soutirage de la poussiegravere segraveche Lecyclone doit ecirctre eacutequipeacute drsquoun eacutevent atmospheacuterique (eacutevacue la flamme agrave lrsquoatmosphegravere) ou drsquounsuppresseur drsquoexplosion qui eacutetouffe la flamme de lrsquoexplosionEvacuation de la poussiegravere sous eacutecluse voir classification des transporteurs mecircmedisposition (zone 20 en pneumatiquehellip)

925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri desparticules) et des granulateursbroyeurs

Ces eacutequipements sont agrave classer en zone 20Lrsquoinstallation sera eacutequipeacutee drsquoun eacutevent de toiture (clapet drsquoexplosion + dispositif eacutevacuant laflamme de lrsquoexplosion eacuteventuelle) A deacutefaut on installera un suppresseur drsquoexplosion

Note toutes les masses meacutetalliques doivent ecirctre agrave la terre et mises en eacutequipotentialiteacute

926 Treacutemie de stockage des finesLes preacuteconisations sont identiques agrave celles concernant le stockage en silo (donc zone 20) Lazone pourra ecirctre classeacutee en 21 ou 22 srsquoil y a mise en place drsquoun refroidissement drsquounesurveillance de CO avec inertage sur alarme gaz ou srsquoil y a inertage permanent

927 Local de seacutechageLrsquoexploitant doit se conformer agrave un nettoyage peacuteriodique de son installation pour eacuteviter toutdeacutepocirct de poussiegravere Dans ces conditions le local est hors zone agrave lrsquoexception drsquoune zone de2 m autour de la verticale des points de sortie de la poussiegravere ou autres ouvertures qui sera enzone 22 (mecircme approche que celle concernant les ouvertures sur les convoyeurs)

93 Compost

Dans le cas usuel drsquoun stockage exteacuterieur sur dalle ou casier trois cocircteacutes le compostage serahors zone le risque eacutetant plutocirct un risque incendie

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Il nrsquoy a pas de risque CH4 dans le cas du compostLe risque poussiegravere nrsquoest pas non plus preacutesent dans les cas usuels de compostage du fait dutaux drsquohumiditeacute important Si la concentration en poussiegraveres peut deacutepasser 60 gm3 on traitera le cas compost

comme celui drsquoune boue segraveche en tenant compte des possibiliteacutes eacuteventuelles drsquoauto-eacutechauffement lieacute au compostage

Si le stockage de compost est tregraves sec il y a un risque drsquoauto-eacutechauffement lieacute soit agravela tempeacuterature initiale du stockage soit agrave la tempeacuterature atteinte par fermentation et agravela taille du stockage Ce risque devra ecirctre eacutevalueacute et traiteacute

Les risques H2S et NH3 ne sont pas consideacutereacutes dans la mesure ougrave le risque du agrave leur toxiciteacuteaura imposeacute de les traiter bien avant qursquoils nrsquoaient atteint leur LIE

10 ELEMENTS PERIPHERIQUES

101 Chaufferies

La chaufferie est un local ougrave il y a preacutesence de flamme permanente et ougrave lorsqursquoil y adeacutetection gaz il y a arrecirct des eacutequipements La chaufferie sera conccedilue suivant les regravegles de lartde conception des chaufferies On pourra notamment se reacutefeacuterer par analogie agrave larrecircteacute 2910 declassement ICPE des installations de combustion supeacuterieures agrave 2 MwattsLes points de fuite eacuteventuelle de combustible font lobjet dun classement en zone 2 dont ladimension deacutepend de la pression du gaz dans la tuyauterie (voir annexe B)Si le local chaufferie est attenant agrave une zone 2 sa conception sera faite suivant lrsquoun des deuxscheacutemas suivants une ouverture sur la zone 2 ne se fera que par lrsquointermeacutediaire drsquoun sascontrocircleacute (ouverture des deux portes agrave la fois impossible ou interdite) et la prise drsquoair deventilation sera faite sur une zone non classeacutee

Entreacutee ventilation

cas 1les ouvertures du local se font surlhors zone le local est hors zone

cas 2 1 ou plusieurs ouvertures du local sefont sur une zone Sas obligatoire

Zone 2 Zone 2

Scheacutema 9 Scheacutema 10

1011 Cas de lrsquohuile thermiqueCrsquoest un liquide dont le point eacuteclair est tregraves haut A ce titre lrsquohuile thermique ne devrait pasecirctre prise en compte comme geacuteneacuterant une ATEX par contre lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute tiendracompte de la tempeacuterature des canalisations si celles-ci sont ameneacutees agrave recevoir des deacutepocircts depoussiegraveresSi le risque drsquoaeacuterosol ne peut pas ecirctre eacutecarteacute (fuite sous pression de lrsquohuile) il conviendra declasser en zone 2 les volumes atteints par ces aeacuterosols

Zone 2 Zone 2

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102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

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TABLE DES MATIERES

Glossaire1 But du document32 Deacutemarche drsquoapplication de la reacuteglementation ATEX5

21 La reacuteglementation ATEX522 Deacutefinition drsquoune Atmosphegravere Explosive (ATEX)623 Deacutefinition drsquoune ATEX laquo dangereuse raquo 624 Classement des ATEX dangereuses 7

241 ATEX gazeuses7242 ATEX poussieacutereuses 7

25 Signalisation826 Mateacuteriel (eacutelectrique et non eacutelectrique)827 La deacutemarche drsquoeacutevaluation des risques 928 Mesures de preacutevention type 11

281 Mesures techniques 11282 Mesures organisationnelles11

3 les produits et les ouvrages agrave lrsquoorigine drsquoATEX 1131 Les produits1132 Les ouvrages12

Liste des ouvrages usuels agrave risque ATEX124 Classement et deacuteclassement des zones ventileacutees135 File eau useacutee 14

51 Chambre darriveacutee1452 Postes du traitement de lrsquoeau en aval1553 Stockage couvert des eaux brutes exceacutedentaires1554 Reacuteception des matiegraveres de vidange et des graisses15

6 File eau potable157 Stockage des reacuteactifs lieacutes agrave la file eau16

71 Deacutepotage du meacutethanol (ou de lrsquoeacutethanol)1672 Zone de reacutecupeacuteration des deacutebordements et des fuites 1673 Reacuteservoirs1674 Salle de pompage1775 Charbon Actif (CAP et CAG) et polymegraveres en poudre 17

8 File boue liquides et pateuses drsquoorigine organique1781 Stockage des boues liquides1782 Stockage des boues pacircteuses1783 Digesteur 1884 Incineacuteration des boues pacircteuses 1885 OVH et pyrolyse19

9 file boues segraveches 1991 Cas particulier des boues ni pacircteuses ni segraveches1992 Stockage des boues segraveches 19

921 Stockages ouverts20922 Stockages fermeacutes ou partiellement ouverts 20923 Convoyage des boues segraveches 20924 Ligne de seacutechage 20925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri des particules) etdes granulateursbroyeurs21

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926 Treacutemie de stockage des fines 21927 Local de seacutechage 21

93 Compost 2110 Eleacutements peacuteripheacuteriques 22

101 Chaufferies 221011 Cas de lrsquohuile thermique22

102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs) 2311 Equipements chaudronneacutes2312 Bibliographie 24Annexe A quelques proprieacuteteacutes des principaux produits explosibles25Annexe B Deacutetermination des volumes drsquoATEX26

GLOSSAIRE

ATEX atmosphegravere explosive meacutelange de gaz de vapeurs ou de poussiegraveres inflammablesdans lrsquoairGRANULOMETRIE diamegravetre moyen des particules de poussiegraveres mesureacutee habituellement agravelrsquoaide drsquoun granulomegravetre laser ou deacutetermineacutee par tamisage Le risque drsquoexplosion estconsideacutereacute lorsque le diamegravetre des particules est infeacuterieur agrave 300 micronsLIE limite infeacuterieure drsquoexplosiviteacute concentration minimale de gaz ou de poussiegraveres danslrsquoair au-dessous de laquelle il ne peut y avoir drsquoexplosionLSE limite supeacuterieure drsquoexplosiviteacute concentration maximale de gaz ou de poussiegraveres danslrsquoair au-dessus de laquelle il ne peut y avoir drsquoexplosionPOINT ECLAIR tempeacuterature minimale agrave laquelle un liquide donne suffisamment de vapeurscapables de srsquoenflammer La deacutetermination se fait en coupelle ouverte ou fermeacuteeTAI tempeacuterature drsquoauto-inflammation dans des conditions drsquoessais speacutecifieacutees tempeacuteraturela plus basse drsquoune surface chaude au contact de laquelle un meacutelange combustiblecomburantsrsquoenflamme spontaneacutement Pour les poussiegraveres il existe une TAI en nuage et une TAI encoucheEMI eacutenergie minimale drsquoinflammation minimum drsquoeacutenergie drsquoune eacutetincelle normaliseacutee quienflamme un meacutelange comburantcombustibleDENSITE (drsquoun gaz par rapport agrave lrsquoair) rapport entre la masse volumique du gaz ou de lavapeur et celle de lrsquoair dans les mecircmes conditions de tempeacuterature et de pressionKST coefficient drsquoexplosion de poussiegraveres vitesse maximale de monteacutee en pressionmultiplieacutee par la racine cubique du volume du reacutecipient lors des essais drsquoexplosion dumeacutelange comburantcombustible le plus reacuteactifKG coefficient drsquoexplosion de gaz vitesse maximale de monteacutee en pression multiplieacutee par laracine cubique du volume du reacutecipient lors des essais drsquoexplosion du meacutelangecomburantcombustible le plus reacuteactifPMAX pression maximale drsquoexplosion pression maximale (mesureacutee en geacuteneacuteral par rapport agravela pression atmospheacuterique) atteinte dans un reacuteservoir fermeacute lors de lrsquoexplosion du meacutelangecomburantcombustible le plus reacuteactifCLO concentration limite en oxygegravene valeur en-dessous de laquelle il nrsquoy a plus assezdrsquooxygegravene pour assurer la transmission de lrsquoinflammation dans un meacutelange donneacute

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1 BUT DU DOCUMENT

Les dispositions de la reacuteglementation ATEX issues des directives europeacuteennes 199992CEdu 161299 et 949CE du 230394 sont maintenant totalement transposeacutees en droit franccedilaisapplicables depuis le 1er juillet 2003

Ces dispositions fixent les prescriptions minimales de seacutecuriteacute et de protection de la santeacutepour les travailleurs susceptibles drsquoexposition au risque drsquoATEX et les exigences essentiellesde seacutecuriteacute pour les appareils et systegravemes de protection destineacutes agrave ecirctre utiliseacutes en ATEX

La Directive 199992CE traite des obligations de lrsquoemployeur Le terme laquo employeur raquo estdeacutefini dans la Directive du 12 juin 1989 Directive dont est issue la Directive 19992CE laquo employeur toute personne physique ou morale qui est titulaire de la relation de travail avecle travailleur et qui a la responsabiliteacute de lrsquoentreprise ou de lrsquoeacutetablissement raquoNeacuteanmoins le deacutecret 1554 preacutecise que les eacutetablissements doivent ecirctre conccedilus et reacutealiseacutes defaccedilon agrave pouvoir ecirctre exploiteacutes conformeacutement aux dispositions de la reacuteglementation ATEXLes entreprises en charge de la conception et de la reacutealisation des usines fournies doiventdonc srsquoassurer de la compatibiliteacute des installations et eacutequipements qursquoelles fournissent avecles dispositions de la reacuteglementation ATEX

Le preacutesent guide a donc eacuteteacute eacutetabli par le SNITER et le SIEP pour aider les entreprisesadheacuterant agrave ces syndicats agrave reacutepondre aux nouvelles dispositions du Code du Travail en matiegraverede preacutevention des risques lieacutes aux Atmosphegraveres Explosives en ce qui concerne la conceptionet la reacutealisation des usines de traitement drsquoeaux useacutees ou drsquoeau de consommation qursquoelles sontameneacutees agrave fournir

Ce guide ne remplace pas lrsquoobligation drsquoune analyse de risques complegravete pour chaquenouveau site mais il permet de gagner du temps dans cette eacutetude

Ce guide eacutetabli avec le support de speacutecialistes drsquoentreprises du SIEP et du SNITER a faitlrsquoobjet drsquoune validation et drsquoune synthegravese par lrsquoINERIS

Ont notamment participeacute agrave lrsquoeacutelaboration de ce document

Antoinette Accorsi INERIS Expert en Seacutecuriteacute desProceacutedeacutes

antoinetteaccorsiinerisfr

Patrick Binot SNITER Preacutesident de lacommission technique

patbinotwanadoofr

Philippe Bour STEREAU Ingeacutenieur daffairesreacutealisation

pbourstereaufr

Joseacute Canonne DEGREMONT Responsable seacutecuriteacute josecanonneondeo-degremontcom

Eric Guibelin OTV Expert boues ericguibelingenerale-des-eauxnet

Roland Loumldel INERIS Expert en Seacutecuriteacute desProceacutedeacutes

rolandlodelinerisfr

Jacques Schlaefflin OTV Responsable seacutecuriteacute jschlaefflinotvfr

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Le preacutesent guide propose une position commune des constructeurs drsquousines de traitementdrsquoeau (eaux useacutees eau potable boues) face agrave la probleacutematique ATEX en identifiant pourchacune des grandes eacutetapes classiques du traitement de lrsquoeau

les postes de traitement preacutesentant des risques ATEX le deacutecoupage des zones dangereuses en zones de type 012 pour les gaz et vapeurs et 20

21 22 pour les poussiegraveres

Apregraves un court exposeacute de la deacutemarche drsquoapplication de la reacuteglementation ATEX le documentpropose pour les principaux ouvrages la deacutefinition des zones ATEX issue drsquoune analyse desrisques

La deacutefinition des zones nrsquoexclut pas la deacutemarche indispensable consistant agrave envisager desmesures de preacutevention de deacutetection et de protection

Des classements en zones diffeacuterents de ceux proposeacutes et des dimensions de zones ATEX plusfaibles que celles proposeacutees par deacutefaut dans le preacutesent document peuvent ecirctre retenuslorsqursquoils sont justifieacutes par des eacutetudes speacutecifiques (voir annexe B par exemple)

Les eacutequipements moins courants ou speacutecifiques drsquoune entreprise particuliegravere ou dontlrsquoanalyse de risques ne peut ecirctre geacuteneacuteraliseacutee nrsquoont pas eacuteteacute retenus dans ce document

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2 DEMARCHE DrsquoAPPLICATION DE LA REGLEMENTATION ATEX

21 La reacuteglementation ATEX

Les deux Directives ATEX 949CE et 199992CE deacutefinissent les exigences en matiegravere deseacutecuriteacute face au risque drsquoexplosion La Directive 9992CE srsquoapplique agrave lrsquoexploitant mais leconstructeur a lrsquoobligation de preacutevoir le mateacuteriel adapteacute (marquage Ex du groupe idoine) leclassement en zone retenu doit donc ecirctre deacutefini lors de la conception

La directive 199992CE donne les laquo prescriptions minimales visant agrave ameacuteliorer la protectionen matiegravere de seacutecuriteacute et de santeacute des travailleurs susceptibles decirctre exposeacutes au risquedatmosphegraveres explosives raquo Elle relegraveve de la directive cadre 89391CEE sur laquo lrsquoameacuteliorationde la santeacute et de la seacutecuriteacute des travailleurs au travail raquoLa directive 199992CE est transposeacutee en droit franccedilais en ce qui concerne les employeurspar un deacutecret paru au JORF ndeg303 du 29 deacutecembre 2002 et trois arrecircteacutes des 8 et 28 juillet2003

- le deacutecret ndeg2002-1553 du 24 deacutecembre 2002 relatif aux dispositions concernant lapreacutevention des explosions applicables aux lieux de travail et modifiant le chapitre II dutitre III du livre II du code du travail

- lrsquoarrecircteacute du 8 juillet 2003 compleacutetant lrsquoarrecircteacute du 4 novembre 1993 relatif agrave la signalisationde seacutecuriteacute et de santeacute au travail

- lrsquoarrecircteacute du 8 juillet 2003 relatif agrave la protection des travailleurs susceptibles drsquoecirctreexposeacutes agrave une atmosphegravere explosive

- lrsquoarrecircteacute du 28 juillet 2003 relatif aux conditions drsquoinstallation des mateacuteriels eacutelectriquesdans les emplacements ougrave des atmosphegraveres explosives peuvent se preacutesenter et lacirculaire DRT ndeg11 du 6 aoucirct 2003 commentant cet arrecircteacute

Cette reacuteglementation a eacuteteacute compleacuteteacutee au niveau franccedilais par un deacutecret concernant lesmaicirctres drsquoouvrage

- le deacutecret ndeg2002-1554 du 24 deacutecembre 2002 relatif aux dispositions concernant lapreacutevention des explosions que doivent observer les maicirctres drsquoouvrage lors de laconstruction des lieux de travail et modifiant le chapitre V du titre III du livre II du codedu travail

La reacuteglementation ATEX impose agrave lemployeur deacutevaluer sil y a risque dexplosion et si cerisque existe de prendre des mesures techniques et organisationnelles pour empecirccher la formation datmosphegraveres explosibles ou si cela nest pas possible preacutevenir leur inflammation ou en cas dimpossibiliteacute reacuteduire les effets de lexplosion agrave un niveau suffisant pour que les travailleurs nrsquoen

subissent pas de preacutejudiceLemployeur est tenu de classer ses emplacements agrave risque dexplosion et dy installer lesappareils adapteacutes Cette exigence srsquoapplique agrave tous les appareils qursquoils soient eacutelectriquesou non eacutelectriques

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Un laquo document relatif agrave la protection contre les explosions raquo doit ecirctre eacutetabli par lemployeuravant le deacutemarrage des installations tenu agrave jour et inteacutegreacute dans son laquo Document Unique raquoIl doit en particulier informer sur la deacutetermination et lrsquoeacutevaluation des risques drsquoexplosion les mesures de preacutevention et de protection le classement en zones les emplacements et eacutequipements non dangereux mais qui contribuent agrave la sucircreteacute des

appareils situeacutes dans les emplacements dangereux la surveillance de la seacutecuriteacute des lieux et des eacutequipements y compris les dispositifs

drsquoalarme la liste des travaux soumis agrave autorisation les dispositions pour que les eacutequipements soient utiliseacutes en toute seacutecuriteacute (instructions

eacutecrites de lrsquoemployeur) les mesures de coordination si plusieurs entreprises sont preacutesentes sur les lieux de travail

Pour la reacutedaction de ce document lemployeur sappuie sur les eacuteleacutements fournis par leconcepteur

Par ailleurs les travailleurs appeleacutes agrave travailler dans ces zones doivent avoir reccedilu uneformation

22 Deacutefinition drsquoune Atmosphegravere Explosive (ATEX)

Une ATEX est laquoun meacutelange avec lrsquoair dans les conditions atmospheacuteriques de substancesinflammables sous forme de gaz vapeurs brouillards ou poussiegraveres dans lequel apregravesinflammation la combustion se propage agrave lrsquoensemble du meacutelange non brucircleacute raquo

Il est agrave remarquer que lrsquoATEX peut exister en milieu ouvert son inflammation creacuteera essentiellement un effet thermique en milieu fermeacute son inflammation creacuteera des effets thermiques et des effets de

surpression

Pour que lrsquoinflammation se propage il faut que la concentration soit comprise entre deuxvaleurs la LIE et la LSE limites infeacuterieures et supeacuterieures drsquoinflammabiliteacute

Exemples meacutethane LIE=5vv LSE=15vv (pourcentage volumique dans lrsquoair)poussiegraveres LIE de lrsquoordre de 50gm3 LSE tregraves eacuteleveacutee en geacuteneacuteral de plusieurs kgm3

Pour qursquoune poussiegravere soit explosive il faut de plus que sa granulomeacutetrie soitinfeacuterieure agrave une valeur de lrsquoordre de 300 microns (03 mm)

23 Deacutefinition drsquoune ATEX laquo dangereuse raquo

Pour classer les ATEX en zones il faut qursquoelles soient dangereuses laquo un emplacement dangereux au sens du preacutesent arrecircteacute (du 8 juillet 2003) est un emplacementougrave il est probable qursquoune atmosphegravere explosive puisse se preacutesenter en quantiteacutes telles que des

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preacutecautions speacuteciales sont neacutecessaires en vue de proteacuteger la seacutecuriteacute et la santeacute des travailleursconcerneacutes raquo

Pour deacutecider de la preacutesence drsquoune zone ATEX agrave classer il faut donc eacutevaluer les risques pourles travailleurs lieacutes agrave cette ATEX ce qui veut dire eacutetudier les conseacutequences de soninflammation en tant que dommages aux travailleurs

Srsquoil est neacutecessaire de proteacuteger les travailleurs en prenant des preacutecautions speacuteciales alorslrsquoATEX est dangereuse et il est neacutecessaire de deacutefinir une zone comme expliqueacute dans ce quisuit

24 Classement des ATEX dangereuses

241 ATEX gazeusesPour les atmosphegraveres explosives constitueacutees de gaz et vapeurs inflammables les deacutefinitionsdes zones donneacutees par la directive sont les suivantes

ZZoonnee 00EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd eesstt pprreacuteeacutesseenntt eenn ppeerrmmaanneennccee oouuppeennddaanntt ddee lloonngguueess ppeacuteeacuterriiooddeess oouu ffrreacuteeacuteqquueemmmmeennttZZoonnee 11EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd eesstt ssuusscceeppttiibbllee ddee ssee pprreacuteeacutesseenntteerrooccccaassiioonnnneelllleemmeenntt eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaallZZoonnee 22EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd nnrsquorsquoeesstt ppaass ssuusscceeppttiibbllee ddee sseepprreacuteeacutesseenntteerr eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall oouu ssii eellllee ssee pprreacuteeacutesseennttee nneacuteeacuteaannmmooiinnss nn rsquorsquoeesstt qquuee ddee ccoouurrtteedduurreacuteeacuteeeCes deacutefinitions sont reprises pour les gaz et vapeurs dans la norme NF EN 60079-10 quispeacutecifie le classement des zones dangereuses dans lesquelles des risques dus agrave des gaz ouvapeurs inflammables peuvent apparaicirctre afin de permettre le choix et lrsquoinstallation correctsde mateacuteriel utilisable dans de telles zones dangereuses

242 ATEX poussieacutereusesPour les atmosphegraveres explosives constitueacutees de poussiegraveres inflammables les deacutefinitions deszones donneacutees par la directive sont les suivantes

ZZoonnee 2200EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess eesstt pprreacuteeacutesseenntt eenn ppeerrmmaanneennccee oouuppeennddaanntt ddee lloonngguueess ppeacuteeacuterriiooddeess oouu ffrreacuteeacuteqquueemmmmeennttZZoonnee 2211EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess eesstt ssuusscceeppttiibbllee ddee ssee pprreacuteeacutesseenntteerrooccccaassiioonnnneelllleemmeenntt eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall

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ZZoonnee 2222EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess nnrsquorsquoeesstt ppaass ssuusscceeppttiibbllee ddee sseepprreacuteeacutesseenntteerr eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall oouu ssii eellllee ssee pprreacuteeacutesseennttee nneacuteeacuteaannmmooiinnss nn rsquorsquoeesstt qquuee ddee ccoouurrtteedduurreacuteeacuteeeLLeess ccoouucchheess ddeacuteeacuteppocircocircttss eett ttaass ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess ddooiivveenntt ecircecircttrree ttrraaiitteacuteeacutess ccoommmmee ttoouutt aauuttrreessoouurrccee ssuusscceeppttiibbllee ddee ffoorrmmeerr uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivveeCes deacutefinitions sont reprises pour les poussiegraveres dans la norme NF EN 50281-3 qui speacutecifiele classement des zones dangereuses dans lesquelles des risques dus agrave des poussiegraveresinflammables peuvent apparaicirctre afin de permettre le choix et lrsquoinstallation corrects demateacuteriel utilisable dans de telles zones dangereuses

25 Signalisation

Il est agrave noter que la reacuteglementation demande la signalisation lorsque cela est neacutecessaire desemplacements agrave risque dexplosion par le panneau suivant

26 Mateacuteriel (eacutelectrique et non eacutelectrique)

Le mateacuteriel installeacute apregraves le 01072003 dans ces zones doit ecirctre conforme agrave la directive949CE crsquoest-agrave-dire que

- en zone 0 ou 20 le mateacuteriel devra ecirctre de cateacutegorie 1- en zone 1 ou 21 il devra ecirctre de cateacutegorie 2- en zone 2 ou 22 il devra ecirctre de cateacutegorie 3

Cette cateacutegorie sera mentionneacutee sur le marquage du mateacuteriel qui respectera les regraveglessuivantes

II 2 GMateacuteriel conforme agrave la

directive 949CE

Groupe II industrie desurface

G zone gazD zone poussiegravere

Cateacutegorie du mateacuteriel(12 ou 3)

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27 La deacutemarche drsquoeacutevaluation des risques

Le classement de zones repose sur la recherche des ATEX de leur dangerositeacute puis de leurfreacutequence drsquoapparition et de leur dureacutee de preacutesenceLa deacutemarche preacuteconiseacutee srsquoappuie sur le Guide Europeacuteen drsquoapplication de la Directive Elle estillustreacutee par le logigramme suivant

Scheacutema 1

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Il nrsquoest pas preacuteciseacute dans les textes reacuteglementaires quels sont les sceacutenarios agrave consideacuterer pourrechercher les ATEX Mais en remontant agrave la filiation des textes europeacuteens il est clair qursquouneeacutevaluation des risques se fait dans toutes les conditions de fonctionnement et dedysfonctionnement preacutevisibles Il est recommandeacute de reacutefleacutechir en tenant compte en particulierdu retour drsquoexpeacuterience sur les incidents et accidents connus de la professionCeci amegravene lors de lrsquoeacutevaluation des risques ATEX agrave examiner tous les sceacutenarios possibles depreacutesence drsquoATEX en conditions normales de fonctionnement et en dysfonctionnement lamaintenance eacutetant consideacutereacutee comme un fonctionnement normalAinsi le classement de zones est issu de la deacutemarche que nous reacutesumons par le logigrammesuivant eacutetant entendu que le classement de zones neacutecessaire au choix du mateacuteriel eacutelectriqueet non eacutelectrique nrsquoexclut pas de compleacuteter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute par une deacutemarche depreacutevention et de protectionLa deacutetermination des zones autour des eacutequipements des chapitres suivants reacutesulte de lapremiegravere partie de lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute dessineacutee en bleu sur le logigramme Il reste agrave effectuerla seconde partie du travail partie en rouge etou italique

Scheacutema 2

Mesures depreacutevention

Preacutesence desourcesdrsquoinflammation

Mesures deprotection

Adeacutequationdu mateacuteriel

Evaluation qualitative ousemi-quantitative des risques

FIN

non

oui

ATEX dangereuses

Classement de zones

Mesuresorganisationnellesou techniques

oui

non

oui

non

non

ATEX maintenance

Fonctionnement normal

Dysfonctionnementcourant

Dysfonctionnement rare

oui

deacutemarrage

maintenance

arrecirct

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28 Mesures de preacutevention type

Il est proposeacute ci-dessous une liste non exhaustive de mesures de preacutevention

281 Mesures techniques adeacutequation du mateacuteriel aux zones mateacuterialisation des zones et signalisation

282 Mesures organisationnelles interdiction de sources drsquoinflammation par points chauds interdiction de fumerhellip limitation des deacuteplacements dans les zones dangereuses permis de travaux formation du personnel (qursquoest-ce qursquoune ATEX origine et conseacutequence drsquoune

explosion preacutevention et protection)

3 LES PRODUITS ET LES OUVRAGES A LrsquoORIGINE DrsquoATEX

31 Les produits

Concregravetement au niveau du traitement des eaux le risque drsquoexplosion apparaicirct lorsque sontpreacutesents

- des gaz ou des liquides pouvant former des vapeurs inflammables biogazcombustibles ou reacuteactifs liquides (fuel gaz meacutethanol preacuteparation du bioxyde dechlore gaz drsquoeacutelectrochlorateurs)

- des poussiegraveres de taille infeacuterieure agrave 300 microns boues seacutecheacutees CAP (charbonpulveacuteriseacute) eacuteventuellement polymegraveres

note Concernant les gaz eacutemis H2S nrsquoest pas consideacutereacute comme un gaz susceptible de former desATEX dangereuses car sa LIE est de 4vv bien supeacuterieure agrave la teneur toxiqueIl en va de mecircme pour lrsquoammoniac (LIE=16)Leur toxiciteacute imposera en effet de deacutetecter leur preacutesence et de proteacuteger les travailleurs bienavant drsquoatteindre des concentrations explosives La preacutevention et la protection contre lerisque toxique eacutetant consideacutereacutee comme reacutealiseacutees il ne devrait pas exister drsquoATEX H2S ni NH3dans les locaux avec preacutesence de personnel Ces deux gaz ne seront donc pas eacutetudieacutes dans lepreacutesent documentNote dans les proceacutedeacutes utilisant NH3 ou NH4OH concentreacute pour chloramination ajouts denutriments neutralisation ou encore chaulage des boues les ouvrages peuvent preacutesenter desconcentrations accidentelles importantes et le risques speacutecifique devra ecirctre eacutetudieacute et srsquoilexiste traiteacuteRemarque Le meacutethane est plus leacuteger que lrsquoair il a donc une tendance naturelle agrave monter et

srsquoaccumuler en partie haute ou il devra ecirctre repris ou eacutevacueacute Les vapeurs de meacutethanolont une densiteacute voisines de celle de lrsquoair et ont donc plutocirct tendance agrave se meacutelanger oustagner en partie basse La tendance est la mecircme avec les vapeurs drsquoeacutethanol un peu pluslourdes que lrsquoair

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Le meacutelange de meacutethane et de CO2 lorsque sa densiteacute est comprise entre 08 et 11 (caspar exemple du biogaz de meacutethanisation) nrsquoa pas tendance agrave monter sauf si satempeacuterature est plus eacuteleveacutee que celle de lrsquoair ambiant

32 Les ouvrages

La deacutemarche a consisteacute dans un premier temps agrave lister tous les ouvrages usuels en traitementdes eaux pouvant former des ATEXLe fonctionnement normal et les conditions de dysfonctionnement ont ensuite eacuteteacute eacutetudieacutees fuites de joints de vannes fuites de brides deacutefaut drsquoinertage de ventilationhellip Par exemplesur une tuyauterie contenant un combustible gaz (CH4) ou liquide (CH3OH) on regarde ce quise passe au niveau drsquoorganes mobiles susceptibles de fuirDes regravegles de bonne pratique ou des moyens de preacutevention sont alors proposeacutes permettanteacuteventuellement de deacuteclasser la zone et donc de donner un classement en zone le moinscontraignant possible Par exemple un inertage agrave lrsquoazote drsquoun silo de stockage de bouesseacutecheacutees le fait sortir de la zone 20

remarque les tailles des zones ne sont pas faciles agrave deacuteterminer car elles deacutependent denombreux facteurs comme la pression agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoeacutequipement la taille de la fuite laviscositeacute du produit La norme NF EN 60079-10 drsquoaoucirct 2003 sur le classement des zones gazdonne des meacutethodes baseacutees sur un meacutelange immeacutediat et homogegravene et ne repose pas sur deshypothegraveses physiques Neacuteanmoins en lrsquoabsence drsquoune regravegle mieux deacutefinie nous utiliseronscette norme et ses exemples (voir eacutegalement annexe B) ce qui amegravene agrave consideacuterer en regraveglegeacuteneacuterale autour des points agrave risques par exemple un presse eacutetoupe une sphegravere de 3 m derayon zone 1 ou 2Les tailles effectives des zones pourront ecirctre modifieacutees dans la mesure ougrave la taille retenue faitlrsquoobjet drsquoune eacutetude justificative speacutecifique Cette possibiliteacute sera notamment utile dans le casdrsquoeacutevaluation des classements en zone relatifs agrave une installation existante agrave mettre enconformiteacute

Liste des ouvrages usuels agrave risque ATEX

risqueRisques lieacutes agrave la preacutesence de gaz ou de liquidesPreacutetraitementsArriveacutee chambre darriveacutee CH4Reacuteception de matiegraveres de vidange et graissesTraitements biologiquesMeacutethaniseur (eaux industrielles) CH4Stockages fluides process et combustiblesMethanol eacutethanol MeOH EtOHGaz process et combustible CH4 C3H8Fioul Leacuteger Lourd si chaud

Traitement des bouesEpaississeur CH4Stockage boues eacutepaissies ou pacircteuses CH4

DigestionDigesteur CH4Chaicircne biogaz (gazolique pot purge gazomegravetre torchegraverehellip) CH4

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Incineacuteration Alimentation combustible CH4 fioulEvacuation des fumeacutees CO Divers (eacutequipements eacutelectrolytiques)Chargeur de batterie eacutelectrochlorateur H2

Risques lieacutes agrave la preacutesence de poudres organiquesCompostage Stockage du compost Compost pulveacuterulentStockage du coproduit Fines de sciureSeacutechageSeacutecheur Boue pulveacuterulenteStockage boue seacutecheacutee Boue pulveacuterulenteStockageStockages reacuteactifs pulveacuterulents CAPAutres stockages Polymegravere

(CAG )Traitement des fumeacutees filtre agrave manche CAP sorbalite

Le traduit lrsquoabsence de constatation de pheacutenomegravenes drsquoexplosion seuls des incendies onteacuteteacute rapporteacutes

Le risque CH4 est agrave geacuterer diffeacuteremment suivant la composition du biogaz qui le contient

4 CLASSEMENT ET DECLASSEMENT DES ZONES VENTILEES

Les cas usuels de zones ventileacutees sont repreacutesenteacutes ci-apregraves

Cas 1 ventilateur en zone ATEX Cas 2 ventilateur hors zone ATEX

Scheacutema 3 Scheacutema 4

Les zones marqueacutees zones 1 dans les scheacutemas ci-dessus peuvent eacutegalement ecirctre des zones 2

Zone 1

Zone1

dilution

Zone 1

Zone nonclasseacutee

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Regravegle de lrsquoart concernant la dilution Etre en deccedilagrave de la LIE du meacutethane qui est de 5 dans lrsquoair (CH4 repreacutesentant en geacuteneacuteralmoins de 50 du biogaz pauvre eacutemis) dans la plupart des cas une dilution de 20 estsuffisante pour sortir du risque drsquoexplosion mecircme en partant de meacutethane purLorsque le deacutebit de gaz explosible est connu il est possible en fonction de la sucircreteacute defonctionnement de la ventilation de deacuteclasser la zone 1 en zone 2 (ventilation permettant enfonctionnement normal de passer en dessous de la LIE) ou en zone non classeacutee si laventilation est en plus secourue par une ventilation annexe et sur le secours eacutelectriquehellip)Il est par ailleurs rappeleacute que CH4 agrave la diffeacuterence drsquoH2S est pratiquement insoluble danslrsquoeau qursquoil nrsquoest donc pas susceptible drsquoecirctre relargueacute par strippage la seule possibiliteacute derelargage massif est donc lieacutee agrave une production biologique anaeacuterobie selon une cineacutetique lente(un stockage court de quelques jours nrsquoa pas le temps drsquoenclencher massivement lameacutethanogeacutenegravese)La position des deacutetecteurs de meacutethane et des piquages de ventilation doit tenir compte de ladensiteacute du biogaz consideacutereacute par rapport agrave lrsquoair

5 FILE EAU USEE

51 Chambre darriveacutee

Lrsquointeacuterieur jusqursquoau premier joint hydraulique sera classeacute en ZONE 1 en ventilation naturelleusuelle du fait de la possibiliteacute drsquoarriveacutee inopineacutee de bulles de meacutethane ou drsquoautres produitsde combustion accidentellement rejeteacutes aux eacutegouts

Un joint hydraulique devra toujours interdire la communication directe entre le ciel gazeux dureacuteseau et la station Lrsquoeacutetancheacuteiteacute du joint sera surveilleacuteeLe classement ATEX des ouvrages attenants devra ecirctre eacutetudieacute en fonction du risque depassage du meacutethane dans ces ouvragesLes scheacutemas suivants preacutesentent les diffeacuterentes possibiliteacutes de chambres drsquoarriveacutee

Scheacutema 5

Scheacutema 6

Zone 1 Station

StationZone 1

3 m

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Scheacutema 7

Le risque darriveacutee dhydrocarbures en grande quantiteacute est agrave eacutetudier speacutecifiquement sil existe(deacutetection by pass)

Reacuteseau drsquoextraction lrsquointeacuterieur de la tuyauterie et du ventilateur est en zone 1 jusqursquoagravedilution agrave lrsquoatmosphegravere ou avec un autre courant drsquoair pollueacute non explosif agrave traiter sur ladeacutesodorisation (effet important de dilution) Le reacuteseau de ventilation aval est hors zone

52 Postes du traitement de lrsquoeau en aval

Les dispositions preacuteceacutedentes permettent de consideacuterer hors zone tout le reste de la file eau

Note en cas de meacutethanisation drsquoeffluents de type industriel tregraves concentreacutes en DCO lemeacutethaniseur sera classeacute en zone comme un digesteur agrave boue

53 Stockage couvert des eaux brutes exceacutedentaires

Le problegraveme potentiel tient agrave la non maicirctrise du temps de seacutejour dans le systegravemeLe risque gaz eacuteventuel ne peut ecirctre ducirc qursquoagrave la formation de meacutethane par les boues stagnantplusieurs semaines il est eacutequivalent agrave celui traiteacute dans le cas des stockages de boues liquides

54 Reacuteception des matiegraveres de vidange et des graisses

Le risque est agrave traiter comme en 51

Note il est rappeleacute que tout eacutequipement noyeacute est par deacutefinition hors zone explosive mais ilfaut srsquoassurer qursquoil ne peut pas se retrouver en zone 2 (ou 1) Il est alors possible drsquoeacutetablirdes consignes drsquoexploitation pour eacuteviter la preacutesence de sources drsquoinflammation (moteurarrecircteacute pas de surface chaudehellip)Sinon lrsquoeacutequipement doit ecirctre preacutevu de cateacutegorie 3 (ou 2)

6 FILE EAU POTABLE

Neacuteant (absence de risque aucune laquo filiegravereraquo ATEX identifieacutee pour les traitements usuels eneau potable) Voir cependant le sect 7 si du CAP ou de lrsquoeacutethanol est utiliseacute

Station

3 m

Zone 1

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7 STOCKAGE DES REACTIFS LIES A LA FILE EAU

Il srsquoagit essentiellement du meacutethanol (parfois de lrsquoeacutethanol) ajouteacute agrave certains traitementsbiologiques

71 Deacutepotage du meacutethanol (ou de lrsquoeacutethanol)

Il se fait agrave la pompe (embarqueacutee sur le camion ou locale) ou gravitairement le deacutepotage agravelrsquoair comprimeacute est exclu sauf preacutecautions particuliegraveresIl est situeacute agrave lrsquoexteacuterieur Une zone 2 autour du point de deacutepotage est agrave consideacuterer dans unrayon de 3 m et le long de la zone de mouvement du flexibleCamion et tuyauteries sont agrave mettre agrave la terre et on eacutevitera toute eacutetincelle eacutelectrostatique quipourrait ecirctre eacutemise par le personnel Il sera interdit de fumer ou drsquoapporter une flamme

72 Zone de reacutecupeacuteration des deacutebordements et des fuites

Elle est situeacutee autour de la connexion du camion et est geacuteneacuteralement deacutelimiteacutee par un muretUne zone 2 de 3m de large sera deacutelimiteacutee tout autour (inteacuteresse par exemple les eacutequipementsdrsquoeacuteclairage)Le parking du camion lui-mecircme est eacutegalement en zone 2 sur 3 m autour du camion

Scheacutema 8 Vue de dessus de la zone de deacutepotage

73 Reacuteservoirs

Le classement du reacuteservoir du camion est preacutevu par la reacuteglementation ADR Accord europeacuteensur le transport international des marchandises par la routeLrsquointeacuterieur de la cuve de stockage est classeacutee en zone 0 Les alentours de lrsquoeacutevent sont agrave classeren zone 1 sur un rayon de 3 m

3 m Zone 2

Zone 23m Zone 2

camion

Reacuteservoirs

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74 Salle de pompage

Elle est agrave classer en zone 2 Lrsquoarmoire eacutelectrique sera implanteacutee agrave lrsquoexteacuterieur et un deacutetecteurde vapeurs de meacutethanol sera avantageusement placeacute dans le localElle comprend des eacuteleacutements tels que la pompe de transfert et les pompes de dosage dumeacutethanol Des eacuteleacutements mobiles tel qursquoune vanne sur les tuyauteries de dosage serontavantageusement implanteacutes dans cette zone Apregraves meacutelange avec le fluide agrave traiter lrsquoeffet dedilution situe lrsquoaval hors probleacutematique ATEX car en dessous de 5 de meacutethanol dans lrsquoeaulrsquoatmosphegravere situeacutee au-dessus du meacutelange nrsquoest plus inflammable

75 Charbon Actif (CAP et CAG) et polymegraveres en poudre

Outre son utilisation en Eau Potable le CAP est parfois utiliseacute en traitement des fumeacuteesdrsquoincineacuteration (incluant les deacuteriveacutes type sorbalite)Les preacuteconisations agrave respecter concernant le stockage et la manutention sont les mecircmes quecelle convenues pour une boue seacutecheacutee Attention cependant agrave lrsquoinertage par le CO2 en casdrsquoincendie il peut y avoir agrave haute tempeacuterature une reacuteaction entre le charbon et le CO2 etcreacuteation de CO toxique et explosif

A noter que les stockages de CAG (Charbon Actif en Grains) et de polymegravere sont proposeacuteshors zone ATEX (les 50 agrave 60gm3 de fines ne sont jamais atteints)Si le stockage de charbon actif est reacutealiseacute en silo une eacutetude particuliegravere sera reacutealiseacutee

8 FILE BOUE LIQUIDES ET PATEUSES DrsquoORIGINE ORGANIQUE

81 Stockage des boues liquides

Toutes les cuves de stockage de boue primaire ou secondaire (type eacutepaississeur) sontconcerneacutees par la reacuteflexionSont situeacutees hors zone

- les stockages ouverts agrave lrsquoatmosphegravere- les stockages aeacutereacutes (type flottateur)- tous les stockages ventileacutes (meacutecaniquement ou naturellement) dans les regravegles

de lrsquoart preacuteceacutedemment eacutevoqueacutees

Ne sont donc concerneacutes et agrave placer en zone 1 que les stockages confineacutes et non suffisammentventileacutes

82 Stockage des boues pacircteuses

Une enquecircte meneacutee par lrsquoADEME 1 montre une importante diminution de la matiegravereorganique apregraves quelques mois de stockage mecircme en preacutesence de chaux la production de

1 Wiart J amp all ldquo variation de la masse et de la composition des boues chauleacutees au cours drsquoun stockage prolongeacute avanteacutepandage en agriculture ldquo in TSM Ndeg9 sept 1997

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CH4 est donc certaine compte tenu des cineacutetiques lentes mais son importance est difficile agravepreacutevoir le fait que les boues soient stabiliseacutees ne permet donc pas agrave lui seul de deacutecider queleur stockage sera hors zoneIl est donc proposeacute que soient placeacutes hors zone les stockages de boues bien ventileacutes et enzone 1 les stockages de boues confineacutes et non suffisamment ventileacutes (que les boues soient ounon stabiliseacutees)La ventilation sera consideacutereacutee comme suffisante si agrave tout moment elle permet drsquoeacutevacuer plusde meacutethane qursquoil ne risque de srsquoen produire dans le stockage

83 Digesteur

Un classement en zone 2 de lrsquointeacuterieur du digesteur est proposeacute si les proceacutedures sont tellesqursquoil nrsquoy a preacutesence drsquoATEX que lors des phases de deacutemarrage et darrecirct

Une zone 1 sera deacutefinie (3 m par deacutefaut) au-dessus du toit du digesteur autour de la soupapede respiration (ici un minimum de 5m paraicirct neacutecessaire compte-tenu de la vitesse des gazdrsquoeacutechappement) au dessus des gazomegravetre et deacutesulfuriseur aux alentours des pots de purgeavec risque drsquoeacutechappement de gaz agrave lrsquoatmosphegravere autour du compresseur si le digesteur estbrasseacute au gaz ainsi que dans tout local fermeacute contenant ce type drsquoeacuteleacutement Il est agrave noter qursquounlocal fermeacute peut passer en zone 2 par une ventilation adapteacutee et une surveillance par descapteurs de meacutethaneIl est cependant agrave noter que le classement des zones autour des pots de purges deacutepend de laconfiguration de ceux-ci Lorsqursquoil y a preacutesence drsquoun joint hydraulique reacuteguliegraverementcontrocircleacute on est en zone 2 Srsquoil peut y avoir eacutechappement de gaz directement agrave lrsquoatmosphegravere(purge manuelle sur le pot de purge sans joint hydraulique) on se retrouve alors en zone 1aux alentours de ce type de pots

Le digesteur est eacutetanche a priori et le gaz de digestion a une densiteacute de lrsquoordre de celle delrsquoair ses alentours sont hors zones sauf cas particuliers ougrave des piquages de gaz sur les paroisdu digesteur pourraient entraicircner des fuites ce qui amegravene agrave des zones 2 prises de lrsquoordre de3m de rayon

84 Incineacuteration des boues pacircteuses

Dans la mesure ougrave il y a toujours preacutesence de flamme dans un incineacuterateur agrave boue celui cinrsquoest pas du mateacuteriel ATEXNote En cas drsquoalimentation par du gaz naturel ou du biogaz les reacuteglementations appliqueacutees pourles lignes drsquoalimentation sont les mecircmes que celles deacutefinies pour les combustibles eacutequivalentsutiliseacutes en chaudiegravereOn eacutetudiera la ventilation de telle faccedilon que les fuites de gaz possibles soient dilueacutees et oninstallera des deacutetecteurs de gaz secourus et doubleacutes (voir les reacuteglementations) Si laventilation la deacutetection et les seacutecuriteacutes ne sont pas sucircres il y aura matiegravere agrave eacutetablir des zones2 autour des points de fuite eacuteventuels (sphegravere de 3 megravetres de rayon par deacutefaut autour desjoints brides sur les canalisations)

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Les eacutelectrofiltres veacutehiculent des cendres non combustibles ils ne sont pas classeacutes en zoneATEX Si une deacutetection CO amont se deacuteclenche ou srsquoil y a fuite de gaz en amont leuralimentation est interrompue

85 OVH et pyrolyse

Cas speacutecifiques non traiteacutes dans le preacutesent document agrave examiner au cas par cas par lessocieacuteteacutes qui les preacutesentent

9 FILE BOUES SECHES

Ne sont concerneacutees dans ce paragraphe que les zones avec preacutesence de boues pouvant formerdes poussiegraveres deacutefinissant les zones 20 21 ou 22Sont donc exclues les zones stockant ou convoyant des boues seacutecheacutees granuleacutees deacutefineacutees agravemoins de 02 en poids et non friablesIl est neacutecessaire de tenir compte des deacutepocircts eacuteventuels de poussiegraveres et eacutetablir des consignesde nettoyage reacutegulier de ces deacutepocircts

91 Cas particulier des boues ni pacircteuses ni segraveches

Ce domaine est celui des boues dites laquo solides raquo au sens de lrsquoarrecircteacute du 8 janvier 1998 article12 cest-agrave-dire les boues deacuteshydrateacutees qui entreposeacutees sur une hauteur de 1 megravetre formentune pente eacutegale au moins agrave 30deg Ces boues sont segraveches en surface eacutemottables elles peuventcasser en morceaux de granulomeacutetrie grossiegravere mais ne tombent pas en poussiegraveres Le risqueATEX poussiegravere nrsquoest donc pas agrave consideacuterer En revanche certaines drsquoentre elles encorehumides et contenant de la matiegravere biodeacutegradable sont suceptibles drsquoeacutevoluer drsquoune faccedilonanaeacuterobie en profondeur Le risque ATEX gaz ne peut donc ecirctre theacuteoriquement eacutecarteacute Aussile stockage de ces boues sera-t-il consideacutereacute comme un stockage de boues pacircteuses (sect 82)

92 Stockage des boues segraveches

Rappel Le risque drsquoexplosion justifiant un classement en zone ATEX est lieacute agrave la preacutesence drsquouneatmosphegravere explosive agrave base drsquoun meacutelange air poussiegravere Concregravetement il faut avoirenviron 60 g de poussiegravere par m3 drsquoair pour atteindre un tel meacutelange potentiellement explosif(crsquoest lrsquoeacutequivalent drsquoune LIE drsquoun gaz on peut eacutegalement lrsquoappeler concentration minimaleexplosive)Srsquoil y a auto-eacutechauffement du CO peut apparaicirctre rendant lrsquoatmosphegravere explosive On passerdrsquoune zone de type 2 agrave une zone non classeacutee par la mise en place drsquoun deacutetecteur de COsensible agrave des teneurs tregraves faibles (domaine du ppm) avec assurance drsquoun fonctionnement sucircrde cette deacutetectionLe classement en zone 20 21 ou 22 est lieacute agrave la freacutequence de remplissage du silo de stockagequi va conditionner la dureacutee de preacutesence drsquoune atmosphegravere poussieacutereuse

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921 Stockages ouvertsLa manutention dans ces stockages par les engins creacutee des ATEX par soulegravevement de lapoussiegravere Il convient donc de classer en zone 22 le volume de stockage malgreacute lrsquoouverturevers lrsquoexteacuterieur car on ne peut ecirctre sucircr de lrsquoabsence de concentration supeacuterieure agrave la LIE

922 Stockages fermeacutes ou partiellement ouvertsA la diffeacuterence drsquoun stockage liquide ou pacircteux un stockage ouvert sur un seul cocircteacute peut fairelrsquoobjet drsquoun classement en zone car un meacutelange explosif peut ecirctre atteint dans lrsquoatmosphegravere(mecircme sans preacutesence drsquoun tas en fin de vidange par exemple)Le cas typique est le silo

Ciel du silo (ouvert ou fermeacute)

Quelles que soient les preacuteconisations prises le ciel du silo (donc le silo entier compte tenu desvariations de niveau dans celui ci) est agrave classer

- en zone 20 srsquoil y a alimentation freacutequente en boue segraveche lors de cette opeacuterationgeacuteneacuteralement discontinue un cocircne pulveacuterulent se forme agrave une concentration pouvantcorrespondre agrave la concentration critique

- en zone 22 srsquoil y a inertage du ciel- en zone 21 dans toute autre situation intermeacutediaire

extraction en bas de siloDans la manchette drsquoeacutevacuation et dans le cocircne de deacuteversement on se situe en zone 20 (saufventilation ad hoc) Une zone 22 sera aussi deacutefinie autour de la connexion et jusqursquoau sol

923 Convoyage des boues segravechesOn peut distinguer 2 types fondamentaux de convoyage fermeacute ou capoteacute

- le transporteur pneumatique zone 20 + tuyauterie PN10 (lrsquoexplosion drsquoun meacutelange depoussiegravere est toujours infeacuterieure agrave 10 bar)

- le transporteur meacutecanique zone 20 (type godets ouverts) ou 21 (par convoyeurs agrave visavec des boues refroidies) ou 22 (type compartimenteacute) selon les preacutecautions prises agravelrsquoinstar du ciel du silo La zone 20 se justifie en effet agrave cause de la zone dedeacutechargement du godet et du risque drsquoauto-eacutechauffement par friction des godets

En appliquant une deacutepression suffisante ou un inertage ces transporteurs pourront neacuteanmoinsecirctre classeacutes hors zone2suivant la fiabiliteacute de la ventilation ou de lrsquoinertageLes moteurs exteacuterieurs des appareils agrave moins de 2 m drsquoune ouverture sont agrave classer en zone22 hors zone au-delagrave

924 Ligne de seacutechage

seacutecheurDe nombreux types peuvent ecirctre reacutepertorieacutes Les seacutecheurs indirects preacutesentent moins derisque drsquoexplosion que les seacutecheurs directs en fonctionnement normal car il nrsquoy a pas de miseen suspension de la poussiegravere et lrsquoatmosphegravere est trop pauvre en O2 (elle est quasiment

2 voir le document de la CRAM Rhocircne-Alpes SP1059 de novembre 1997 laquo preacutevention des risques drsquoexplosionde poussiegraveres dans les installations de stockage de produits combustibles solides raquo page 4 notamment

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satureacutee en vapeur drsquoeau) il peut cependant exister un risque drsquoautoeacutechauffement et deproduction de CO dans les phases transitoires et en particulier durant lrsquoarrecirct pouvant ameneragrave une ATEX La preacutesence de ce risque est agrave eacutetudier dans chaque cas speacutecifiqueDans le cas de seacutecheur direct lrsquoexploitation normale ne conduit pas agrave une atmosphegravereexplosive dans le cas usuel de deacutefaut drsquooxygegravene (lt 8) dans le gaz transporteurLrsquoapproche est donc la mecircme que pour lrsquointeacuterieur du digesteur le combustible est preacutesent enabondance mais le comburant est rare ou absent (mais cela nrsquoexclue pas eacutevidemment lesrisques de pyrolyse)Lors des deacutemarrages et des arrecircts on peut se trouver en preacutesence drsquoune atmosphegraverepoussieacutereuse non suffisamment inerteacutee (deacutemarrage) et risquant de srsquoeacutechauffer (arrecirctprolongeacute) Il convient donc drsquoecirctre prudent et de classer en zone 22 tout ou partie du seacutecheurdirect et la partie aval du seacutecheur indirect des dispositions eacutetant prises pour eacuteviter la preacutesencedrsquoune ATEX au deacutemarrage et agrave larrecirctLors dun arrecirct intempestif le CO formeacute par lrsquoauto-eacutechauffement du produit reacutesiduel peut ecirctreagrave lrsquoorigine drsquoune explosion agrave lrsquoouverture du seacutecheur (retour drsquoexpeacuterience drsquoaccident) Il estneacutecessaire de bien traiter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute des seacutecheurs et de prendre des mesurestechniques etou organisationnelles pour ne pas classer en zone 2 et ne pas courir de risque

cyclone (seacuteparation particules gaz ndash vapeur) cyclo-filtre et filtre en sortie du seacutecheurLrsquointeacuterieur est proposeacute en zone 21 ainsi que lrsquoeacutecluse de soutirage de la poussiegravere segraveche Lecyclone doit ecirctre eacutequipeacute drsquoun eacutevent atmospheacuterique (eacutevacue la flamme agrave lrsquoatmosphegravere) ou drsquounsuppresseur drsquoexplosion qui eacutetouffe la flamme de lrsquoexplosionEvacuation de la poussiegravere sous eacutecluse voir classification des transporteurs mecircmedisposition (zone 20 en pneumatiquehellip)

925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri desparticules) et des granulateursbroyeurs

Ces eacutequipements sont agrave classer en zone 20Lrsquoinstallation sera eacutequipeacutee drsquoun eacutevent de toiture (clapet drsquoexplosion + dispositif eacutevacuant laflamme de lrsquoexplosion eacuteventuelle) A deacutefaut on installera un suppresseur drsquoexplosion

Note toutes les masses meacutetalliques doivent ecirctre agrave la terre et mises en eacutequipotentialiteacute

926 Treacutemie de stockage des finesLes preacuteconisations sont identiques agrave celles concernant le stockage en silo (donc zone 20) Lazone pourra ecirctre classeacutee en 21 ou 22 srsquoil y a mise en place drsquoun refroidissement drsquounesurveillance de CO avec inertage sur alarme gaz ou srsquoil y a inertage permanent

927 Local de seacutechageLrsquoexploitant doit se conformer agrave un nettoyage peacuteriodique de son installation pour eacuteviter toutdeacutepocirct de poussiegravere Dans ces conditions le local est hors zone agrave lrsquoexception drsquoune zone de2 m autour de la verticale des points de sortie de la poussiegravere ou autres ouvertures qui sera enzone 22 (mecircme approche que celle concernant les ouvertures sur les convoyeurs)

93 Compost

Dans le cas usuel drsquoun stockage exteacuterieur sur dalle ou casier trois cocircteacutes le compostage serahors zone le risque eacutetant plutocirct un risque incendie

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Il nrsquoy a pas de risque CH4 dans le cas du compostLe risque poussiegravere nrsquoest pas non plus preacutesent dans les cas usuels de compostage du fait dutaux drsquohumiditeacute important Si la concentration en poussiegraveres peut deacutepasser 60 gm3 on traitera le cas compost

comme celui drsquoune boue segraveche en tenant compte des possibiliteacutes eacuteventuelles drsquoauto-eacutechauffement lieacute au compostage

Si le stockage de compost est tregraves sec il y a un risque drsquoauto-eacutechauffement lieacute soit agravela tempeacuterature initiale du stockage soit agrave la tempeacuterature atteinte par fermentation et agravela taille du stockage Ce risque devra ecirctre eacutevalueacute et traiteacute

Les risques H2S et NH3 ne sont pas consideacutereacutes dans la mesure ougrave le risque du agrave leur toxiciteacuteaura imposeacute de les traiter bien avant qursquoils nrsquoaient atteint leur LIE

10 ELEMENTS PERIPHERIQUES

101 Chaufferies

La chaufferie est un local ougrave il y a preacutesence de flamme permanente et ougrave lorsqursquoil y adeacutetection gaz il y a arrecirct des eacutequipements La chaufferie sera conccedilue suivant les regravegles de lartde conception des chaufferies On pourra notamment se reacutefeacuterer par analogie agrave larrecircteacute 2910 declassement ICPE des installations de combustion supeacuterieures agrave 2 MwattsLes points de fuite eacuteventuelle de combustible font lobjet dun classement en zone 2 dont ladimension deacutepend de la pression du gaz dans la tuyauterie (voir annexe B)Si le local chaufferie est attenant agrave une zone 2 sa conception sera faite suivant lrsquoun des deuxscheacutemas suivants une ouverture sur la zone 2 ne se fera que par lrsquointermeacutediaire drsquoun sascontrocircleacute (ouverture des deux portes agrave la fois impossible ou interdite) et la prise drsquoair deventilation sera faite sur une zone non classeacutee

Entreacutee ventilation

cas 1les ouvertures du local se font surlhors zone le local est hors zone

cas 2 1 ou plusieurs ouvertures du local sefont sur une zone Sas obligatoire

Zone 2 Zone 2

Scheacutema 9 Scheacutema 10

1011 Cas de lrsquohuile thermiqueCrsquoest un liquide dont le point eacuteclair est tregraves haut A ce titre lrsquohuile thermique ne devrait pasecirctre prise en compte comme geacuteneacuterant une ATEX par contre lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute tiendracompte de la tempeacuterature des canalisations si celles-ci sont ameneacutees agrave recevoir des deacutepocircts depoussiegraveresSi le risque drsquoaeacuterosol ne peut pas ecirctre eacutecarteacute (fuite sous pression de lrsquohuile) il conviendra declasser en zone 2 les volumes atteints par ces aeacuterosols

Zone 2 Zone 2

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102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

Page 3: tt_eaux

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926 Treacutemie de stockage des fines 21927 Local de seacutechage 21

93 Compost 2110 Eleacutements peacuteripheacuteriques 22

101 Chaufferies 221011 Cas de lrsquohuile thermique22

102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs) 2311 Equipements chaudronneacutes2312 Bibliographie 24Annexe A quelques proprieacuteteacutes des principaux produits explosibles25Annexe B Deacutetermination des volumes drsquoATEX26

GLOSSAIRE

ATEX atmosphegravere explosive meacutelange de gaz de vapeurs ou de poussiegraveres inflammablesdans lrsquoairGRANULOMETRIE diamegravetre moyen des particules de poussiegraveres mesureacutee habituellement agravelrsquoaide drsquoun granulomegravetre laser ou deacutetermineacutee par tamisage Le risque drsquoexplosion estconsideacutereacute lorsque le diamegravetre des particules est infeacuterieur agrave 300 micronsLIE limite infeacuterieure drsquoexplosiviteacute concentration minimale de gaz ou de poussiegraveres danslrsquoair au-dessous de laquelle il ne peut y avoir drsquoexplosionLSE limite supeacuterieure drsquoexplosiviteacute concentration maximale de gaz ou de poussiegraveres danslrsquoair au-dessus de laquelle il ne peut y avoir drsquoexplosionPOINT ECLAIR tempeacuterature minimale agrave laquelle un liquide donne suffisamment de vapeurscapables de srsquoenflammer La deacutetermination se fait en coupelle ouverte ou fermeacuteeTAI tempeacuterature drsquoauto-inflammation dans des conditions drsquoessais speacutecifieacutees tempeacuteraturela plus basse drsquoune surface chaude au contact de laquelle un meacutelange combustiblecomburantsrsquoenflamme spontaneacutement Pour les poussiegraveres il existe une TAI en nuage et une TAI encoucheEMI eacutenergie minimale drsquoinflammation minimum drsquoeacutenergie drsquoune eacutetincelle normaliseacutee quienflamme un meacutelange comburantcombustibleDENSITE (drsquoun gaz par rapport agrave lrsquoair) rapport entre la masse volumique du gaz ou de lavapeur et celle de lrsquoair dans les mecircmes conditions de tempeacuterature et de pressionKST coefficient drsquoexplosion de poussiegraveres vitesse maximale de monteacutee en pressionmultiplieacutee par la racine cubique du volume du reacutecipient lors des essais drsquoexplosion dumeacutelange comburantcombustible le plus reacuteactifKG coefficient drsquoexplosion de gaz vitesse maximale de monteacutee en pression multiplieacutee par laracine cubique du volume du reacutecipient lors des essais drsquoexplosion du meacutelangecomburantcombustible le plus reacuteactifPMAX pression maximale drsquoexplosion pression maximale (mesureacutee en geacuteneacuteral par rapport agravela pression atmospheacuterique) atteinte dans un reacuteservoir fermeacute lors de lrsquoexplosion du meacutelangecomburantcombustible le plus reacuteactifCLO concentration limite en oxygegravene valeur en-dessous de laquelle il nrsquoy a plus assezdrsquooxygegravene pour assurer la transmission de lrsquoinflammation dans un meacutelange donneacute

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1 BUT DU DOCUMENT

Les dispositions de la reacuteglementation ATEX issues des directives europeacuteennes 199992CEdu 161299 et 949CE du 230394 sont maintenant totalement transposeacutees en droit franccedilaisapplicables depuis le 1er juillet 2003

Ces dispositions fixent les prescriptions minimales de seacutecuriteacute et de protection de la santeacutepour les travailleurs susceptibles drsquoexposition au risque drsquoATEX et les exigences essentiellesde seacutecuriteacute pour les appareils et systegravemes de protection destineacutes agrave ecirctre utiliseacutes en ATEX

La Directive 199992CE traite des obligations de lrsquoemployeur Le terme laquo employeur raquo estdeacutefini dans la Directive du 12 juin 1989 Directive dont est issue la Directive 19992CE laquo employeur toute personne physique ou morale qui est titulaire de la relation de travail avecle travailleur et qui a la responsabiliteacute de lrsquoentreprise ou de lrsquoeacutetablissement raquoNeacuteanmoins le deacutecret 1554 preacutecise que les eacutetablissements doivent ecirctre conccedilus et reacutealiseacutes defaccedilon agrave pouvoir ecirctre exploiteacutes conformeacutement aux dispositions de la reacuteglementation ATEXLes entreprises en charge de la conception et de la reacutealisation des usines fournies doiventdonc srsquoassurer de la compatibiliteacute des installations et eacutequipements qursquoelles fournissent avecles dispositions de la reacuteglementation ATEX

Le preacutesent guide a donc eacuteteacute eacutetabli par le SNITER et le SIEP pour aider les entreprisesadheacuterant agrave ces syndicats agrave reacutepondre aux nouvelles dispositions du Code du Travail en matiegraverede preacutevention des risques lieacutes aux Atmosphegraveres Explosives en ce qui concerne la conceptionet la reacutealisation des usines de traitement drsquoeaux useacutees ou drsquoeau de consommation qursquoelles sontameneacutees agrave fournir

Ce guide ne remplace pas lrsquoobligation drsquoune analyse de risques complegravete pour chaquenouveau site mais il permet de gagner du temps dans cette eacutetude

Ce guide eacutetabli avec le support de speacutecialistes drsquoentreprises du SIEP et du SNITER a faitlrsquoobjet drsquoune validation et drsquoune synthegravese par lrsquoINERIS

Ont notamment participeacute agrave lrsquoeacutelaboration de ce document

Antoinette Accorsi INERIS Expert en Seacutecuriteacute desProceacutedeacutes

antoinetteaccorsiinerisfr

Patrick Binot SNITER Preacutesident de lacommission technique

patbinotwanadoofr

Philippe Bour STEREAU Ingeacutenieur daffairesreacutealisation

pbourstereaufr

Joseacute Canonne DEGREMONT Responsable seacutecuriteacute josecanonneondeo-degremontcom

Eric Guibelin OTV Expert boues ericguibelingenerale-des-eauxnet

Roland Loumldel INERIS Expert en Seacutecuriteacute desProceacutedeacutes

rolandlodelinerisfr

Jacques Schlaefflin OTV Responsable seacutecuriteacute jschlaefflinotvfr

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Le preacutesent guide propose une position commune des constructeurs drsquousines de traitementdrsquoeau (eaux useacutees eau potable boues) face agrave la probleacutematique ATEX en identifiant pourchacune des grandes eacutetapes classiques du traitement de lrsquoeau

les postes de traitement preacutesentant des risques ATEX le deacutecoupage des zones dangereuses en zones de type 012 pour les gaz et vapeurs et 20

21 22 pour les poussiegraveres

Apregraves un court exposeacute de la deacutemarche drsquoapplication de la reacuteglementation ATEX le documentpropose pour les principaux ouvrages la deacutefinition des zones ATEX issue drsquoune analyse desrisques

La deacutefinition des zones nrsquoexclut pas la deacutemarche indispensable consistant agrave envisager desmesures de preacutevention de deacutetection et de protection

Des classements en zones diffeacuterents de ceux proposeacutes et des dimensions de zones ATEX plusfaibles que celles proposeacutees par deacutefaut dans le preacutesent document peuvent ecirctre retenuslorsqursquoils sont justifieacutes par des eacutetudes speacutecifiques (voir annexe B par exemple)

Les eacutequipements moins courants ou speacutecifiques drsquoune entreprise particuliegravere ou dontlrsquoanalyse de risques ne peut ecirctre geacuteneacuteraliseacutee nrsquoont pas eacuteteacute retenus dans ce document

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2 DEMARCHE DrsquoAPPLICATION DE LA REGLEMENTATION ATEX

21 La reacuteglementation ATEX

Les deux Directives ATEX 949CE et 199992CE deacutefinissent les exigences en matiegravere deseacutecuriteacute face au risque drsquoexplosion La Directive 9992CE srsquoapplique agrave lrsquoexploitant mais leconstructeur a lrsquoobligation de preacutevoir le mateacuteriel adapteacute (marquage Ex du groupe idoine) leclassement en zone retenu doit donc ecirctre deacutefini lors de la conception

La directive 199992CE donne les laquo prescriptions minimales visant agrave ameacuteliorer la protectionen matiegravere de seacutecuriteacute et de santeacute des travailleurs susceptibles decirctre exposeacutes au risquedatmosphegraveres explosives raquo Elle relegraveve de la directive cadre 89391CEE sur laquo lrsquoameacuteliorationde la santeacute et de la seacutecuriteacute des travailleurs au travail raquoLa directive 199992CE est transposeacutee en droit franccedilais en ce qui concerne les employeurspar un deacutecret paru au JORF ndeg303 du 29 deacutecembre 2002 et trois arrecircteacutes des 8 et 28 juillet2003

- le deacutecret ndeg2002-1553 du 24 deacutecembre 2002 relatif aux dispositions concernant lapreacutevention des explosions applicables aux lieux de travail et modifiant le chapitre II dutitre III du livre II du code du travail

- lrsquoarrecircteacute du 8 juillet 2003 compleacutetant lrsquoarrecircteacute du 4 novembre 1993 relatif agrave la signalisationde seacutecuriteacute et de santeacute au travail

- lrsquoarrecircteacute du 8 juillet 2003 relatif agrave la protection des travailleurs susceptibles drsquoecirctreexposeacutes agrave une atmosphegravere explosive

- lrsquoarrecircteacute du 28 juillet 2003 relatif aux conditions drsquoinstallation des mateacuteriels eacutelectriquesdans les emplacements ougrave des atmosphegraveres explosives peuvent se preacutesenter et lacirculaire DRT ndeg11 du 6 aoucirct 2003 commentant cet arrecircteacute

Cette reacuteglementation a eacuteteacute compleacuteteacutee au niveau franccedilais par un deacutecret concernant lesmaicirctres drsquoouvrage

- le deacutecret ndeg2002-1554 du 24 deacutecembre 2002 relatif aux dispositions concernant lapreacutevention des explosions que doivent observer les maicirctres drsquoouvrage lors de laconstruction des lieux de travail et modifiant le chapitre V du titre III du livre II du codedu travail

La reacuteglementation ATEX impose agrave lemployeur deacutevaluer sil y a risque dexplosion et si cerisque existe de prendre des mesures techniques et organisationnelles pour empecirccher la formation datmosphegraveres explosibles ou si cela nest pas possible preacutevenir leur inflammation ou en cas dimpossibiliteacute reacuteduire les effets de lexplosion agrave un niveau suffisant pour que les travailleurs nrsquoen

subissent pas de preacutejudiceLemployeur est tenu de classer ses emplacements agrave risque dexplosion et dy installer lesappareils adapteacutes Cette exigence srsquoapplique agrave tous les appareils qursquoils soient eacutelectriquesou non eacutelectriques

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Un laquo document relatif agrave la protection contre les explosions raquo doit ecirctre eacutetabli par lemployeuravant le deacutemarrage des installations tenu agrave jour et inteacutegreacute dans son laquo Document Unique raquoIl doit en particulier informer sur la deacutetermination et lrsquoeacutevaluation des risques drsquoexplosion les mesures de preacutevention et de protection le classement en zones les emplacements et eacutequipements non dangereux mais qui contribuent agrave la sucircreteacute des

appareils situeacutes dans les emplacements dangereux la surveillance de la seacutecuriteacute des lieux et des eacutequipements y compris les dispositifs

drsquoalarme la liste des travaux soumis agrave autorisation les dispositions pour que les eacutequipements soient utiliseacutes en toute seacutecuriteacute (instructions

eacutecrites de lrsquoemployeur) les mesures de coordination si plusieurs entreprises sont preacutesentes sur les lieux de travail

Pour la reacutedaction de ce document lemployeur sappuie sur les eacuteleacutements fournis par leconcepteur

Par ailleurs les travailleurs appeleacutes agrave travailler dans ces zones doivent avoir reccedilu uneformation

22 Deacutefinition drsquoune Atmosphegravere Explosive (ATEX)

Une ATEX est laquoun meacutelange avec lrsquoair dans les conditions atmospheacuteriques de substancesinflammables sous forme de gaz vapeurs brouillards ou poussiegraveres dans lequel apregravesinflammation la combustion se propage agrave lrsquoensemble du meacutelange non brucircleacute raquo

Il est agrave remarquer que lrsquoATEX peut exister en milieu ouvert son inflammation creacuteera essentiellement un effet thermique en milieu fermeacute son inflammation creacuteera des effets thermiques et des effets de

surpression

Pour que lrsquoinflammation se propage il faut que la concentration soit comprise entre deuxvaleurs la LIE et la LSE limites infeacuterieures et supeacuterieures drsquoinflammabiliteacute

Exemples meacutethane LIE=5vv LSE=15vv (pourcentage volumique dans lrsquoair)poussiegraveres LIE de lrsquoordre de 50gm3 LSE tregraves eacuteleveacutee en geacuteneacuteral de plusieurs kgm3

Pour qursquoune poussiegravere soit explosive il faut de plus que sa granulomeacutetrie soitinfeacuterieure agrave une valeur de lrsquoordre de 300 microns (03 mm)

23 Deacutefinition drsquoune ATEX laquo dangereuse raquo

Pour classer les ATEX en zones il faut qursquoelles soient dangereuses laquo un emplacement dangereux au sens du preacutesent arrecircteacute (du 8 juillet 2003) est un emplacementougrave il est probable qursquoune atmosphegravere explosive puisse se preacutesenter en quantiteacutes telles que des

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preacutecautions speacuteciales sont neacutecessaires en vue de proteacuteger la seacutecuriteacute et la santeacute des travailleursconcerneacutes raquo

Pour deacutecider de la preacutesence drsquoune zone ATEX agrave classer il faut donc eacutevaluer les risques pourles travailleurs lieacutes agrave cette ATEX ce qui veut dire eacutetudier les conseacutequences de soninflammation en tant que dommages aux travailleurs

Srsquoil est neacutecessaire de proteacuteger les travailleurs en prenant des preacutecautions speacuteciales alorslrsquoATEX est dangereuse et il est neacutecessaire de deacutefinir une zone comme expliqueacute dans ce quisuit

24 Classement des ATEX dangereuses

241 ATEX gazeusesPour les atmosphegraveres explosives constitueacutees de gaz et vapeurs inflammables les deacutefinitionsdes zones donneacutees par la directive sont les suivantes

ZZoonnee 00EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd eesstt pprreacuteeacutesseenntt eenn ppeerrmmaanneennccee oouuppeennddaanntt ddee lloonngguueess ppeacuteeacuterriiooddeess oouu ffrreacuteeacuteqquueemmmmeennttZZoonnee 11EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd eesstt ssuusscceeppttiibbllee ddee ssee pprreacuteeacutesseenntteerrooccccaassiioonnnneelllleemmeenntt eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaallZZoonnee 22EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd nnrsquorsquoeesstt ppaass ssuusscceeppttiibbllee ddee sseepprreacuteeacutesseenntteerr eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall oouu ssii eellllee ssee pprreacuteeacutesseennttee nneacuteeacuteaannmmooiinnss nn rsquorsquoeesstt qquuee ddee ccoouurrtteedduurreacuteeacuteeeCes deacutefinitions sont reprises pour les gaz et vapeurs dans la norme NF EN 60079-10 quispeacutecifie le classement des zones dangereuses dans lesquelles des risques dus agrave des gaz ouvapeurs inflammables peuvent apparaicirctre afin de permettre le choix et lrsquoinstallation correctsde mateacuteriel utilisable dans de telles zones dangereuses

242 ATEX poussieacutereusesPour les atmosphegraveres explosives constitueacutees de poussiegraveres inflammables les deacutefinitions deszones donneacutees par la directive sont les suivantes

ZZoonnee 2200EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess eesstt pprreacuteeacutesseenntt eenn ppeerrmmaanneennccee oouuppeennddaanntt ddee lloonngguueess ppeacuteeacuterriiooddeess oouu ffrreacuteeacuteqquueemmmmeennttZZoonnee 2211EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess eesstt ssuusscceeppttiibbllee ddee ssee pprreacuteeacutesseenntteerrooccccaassiioonnnneelllleemmeenntt eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall

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ZZoonnee 2222EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess nnrsquorsquoeesstt ppaass ssuusscceeppttiibbllee ddee sseepprreacuteeacutesseenntteerr eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall oouu ssii eellllee ssee pprreacuteeacutesseennttee nneacuteeacuteaannmmooiinnss nn rsquorsquoeesstt qquuee ddee ccoouurrtteedduurreacuteeacuteeeLLeess ccoouucchheess ddeacuteeacuteppocircocircttss eett ttaass ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess ddooiivveenntt ecircecircttrree ttrraaiitteacuteeacutess ccoommmmee ttoouutt aauuttrreessoouurrccee ssuusscceeppttiibbllee ddee ffoorrmmeerr uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivveeCes deacutefinitions sont reprises pour les poussiegraveres dans la norme NF EN 50281-3 qui speacutecifiele classement des zones dangereuses dans lesquelles des risques dus agrave des poussiegraveresinflammables peuvent apparaicirctre afin de permettre le choix et lrsquoinstallation corrects demateacuteriel utilisable dans de telles zones dangereuses

25 Signalisation

Il est agrave noter que la reacuteglementation demande la signalisation lorsque cela est neacutecessaire desemplacements agrave risque dexplosion par le panneau suivant

26 Mateacuteriel (eacutelectrique et non eacutelectrique)

Le mateacuteriel installeacute apregraves le 01072003 dans ces zones doit ecirctre conforme agrave la directive949CE crsquoest-agrave-dire que

- en zone 0 ou 20 le mateacuteriel devra ecirctre de cateacutegorie 1- en zone 1 ou 21 il devra ecirctre de cateacutegorie 2- en zone 2 ou 22 il devra ecirctre de cateacutegorie 3

Cette cateacutegorie sera mentionneacutee sur le marquage du mateacuteriel qui respectera les regraveglessuivantes

II 2 GMateacuteriel conforme agrave la

directive 949CE

Groupe II industrie desurface

G zone gazD zone poussiegravere

Cateacutegorie du mateacuteriel(12 ou 3)

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27 La deacutemarche drsquoeacutevaluation des risques

Le classement de zones repose sur la recherche des ATEX de leur dangerositeacute puis de leurfreacutequence drsquoapparition et de leur dureacutee de preacutesenceLa deacutemarche preacuteconiseacutee srsquoappuie sur le Guide Europeacuteen drsquoapplication de la Directive Elle estillustreacutee par le logigramme suivant

Scheacutema 1

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Il nrsquoest pas preacuteciseacute dans les textes reacuteglementaires quels sont les sceacutenarios agrave consideacuterer pourrechercher les ATEX Mais en remontant agrave la filiation des textes europeacuteens il est clair qursquouneeacutevaluation des risques se fait dans toutes les conditions de fonctionnement et dedysfonctionnement preacutevisibles Il est recommandeacute de reacutefleacutechir en tenant compte en particulierdu retour drsquoexpeacuterience sur les incidents et accidents connus de la professionCeci amegravene lors de lrsquoeacutevaluation des risques ATEX agrave examiner tous les sceacutenarios possibles depreacutesence drsquoATEX en conditions normales de fonctionnement et en dysfonctionnement lamaintenance eacutetant consideacutereacutee comme un fonctionnement normalAinsi le classement de zones est issu de la deacutemarche que nous reacutesumons par le logigrammesuivant eacutetant entendu que le classement de zones neacutecessaire au choix du mateacuteriel eacutelectriqueet non eacutelectrique nrsquoexclut pas de compleacuteter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute par une deacutemarche depreacutevention et de protectionLa deacutetermination des zones autour des eacutequipements des chapitres suivants reacutesulte de lapremiegravere partie de lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute dessineacutee en bleu sur le logigramme Il reste agrave effectuerla seconde partie du travail partie en rouge etou italique

Scheacutema 2

Mesures depreacutevention

Preacutesence desourcesdrsquoinflammation

Mesures deprotection

Adeacutequationdu mateacuteriel

Evaluation qualitative ousemi-quantitative des risques

FIN

non

oui

ATEX dangereuses

Classement de zones

Mesuresorganisationnellesou techniques

oui

non

oui

non

non

ATEX maintenance

Fonctionnement normal

Dysfonctionnementcourant

Dysfonctionnement rare

oui

deacutemarrage

maintenance

arrecirct

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28 Mesures de preacutevention type

Il est proposeacute ci-dessous une liste non exhaustive de mesures de preacutevention

281 Mesures techniques adeacutequation du mateacuteriel aux zones mateacuterialisation des zones et signalisation

282 Mesures organisationnelles interdiction de sources drsquoinflammation par points chauds interdiction de fumerhellip limitation des deacuteplacements dans les zones dangereuses permis de travaux formation du personnel (qursquoest-ce qursquoune ATEX origine et conseacutequence drsquoune

explosion preacutevention et protection)

3 LES PRODUITS ET LES OUVRAGES A LrsquoORIGINE DrsquoATEX

31 Les produits

Concregravetement au niveau du traitement des eaux le risque drsquoexplosion apparaicirct lorsque sontpreacutesents

- des gaz ou des liquides pouvant former des vapeurs inflammables biogazcombustibles ou reacuteactifs liquides (fuel gaz meacutethanol preacuteparation du bioxyde dechlore gaz drsquoeacutelectrochlorateurs)

- des poussiegraveres de taille infeacuterieure agrave 300 microns boues seacutecheacutees CAP (charbonpulveacuteriseacute) eacuteventuellement polymegraveres

note Concernant les gaz eacutemis H2S nrsquoest pas consideacutereacute comme un gaz susceptible de former desATEX dangereuses car sa LIE est de 4vv bien supeacuterieure agrave la teneur toxiqueIl en va de mecircme pour lrsquoammoniac (LIE=16)Leur toxiciteacute imposera en effet de deacutetecter leur preacutesence et de proteacuteger les travailleurs bienavant drsquoatteindre des concentrations explosives La preacutevention et la protection contre lerisque toxique eacutetant consideacutereacutee comme reacutealiseacutees il ne devrait pas exister drsquoATEX H2S ni NH3dans les locaux avec preacutesence de personnel Ces deux gaz ne seront donc pas eacutetudieacutes dans lepreacutesent documentNote dans les proceacutedeacutes utilisant NH3 ou NH4OH concentreacute pour chloramination ajouts denutriments neutralisation ou encore chaulage des boues les ouvrages peuvent preacutesenter desconcentrations accidentelles importantes et le risques speacutecifique devra ecirctre eacutetudieacute et srsquoilexiste traiteacuteRemarque Le meacutethane est plus leacuteger que lrsquoair il a donc une tendance naturelle agrave monter et

srsquoaccumuler en partie haute ou il devra ecirctre repris ou eacutevacueacute Les vapeurs de meacutethanolont une densiteacute voisines de celle de lrsquoair et ont donc plutocirct tendance agrave se meacutelanger oustagner en partie basse La tendance est la mecircme avec les vapeurs drsquoeacutethanol un peu pluslourdes que lrsquoair

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Le meacutelange de meacutethane et de CO2 lorsque sa densiteacute est comprise entre 08 et 11 (caspar exemple du biogaz de meacutethanisation) nrsquoa pas tendance agrave monter sauf si satempeacuterature est plus eacuteleveacutee que celle de lrsquoair ambiant

32 Les ouvrages

La deacutemarche a consisteacute dans un premier temps agrave lister tous les ouvrages usuels en traitementdes eaux pouvant former des ATEXLe fonctionnement normal et les conditions de dysfonctionnement ont ensuite eacuteteacute eacutetudieacutees fuites de joints de vannes fuites de brides deacutefaut drsquoinertage de ventilationhellip Par exemplesur une tuyauterie contenant un combustible gaz (CH4) ou liquide (CH3OH) on regarde ce quise passe au niveau drsquoorganes mobiles susceptibles de fuirDes regravegles de bonne pratique ou des moyens de preacutevention sont alors proposeacutes permettanteacuteventuellement de deacuteclasser la zone et donc de donner un classement en zone le moinscontraignant possible Par exemple un inertage agrave lrsquoazote drsquoun silo de stockage de bouesseacutecheacutees le fait sortir de la zone 20

remarque les tailles des zones ne sont pas faciles agrave deacuteterminer car elles deacutependent denombreux facteurs comme la pression agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoeacutequipement la taille de la fuite laviscositeacute du produit La norme NF EN 60079-10 drsquoaoucirct 2003 sur le classement des zones gazdonne des meacutethodes baseacutees sur un meacutelange immeacutediat et homogegravene et ne repose pas sur deshypothegraveses physiques Neacuteanmoins en lrsquoabsence drsquoune regravegle mieux deacutefinie nous utiliseronscette norme et ses exemples (voir eacutegalement annexe B) ce qui amegravene agrave consideacuterer en regraveglegeacuteneacuterale autour des points agrave risques par exemple un presse eacutetoupe une sphegravere de 3 m derayon zone 1 ou 2Les tailles effectives des zones pourront ecirctre modifieacutees dans la mesure ougrave la taille retenue faitlrsquoobjet drsquoune eacutetude justificative speacutecifique Cette possibiliteacute sera notamment utile dans le casdrsquoeacutevaluation des classements en zone relatifs agrave une installation existante agrave mettre enconformiteacute

Liste des ouvrages usuels agrave risque ATEX

risqueRisques lieacutes agrave la preacutesence de gaz ou de liquidesPreacutetraitementsArriveacutee chambre darriveacutee CH4Reacuteception de matiegraveres de vidange et graissesTraitements biologiquesMeacutethaniseur (eaux industrielles) CH4Stockages fluides process et combustiblesMethanol eacutethanol MeOH EtOHGaz process et combustible CH4 C3H8Fioul Leacuteger Lourd si chaud

Traitement des bouesEpaississeur CH4Stockage boues eacutepaissies ou pacircteuses CH4

DigestionDigesteur CH4Chaicircne biogaz (gazolique pot purge gazomegravetre torchegraverehellip) CH4

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Incineacuteration Alimentation combustible CH4 fioulEvacuation des fumeacutees CO Divers (eacutequipements eacutelectrolytiques)Chargeur de batterie eacutelectrochlorateur H2

Risques lieacutes agrave la preacutesence de poudres organiquesCompostage Stockage du compost Compost pulveacuterulentStockage du coproduit Fines de sciureSeacutechageSeacutecheur Boue pulveacuterulenteStockage boue seacutecheacutee Boue pulveacuterulenteStockageStockages reacuteactifs pulveacuterulents CAPAutres stockages Polymegravere

(CAG )Traitement des fumeacutees filtre agrave manche CAP sorbalite

Le traduit lrsquoabsence de constatation de pheacutenomegravenes drsquoexplosion seuls des incendies onteacuteteacute rapporteacutes

Le risque CH4 est agrave geacuterer diffeacuteremment suivant la composition du biogaz qui le contient

4 CLASSEMENT ET DECLASSEMENT DES ZONES VENTILEES

Les cas usuels de zones ventileacutees sont repreacutesenteacutes ci-apregraves

Cas 1 ventilateur en zone ATEX Cas 2 ventilateur hors zone ATEX

Scheacutema 3 Scheacutema 4

Les zones marqueacutees zones 1 dans les scheacutemas ci-dessus peuvent eacutegalement ecirctre des zones 2

Zone 1

Zone1

dilution

Zone 1

Zone nonclasseacutee

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Regravegle de lrsquoart concernant la dilution Etre en deccedilagrave de la LIE du meacutethane qui est de 5 dans lrsquoair (CH4 repreacutesentant en geacuteneacuteralmoins de 50 du biogaz pauvre eacutemis) dans la plupart des cas une dilution de 20 estsuffisante pour sortir du risque drsquoexplosion mecircme en partant de meacutethane purLorsque le deacutebit de gaz explosible est connu il est possible en fonction de la sucircreteacute defonctionnement de la ventilation de deacuteclasser la zone 1 en zone 2 (ventilation permettant enfonctionnement normal de passer en dessous de la LIE) ou en zone non classeacutee si laventilation est en plus secourue par une ventilation annexe et sur le secours eacutelectriquehellip)Il est par ailleurs rappeleacute que CH4 agrave la diffeacuterence drsquoH2S est pratiquement insoluble danslrsquoeau qursquoil nrsquoest donc pas susceptible drsquoecirctre relargueacute par strippage la seule possibiliteacute derelargage massif est donc lieacutee agrave une production biologique anaeacuterobie selon une cineacutetique lente(un stockage court de quelques jours nrsquoa pas le temps drsquoenclencher massivement lameacutethanogeacutenegravese)La position des deacutetecteurs de meacutethane et des piquages de ventilation doit tenir compte de ladensiteacute du biogaz consideacutereacute par rapport agrave lrsquoair

5 FILE EAU USEE

51 Chambre darriveacutee

Lrsquointeacuterieur jusqursquoau premier joint hydraulique sera classeacute en ZONE 1 en ventilation naturelleusuelle du fait de la possibiliteacute drsquoarriveacutee inopineacutee de bulles de meacutethane ou drsquoautres produitsde combustion accidentellement rejeteacutes aux eacutegouts

Un joint hydraulique devra toujours interdire la communication directe entre le ciel gazeux dureacuteseau et la station Lrsquoeacutetancheacuteiteacute du joint sera surveilleacuteeLe classement ATEX des ouvrages attenants devra ecirctre eacutetudieacute en fonction du risque depassage du meacutethane dans ces ouvragesLes scheacutemas suivants preacutesentent les diffeacuterentes possibiliteacutes de chambres drsquoarriveacutee

Scheacutema 5

Scheacutema 6

Zone 1 Station

StationZone 1

3 m

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Scheacutema 7

Le risque darriveacutee dhydrocarbures en grande quantiteacute est agrave eacutetudier speacutecifiquement sil existe(deacutetection by pass)

Reacuteseau drsquoextraction lrsquointeacuterieur de la tuyauterie et du ventilateur est en zone 1 jusqursquoagravedilution agrave lrsquoatmosphegravere ou avec un autre courant drsquoair pollueacute non explosif agrave traiter sur ladeacutesodorisation (effet important de dilution) Le reacuteseau de ventilation aval est hors zone

52 Postes du traitement de lrsquoeau en aval

Les dispositions preacuteceacutedentes permettent de consideacuterer hors zone tout le reste de la file eau

Note en cas de meacutethanisation drsquoeffluents de type industriel tregraves concentreacutes en DCO lemeacutethaniseur sera classeacute en zone comme un digesteur agrave boue

53 Stockage couvert des eaux brutes exceacutedentaires

Le problegraveme potentiel tient agrave la non maicirctrise du temps de seacutejour dans le systegravemeLe risque gaz eacuteventuel ne peut ecirctre ducirc qursquoagrave la formation de meacutethane par les boues stagnantplusieurs semaines il est eacutequivalent agrave celui traiteacute dans le cas des stockages de boues liquides

54 Reacuteception des matiegraveres de vidange et des graisses

Le risque est agrave traiter comme en 51

Note il est rappeleacute que tout eacutequipement noyeacute est par deacutefinition hors zone explosive mais ilfaut srsquoassurer qursquoil ne peut pas se retrouver en zone 2 (ou 1) Il est alors possible drsquoeacutetablirdes consignes drsquoexploitation pour eacuteviter la preacutesence de sources drsquoinflammation (moteurarrecircteacute pas de surface chaudehellip)Sinon lrsquoeacutequipement doit ecirctre preacutevu de cateacutegorie 3 (ou 2)

6 FILE EAU POTABLE

Neacuteant (absence de risque aucune laquo filiegravereraquo ATEX identifieacutee pour les traitements usuels eneau potable) Voir cependant le sect 7 si du CAP ou de lrsquoeacutethanol est utiliseacute

Station

3 m

Zone 1

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7 STOCKAGE DES REACTIFS LIES A LA FILE EAU

Il srsquoagit essentiellement du meacutethanol (parfois de lrsquoeacutethanol) ajouteacute agrave certains traitementsbiologiques

71 Deacutepotage du meacutethanol (ou de lrsquoeacutethanol)

Il se fait agrave la pompe (embarqueacutee sur le camion ou locale) ou gravitairement le deacutepotage agravelrsquoair comprimeacute est exclu sauf preacutecautions particuliegraveresIl est situeacute agrave lrsquoexteacuterieur Une zone 2 autour du point de deacutepotage est agrave consideacuterer dans unrayon de 3 m et le long de la zone de mouvement du flexibleCamion et tuyauteries sont agrave mettre agrave la terre et on eacutevitera toute eacutetincelle eacutelectrostatique quipourrait ecirctre eacutemise par le personnel Il sera interdit de fumer ou drsquoapporter une flamme

72 Zone de reacutecupeacuteration des deacutebordements et des fuites

Elle est situeacutee autour de la connexion du camion et est geacuteneacuteralement deacutelimiteacutee par un muretUne zone 2 de 3m de large sera deacutelimiteacutee tout autour (inteacuteresse par exemple les eacutequipementsdrsquoeacuteclairage)Le parking du camion lui-mecircme est eacutegalement en zone 2 sur 3 m autour du camion

Scheacutema 8 Vue de dessus de la zone de deacutepotage

73 Reacuteservoirs

Le classement du reacuteservoir du camion est preacutevu par la reacuteglementation ADR Accord europeacuteensur le transport international des marchandises par la routeLrsquointeacuterieur de la cuve de stockage est classeacutee en zone 0 Les alentours de lrsquoeacutevent sont agrave classeren zone 1 sur un rayon de 3 m

3 m Zone 2

Zone 23m Zone 2

camion

Reacuteservoirs

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74 Salle de pompage

Elle est agrave classer en zone 2 Lrsquoarmoire eacutelectrique sera implanteacutee agrave lrsquoexteacuterieur et un deacutetecteurde vapeurs de meacutethanol sera avantageusement placeacute dans le localElle comprend des eacuteleacutements tels que la pompe de transfert et les pompes de dosage dumeacutethanol Des eacuteleacutements mobiles tel qursquoune vanne sur les tuyauteries de dosage serontavantageusement implanteacutes dans cette zone Apregraves meacutelange avec le fluide agrave traiter lrsquoeffet dedilution situe lrsquoaval hors probleacutematique ATEX car en dessous de 5 de meacutethanol dans lrsquoeaulrsquoatmosphegravere situeacutee au-dessus du meacutelange nrsquoest plus inflammable

75 Charbon Actif (CAP et CAG) et polymegraveres en poudre

Outre son utilisation en Eau Potable le CAP est parfois utiliseacute en traitement des fumeacuteesdrsquoincineacuteration (incluant les deacuteriveacutes type sorbalite)Les preacuteconisations agrave respecter concernant le stockage et la manutention sont les mecircmes quecelle convenues pour une boue seacutecheacutee Attention cependant agrave lrsquoinertage par le CO2 en casdrsquoincendie il peut y avoir agrave haute tempeacuterature une reacuteaction entre le charbon et le CO2 etcreacuteation de CO toxique et explosif

A noter que les stockages de CAG (Charbon Actif en Grains) et de polymegravere sont proposeacuteshors zone ATEX (les 50 agrave 60gm3 de fines ne sont jamais atteints)Si le stockage de charbon actif est reacutealiseacute en silo une eacutetude particuliegravere sera reacutealiseacutee

8 FILE BOUE LIQUIDES ET PATEUSES DrsquoORIGINE ORGANIQUE

81 Stockage des boues liquides

Toutes les cuves de stockage de boue primaire ou secondaire (type eacutepaississeur) sontconcerneacutees par la reacuteflexionSont situeacutees hors zone

- les stockages ouverts agrave lrsquoatmosphegravere- les stockages aeacutereacutes (type flottateur)- tous les stockages ventileacutes (meacutecaniquement ou naturellement) dans les regravegles

de lrsquoart preacuteceacutedemment eacutevoqueacutees

Ne sont donc concerneacutes et agrave placer en zone 1 que les stockages confineacutes et non suffisammentventileacutes

82 Stockage des boues pacircteuses

Une enquecircte meneacutee par lrsquoADEME 1 montre une importante diminution de la matiegravereorganique apregraves quelques mois de stockage mecircme en preacutesence de chaux la production de

1 Wiart J amp all ldquo variation de la masse et de la composition des boues chauleacutees au cours drsquoun stockage prolongeacute avanteacutepandage en agriculture ldquo in TSM Ndeg9 sept 1997

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CH4 est donc certaine compte tenu des cineacutetiques lentes mais son importance est difficile agravepreacutevoir le fait que les boues soient stabiliseacutees ne permet donc pas agrave lui seul de deacutecider queleur stockage sera hors zoneIl est donc proposeacute que soient placeacutes hors zone les stockages de boues bien ventileacutes et enzone 1 les stockages de boues confineacutes et non suffisamment ventileacutes (que les boues soient ounon stabiliseacutees)La ventilation sera consideacutereacutee comme suffisante si agrave tout moment elle permet drsquoeacutevacuer plusde meacutethane qursquoil ne risque de srsquoen produire dans le stockage

83 Digesteur

Un classement en zone 2 de lrsquointeacuterieur du digesteur est proposeacute si les proceacutedures sont tellesqursquoil nrsquoy a preacutesence drsquoATEX que lors des phases de deacutemarrage et darrecirct

Une zone 1 sera deacutefinie (3 m par deacutefaut) au-dessus du toit du digesteur autour de la soupapede respiration (ici un minimum de 5m paraicirct neacutecessaire compte-tenu de la vitesse des gazdrsquoeacutechappement) au dessus des gazomegravetre et deacutesulfuriseur aux alentours des pots de purgeavec risque drsquoeacutechappement de gaz agrave lrsquoatmosphegravere autour du compresseur si le digesteur estbrasseacute au gaz ainsi que dans tout local fermeacute contenant ce type drsquoeacuteleacutement Il est agrave noter qursquounlocal fermeacute peut passer en zone 2 par une ventilation adapteacutee et une surveillance par descapteurs de meacutethaneIl est cependant agrave noter que le classement des zones autour des pots de purges deacutepend de laconfiguration de ceux-ci Lorsqursquoil y a preacutesence drsquoun joint hydraulique reacuteguliegraverementcontrocircleacute on est en zone 2 Srsquoil peut y avoir eacutechappement de gaz directement agrave lrsquoatmosphegravere(purge manuelle sur le pot de purge sans joint hydraulique) on se retrouve alors en zone 1aux alentours de ce type de pots

Le digesteur est eacutetanche a priori et le gaz de digestion a une densiteacute de lrsquoordre de celle delrsquoair ses alentours sont hors zones sauf cas particuliers ougrave des piquages de gaz sur les paroisdu digesteur pourraient entraicircner des fuites ce qui amegravene agrave des zones 2 prises de lrsquoordre de3m de rayon

84 Incineacuteration des boues pacircteuses

Dans la mesure ougrave il y a toujours preacutesence de flamme dans un incineacuterateur agrave boue celui cinrsquoest pas du mateacuteriel ATEXNote En cas drsquoalimentation par du gaz naturel ou du biogaz les reacuteglementations appliqueacutees pourles lignes drsquoalimentation sont les mecircmes que celles deacutefinies pour les combustibles eacutequivalentsutiliseacutes en chaudiegravereOn eacutetudiera la ventilation de telle faccedilon que les fuites de gaz possibles soient dilueacutees et oninstallera des deacutetecteurs de gaz secourus et doubleacutes (voir les reacuteglementations) Si laventilation la deacutetection et les seacutecuriteacutes ne sont pas sucircres il y aura matiegravere agrave eacutetablir des zones2 autour des points de fuite eacuteventuels (sphegravere de 3 megravetres de rayon par deacutefaut autour desjoints brides sur les canalisations)

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Les eacutelectrofiltres veacutehiculent des cendres non combustibles ils ne sont pas classeacutes en zoneATEX Si une deacutetection CO amont se deacuteclenche ou srsquoil y a fuite de gaz en amont leuralimentation est interrompue

85 OVH et pyrolyse

Cas speacutecifiques non traiteacutes dans le preacutesent document agrave examiner au cas par cas par lessocieacuteteacutes qui les preacutesentent

9 FILE BOUES SECHES

Ne sont concerneacutees dans ce paragraphe que les zones avec preacutesence de boues pouvant formerdes poussiegraveres deacutefinissant les zones 20 21 ou 22Sont donc exclues les zones stockant ou convoyant des boues seacutecheacutees granuleacutees deacutefineacutees agravemoins de 02 en poids et non friablesIl est neacutecessaire de tenir compte des deacutepocircts eacuteventuels de poussiegraveres et eacutetablir des consignesde nettoyage reacutegulier de ces deacutepocircts

91 Cas particulier des boues ni pacircteuses ni segraveches

Ce domaine est celui des boues dites laquo solides raquo au sens de lrsquoarrecircteacute du 8 janvier 1998 article12 cest-agrave-dire les boues deacuteshydrateacutees qui entreposeacutees sur une hauteur de 1 megravetre formentune pente eacutegale au moins agrave 30deg Ces boues sont segraveches en surface eacutemottables elles peuventcasser en morceaux de granulomeacutetrie grossiegravere mais ne tombent pas en poussiegraveres Le risqueATEX poussiegravere nrsquoest donc pas agrave consideacuterer En revanche certaines drsquoentre elles encorehumides et contenant de la matiegravere biodeacutegradable sont suceptibles drsquoeacutevoluer drsquoune faccedilonanaeacuterobie en profondeur Le risque ATEX gaz ne peut donc ecirctre theacuteoriquement eacutecarteacute Aussile stockage de ces boues sera-t-il consideacutereacute comme un stockage de boues pacircteuses (sect 82)

92 Stockage des boues segraveches

Rappel Le risque drsquoexplosion justifiant un classement en zone ATEX est lieacute agrave la preacutesence drsquouneatmosphegravere explosive agrave base drsquoun meacutelange air poussiegravere Concregravetement il faut avoirenviron 60 g de poussiegravere par m3 drsquoair pour atteindre un tel meacutelange potentiellement explosif(crsquoest lrsquoeacutequivalent drsquoune LIE drsquoun gaz on peut eacutegalement lrsquoappeler concentration minimaleexplosive)Srsquoil y a auto-eacutechauffement du CO peut apparaicirctre rendant lrsquoatmosphegravere explosive On passerdrsquoune zone de type 2 agrave une zone non classeacutee par la mise en place drsquoun deacutetecteur de COsensible agrave des teneurs tregraves faibles (domaine du ppm) avec assurance drsquoun fonctionnement sucircrde cette deacutetectionLe classement en zone 20 21 ou 22 est lieacute agrave la freacutequence de remplissage du silo de stockagequi va conditionner la dureacutee de preacutesence drsquoune atmosphegravere poussieacutereuse

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921 Stockages ouvertsLa manutention dans ces stockages par les engins creacutee des ATEX par soulegravevement de lapoussiegravere Il convient donc de classer en zone 22 le volume de stockage malgreacute lrsquoouverturevers lrsquoexteacuterieur car on ne peut ecirctre sucircr de lrsquoabsence de concentration supeacuterieure agrave la LIE

922 Stockages fermeacutes ou partiellement ouvertsA la diffeacuterence drsquoun stockage liquide ou pacircteux un stockage ouvert sur un seul cocircteacute peut fairelrsquoobjet drsquoun classement en zone car un meacutelange explosif peut ecirctre atteint dans lrsquoatmosphegravere(mecircme sans preacutesence drsquoun tas en fin de vidange par exemple)Le cas typique est le silo

Ciel du silo (ouvert ou fermeacute)

Quelles que soient les preacuteconisations prises le ciel du silo (donc le silo entier compte tenu desvariations de niveau dans celui ci) est agrave classer

- en zone 20 srsquoil y a alimentation freacutequente en boue segraveche lors de cette opeacuterationgeacuteneacuteralement discontinue un cocircne pulveacuterulent se forme agrave une concentration pouvantcorrespondre agrave la concentration critique

- en zone 22 srsquoil y a inertage du ciel- en zone 21 dans toute autre situation intermeacutediaire

extraction en bas de siloDans la manchette drsquoeacutevacuation et dans le cocircne de deacuteversement on se situe en zone 20 (saufventilation ad hoc) Une zone 22 sera aussi deacutefinie autour de la connexion et jusqursquoau sol

923 Convoyage des boues segravechesOn peut distinguer 2 types fondamentaux de convoyage fermeacute ou capoteacute

- le transporteur pneumatique zone 20 + tuyauterie PN10 (lrsquoexplosion drsquoun meacutelange depoussiegravere est toujours infeacuterieure agrave 10 bar)

- le transporteur meacutecanique zone 20 (type godets ouverts) ou 21 (par convoyeurs agrave visavec des boues refroidies) ou 22 (type compartimenteacute) selon les preacutecautions prises agravelrsquoinstar du ciel du silo La zone 20 se justifie en effet agrave cause de la zone dedeacutechargement du godet et du risque drsquoauto-eacutechauffement par friction des godets

En appliquant une deacutepression suffisante ou un inertage ces transporteurs pourront neacuteanmoinsecirctre classeacutes hors zone2suivant la fiabiliteacute de la ventilation ou de lrsquoinertageLes moteurs exteacuterieurs des appareils agrave moins de 2 m drsquoune ouverture sont agrave classer en zone22 hors zone au-delagrave

924 Ligne de seacutechage

seacutecheurDe nombreux types peuvent ecirctre reacutepertorieacutes Les seacutecheurs indirects preacutesentent moins derisque drsquoexplosion que les seacutecheurs directs en fonctionnement normal car il nrsquoy a pas de miseen suspension de la poussiegravere et lrsquoatmosphegravere est trop pauvre en O2 (elle est quasiment

2 voir le document de la CRAM Rhocircne-Alpes SP1059 de novembre 1997 laquo preacutevention des risques drsquoexplosionde poussiegraveres dans les installations de stockage de produits combustibles solides raquo page 4 notamment

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satureacutee en vapeur drsquoeau) il peut cependant exister un risque drsquoautoeacutechauffement et deproduction de CO dans les phases transitoires et en particulier durant lrsquoarrecirct pouvant ameneragrave une ATEX La preacutesence de ce risque est agrave eacutetudier dans chaque cas speacutecifiqueDans le cas de seacutecheur direct lrsquoexploitation normale ne conduit pas agrave une atmosphegravereexplosive dans le cas usuel de deacutefaut drsquooxygegravene (lt 8) dans le gaz transporteurLrsquoapproche est donc la mecircme que pour lrsquointeacuterieur du digesteur le combustible est preacutesent enabondance mais le comburant est rare ou absent (mais cela nrsquoexclue pas eacutevidemment lesrisques de pyrolyse)Lors des deacutemarrages et des arrecircts on peut se trouver en preacutesence drsquoune atmosphegraverepoussieacutereuse non suffisamment inerteacutee (deacutemarrage) et risquant de srsquoeacutechauffer (arrecirctprolongeacute) Il convient donc drsquoecirctre prudent et de classer en zone 22 tout ou partie du seacutecheurdirect et la partie aval du seacutecheur indirect des dispositions eacutetant prises pour eacuteviter la preacutesencedrsquoune ATEX au deacutemarrage et agrave larrecirctLors dun arrecirct intempestif le CO formeacute par lrsquoauto-eacutechauffement du produit reacutesiduel peut ecirctreagrave lrsquoorigine drsquoune explosion agrave lrsquoouverture du seacutecheur (retour drsquoexpeacuterience drsquoaccident) Il estneacutecessaire de bien traiter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute des seacutecheurs et de prendre des mesurestechniques etou organisationnelles pour ne pas classer en zone 2 et ne pas courir de risque

cyclone (seacuteparation particules gaz ndash vapeur) cyclo-filtre et filtre en sortie du seacutecheurLrsquointeacuterieur est proposeacute en zone 21 ainsi que lrsquoeacutecluse de soutirage de la poussiegravere segraveche Lecyclone doit ecirctre eacutequipeacute drsquoun eacutevent atmospheacuterique (eacutevacue la flamme agrave lrsquoatmosphegravere) ou drsquounsuppresseur drsquoexplosion qui eacutetouffe la flamme de lrsquoexplosionEvacuation de la poussiegravere sous eacutecluse voir classification des transporteurs mecircmedisposition (zone 20 en pneumatiquehellip)

925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri desparticules) et des granulateursbroyeurs

Ces eacutequipements sont agrave classer en zone 20Lrsquoinstallation sera eacutequipeacutee drsquoun eacutevent de toiture (clapet drsquoexplosion + dispositif eacutevacuant laflamme de lrsquoexplosion eacuteventuelle) A deacutefaut on installera un suppresseur drsquoexplosion

Note toutes les masses meacutetalliques doivent ecirctre agrave la terre et mises en eacutequipotentialiteacute

926 Treacutemie de stockage des finesLes preacuteconisations sont identiques agrave celles concernant le stockage en silo (donc zone 20) Lazone pourra ecirctre classeacutee en 21 ou 22 srsquoil y a mise en place drsquoun refroidissement drsquounesurveillance de CO avec inertage sur alarme gaz ou srsquoil y a inertage permanent

927 Local de seacutechageLrsquoexploitant doit se conformer agrave un nettoyage peacuteriodique de son installation pour eacuteviter toutdeacutepocirct de poussiegravere Dans ces conditions le local est hors zone agrave lrsquoexception drsquoune zone de2 m autour de la verticale des points de sortie de la poussiegravere ou autres ouvertures qui sera enzone 22 (mecircme approche que celle concernant les ouvertures sur les convoyeurs)

93 Compost

Dans le cas usuel drsquoun stockage exteacuterieur sur dalle ou casier trois cocircteacutes le compostage serahors zone le risque eacutetant plutocirct un risque incendie

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Il nrsquoy a pas de risque CH4 dans le cas du compostLe risque poussiegravere nrsquoest pas non plus preacutesent dans les cas usuels de compostage du fait dutaux drsquohumiditeacute important Si la concentration en poussiegraveres peut deacutepasser 60 gm3 on traitera le cas compost

comme celui drsquoune boue segraveche en tenant compte des possibiliteacutes eacuteventuelles drsquoauto-eacutechauffement lieacute au compostage

Si le stockage de compost est tregraves sec il y a un risque drsquoauto-eacutechauffement lieacute soit agravela tempeacuterature initiale du stockage soit agrave la tempeacuterature atteinte par fermentation et agravela taille du stockage Ce risque devra ecirctre eacutevalueacute et traiteacute

Les risques H2S et NH3 ne sont pas consideacutereacutes dans la mesure ougrave le risque du agrave leur toxiciteacuteaura imposeacute de les traiter bien avant qursquoils nrsquoaient atteint leur LIE

10 ELEMENTS PERIPHERIQUES

101 Chaufferies

La chaufferie est un local ougrave il y a preacutesence de flamme permanente et ougrave lorsqursquoil y adeacutetection gaz il y a arrecirct des eacutequipements La chaufferie sera conccedilue suivant les regravegles de lartde conception des chaufferies On pourra notamment se reacutefeacuterer par analogie agrave larrecircteacute 2910 declassement ICPE des installations de combustion supeacuterieures agrave 2 MwattsLes points de fuite eacuteventuelle de combustible font lobjet dun classement en zone 2 dont ladimension deacutepend de la pression du gaz dans la tuyauterie (voir annexe B)Si le local chaufferie est attenant agrave une zone 2 sa conception sera faite suivant lrsquoun des deuxscheacutemas suivants une ouverture sur la zone 2 ne se fera que par lrsquointermeacutediaire drsquoun sascontrocircleacute (ouverture des deux portes agrave la fois impossible ou interdite) et la prise drsquoair deventilation sera faite sur une zone non classeacutee

Entreacutee ventilation

cas 1les ouvertures du local se font surlhors zone le local est hors zone

cas 2 1 ou plusieurs ouvertures du local sefont sur une zone Sas obligatoire

Zone 2 Zone 2

Scheacutema 9 Scheacutema 10

1011 Cas de lrsquohuile thermiqueCrsquoest un liquide dont le point eacuteclair est tregraves haut A ce titre lrsquohuile thermique ne devrait pasecirctre prise en compte comme geacuteneacuterant une ATEX par contre lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute tiendracompte de la tempeacuterature des canalisations si celles-ci sont ameneacutees agrave recevoir des deacutepocircts depoussiegraveresSi le risque drsquoaeacuterosol ne peut pas ecirctre eacutecarteacute (fuite sous pression de lrsquohuile) il conviendra declasser en zone 2 les volumes atteints par ces aeacuterosols

Zone 2 Zone 2

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102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

Page 4: tt_eaux

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1 BUT DU DOCUMENT

Les dispositions de la reacuteglementation ATEX issues des directives europeacuteennes 199992CEdu 161299 et 949CE du 230394 sont maintenant totalement transposeacutees en droit franccedilaisapplicables depuis le 1er juillet 2003

Ces dispositions fixent les prescriptions minimales de seacutecuriteacute et de protection de la santeacutepour les travailleurs susceptibles drsquoexposition au risque drsquoATEX et les exigences essentiellesde seacutecuriteacute pour les appareils et systegravemes de protection destineacutes agrave ecirctre utiliseacutes en ATEX

La Directive 199992CE traite des obligations de lrsquoemployeur Le terme laquo employeur raquo estdeacutefini dans la Directive du 12 juin 1989 Directive dont est issue la Directive 19992CE laquo employeur toute personne physique ou morale qui est titulaire de la relation de travail avecle travailleur et qui a la responsabiliteacute de lrsquoentreprise ou de lrsquoeacutetablissement raquoNeacuteanmoins le deacutecret 1554 preacutecise que les eacutetablissements doivent ecirctre conccedilus et reacutealiseacutes defaccedilon agrave pouvoir ecirctre exploiteacutes conformeacutement aux dispositions de la reacuteglementation ATEXLes entreprises en charge de la conception et de la reacutealisation des usines fournies doiventdonc srsquoassurer de la compatibiliteacute des installations et eacutequipements qursquoelles fournissent avecles dispositions de la reacuteglementation ATEX

Le preacutesent guide a donc eacuteteacute eacutetabli par le SNITER et le SIEP pour aider les entreprisesadheacuterant agrave ces syndicats agrave reacutepondre aux nouvelles dispositions du Code du Travail en matiegraverede preacutevention des risques lieacutes aux Atmosphegraveres Explosives en ce qui concerne la conceptionet la reacutealisation des usines de traitement drsquoeaux useacutees ou drsquoeau de consommation qursquoelles sontameneacutees agrave fournir

Ce guide ne remplace pas lrsquoobligation drsquoune analyse de risques complegravete pour chaquenouveau site mais il permet de gagner du temps dans cette eacutetude

Ce guide eacutetabli avec le support de speacutecialistes drsquoentreprises du SIEP et du SNITER a faitlrsquoobjet drsquoune validation et drsquoune synthegravese par lrsquoINERIS

Ont notamment participeacute agrave lrsquoeacutelaboration de ce document

Antoinette Accorsi INERIS Expert en Seacutecuriteacute desProceacutedeacutes

antoinetteaccorsiinerisfr

Patrick Binot SNITER Preacutesident de lacommission technique

patbinotwanadoofr

Philippe Bour STEREAU Ingeacutenieur daffairesreacutealisation

pbourstereaufr

Joseacute Canonne DEGREMONT Responsable seacutecuriteacute josecanonneondeo-degremontcom

Eric Guibelin OTV Expert boues ericguibelingenerale-des-eauxnet

Roland Loumldel INERIS Expert en Seacutecuriteacute desProceacutedeacutes

rolandlodelinerisfr

Jacques Schlaefflin OTV Responsable seacutecuriteacute jschlaefflinotvfr

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Le preacutesent guide propose une position commune des constructeurs drsquousines de traitementdrsquoeau (eaux useacutees eau potable boues) face agrave la probleacutematique ATEX en identifiant pourchacune des grandes eacutetapes classiques du traitement de lrsquoeau

les postes de traitement preacutesentant des risques ATEX le deacutecoupage des zones dangereuses en zones de type 012 pour les gaz et vapeurs et 20

21 22 pour les poussiegraveres

Apregraves un court exposeacute de la deacutemarche drsquoapplication de la reacuteglementation ATEX le documentpropose pour les principaux ouvrages la deacutefinition des zones ATEX issue drsquoune analyse desrisques

La deacutefinition des zones nrsquoexclut pas la deacutemarche indispensable consistant agrave envisager desmesures de preacutevention de deacutetection et de protection

Des classements en zones diffeacuterents de ceux proposeacutes et des dimensions de zones ATEX plusfaibles que celles proposeacutees par deacutefaut dans le preacutesent document peuvent ecirctre retenuslorsqursquoils sont justifieacutes par des eacutetudes speacutecifiques (voir annexe B par exemple)

Les eacutequipements moins courants ou speacutecifiques drsquoune entreprise particuliegravere ou dontlrsquoanalyse de risques ne peut ecirctre geacuteneacuteraliseacutee nrsquoont pas eacuteteacute retenus dans ce document

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2 DEMARCHE DrsquoAPPLICATION DE LA REGLEMENTATION ATEX

21 La reacuteglementation ATEX

Les deux Directives ATEX 949CE et 199992CE deacutefinissent les exigences en matiegravere deseacutecuriteacute face au risque drsquoexplosion La Directive 9992CE srsquoapplique agrave lrsquoexploitant mais leconstructeur a lrsquoobligation de preacutevoir le mateacuteriel adapteacute (marquage Ex du groupe idoine) leclassement en zone retenu doit donc ecirctre deacutefini lors de la conception

La directive 199992CE donne les laquo prescriptions minimales visant agrave ameacuteliorer la protectionen matiegravere de seacutecuriteacute et de santeacute des travailleurs susceptibles decirctre exposeacutes au risquedatmosphegraveres explosives raquo Elle relegraveve de la directive cadre 89391CEE sur laquo lrsquoameacuteliorationde la santeacute et de la seacutecuriteacute des travailleurs au travail raquoLa directive 199992CE est transposeacutee en droit franccedilais en ce qui concerne les employeurspar un deacutecret paru au JORF ndeg303 du 29 deacutecembre 2002 et trois arrecircteacutes des 8 et 28 juillet2003

- le deacutecret ndeg2002-1553 du 24 deacutecembre 2002 relatif aux dispositions concernant lapreacutevention des explosions applicables aux lieux de travail et modifiant le chapitre II dutitre III du livre II du code du travail

- lrsquoarrecircteacute du 8 juillet 2003 compleacutetant lrsquoarrecircteacute du 4 novembre 1993 relatif agrave la signalisationde seacutecuriteacute et de santeacute au travail

- lrsquoarrecircteacute du 8 juillet 2003 relatif agrave la protection des travailleurs susceptibles drsquoecirctreexposeacutes agrave une atmosphegravere explosive

- lrsquoarrecircteacute du 28 juillet 2003 relatif aux conditions drsquoinstallation des mateacuteriels eacutelectriquesdans les emplacements ougrave des atmosphegraveres explosives peuvent se preacutesenter et lacirculaire DRT ndeg11 du 6 aoucirct 2003 commentant cet arrecircteacute

Cette reacuteglementation a eacuteteacute compleacuteteacutee au niveau franccedilais par un deacutecret concernant lesmaicirctres drsquoouvrage

- le deacutecret ndeg2002-1554 du 24 deacutecembre 2002 relatif aux dispositions concernant lapreacutevention des explosions que doivent observer les maicirctres drsquoouvrage lors de laconstruction des lieux de travail et modifiant le chapitre V du titre III du livre II du codedu travail

La reacuteglementation ATEX impose agrave lemployeur deacutevaluer sil y a risque dexplosion et si cerisque existe de prendre des mesures techniques et organisationnelles pour empecirccher la formation datmosphegraveres explosibles ou si cela nest pas possible preacutevenir leur inflammation ou en cas dimpossibiliteacute reacuteduire les effets de lexplosion agrave un niveau suffisant pour que les travailleurs nrsquoen

subissent pas de preacutejudiceLemployeur est tenu de classer ses emplacements agrave risque dexplosion et dy installer lesappareils adapteacutes Cette exigence srsquoapplique agrave tous les appareils qursquoils soient eacutelectriquesou non eacutelectriques

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Un laquo document relatif agrave la protection contre les explosions raquo doit ecirctre eacutetabli par lemployeuravant le deacutemarrage des installations tenu agrave jour et inteacutegreacute dans son laquo Document Unique raquoIl doit en particulier informer sur la deacutetermination et lrsquoeacutevaluation des risques drsquoexplosion les mesures de preacutevention et de protection le classement en zones les emplacements et eacutequipements non dangereux mais qui contribuent agrave la sucircreteacute des

appareils situeacutes dans les emplacements dangereux la surveillance de la seacutecuriteacute des lieux et des eacutequipements y compris les dispositifs

drsquoalarme la liste des travaux soumis agrave autorisation les dispositions pour que les eacutequipements soient utiliseacutes en toute seacutecuriteacute (instructions

eacutecrites de lrsquoemployeur) les mesures de coordination si plusieurs entreprises sont preacutesentes sur les lieux de travail

Pour la reacutedaction de ce document lemployeur sappuie sur les eacuteleacutements fournis par leconcepteur

Par ailleurs les travailleurs appeleacutes agrave travailler dans ces zones doivent avoir reccedilu uneformation

22 Deacutefinition drsquoune Atmosphegravere Explosive (ATEX)

Une ATEX est laquoun meacutelange avec lrsquoair dans les conditions atmospheacuteriques de substancesinflammables sous forme de gaz vapeurs brouillards ou poussiegraveres dans lequel apregravesinflammation la combustion se propage agrave lrsquoensemble du meacutelange non brucircleacute raquo

Il est agrave remarquer que lrsquoATEX peut exister en milieu ouvert son inflammation creacuteera essentiellement un effet thermique en milieu fermeacute son inflammation creacuteera des effets thermiques et des effets de

surpression

Pour que lrsquoinflammation se propage il faut que la concentration soit comprise entre deuxvaleurs la LIE et la LSE limites infeacuterieures et supeacuterieures drsquoinflammabiliteacute

Exemples meacutethane LIE=5vv LSE=15vv (pourcentage volumique dans lrsquoair)poussiegraveres LIE de lrsquoordre de 50gm3 LSE tregraves eacuteleveacutee en geacuteneacuteral de plusieurs kgm3

Pour qursquoune poussiegravere soit explosive il faut de plus que sa granulomeacutetrie soitinfeacuterieure agrave une valeur de lrsquoordre de 300 microns (03 mm)

23 Deacutefinition drsquoune ATEX laquo dangereuse raquo

Pour classer les ATEX en zones il faut qursquoelles soient dangereuses laquo un emplacement dangereux au sens du preacutesent arrecircteacute (du 8 juillet 2003) est un emplacementougrave il est probable qursquoune atmosphegravere explosive puisse se preacutesenter en quantiteacutes telles que des

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preacutecautions speacuteciales sont neacutecessaires en vue de proteacuteger la seacutecuriteacute et la santeacute des travailleursconcerneacutes raquo

Pour deacutecider de la preacutesence drsquoune zone ATEX agrave classer il faut donc eacutevaluer les risques pourles travailleurs lieacutes agrave cette ATEX ce qui veut dire eacutetudier les conseacutequences de soninflammation en tant que dommages aux travailleurs

Srsquoil est neacutecessaire de proteacuteger les travailleurs en prenant des preacutecautions speacuteciales alorslrsquoATEX est dangereuse et il est neacutecessaire de deacutefinir une zone comme expliqueacute dans ce quisuit

24 Classement des ATEX dangereuses

241 ATEX gazeusesPour les atmosphegraveres explosives constitueacutees de gaz et vapeurs inflammables les deacutefinitionsdes zones donneacutees par la directive sont les suivantes

ZZoonnee 00EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd eesstt pprreacuteeacutesseenntt eenn ppeerrmmaanneennccee oouuppeennddaanntt ddee lloonngguueess ppeacuteeacuterriiooddeess oouu ffrreacuteeacuteqquueemmmmeennttZZoonnee 11EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd eesstt ssuusscceeppttiibbllee ddee ssee pprreacuteeacutesseenntteerrooccccaassiioonnnneelllleemmeenntt eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaallZZoonnee 22EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd nnrsquorsquoeesstt ppaass ssuusscceeppttiibbllee ddee sseepprreacuteeacutesseenntteerr eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall oouu ssii eellllee ssee pprreacuteeacutesseennttee nneacuteeacuteaannmmooiinnss nn rsquorsquoeesstt qquuee ddee ccoouurrtteedduurreacuteeacuteeeCes deacutefinitions sont reprises pour les gaz et vapeurs dans la norme NF EN 60079-10 quispeacutecifie le classement des zones dangereuses dans lesquelles des risques dus agrave des gaz ouvapeurs inflammables peuvent apparaicirctre afin de permettre le choix et lrsquoinstallation correctsde mateacuteriel utilisable dans de telles zones dangereuses

242 ATEX poussieacutereusesPour les atmosphegraveres explosives constitueacutees de poussiegraveres inflammables les deacutefinitions deszones donneacutees par la directive sont les suivantes

ZZoonnee 2200EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess eesstt pprreacuteeacutesseenntt eenn ppeerrmmaanneennccee oouuppeennddaanntt ddee lloonngguueess ppeacuteeacuterriiooddeess oouu ffrreacuteeacuteqquueemmmmeennttZZoonnee 2211EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess eesstt ssuusscceeppttiibbllee ddee ssee pprreacuteeacutesseenntteerrooccccaassiioonnnneelllleemmeenntt eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall

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ZZoonnee 2222EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess nnrsquorsquoeesstt ppaass ssuusscceeppttiibbllee ddee sseepprreacuteeacutesseenntteerr eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall oouu ssii eellllee ssee pprreacuteeacutesseennttee nneacuteeacuteaannmmooiinnss nn rsquorsquoeesstt qquuee ddee ccoouurrtteedduurreacuteeacuteeeLLeess ccoouucchheess ddeacuteeacuteppocircocircttss eett ttaass ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess ddooiivveenntt ecircecircttrree ttrraaiitteacuteeacutess ccoommmmee ttoouutt aauuttrreessoouurrccee ssuusscceeppttiibbllee ddee ffoorrmmeerr uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivveeCes deacutefinitions sont reprises pour les poussiegraveres dans la norme NF EN 50281-3 qui speacutecifiele classement des zones dangereuses dans lesquelles des risques dus agrave des poussiegraveresinflammables peuvent apparaicirctre afin de permettre le choix et lrsquoinstallation corrects demateacuteriel utilisable dans de telles zones dangereuses

25 Signalisation

Il est agrave noter que la reacuteglementation demande la signalisation lorsque cela est neacutecessaire desemplacements agrave risque dexplosion par le panneau suivant

26 Mateacuteriel (eacutelectrique et non eacutelectrique)

Le mateacuteriel installeacute apregraves le 01072003 dans ces zones doit ecirctre conforme agrave la directive949CE crsquoest-agrave-dire que

- en zone 0 ou 20 le mateacuteriel devra ecirctre de cateacutegorie 1- en zone 1 ou 21 il devra ecirctre de cateacutegorie 2- en zone 2 ou 22 il devra ecirctre de cateacutegorie 3

Cette cateacutegorie sera mentionneacutee sur le marquage du mateacuteriel qui respectera les regraveglessuivantes

II 2 GMateacuteriel conforme agrave la

directive 949CE

Groupe II industrie desurface

G zone gazD zone poussiegravere

Cateacutegorie du mateacuteriel(12 ou 3)

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27 La deacutemarche drsquoeacutevaluation des risques

Le classement de zones repose sur la recherche des ATEX de leur dangerositeacute puis de leurfreacutequence drsquoapparition et de leur dureacutee de preacutesenceLa deacutemarche preacuteconiseacutee srsquoappuie sur le Guide Europeacuteen drsquoapplication de la Directive Elle estillustreacutee par le logigramme suivant

Scheacutema 1

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Il nrsquoest pas preacuteciseacute dans les textes reacuteglementaires quels sont les sceacutenarios agrave consideacuterer pourrechercher les ATEX Mais en remontant agrave la filiation des textes europeacuteens il est clair qursquouneeacutevaluation des risques se fait dans toutes les conditions de fonctionnement et dedysfonctionnement preacutevisibles Il est recommandeacute de reacutefleacutechir en tenant compte en particulierdu retour drsquoexpeacuterience sur les incidents et accidents connus de la professionCeci amegravene lors de lrsquoeacutevaluation des risques ATEX agrave examiner tous les sceacutenarios possibles depreacutesence drsquoATEX en conditions normales de fonctionnement et en dysfonctionnement lamaintenance eacutetant consideacutereacutee comme un fonctionnement normalAinsi le classement de zones est issu de la deacutemarche que nous reacutesumons par le logigrammesuivant eacutetant entendu que le classement de zones neacutecessaire au choix du mateacuteriel eacutelectriqueet non eacutelectrique nrsquoexclut pas de compleacuteter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute par une deacutemarche depreacutevention et de protectionLa deacutetermination des zones autour des eacutequipements des chapitres suivants reacutesulte de lapremiegravere partie de lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute dessineacutee en bleu sur le logigramme Il reste agrave effectuerla seconde partie du travail partie en rouge etou italique

Scheacutema 2

Mesures depreacutevention

Preacutesence desourcesdrsquoinflammation

Mesures deprotection

Adeacutequationdu mateacuteriel

Evaluation qualitative ousemi-quantitative des risques

FIN

non

oui

ATEX dangereuses

Classement de zones

Mesuresorganisationnellesou techniques

oui

non

oui

non

non

ATEX maintenance

Fonctionnement normal

Dysfonctionnementcourant

Dysfonctionnement rare

oui

deacutemarrage

maintenance

arrecirct

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28 Mesures de preacutevention type

Il est proposeacute ci-dessous une liste non exhaustive de mesures de preacutevention

281 Mesures techniques adeacutequation du mateacuteriel aux zones mateacuterialisation des zones et signalisation

282 Mesures organisationnelles interdiction de sources drsquoinflammation par points chauds interdiction de fumerhellip limitation des deacuteplacements dans les zones dangereuses permis de travaux formation du personnel (qursquoest-ce qursquoune ATEX origine et conseacutequence drsquoune

explosion preacutevention et protection)

3 LES PRODUITS ET LES OUVRAGES A LrsquoORIGINE DrsquoATEX

31 Les produits

Concregravetement au niveau du traitement des eaux le risque drsquoexplosion apparaicirct lorsque sontpreacutesents

- des gaz ou des liquides pouvant former des vapeurs inflammables biogazcombustibles ou reacuteactifs liquides (fuel gaz meacutethanol preacuteparation du bioxyde dechlore gaz drsquoeacutelectrochlorateurs)

- des poussiegraveres de taille infeacuterieure agrave 300 microns boues seacutecheacutees CAP (charbonpulveacuteriseacute) eacuteventuellement polymegraveres

note Concernant les gaz eacutemis H2S nrsquoest pas consideacutereacute comme un gaz susceptible de former desATEX dangereuses car sa LIE est de 4vv bien supeacuterieure agrave la teneur toxiqueIl en va de mecircme pour lrsquoammoniac (LIE=16)Leur toxiciteacute imposera en effet de deacutetecter leur preacutesence et de proteacuteger les travailleurs bienavant drsquoatteindre des concentrations explosives La preacutevention et la protection contre lerisque toxique eacutetant consideacutereacutee comme reacutealiseacutees il ne devrait pas exister drsquoATEX H2S ni NH3dans les locaux avec preacutesence de personnel Ces deux gaz ne seront donc pas eacutetudieacutes dans lepreacutesent documentNote dans les proceacutedeacutes utilisant NH3 ou NH4OH concentreacute pour chloramination ajouts denutriments neutralisation ou encore chaulage des boues les ouvrages peuvent preacutesenter desconcentrations accidentelles importantes et le risques speacutecifique devra ecirctre eacutetudieacute et srsquoilexiste traiteacuteRemarque Le meacutethane est plus leacuteger que lrsquoair il a donc une tendance naturelle agrave monter et

srsquoaccumuler en partie haute ou il devra ecirctre repris ou eacutevacueacute Les vapeurs de meacutethanolont une densiteacute voisines de celle de lrsquoair et ont donc plutocirct tendance agrave se meacutelanger oustagner en partie basse La tendance est la mecircme avec les vapeurs drsquoeacutethanol un peu pluslourdes que lrsquoair

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Le meacutelange de meacutethane et de CO2 lorsque sa densiteacute est comprise entre 08 et 11 (caspar exemple du biogaz de meacutethanisation) nrsquoa pas tendance agrave monter sauf si satempeacuterature est plus eacuteleveacutee que celle de lrsquoair ambiant

32 Les ouvrages

La deacutemarche a consisteacute dans un premier temps agrave lister tous les ouvrages usuels en traitementdes eaux pouvant former des ATEXLe fonctionnement normal et les conditions de dysfonctionnement ont ensuite eacuteteacute eacutetudieacutees fuites de joints de vannes fuites de brides deacutefaut drsquoinertage de ventilationhellip Par exemplesur une tuyauterie contenant un combustible gaz (CH4) ou liquide (CH3OH) on regarde ce quise passe au niveau drsquoorganes mobiles susceptibles de fuirDes regravegles de bonne pratique ou des moyens de preacutevention sont alors proposeacutes permettanteacuteventuellement de deacuteclasser la zone et donc de donner un classement en zone le moinscontraignant possible Par exemple un inertage agrave lrsquoazote drsquoun silo de stockage de bouesseacutecheacutees le fait sortir de la zone 20

remarque les tailles des zones ne sont pas faciles agrave deacuteterminer car elles deacutependent denombreux facteurs comme la pression agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoeacutequipement la taille de la fuite laviscositeacute du produit La norme NF EN 60079-10 drsquoaoucirct 2003 sur le classement des zones gazdonne des meacutethodes baseacutees sur un meacutelange immeacutediat et homogegravene et ne repose pas sur deshypothegraveses physiques Neacuteanmoins en lrsquoabsence drsquoune regravegle mieux deacutefinie nous utiliseronscette norme et ses exemples (voir eacutegalement annexe B) ce qui amegravene agrave consideacuterer en regraveglegeacuteneacuterale autour des points agrave risques par exemple un presse eacutetoupe une sphegravere de 3 m derayon zone 1 ou 2Les tailles effectives des zones pourront ecirctre modifieacutees dans la mesure ougrave la taille retenue faitlrsquoobjet drsquoune eacutetude justificative speacutecifique Cette possibiliteacute sera notamment utile dans le casdrsquoeacutevaluation des classements en zone relatifs agrave une installation existante agrave mettre enconformiteacute

Liste des ouvrages usuels agrave risque ATEX

risqueRisques lieacutes agrave la preacutesence de gaz ou de liquidesPreacutetraitementsArriveacutee chambre darriveacutee CH4Reacuteception de matiegraveres de vidange et graissesTraitements biologiquesMeacutethaniseur (eaux industrielles) CH4Stockages fluides process et combustiblesMethanol eacutethanol MeOH EtOHGaz process et combustible CH4 C3H8Fioul Leacuteger Lourd si chaud

Traitement des bouesEpaississeur CH4Stockage boues eacutepaissies ou pacircteuses CH4

DigestionDigesteur CH4Chaicircne biogaz (gazolique pot purge gazomegravetre torchegraverehellip) CH4

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Incineacuteration Alimentation combustible CH4 fioulEvacuation des fumeacutees CO Divers (eacutequipements eacutelectrolytiques)Chargeur de batterie eacutelectrochlorateur H2

Risques lieacutes agrave la preacutesence de poudres organiquesCompostage Stockage du compost Compost pulveacuterulentStockage du coproduit Fines de sciureSeacutechageSeacutecheur Boue pulveacuterulenteStockage boue seacutecheacutee Boue pulveacuterulenteStockageStockages reacuteactifs pulveacuterulents CAPAutres stockages Polymegravere

(CAG )Traitement des fumeacutees filtre agrave manche CAP sorbalite

Le traduit lrsquoabsence de constatation de pheacutenomegravenes drsquoexplosion seuls des incendies onteacuteteacute rapporteacutes

Le risque CH4 est agrave geacuterer diffeacuteremment suivant la composition du biogaz qui le contient

4 CLASSEMENT ET DECLASSEMENT DES ZONES VENTILEES

Les cas usuels de zones ventileacutees sont repreacutesenteacutes ci-apregraves

Cas 1 ventilateur en zone ATEX Cas 2 ventilateur hors zone ATEX

Scheacutema 3 Scheacutema 4

Les zones marqueacutees zones 1 dans les scheacutemas ci-dessus peuvent eacutegalement ecirctre des zones 2

Zone 1

Zone1

dilution

Zone 1

Zone nonclasseacutee

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Regravegle de lrsquoart concernant la dilution Etre en deccedilagrave de la LIE du meacutethane qui est de 5 dans lrsquoair (CH4 repreacutesentant en geacuteneacuteralmoins de 50 du biogaz pauvre eacutemis) dans la plupart des cas une dilution de 20 estsuffisante pour sortir du risque drsquoexplosion mecircme en partant de meacutethane purLorsque le deacutebit de gaz explosible est connu il est possible en fonction de la sucircreteacute defonctionnement de la ventilation de deacuteclasser la zone 1 en zone 2 (ventilation permettant enfonctionnement normal de passer en dessous de la LIE) ou en zone non classeacutee si laventilation est en plus secourue par une ventilation annexe et sur le secours eacutelectriquehellip)Il est par ailleurs rappeleacute que CH4 agrave la diffeacuterence drsquoH2S est pratiquement insoluble danslrsquoeau qursquoil nrsquoest donc pas susceptible drsquoecirctre relargueacute par strippage la seule possibiliteacute derelargage massif est donc lieacutee agrave une production biologique anaeacuterobie selon une cineacutetique lente(un stockage court de quelques jours nrsquoa pas le temps drsquoenclencher massivement lameacutethanogeacutenegravese)La position des deacutetecteurs de meacutethane et des piquages de ventilation doit tenir compte de ladensiteacute du biogaz consideacutereacute par rapport agrave lrsquoair

5 FILE EAU USEE

51 Chambre darriveacutee

Lrsquointeacuterieur jusqursquoau premier joint hydraulique sera classeacute en ZONE 1 en ventilation naturelleusuelle du fait de la possibiliteacute drsquoarriveacutee inopineacutee de bulles de meacutethane ou drsquoautres produitsde combustion accidentellement rejeteacutes aux eacutegouts

Un joint hydraulique devra toujours interdire la communication directe entre le ciel gazeux dureacuteseau et la station Lrsquoeacutetancheacuteiteacute du joint sera surveilleacuteeLe classement ATEX des ouvrages attenants devra ecirctre eacutetudieacute en fonction du risque depassage du meacutethane dans ces ouvragesLes scheacutemas suivants preacutesentent les diffeacuterentes possibiliteacutes de chambres drsquoarriveacutee

Scheacutema 5

Scheacutema 6

Zone 1 Station

StationZone 1

3 m

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Scheacutema 7

Le risque darriveacutee dhydrocarbures en grande quantiteacute est agrave eacutetudier speacutecifiquement sil existe(deacutetection by pass)

Reacuteseau drsquoextraction lrsquointeacuterieur de la tuyauterie et du ventilateur est en zone 1 jusqursquoagravedilution agrave lrsquoatmosphegravere ou avec un autre courant drsquoair pollueacute non explosif agrave traiter sur ladeacutesodorisation (effet important de dilution) Le reacuteseau de ventilation aval est hors zone

52 Postes du traitement de lrsquoeau en aval

Les dispositions preacuteceacutedentes permettent de consideacuterer hors zone tout le reste de la file eau

Note en cas de meacutethanisation drsquoeffluents de type industriel tregraves concentreacutes en DCO lemeacutethaniseur sera classeacute en zone comme un digesteur agrave boue

53 Stockage couvert des eaux brutes exceacutedentaires

Le problegraveme potentiel tient agrave la non maicirctrise du temps de seacutejour dans le systegravemeLe risque gaz eacuteventuel ne peut ecirctre ducirc qursquoagrave la formation de meacutethane par les boues stagnantplusieurs semaines il est eacutequivalent agrave celui traiteacute dans le cas des stockages de boues liquides

54 Reacuteception des matiegraveres de vidange et des graisses

Le risque est agrave traiter comme en 51

Note il est rappeleacute que tout eacutequipement noyeacute est par deacutefinition hors zone explosive mais ilfaut srsquoassurer qursquoil ne peut pas se retrouver en zone 2 (ou 1) Il est alors possible drsquoeacutetablirdes consignes drsquoexploitation pour eacuteviter la preacutesence de sources drsquoinflammation (moteurarrecircteacute pas de surface chaudehellip)Sinon lrsquoeacutequipement doit ecirctre preacutevu de cateacutegorie 3 (ou 2)

6 FILE EAU POTABLE

Neacuteant (absence de risque aucune laquo filiegravereraquo ATEX identifieacutee pour les traitements usuels eneau potable) Voir cependant le sect 7 si du CAP ou de lrsquoeacutethanol est utiliseacute

Station

3 m

Zone 1

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7 STOCKAGE DES REACTIFS LIES A LA FILE EAU

Il srsquoagit essentiellement du meacutethanol (parfois de lrsquoeacutethanol) ajouteacute agrave certains traitementsbiologiques

71 Deacutepotage du meacutethanol (ou de lrsquoeacutethanol)

Il se fait agrave la pompe (embarqueacutee sur le camion ou locale) ou gravitairement le deacutepotage agravelrsquoair comprimeacute est exclu sauf preacutecautions particuliegraveresIl est situeacute agrave lrsquoexteacuterieur Une zone 2 autour du point de deacutepotage est agrave consideacuterer dans unrayon de 3 m et le long de la zone de mouvement du flexibleCamion et tuyauteries sont agrave mettre agrave la terre et on eacutevitera toute eacutetincelle eacutelectrostatique quipourrait ecirctre eacutemise par le personnel Il sera interdit de fumer ou drsquoapporter une flamme

72 Zone de reacutecupeacuteration des deacutebordements et des fuites

Elle est situeacutee autour de la connexion du camion et est geacuteneacuteralement deacutelimiteacutee par un muretUne zone 2 de 3m de large sera deacutelimiteacutee tout autour (inteacuteresse par exemple les eacutequipementsdrsquoeacuteclairage)Le parking du camion lui-mecircme est eacutegalement en zone 2 sur 3 m autour du camion

Scheacutema 8 Vue de dessus de la zone de deacutepotage

73 Reacuteservoirs

Le classement du reacuteservoir du camion est preacutevu par la reacuteglementation ADR Accord europeacuteensur le transport international des marchandises par la routeLrsquointeacuterieur de la cuve de stockage est classeacutee en zone 0 Les alentours de lrsquoeacutevent sont agrave classeren zone 1 sur un rayon de 3 m

3 m Zone 2

Zone 23m Zone 2

camion

Reacuteservoirs

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74 Salle de pompage

Elle est agrave classer en zone 2 Lrsquoarmoire eacutelectrique sera implanteacutee agrave lrsquoexteacuterieur et un deacutetecteurde vapeurs de meacutethanol sera avantageusement placeacute dans le localElle comprend des eacuteleacutements tels que la pompe de transfert et les pompes de dosage dumeacutethanol Des eacuteleacutements mobiles tel qursquoune vanne sur les tuyauteries de dosage serontavantageusement implanteacutes dans cette zone Apregraves meacutelange avec le fluide agrave traiter lrsquoeffet dedilution situe lrsquoaval hors probleacutematique ATEX car en dessous de 5 de meacutethanol dans lrsquoeaulrsquoatmosphegravere situeacutee au-dessus du meacutelange nrsquoest plus inflammable

75 Charbon Actif (CAP et CAG) et polymegraveres en poudre

Outre son utilisation en Eau Potable le CAP est parfois utiliseacute en traitement des fumeacuteesdrsquoincineacuteration (incluant les deacuteriveacutes type sorbalite)Les preacuteconisations agrave respecter concernant le stockage et la manutention sont les mecircmes quecelle convenues pour une boue seacutecheacutee Attention cependant agrave lrsquoinertage par le CO2 en casdrsquoincendie il peut y avoir agrave haute tempeacuterature une reacuteaction entre le charbon et le CO2 etcreacuteation de CO toxique et explosif

A noter que les stockages de CAG (Charbon Actif en Grains) et de polymegravere sont proposeacuteshors zone ATEX (les 50 agrave 60gm3 de fines ne sont jamais atteints)Si le stockage de charbon actif est reacutealiseacute en silo une eacutetude particuliegravere sera reacutealiseacutee

8 FILE BOUE LIQUIDES ET PATEUSES DrsquoORIGINE ORGANIQUE

81 Stockage des boues liquides

Toutes les cuves de stockage de boue primaire ou secondaire (type eacutepaississeur) sontconcerneacutees par la reacuteflexionSont situeacutees hors zone

- les stockages ouverts agrave lrsquoatmosphegravere- les stockages aeacutereacutes (type flottateur)- tous les stockages ventileacutes (meacutecaniquement ou naturellement) dans les regravegles

de lrsquoart preacuteceacutedemment eacutevoqueacutees

Ne sont donc concerneacutes et agrave placer en zone 1 que les stockages confineacutes et non suffisammentventileacutes

82 Stockage des boues pacircteuses

Une enquecircte meneacutee par lrsquoADEME 1 montre une importante diminution de la matiegravereorganique apregraves quelques mois de stockage mecircme en preacutesence de chaux la production de

1 Wiart J amp all ldquo variation de la masse et de la composition des boues chauleacutees au cours drsquoun stockage prolongeacute avanteacutepandage en agriculture ldquo in TSM Ndeg9 sept 1997

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CH4 est donc certaine compte tenu des cineacutetiques lentes mais son importance est difficile agravepreacutevoir le fait que les boues soient stabiliseacutees ne permet donc pas agrave lui seul de deacutecider queleur stockage sera hors zoneIl est donc proposeacute que soient placeacutes hors zone les stockages de boues bien ventileacutes et enzone 1 les stockages de boues confineacutes et non suffisamment ventileacutes (que les boues soient ounon stabiliseacutees)La ventilation sera consideacutereacutee comme suffisante si agrave tout moment elle permet drsquoeacutevacuer plusde meacutethane qursquoil ne risque de srsquoen produire dans le stockage

83 Digesteur

Un classement en zone 2 de lrsquointeacuterieur du digesteur est proposeacute si les proceacutedures sont tellesqursquoil nrsquoy a preacutesence drsquoATEX que lors des phases de deacutemarrage et darrecirct

Une zone 1 sera deacutefinie (3 m par deacutefaut) au-dessus du toit du digesteur autour de la soupapede respiration (ici un minimum de 5m paraicirct neacutecessaire compte-tenu de la vitesse des gazdrsquoeacutechappement) au dessus des gazomegravetre et deacutesulfuriseur aux alentours des pots de purgeavec risque drsquoeacutechappement de gaz agrave lrsquoatmosphegravere autour du compresseur si le digesteur estbrasseacute au gaz ainsi que dans tout local fermeacute contenant ce type drsquoeacuteleacutement Il est agrave noter qursquounlocal fermeacute peut passer en zone 2 par une ventilation adapteacutee et une surveillance par descapteurs de meacutethaneIl est cependant agrave noter que le classement des zones autour des pots de purges deacutepend de laconfiguration de ceux-ci Lorsqursquoil y a preacutesence drsquoun joint hydraulique reacuteguliegraverementcontrocircleacute on est en zone 2 Srsquoil peut y avoir eacutechappement de gaz directement agrave lrsquoatmosphegravere(purge manuelle sur le pot de purge sans joint hydraulique) on se retrouve alors en zone 1aux alentours de ce type de pots

Le digesteur est eacutetanche a priori et le gaz de digestion a une densiteacute de lrsquoordre de celle delrsquoair ses alentours sont hors zones sauf cas particuliers ougrave des piquages de gaz sur les paroisdu digesteur pourraient entraicircner des fuites ce qui amegravene agrave des zones 2 prises de lrsquoordre de3m de rayon

84 Incineacuteration des boues pacircteuses

Dans la mesure ougrave il y a toujours preacutesence de flamme dans un incineacuterateur agrave boue celui cinrsquoest pas du mateacuteriel ATEXNote En cas drsquoalimentation par du gaz naturel ou du biogaz les reacuteglementations appliqueacutees pourles lignes drsquoalimentation sont les mecircmes que celles deacutefinies pour les combustibles eacutequivalentsutiliseacutes en chaudiegravereOn eacutetudiera la ventilation de telle faccedilon que les fuites de gaz possibles soient dilueacutees et oninstallera des deacutetecteurs de gaz secourus et doubleacutes (voir les reacuteglementations) Si laventilation la deacutetection et les seacutecuriteacutes ne sont pas sucircres il y aura matiegravere agrave eacutetablir des zones2 autour des points de fuite eacuteventuels (sphegravere de 3 megravetres de rayon par deacutefaut autour desjoints brides sur les canalisations)

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Les eacutelectrofiltres veacutehiculent des cendres non combustibles ils ne sont pas classeacutes en zoneATEX Si une deacutetection CO amont se deacuteclenche ou srsquoil y a fuite de gaz en amont leuralimentation est interrompue

85 OVH et pyrolyse

Cas speacutecifiques non traiteacutes dans le preacutesent document agrave examiner au cas par cas par lessocieacuteteacutes qui les preacutesentent

9 FILE BOUES SECHES

Ne sont concerneacutees dans ce paragraphe que les zones avec preacutesence de boues pouvant formerdes poussiegraveres deacutefinissant les zones 20 21 ou 22Sont donc exclues les zones stockant ou convoyant des boues seacutecheacutees granuleacutees deacutefineacutees agravemoins de 02 en poids et non friablesIl est neacutecessaire de tenir compte des deacutepocircts eacuteventuels de poussiegraveres et eacutetablir des consignesde nettoyage reacutegulier de ces deacutepocircts

91 Cas particulier des boues ni pacircteuses ni segraveches

Ce domaine est celui des boues dites laquo solides raquo au sens de lrsquoarrecircteacute du 8 janvier 1998 article12 cest-agrave-dire les boues deacuteshydrateacutees qui entreposeacutees sur une hauteur de 1 megravetre formentune pente eacutegale au moins agrave 30deg Ces boues sont segraveches en surface eacutemottables elles peuventcasser en morceaux de granulomeacutetrie grossiegravere mais ne tombent pas en poussiegraveres Le risqueATEX poussiegravere nrsquoest donc pas agrave consideacuterer En revanche certaines drsquoentre elles encorehumides et contenant de la matiegravere biodeacutegradable sont suceptibles drsquoeacutevoluer drsquoune faccedilonanaeacuterobie en profondeur Le risque ATEX gaz ne peut donc ecirctre theacuteoriquement eacutecarteacute Aussile stockage de ces boues sera-t-il consideacutereacute comme un stockage de boues pacircteuses (sect 82)

92 Stockage des boues segraveches

Rappel Le risque drsquoexplosion justifiant un classement en zone ATEX est lieacute agrave la preacutesence drsquouneatmosphegravere explosive agrave base drsquoun meacutelange air poussiegravere Concregravetement il faut avoirenviron 60 g de poussiegravere par m3 drsquoair pour atteindre un tel meacutelange potentiellement explosif(crsquoest lrsquoeacutequivalent drsquoune LIE drsquoun gaz on peut eacutegalement lrsquoappeler concentration minimaleexplosive)Srsquoil y a auto-eacutechauffement du CO peut apparaicirctre rendant lrsquoatmosphegravere explosive On passerdrsquoune zone de type 2 agrave une zone non classeacutee par la mise en place drsquoun deacutetecteur de COsensible agrave des teneurs tregraves faibles (domaine du ppm) avec assurance drsquoun fonctionnement sucircrde cette deacutetectionLe classement en zone 20 21 ou 22 est lieacute agrave la freacutequence de remplissage du silo de stockagequi va conditionner la dureacutee de preacutesence drsquoune atmosphegravere poussieacutereuse

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921 Stockages ouvertsLa manutention dans ces stockages par les engins creacutee des ATEX par soulegravevement de lapoussiegravere Il convient donc de classer en zone 22 le volume de stockage malgreacute lrsquoouverturevers lrsquoexteacuterieur car on ne peut ecirctre sucircr de lrsquoabsence de concentration supeacuterieure agrave la LIE

922 Stockages fermeacutes ou partiellement ouvertsA la diffeacuterence drsquoun stockage liquide ou pacircteux un stockage ouvert sur un seul cocircteacute peut fairelrsquoobjet drsquoun classement en zone car un meacutelange explosif peut ecirctre atteint dans lrsquoatmosphegravere(mecircme sans preacutesence drsquoun tas en fin de vidange par exemple)Le cas typique est le silo

Ciel du silo (ouvert ou fermeacute)

Quelles que soient les preacuteconisations prises le ciel du silo (donc le silo entier compte tenu desvariations de niveau dans celui ci) est agrave classer

- en zone 20 srsquoil y a alimentation freacutequente en boue segraveche lors de cette opeacuterationgeacuteneacuteralement discontinue un cocircne pulveacuterulent se forme agrave une concentration pouvantcorrespondre agrave la concentration critique

- en zone 22 srsquoil y a inertage du ciel- en zone 21 dans toute autre situation intermeacutediaire

extraction en bas de siloDans la manchette drsquoeacutevacuation et dans le cocircne de deacuteversement on se situe en zone 20 (saufventilation ad hoc) Une zone 22 sera aussi deacutefinie autour de la connexion et jusqursquoau sol

923 Convoyage des boues segravechesOn peut distinguer 2 types fondamentaux de convoyage fermeacute ou capoteacute

- le transporteur pneumatique zone 20 + tuyauterie PN10 (lrsquoexplosion drsquoun meacutelange depoussiegravere est toujours infeacuterieure agrave 10 bar)

- le transporteur meacutecanique zone 20 (type godets ouverts) ou 21 (par convoyeurs agrave visavec des boues refroidies) ou 22 (type compartimenteacute) selon les preacutecautions prises agravelrsquoinstar du ciel du silo La zone 20 se justifie en effet agrave cause de la zone dedeacutechargement du godet et du risque drsquoauto-eacutechauffement par friction des godets

En appliquant une deacutepression suffisante ou un inertage ces transporteurs pourront neacuteanmoinsecirctre classeacutes hors zone2suivant la fiabiliteacute de la ventilation ou de lrsquoinertageLes moteurs exteacuterieurs des appareils agrave moins de 2 m drsquoune ouverture sont agrave classer en zone22 hors zone au-delagrave

924 Ligne de seacutechage

seacutecheurDe nombreux types peuvent ecirctre reacutepertorieacutes Les seacutecheurs indirects preacutesentent moins derisque drsquoexplosion que les seacutecheurs directs en fonctionnement normal car il nrsquoy a pas de miseen suspension de la poussiegravere et lrsquoatmosphegravere est trop pauvre en O2 (elle est quasiment

2 voir le document de la CRAM Rhocircne-Alpes SP1059 de novembre 1997 laquo preacutevention des risques drsquoexplosionde poussiegraveres dans les installations de stockage de produits combustibles solides raquo page 4 notamment

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satureacutee en vapeur drsquoeau) il peut cependant exister un risque drsquoautoeacutechauffement et deproduction de CO dans les phases transitoires et en particulier durant lrsquoarrecirct pouvant ameneragrave une ATEX La preacutesence de ce risque est agrave eacutetudier dans chaque cas speacutecifiqueDans le cas de seacutecheur direct lrsquoexploitation normale ne conduit pas agrave une atmosphegravereexplosive dans le cas usuel de deacutefaut drsquooxygegravene (lt 8) dans le gaz transporteurLrsquoapproche est donc la mecircme que pour lrsquointeacuterieur du digesteur le combustible est preacutesent enabondance mais le comburant est rare ou absent (mais cela nrsquoexclue pas eacutevidemment lesrisques de pyrolyse)Lors des deacutemarrages et des arrecircts on peut se trouver en preacutesence drsquoune atmosphegraverepoussieacutereuse non suffisamment inerteacutee (deacutemarrage) et risquant de srsquoeacutechauffer (arrecirctprolongeacute) Il convient donc drsquoecirctre prudent et de classer en zone 22 tout ou partie du seacutecheurdirect et la partie aval du seacutecheur indirect des dispositions eacutetant prises pour eacuteviter la preacutesencedrsquoune ATEX au deacutemarrage et agrave larrecirctLors dun arrecirct intempestif le CO formeacute par lrsquoauto-eacutechauffement du produit reacutesiduel peut ecirctreagrave lrsquoorigine drsquoune explosion agrave lrsquoouverture du seacutecheur (retour drsquoexpeacuterience drsquoaccident) Il estneacutecessaire de bien traiter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute des seacutecheurs et de prendre des mesurestechniques etou organisationnelles pour ne pas classer en zone 2 et ne pas courir de risque

cyclone (seacuteparation particules gaz ndash vapeur) cyclo-filtre et filtre en sortie du seacutecheurLrsquointeacuterieur est proposeacute en zone 21 ainsi que lrsquoeacutecluse de soutirage de la poussiegravere segraveche Lecyclone doit ecirctre eacutequipeacute drsquoun eacutevent atmospheacuterique (eacutevacue la flamme agrave lrsquoatmosphegravere) ou drsquounsuppresseur drsquoexplosion qui eacutetouffe la flamme de lrsquoexplosionEvacuation de la poussiegravere sous eacutecluse voir classification des transporteurs mecircmedisposition (zone 20 en pneumatiquehellip)

925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri desparticules) et des granulateursbroyeurs

Ces eacutequipements sont agrave classer en zone 20Lrsquoinstallation sera eacutequipeacutee drsquoun eacutevent de toiture (clapet drsquoexplosion + dispositif eacutevacuant laflamme de lrsquoexplosion eacuteventuelle) A deacutefaut on installera un suppresseur drsquoexplosion

Note toutes les masses meacutetalliques doivent ecirctre agrave la terre et mises en eacutequipotentialiteacute

926 Treacutemie de stockage des finesLes preacuteconisations sont identiques agrave celles concernant le stockage en silo (donc zone 20) Lazone pourra ecirctre classeacutee en 21 ou 22 srsquoil y a mise en place drsquoun refroidissement drsquounesurveillance de CO avec inertage sur alarme gaz ou srsquoil y a inertage permanent

927 Local de seacutechageLrsquoexploitant doit se conformer agrave un nettoyage peacuteriodique de son installation pour eacuteviter toutdeacutepocirct de poussiegravere Dans ces conditions le local est hors zone agrave lrsquoexception drsquoune zone de2 m autour de la verticale des points de sortie de la poussiegravere ou autres ouvertures qui sera enzone 22 (mecircme approche que celle concernant les ouvertures sur les convoyeurs)

93 Compost

Dans le cas usuel drsquoun stockage exteacuterieur sur dalle ou casier trois cocircteacutes le compostage serahors zone le risque eacutetant plutocirct un risque incendie

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Il nrsquoy a pas de risque CH4 dans le cas du compostLe risque poussiegravere nrsquoest pas non plus preacutesent dans les cas usuels de compostage du fait dutaux drsquohumiditeacute important Si la concentration en poussiegraveres peut deacutepasser 60 gm3 on traitera le cas compost

comme celui drsquoune boue segraveche en tenant compte des possibiliteacutes eacuteventuelles drsquoauto-eacutechauffement lieacute au compostage

Si le stockage de compost est tregraves sec il y a un risque drsquoauto-eacutechauffement lieacute soit agravela tempeacuterature initiale du stockage soit agrave la tempeacuterature atteinte par fermentation et agravela taille du stockage Ce risque devra ecirctre eacutevalueacute et traiteacute

Les risques H2S et NH3 ne sont pas consideacutereacutes dans la mesure ougrave le risque du agrave leur toxiciteacuteaura imposeacute de les traiter bien avant qursquoils nrsquoaient atteint leur LIE

10 ELEMENTS PERIPHERIQUES

101 Chaufferies

La chaufferie est un local ougrave il y a preacutesence de flamme permanente et ougrave lorsqursquoil y adeacutetection gaz il y a arrecirct des eacutequipements La chaufferie sera conccedilue suivant les regravegles de lartde conception des chaufferies On pourra notamment se reacutefeacuterer par analogie agrave larrecircteacute 2910 declassement ICPE des installations de combustion supeacuterieures agrave 2 MwattsLes points de fuite eacuteventuelle de combustible font lobjet dun classement en zone 2 dont ladimension deacutepend de la pression du gaz dans la tuyauterie (voir annexe B)Si le local chaufferie est attenant agrave une zone 2 sa conception sera faite suivant lrsquoun des deuxscheacutemas suivants une ouverture sur la zone 2 ne se fera que par lrsquointermeacutediaire drsquoun sascontrocircleacute (ouverture des deux portes agrave la fois impossible ou interdite) et la prise drsquoair deventilation sera faite sur une zone non classeacutee

Entreacutee ventilation

cas 1les ouvertures du local se font surlhors zone le local est hors zone

cas 2 1 ou plusieurs ouvertures du local sefont sur une zone Sas obligatoire

Zone 2 Zone 2

Scheacutema 9 Scheacutema 10

1011 Cas de lrsquohuile thermiqueCrsquoest un liquide dont le point eacuteclair est tregraves haut A ce titre lrsquohuile thermique ne devrait pasecirctre prise en compte comme geacuteneacuterant une ATEX par contre lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute tiendracompte de la tempeacuterature des canalisations si celles-ci sont ameneacutees agrave recevoir des deacutepocircts depoussiegraveresSi le risque drsquoaeacuterosol ne peut pas ecirctre eacutecarteacute (fuite sous pression de lrsquohuile) il conviendra declasser en zone 2 les volumes atteints par ces aeacuterosols

Zone 2 Zone 2

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102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

Page 5: tt_eaux

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Le preacutesent guide propose une position commune des constructeurs drsquousines de traitementdrsquoeau (eaux useacutees eau potable boues) face agrave la probleacutematique ATEX en identifiant pourchacune des grandes eacutetapes classiques du traitement de lrsquoeau

les postes de traitement preacutesentant des risques ATEX le deacutecoupage des zones dangereuses en zones de type 012 pour les gaz et vapeurs et 20

21 22 pour les poussiegraveres

Apregraves un court exposeacute de la deacutemarche drsquoapplication de la reacuteglementation ATEX le documentpropose pour les principaux ouvrages la deacutefinition des zones ATEX issue drsquoune analyse desrisques

La deacutefinition des zones nrsquoexclut pas la deacutemarche indispensable consistant agrave envisager desmesures de preacutevention de deacutetection et de protection

Des classements en zones diffeacuterents de ceux proposeacutes et des dimensions de zones ATEX plusfaibles que celles proposeacutees par deacutefaut dans le preacutesent document peuvent ecirctre retenuslorsqursquoils sont justifieacutes par des eacutetudes speacutecifiques (voir annexe B par exemple)

Les eacutequipements moins courants ou speacutecifiques drsquoune entreprise particuliegravere ou dontlrsquoanalyse de risques ne peut ecirctre geacuteneacuteraliseacutee nrsquoont pas eacuteteacute retenus dans ce document

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2 DEMARCHE DrsquoAPPLICATION DE LA REGLEMENTATION ATEX

21 La reacuteglementation ATEX

Les deux Directives ATEX 949CE et 199992CE deacutefinissent les exigences en matiegravere deseacutecuriteacute face au risque drsquoexplosion La Directive 9992CE srsquoapplique agrave lrsquoexploitant mais leconstructeur a lrsquoobligation de preacutevoir le mateacuteriel adapteacute (marquage Ex du groupe idoine) leclassement en zone retenu doit donc ecirctre deacutefini lors de la conception

La directive 199992CE donne les laquo prescriptions minimales visant agrave ameacuteliorer la protectionen matiegravere de seacutecuriteacute et de santeacute des travailleurs susceptibles decirctre exposeacutes au risquedatmosphegraveres explosives raquo Elle relegraveve de la directive cadre 89391CEE sur laquo lrsquoameacuteliorationde la santeacute et de la seacutecuriteacute des travailleurs au travail raquoLa directive 199992CE est transposeacutee en droit franccedilais en ce qui concerne les employeurspar un deacutecret paru au JORF ndeg303 du 29 deacutecembre 2002 et trois arrecircteacutes des 8 et 28 juillet2003

- le deacutecret ndeg2002-1553 du 24 deacutecembre 2002 relatif aux dispositions concernant lapreacutevention des explosions applicables aux lieux de travail et modifiant le chapitre II dutitre III du livre II du code du travail

- lrsquoarrecircteacute du 8 juillet 2003 compleacutetant lrsquoarrecircteacute du 4 novembre 1993 relatif agrave la signalisationde seacutecuriteacute et de santeacute au travail

- lrsquoarrecircteacute du 8 juillet 2003 relatif agrave la protection des travailleurs susceptibles drsquoecirctreexposeacutes agrave une atmosphegravere explosive

- lrsquoarrecircteacute du 28 juillet 2003 relatif aux conditions drsquoinstallation des mateacuteriels eacutelectriquesdans les emplacements ougrave des atmosphegraveres explosives peuvent se preacutesenter et lacirculaire DRT ndeg11 du 6 aoucirct 2003 commentant cet arrecircteacute

Cette reacuteglementation a eacuteteacute compleacuteteacutee au niveau franccedilais par un deacutecret concernant lesmaicirctres drsquoouvrage

- le deacutecret ndeg2002-1554 du 24 deacutecembre 2002 relatif aux dispositions concernant lapreacutevention des explosions que doivent observer les maicirctres drsquoouvrage lors de laconstruction des lieux de travail et modifiant le chapitre V du titre III du livre II du codedu travail

La reacuteglementation ATEX impose agrave lemployeur deacutevaluer sil y a risque dexplosion et si cerisque existe de prendre des mesures techniques et organisationnelles pour empecirccher la formation datmosphegraveres explosibles ou si cela nest pas possible preacutevenir leur inflammation ou en cas dimpossibiliteacute reacuteduire les effets de lexplosion agrave un niveau suffisant pour que les travailleurs nrsquoen

subissent pas de preacutejudiceLemployeur est tenu de classer ses emplacements agrave risque dexplosion et dy installer lesappareils adapteacutes Cette exigence srsquoapplique agrave tous les appareils qursquoils soient eacutelectriquesou non eacutelectriques

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Un laquo document relatif agrave la protection contre les explosions raquo doit ecirctre eacutetabli par lemployeuravant le deacutemarrage des installations tenu agrave jour et inteacutegreacute dans son laquo Document Unique raquoIl doit en particulier informer sur la deacutetermination et lrsquoeacutevaluation des risques drsquoexplosion les mesures de preacutevention et de protection le classement en zones les emplacements et eacutequipements non dangereux mais qui contribuent agrave la sucircreteacute des

appareils situeacutes dans les emplacements dangereux la surveillance de la seacutecuriteacute des lieux et des eacutequipements y compris les dispositifs

drsquoalarme la liste des travaux soumis agrave autorisation les dispositions pour que les eacutequipements soient utiliseacutes en toute seacutecuriteacute (instructions

eacutecrites de lrsquoemployeur) les mesures de coordination si plusieurs entreprises sont preacutesentes sur les lieux de travail

Pour la reacutedaction de ce document lemployeur sappuie sur les eacuteleacutements fournis par leconcepteur

Par ailleurs les travailleurs appeleacutes agrave travailler dans ces zones doivent avoir reccedilu uneformation

22 Deacutefinition drsquoune Atmosphegravere Explosive (ATEX)

Une ATEX est laquoun meacutelange avec lrsquoair dans les conditions atmospheacuteriques de substancesinflammables sous forme de gaz vapeurs brouillards ou poussiegraveres dans lequel apregravesinflammation la combustion se propage agrave lrsquoensemble du meacutelange non brucircleacute raquo

Il est agrave remarquer que lrsquoATEX peut exister en milieu ouvert son inflammation creacuteera essentiellement un effet thermique en milieu fermeacute son inflammation creacuteera des effets thermiques et des effets de

surpression

Pour que lrsquoinflammation se propage il faut que la concentration soit comprise entre deuxvaleurs la LIE et la LSE limites infeacuterieures et supeacuterieures drsquoinflammabiliteacute

Exemples meacutethane LIE=5vv LSE=15vv (pourcentage volumique dans lrsquoair)poussiegraveres LIE de lrsquoordre de 50gm3 LSE tregraves eacuteleveacutee en geacuteneacuteral de plusieurs kgm3

Pour qursquoune poussiegravere soit explosive il faut de plus que sa granulomeacutetrie soitinfeacuterieure agrave une valeur de lrsquoordre de 300 microns (03 mm)

23 Deacutefinition drsquoune ATEX laquo dangereuse raquo

Pour classer les ATEX en zones il faut qursquoelles soient dangereuses laquo un emplacement dangereux au sens du preacutesent arrecircteacute (du 8 juillet 2003) est un emplacementougrave il est probable qursquoune atmosphegravere explosive puisse se preacutesenter en quantiteacutes telles que des

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preacutecautions speacuteciales sont neacutecessaires en vue de proteacuteger la seacutecuriteacute et la santeacute des travailleursconcerneacutes raquo

Pour deacutecider de la preacutesence drsquoune zone ATEX agrave classer il faut donc eacutevaluer les risques pourles travailleurs lieacutes agrave cette ATEX ce qui veut dire eacutetudier les conseacutequences de soninflammation en tant que dommages aux travailleurs

Srsquoil est neacutecessaire de proteacuteger les travailleurs en prenant des preacutecautions speacuteciales alorslrsquoATEX est dangereuse et il est neacutecessaire de deacutefinir une zone comme expliqueacute dans ce quisuit

24 Classement des ATEX dangereuses

241 ATEX gazeusesPour les atmosphegraveres explosives constitueacutees de gaz et vapeurs inflammables les deacutefinitionsdes zones donneacutees par la directive sont les suivantes

ZZoonnee 00EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd eesstt pprreacuteeacutesseenntt eenn ppeerrmmaanneennccee oouuppeennddaanntt ddee lloonngguueess ppeacuteeacuterriiooddeess oouu ffrreacuteeacuteqquueemmmmeennttZZoonnee 11EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd eesstt ssuusscceeppttiibbllee ddee ssee pprreacuteeacutesseenntteerrooccccaassiioonnnneelllleemmeenntt eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaallZZoonnee 22EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd nnrsquorsquoeesstt ppaass ssuusscceeppttiibbllee ddee sseepprreacuteeacutesseenntteerr eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall oouu ssii eellllee ssee pprreacuteeacutesseennttee nneacuteeacuteaannmmooiinnss nn rsquorsquoeesstt qquuee ddee ccoouurrtteedduurreacuteeacuteeeCes deacutefinitions sont reprises pour les gaz et vapeurs dans la norme NF EN 60079-10 quispeacutecifie le classement des zones dangereuses dans lesquelles des risques dus agrave des gaz ouvapeurs inflammables peuvent apparaicirctre afin de permettre le choix et lrsquoinstallation correctsde mateacuteriel utilisable dans de telles zones dangereuses

242 ATEX poussieacutereusesPour les atmosphegraveres explosives constitueacutees de poussiegraveres inflammables les deacutefinitions deszones donneacutees par la directive sont les suivantes

ZZoonnee 2200EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess eesstt pprreacuteeacutesseenntt eenn ppeerrmmaanneennccee oouuppeennddaanntt ddee lloonngguueess ppeacuteeacuterriiooddeess oouu ffrreacuteeacuteqquueemmmmeennttZZoonnee 2211EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess eesstt ssuusscceeppttiibbllee ddee ssee pprreacuteeacutesseenntteerrooccccaassiioonnnneelllleemmeenntt eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall

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ZZoonnee 2222EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess nnrsquorsquoeesstt ppaass ssuusscceeppttiibbllee ddee sseepprreacuteeacutesseenntteerr eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall oouu ssii eellllee ssee pprreacuteeacutesseennttee nneacuteeacuteaannmmooiinnss nn rsquorsquoeesstt qquuee ddee ccoouurrtteedduurreacuteeacuteeeLLeess ccoouucchheess ddeacuteeacuteppocircocircttss eett ttaass ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess ddooiivveenntt ecircecircttrree ttrraaiitteacuteeacutess ccoommmmee ttoouutt aauuttrreessoouurrccee ssuusscceeppttiibbllee ddee ffoorrmmeerr uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivveeCes deacutefinitions sont reprises pour les poussiegraveres dans la norme NF EN 50281-3 qui speacutecifiele classement des zones dangereuses dans lesquelles des risques dus agrave des poussiegraveresinflammables peuvent apparaicirctre afin de permettre le choix et lrsquoinstallation corrects demateacuteriel utilisable dans de telles zones dangereuses

25 Signalisation

Il est agrave noter que la reacuteglementation demande la signalisation lorsque cela est neacutecessaire desemplacements agrave risque dexplosion par le panneau suivant

26 Mateacuteriel (eacutelectrique et non eacutelectrique)

Le mateacuteriel installeacute apregraves le 01072003 dans ces zones doit ecirctre conforme agrave la directive949CE crsquoest-agrave-dire que

- en zone 0 ou 20 le mateacuteriel devra ecirctre de cateacutegorie 1- en zone 1 ou 21 il devra ecirctre de cateacutegorie 2- en zone 2 ou 22 il devra ecirctre de cateacutegorie 3

Cette cateacutegorie sera mentionneacutee sur le marquage du mateacuteriel qui respectera les regraveglessuivantes

II 2 GMateacuteriel conforme agrave la

directive 949CE

Groupe II industrie desurface

G zone gazD zone poussiegravere

Cateacutegorie du mateacuteriel(12 ou 3)

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27 La deacutemarche drsquoeacutevaluation des risques

Le classement de zones repose sur la recherche des ATEX de leur dangerositeacute puis de leurfreacutequence drsquoapparition et de leur dureacutee de preacutesenceLa deacutemarche preacuteconiseacutee srsquoappuie sur le Guide Europeacuteen drsquoapplication de la Directive Elle estillustreacutee par le logigramme suivant

Scheacutema 1

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Il nrsquoest pas preacuteciseacute dans les textes reacuteglementaires quels sont les sceacutenarios agrave consideacuterer pourrechercher les ATEX Mais en remontant agrave la filiation des textes europeacuteens il est clair qursquouneeacutevaluation des risques se fait dans toutes les conditions de fonctionnement et dedysfonctionnement preacutevisibles Il est recommandeacute de reacutefleacutechir en tenant compte en particulierdu retour drsquoexpeacuterience sur les incidents et accidents connus de la professionCeci amegravene lors de lrsquoeacutevaluation des risques ATEX agrave examiner tous les sceacutenarios possibles depreacutesence drsquoATEX en conditions normales de fonctionnement et en dysfonctionnement lamaintenance eacutetant consideacutereacutee comme un fonctionnement normalAinsi le classement de zones est issu de la deacutemarche que nous reacutesumons par le logigrammesuivant eacutetant entendu que le classement de zones neacutecessaire au choix du mateacuteriel eacutelectriqueet non eacutelectrique nrsquoexclut pas de compleacuteter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute par une deacutemarche depreacutevention et de protectionLa deacutetermination des zones autour des eacutequipements des chapitres suivants reacutesulte de lapremiegravere partie de lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute dessineacutee en bleu sur le logigramme Il reste agrave effectuerla seconde partie du travail partie en rouge etou italique

Scheacutema 2

Mesures depreacutevention

Preacutesence desourcesdrsquoinflammation

Mesures deprotection

Adeacutequationdu mateacuteriel

Evaluation qualitative ousemi-quantitative des risques

FIN

non

oui

ATEX dangereuses

Classement de zones

Mesuresorganisationnellesou techniques

oui

non

oui

non

non

ATEX maintenance

Fonctionnement normal

Dysfonctionnementcourant

Dysfonctionnement rare

oui

deacutemarrage

maintenance

arrecirct

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28 Mesures de preacutevention type

Il est proposeacute ci-dessous une liste non exhaustive de mesures de preacutevention

281 Mesures techniques adeacutequation du mateacuteriel aux zones mateacuterialisation des zones et signalisation

282 Mesures organisationnelles interdiction de sources drsquoinflammation par points chauds interdiction de fumerhellip limitation des deacuteplacements dans les zones dangereuses permis de travaux formation du personnel (qursquoest-ce qursquoune ATEX origine et conseacutequence drsquoune

explosion preacutevention et protection)

3 LES PRODUITS ET LES OUVRAGES A LrsquoORIGINE DrsquoATEX

31 Les produits

Concregravetement au niveau du traitement des eaux le risque drsquoexplosion apparaicirct lorsque sontpreacutesents

- des gaz ou des liquides pouvant former des vapeurs inflammables biogazcombustibles ou reacuteactifs liquides (fuel gaz meacutethanol preacuteparation du bioxyde dechlore gaz drsquoeacutelectrochlorateurs)

- des poussiegraveres de taille infeacuterieure agrave 300 microns boues seacutecheacutees CAP (charbonpulveacuteriseacute) eacuteventuellement polymegraveres

note Concernant les gaz eacutemis H2S nrsquoest pas consideacutereacute comme un gaz susceptible de former desATEX dangereuses car sa LIE est de 4vv bien supeacuterieure agrave la teneur toxiqueIl en va de mecircme pour lrsquoammoniac (LIE=16)Leur toxiciteacute imposera en effet de deacutetecter leur preacutesence et de proteacuteger les travailleurs bienavant drsquoatteindre des concentrations explosives La preacutevention et la protection contre lerisque toxique eacutetant consideacutereacutee comme reacutealiseacutees il ne devrait pas exister drsquoATEX H2S ni NH3dans les locaux avec preacutesence de personnel Ces deux gaz ne seront donc pas eacutetudieacutes dans lepreacutesent documentNote dans les proceacutedeacutes utilisant NH3 ou NH4OH concentreacute pour chloramination ajouts denutriments neutralisation ou encore chaulage des boues les ouvrages peuvent preacutesenter desconcentrations accidentelles importantes et le risques speacutecifique devra ecirctre eacutetudieacute et srsquoilexiste traiteacuteRemarque Le meacutethane est plus leacuteger que lrsquoair il a donc une tendance naturelle agrave monter et

srsquoaccumuler en partie haute ou il devra ecirctre repris ou eacutevacueacute Les vapeurs de meacutethanolont une densiteacute voisines de celle de lrsquoair et ont donc plutocirct tendance agrave se meacutelanger oustagner en partie basse La tendance est la mecircme avec les vapeurs drsquoeacutethanol un peu pluslourdes que lrsquoair

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Le meacutelange de meacutethane et de CO2 lorsque sa densiteacute est comprise entre 08 et 11 (caspar exemple du biogaz de meacutethanisation) nrsquoa pas tendance agrave monter sauf si satempeacuterature est plus eacuteleveacutee que celle de lrsquoair ambiant

32 Les ouvrages

La deacutemarche a consisteacute dans un premier temps agrave lister tous les ouvrages usuels en traitementdes eaux pouvant former des ATEXLe fonctionnement normal et les conditions de dysfonctionnement ont ensuite eacuteteacute eacutetudieacutees fuites de joints de vannes fuites de brides deacutefaut drsquoinertage de ventilationhellip Par exemplesur une tuyauterie contenant un combustible gaz (CH4) ou liquide (CH3OH) on regarde ce quise passe au niveau drsquoorganes mobiles susceptibles de fuirDes regravegles de bonne pratique ou des moyens de preacutevention sont alors proposeacutes permettanteacuteventuellement de deacuteclasser la zone et donc de donner un classement en zone le moinscontraignant possible Par exemple un inertage agrave lrsquoazote drsquoun silo de stockage de bouesseacutecheacutees le fait sortir de la zone 20

remarque les tailles des zones ne sont pas faciles agrave deacuteterminer car elles deacutependent denombreux facteurs comme la pression agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoeacutequipement la taille de la fuite laviscositeacute du produit La norme NF EN 60079-10 drsquoaoucirct 2003 sur le classement des zones gazdonne des meacutethodes baseacutees sur un meacutelange immeacutediat et homogegravene et ne repose pas sur deshypothegraveses physiques Neacuteanmoins en lrsquoabsence drsquoune regravegle mieux deacutefinie nous utiliseronscette norme et ses exemples (voir eacutegalement annexe B) ce qui amegravene agrave consideacuterer en regraveglegeacuteneacuterale autour des points agrave risques par exemple un presse eacutetoupe une sphegravere de 3 m derayon zone 1 ou 2Les tailles effectives des zones pourront ecirctre modifieacutees dans la mesure ougrave la taille retenue faitlrsquoobjet drsquoune eacutetude justificative speacutecifique Cette possibiliteacute sera notamment utile dans le casdrsquoeacutevaluation des classements en zone relatifs agrave une installation existante agrave mettre enconformiteacute

Liste des ouvrages usuels agrave risque ATEX

risqueRisques lieacutes agrave la preacutesence de gaz ou de liquidesPreacutetraitementsArriveacutee chambre darriveacutee CH4Reacuteception de matiegraveres de vidange et graissesTraitements biologiquesMeacutethaniseur (eaux industrielles) CH4Stockages fluides process et combustiblesMethanol eacutethanol MeOH EtOHGaz process et combustible CH4 C3H8Fioul Leacuteger Lourd si chaud

Traitement des bouesEpaississeur CH4Stockage boues eacutepaissies ou pacircteuses CH4

DigestionDigesteur CH4Chaicircne biogaz (gazolique pot purge gazomegravetre torchegraverehellip) CH4

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Incineacuteration Alimentation combustible CH4 fioulEvacuation des fumeacutees CO Divers (eacutequipements eacutelectrolytiques)Chargeur de batterie eacutelectrochlorateur H2

Risques lieacutes agrave la preacutesence de poudres organiquesCompostage Stockage du compost Compost pulveacuterulentStockage du coproduit Fines de sciureSeacutechageSeacutecheur Boue pulveacuterulenteStockage boue seacutecheacutee Boue pulveacuterulenteStockageStockages reacuteactifs pulveacuterulents CAPAutres stockages Polymegravere

(CAG )Traitement des fumeacutees filtre agrave manche CAP sorbalite

Le traduit lrsquoabsence de constatation de pheacutenomegravenes drsquoexplosion seuls des incendies onteacuteteacute rapporteacutes

Le risque CH4 est agrave geacuterer diffeacuteremment suivant la composition du biogaz qui le contient

4 CLASSEMENT ET DECLASSEMENT DES ZONES VENTILEES

Les cas usuels de zones ventileacutees sont repreacutesenteacutes ci-apregraves

Cas 1 ventilateur en zone ATEX Cas 2 ventilateur hors zone ATEX

Scheacutema 3 Scheacutema 4

Les zones marqueacutees zones 1 dans les scheacutemas ci-dessus peuvent eacutegalement ecirctre des zones 2

Zone 1

Zone1

dilution

Zone 1

Zone nonclasseacutee

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Regravegle de lrsquoart concernant la dilution Etre en deccedilagrave de la LIE du meacutethane qui est de 5 dans lrsquoair (CH4 repreacutesentant en geacuteneacuteralmoins de 50 du biogaz pauvre eacutemis) dans la plupart des cas une dilution de 20 estsuffisante pour sortir du risque drsquoexplosion mecircme en partant de meacutethane purLorsque le deacutebit de gaz explosible est connu il est possible en fonction de la sucircreteacute defonctionnement de la ventilation de deacuteclasser la zone 1 en zone 2 (ventilation permettant enfonctionnement normal de passer en dessous de la LIE) ou en zone non classeacutee si laventilation est en plus secourue par une ventilation annexe et sur le secours eacutelectriquehellip)Il est par ailleurs rappeleacute que CH4 agrave la diffeacuterence drsquoH2S est pratiquement insoluble danslrsquoeau qursquoil nrsquoest donc pas susceptible drsquoecirctre relargueacute par strippage la seule possibiliteacute derelargage massif est donc lieacutee agrave une production biologique anaeacuterobie selon une cineacutetique lente(un stockage court de quelques jours nrsquoa pas le temps drsquoenclencher massivement lameacutethanogeacutenegravese)La position des deacutetecteurs de meacutethane et des piquages de ventilation doit tenir compte de ladensiteacute du biogaz consideacutereacute par rapport agrave lrsquoair

5 FILE EAU USEE

51 Chambre darriveacutee

Lrsquointeacuterieur jusqursquoau premier joint hydraulique sera classeacute en ZONE 1 en ventilation naturelleusuelle du fait de la possibiliteacute drsquoarriveacutee inopineacutee de bulles de meacutethane ou drsquoautres produitsde combustion accidentellement rejeteacutes aux eacutegouts

Un joint hydraulique devra toujours interdire la communication directe entre le ciel gazeux dureacuteseau et la station Lrsquoeacutetancheacuteiteacute du joint sera surveilleacuteeLe classement ATEX des ouvrages attenants devra ecirctre eacutetudieacute en fonction du risque depassage du meacutethane dans ces ouvragesLes scheacutemas suivants preacutesentent les diffeacuterentes possibiliteacutes de chambres drsquoarriveacutee

Scheacutema 5

Scheacutema 6

Zone 1 Station

StationZone 1

3 m

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Scheacutema 7

Le risque darriveacutee dhydrocarbures en grande quantiteacute est agrave eacutetudier speacutecifiquement sil existe(deacutetection by pass)

Reacuteseau drsquoextraction lrsquointeacuterieur de la tuyauterie et du ventilateur est en zone 1 jusqursquoagravedilution agrave lrsquoatmosphegravere ou avec un autre courant drsquoair pollueacute non explosif agrave traiter sur ladeacutesodorisation (effet important de dilution) Le reacuteseau de ventilation aval est hors zone

52 Postes du traitement de lrsquoeau en aval

Les dispositions preacuteceacutedentes permettent de consideacuterer hors zone tout le reste de la file eau

Note en cas de meacutethanisation drsquoeffluents de type industriel tregraves concentreacutes en DCO lemeacutethaniseur sera classeacute en zone comme un digesteur agrave boue

53 Stockage couvert des eaux brutes exceacutedentaires

Le problegraveme potentiel tient agrave la non maicirctrise du temps de seacutejour dans le systegravemeLe risque gaz eacuteventuel ne peut ecirctre ducirc qursquoagrave la formation de meacutethane par les boues stagnantplusieurs semaines il est eacutequivalent agrave celui traiteacute dans le cas des stockages de boues liquides

54 Reacuteception des matiegraveres de vidange et des graisses

Le risque est agrave traiter comme en 51

Note il est rappeleacute que tout eacutequipement noyeacute est par deacutefinition hors zone explosive mais ilfaut srsquoassurer qursquoil ne peut pas se retrouver en zone 2 (ou 1) Il est alors possible drsquoeacutetablirdes consignes drsquoexploitation pour eacuteviter la preacutesence de sources drsquoinflammation (moteurarrecircteacute pas de surface chaudehellip)Sinon lrsquoeacutequipement doit ecirctre preacutevu de cateacutegorie 3 (ou 2)

6 FILE EAU POTABLE

Neacuteant (absence de risque aucune laquo filiegravereraquo ATEX identifieacutee pour les traitements usuels eneau potable) Voir cependant le sect 7 si du CAP ou de lrsquoeacutethanol est utiliseacute

Station

3 m

Zone 1

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7 STOCKAGE DES REACTIFS LIES A LA FILE EAU

Il srsquoagit essentiellement du meacutethanol (parfois de lrsquoeacutethanol) ajouteacute agrave certains traitementsbiologiques

71 Deacutepotage du meacutethanol (ou de lrsquoeacutethanol)

Il se fait agrave la pompe (embarqueacutee sur le camion ou locale) ou gravitairement le deacutepotage agravelrsquoair comprimeacute est exclu sauf preacutecautions particuliegraveresIl est situeacute agrave lrsquoexteacuterieur Une zone 2 autour du point de deacutepotage est agrave consideacuterer dans unrayon de 3 m et le long de la zone de mouvement du flexibleCamion et tuyauteries sont agrave mettre agrave la terre et on eacutevitera toute eacutetincelle eacutelectrostatique quipourrait ecirctre eacutemise par le personnel Il sera interdit de fumer ou drsquoapporter une flamme

72 Zone de reacutecupeacuteration des deacutebordements et des fuites

Elle est situeacutee autour de la connexion du camion et est geacuteneacuteralement deacutelimiteacutee par un muretUne zone 2 de 3m de large sera deacutelimiteacutee tout autour (inteacuteresse par exemple les eacutequipementsdrsquoeacuteclairage)Le parking du camion lui-mecircme est eacutegalement en zone 2 sur 3 m autour du camion

Scheacutema 8 Vue de dessus de la zone de deacutepotage

73 Reacuteservoirs

Le classement du reacuteservoir du camion est preacutevu par la reacuteglementation ADR Accord europeacuteensur le transport international des marchandises par la routeLrsquointeacuterieur de la cuve de stockage est classeacutee en zone 0 Les alentours de lrsquoeacutevent sont agrave classeren zone 1 sur un rayon de 3 m

3 m Zone 2

Zone 23m Zone 2

camion

Reacuteservoirs

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74 Salle de pompage

Elle est agrave classer en zone 2 Lrsquoarmoire eacutelectrique sera implanteacutee agrave lrsquoexteacuterieur et un deacutetecteurde vapeurs de meacutethanol sera avantageusement placeacute dans le localElle comprend des eacuteleacutements tels que la pompe de transfert et les pompes de dosage dumeacutethanol Des eacuteleacutements mobiles tel qursquoune vanne sur les tuyauteries de dosage serontavantageusement implanteacutes dans cette zone Apregraves meacutelange avec le fluide agrave traiter lrsquoeffet dedilution situe lrsquoaval hors probleacutematique ATEX car en dessous de 5 de meacutethanol dans lrsquoeaulrsquoatmosphegravere situeacutee au-dessus du meacutelange nrsquoest plus inflammable

75 Charbon Actif (CAP et CAG) et polymegraveres en poudre

Outre son utilisation en Eau Potable le CAP est parfois utiliseacute en traitement des fumeacuteesdrsquoincineacuteration (incluant les deacuteriveacutes type sorbalite)Les preacuteconisations agrave respecter concernant le stockage et la manutention sont les mecircmes quecelle convenues pour une boue seacutecheacutee Attention cependant agrave lrsquoinertage par le CO2 en casdrsquoincendie il peut y avoir agrave haute tempeacuterature une reacuteaction entre le charbon et le CO2 etcreacuteation de CO toxique et explosif

A noter que les stockages de CAG (Charbon Actif en Grains) et de polymegravere sont proposeacuteshors zone ATEX (les 50 agrave 60gm3 de fines ne sont jamais atteints)Si le stockage de charbon actif est reacutealiseacute en silo une eacutetude particuliegravere sera reacutealiseacutee

8 FILE BOUE LIQUIDES ET PATEUSES DrsquoORIGINE ORGANIQUE

81 Stockage des boues liquides

Toutes les cuves de stockage de boue primaire ou secondaire (type eacutepaississeur) sontconcerneacutees par la reacuteflexionSont situeacutees hors zone

- les stockages ouverts agrave lrsquoatmosphegravere- les stockages aeacutereacutes (type flottateur)- tous les stockages ventileacutes (meacutecaniquement ou naturellement) dans les regravegles

de lrsquoart preacuteceacutedemment eacutevoqueacutees

Ne sont donc concerneacutes et agrave placer en zone 1 que les stockages confineacutes et non suffisammentventileacutes

82 Stockage des boues pacircteuses

Une enquecircte meneacutee par lrsquoADEME 1 montre une importante diminution de la matiegravereorganique apregraves quelques mois de stockage mecircme en preacutesence de chaux la production de

1 Wiart J amp all ldquo variation de la masse et de la composition des boues chauleacutees au cours drsquoun stockage prolongeacute avanteacutepandage en agriculture ldquo in TSM Ndeg9 sept 1997

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CH4 est donc certaine compte tenu des cineacutetiques lentes mais son importance est difficile agravepreacutevoir le fait que les boues soient stabiliseacutees ne permet donc pas agrave lui seul de deacutecider queleur stockage sera hors zoneIl est donc proposeacute que soient placeacutes hors zone les stockages de boues bien ventileacutes et enzone 1 les stockages de boues confineacutes et non suffisamment ventileacutes (que les boues soient ounon stabiliseacutees)La ventilation sera consideacutereacutee comme suffisante si agrave tout moment elle permet drsquoeacutevacuer plusde meacutethane qursquoil ne risque de srsquoen produire dans le stockage

83 Digesteur

Un classement en zone 2 de lrsquointeacuterieur du digesteur est proposeacute si les proceacutedures sont tellesqursquoil nrsquoy a preacutesence drsquoATEX que lors des phases de deacutemarrage et darrecirct

Une zone 1 sera deacutefinie (3 m par deacutefaut) au-dessus du toit du digesteur autour de la soupapede respiration (ici un minimum de 5m paraicirct neacutecessaire compte-tenu de la vitesse des gazdrsquoeacutechappement) au dessus des gazomegravetre et deacutesulfuriseur aux alentours des pots de purgeavec risque drsquoeacutechappement de gaz agrave lrsquoatmosphegravere autour du compresseur si le digesteur estbrasseacute au gaz ainsi que dans tout local fermeacute contenant ce type drsquoeacuteleacutement Il est agrave noter qursquounlocal fermeacute peut passer en zone 2 par une ventilation adapteacutee et une surveillance par descapteurs de meacutethaneIl est cependant agrave noter que le classement des zones autour des pots de purges deacutepend de laconfiguration de ceux-ci Lorsqursquoil y a preacutesence drsquoun joint hydraulique reacuteguliegraverementcontrocircleacute on est en zone 2 Srsquoil peut y avoir eacutechappement de gaz directement agrave lrsquoatmosphegravere(purge manuelle sur le pot de purge sans joint hydraulique) on se retrouve alors en zone 1aux alentours de ce type de pots

Le digesteur est eacutetanche a priori et le gaz de digestion a une densiteacute de lrsquoordre de celle delrsquoair ses alentours sont hors zones sauf cas particuliers ougrave des piquages de gaz sur les paroisdu digesteur pourraient entraicircner des fuites ce qui amegravene agrave des zones 2 prises de lrsquoordre de3m de rayon

84 Incineacuteration des boues pacircteuses

Dans la mesure ougrave il y a toujours preacutesence de flamme dans un incineacuterateur agrave boue celui cinrsquoest pas du mateacuteriel ATEXNote En cas drsquoalimentation par du gaz naturel ou du biogaz les reacuteglementations appliqueacutees pourles lignes drsquoalimentation sont les mecircmes que celles deacutefinies pour les combustibles eacutequivalentsutiliseacutes en chaudiegravereOn eacutetudiera la ventilation de telle faccedilon que les fuites de gaz possibles soient dilueacutees et oninstallera des deacutetecteurs de gaz secourus et doubleacutes (voir les reacuteglementations) Si laventilation la deacutetection et les seacutecuriteacutes ne sont pas sucircres il y aura matiegravere agrave eacutetablir des zones2 autour des points de fuite eacuteventuels (sphegravere de 3 megravetres de rayon par deacutefaut autour desjoints brides sur les canalisations)

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Les eacutelectrofiltres veacutehiculent des cendres non combustibles ils ne sont pas classeacutes en zoneATEX Si une deacutetection CO amont se deacuteclenche ou srsquoil y a fuite de gaz en amont leuralimentation est interrompue

85 OVH et pyrolyse

Cas speacutecifiques non traiteacutes dans le preacutesent document agrave examiner au cas par cas par lessocieacuteteacutes qui les preacutesentent

9 FILE BOUES SECHES

Ne sont concerneacutees dans ce paragraphe que les zones avec preacutesence de boues pouvant formerdes poussiegraveres deacutefinissant les zones 20 21 ou 22Sont donc exclues les zones stockant ou convoyant des boues seacutecheacutees granuleacutees deacutefineacutees agravemoins de 02 en poids et non friablesIl est neacutecessaire de tenir compte des deacutepocircts eacuteventuels de poussiegraveres et eacutetablir des consignesde nettoyage reacutegulier de ces deacutepocircts

91 Cas particulier des boues ni pacircteuses ni segraveches

Ce domaine est celui des boues dites laquo solides raquo au sens de lrsquoarrecircteacute du 8 janvier 1998 article12 cest-agrave-dire les boues deacuteshydrateacutees qui entreposeacutees sur une hauteur de 1 megravetre formentune pente eacutegale au moins agrave 30deg Ces boues sont segraveches en surface eacutemottables elles peuventcasser en morceaux de granulomeacutetrie grossiegravere mais ne tombent pas en poussiegraveres Le risqueATEX poussiegravere nrsquoest donc pas agrave consideacuterer En revanche certaines drsquoentre elles encorehumides et contenant de la matiegravere biodeacutegradable sont suceptibles drsquoeacutevoluer drsquoune faccedilonanaeacuterobie en profondeur Le risque ATEX gaz ne peut donc ecirctre theacuteoriquement eacutecarteacute Aussile stockage de ces boues sera-t-il consideacutereacute comme un stockage de boues pacircteuses (sect 82)

92 Stockage des boues segraveches

Rappel Le risque drsquoexplosion justifiant un classement en zone ATEX est lieacute agrave la preacutesence drsquouneatmosphegravere explosive agrave base drsquoun meacutelange air poussiegravere Concregravetement il faut avoirenviron 60 g de poussiegravere par m3 drsquoair pour atteindre un tel meacutelange potentiellement explosif(crsquoest lrsquoeacutequivalent drsquoune LIE drsquoun gaz on peut eacutegalement lrsquoappeler concentration minimaleexplosive)Srsquoil y a auto-eacutechauffement du CO peut apparaicirctre rendant lrsquoatmosphegravere explosive On passerdrsquoune zone de type 2 agrave une zone non classeacutee par la mise en place drsquoun deacutetecteur de COsensible agrave des teneurs tregraves faibles (domaine du ppm) avec assurance drsquoun fonctionnement sucircrde cette deacutetectionLe classement en zone 20 21 ou 22 est lieacute agrave la freacutequence de remplissage du silo de stockagequi va conditionner la dureacutee de preacutesence drsquoune atmosphegravere poussieacutereuse

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921 Stockages ouvertsLa manutention dans ces stockages par les engins creacutee des ATEX par soulegravevement de lapoussiegravere Il convient donc de classer en zone 22 le volume de stockage malgreacute lrsquoouverturevers lrsquoexteacuterieur car on ne peut ecirctre sucircr de lrsquoabsence de concentration supeacuterieure agrave la LIE

922 Stockages fermeacutes ou partiellement ouvertsA la diffeacuterence drsquoun stockage liquide ou pacircteux un stockage ouvert sur un seul cocircteacute peut fairelrsquoobjet drsquoun classement en zone car un meacutelange explosif peut ecirctre atteint dans lrsquoatmosphegravere(mecircme sans preacutesence drsquoun tas en fin de vidange par exemple)Le cas typique est le silo

Ciel du silo (ouvert ou fermeacute)

Quelles que soient les preacuteconisations prises le ciel du silo (donc le silo entier compte tenu desvariations de niveau dans celui ci) est agrave classer

- en zone 20 srsquoil y a alimentation freacutequente en boue segraveche lors de cette opeacuterationgeacuteneacuteralement discontinue un cocircne pulveacuterulent se forme agrave une concentration pouvantcorrespondre agrave la concentration critique

- en zone 22 srsquoil y a inertage du ciel- en zone 21 dans toute autre situation intermeacutediaire

extraction en bas de siloDans la manchette drsquoeacutevacuation et dans le cocircne de deacuteversement on se situe en zone 20 (saufventilation ad hoc) Une zone 22 sera aussi deacutefinie autour de la connexion et jusqursquoau sol

923 Convoyage des boues segravechesOn peut distinguer 2 types fondamentaux de convoyage fermeacute ou capoteacute

- le transporteur pneumatique zone 20 + tuyauterie PN10 (lrsquoexplosion drsquoun meacutelange depoussiegravere est toujours infeacuterieure agrave 10 bar)

- le transporteur meacutecanique zone 20 (type godets ouverts) ou 21 (par convoyeurs agrave visavec des boues refroidies) ou 22 (type compartimenteacute) selon les preacutecautions prises agravelrsquoinstar du ciel du silo La zone 20 se justifie en effet agrave cause de la zone dedeacutechargement du godet et du risque drsquoauto-eacutechauffement par friction des godets

En appliquant une deacutepression suffisante ou un inertage ces transporteurs pourront neacuteanmoinsecirctre classeacutes hors zone2suivant la fiabiliteacute de la ventilation ou de lrsquoinertageLes moteurs exteacuterieurs des appareils agrave moins de 2 m drsquoune ouverture sont agrave classer en zone22 hors zone au-delagrave

924 Ligne de seacutechage

seacutecheurDe nombreux types peuvent ecirctre reacutepertorieacutes Les seacutecheurs indirects preacutesentent moins derisque drsquoexplosion que les seacutecheurs directs en fonctionnement normal car il nrsquoy a pas de miseen suspension de la poussiegravere et lrsquoatmosphegravere est trop pauvre en O2 (elle est quasiment

2 voir le document de la CRAM Rhocircne-Alpes SP1059 de novembre 1997 laquo preacutevention des risques drsquoexplosionde poussiegraveres dans les installations de stockage de produits combustibles solides raquo page 4 notamment

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satureacutee en vapeur drsquoeau) il peut cependant exister un risque drsquoautoeacutechauffement et deproduction de CO dans les phases transitoires et en particulier durant lrsquoarrecirct pouvant ameneragrave une ATEX La preacutesence de ce risque est agrave eacutetudier dans chaque cas speacutecifiqueDans le cas de seacutecheur direct lrsquoexploitation normale ne conduit pas agrave une atmosphegravereexplosive dans le cas usuel de deacutefaut drsquooxygegravene (lt 8) dans le gaz transporteurLrsquoapproche est donc la mecircme que pour lrsquointeacuterieur du digesteur le combustible est preacutesent enabondance mais le comburant est rare ou absent (mais cela nrsquoexclue pas eacutevidemment lesrisques de pyrolyse)Lors des deacutemarrages et des arrecircts on peut se trouver en preacutesence drsquoune atmosphegraverepoussieacutereuse non suffisamment inerteacutee (deacutemarrage) et risquant de srsquoeacutechauffer (arrecirctprolongeacute) Il convient donc drsquoecirctre prudent et de classer en zone 22 tout ou partie du seacutecheurdirect et la partie aval du seacutecheur indirect des dispositions eacutetant prises pour eacuteviter la preacutesencedrsquoune ATEX au deacutemarrage et agrave larrecirctLors dun arrecirct intempestif le CO formeacute par lrsquoauto-eacutechauffement du produit reacutesiduel peut ecirctreagrave lrsquoorigine drsquoune explosion agrave lrsquoouverture du seacutecheur (retour drsquoexpeacuterience drsquoaccident) Il estneacutecessaire de bien traiter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute des seacutecheurs et de prendre des mesurestechniques etou organisationnelles pour ne pas classer en zone 2 et ne pas courir de risque

cyclone (seacuteparation particules gaz ndash vapeur) cyclo-filtre et filtre en sortie du seacutecheurLrsquointeacuterieur est proposeacute en zone 21 ainsi que lrsquoeacutecluse de soutirage de la poussiegravere segraveche Lecyclone doit ecirctre eacutequipeacute drsquoun eacutevent atmospheacuterique (eacutevacue la flamme agrave lrsquoatmosphegravere) ou drsquounsuppresseur drsquoexplosion qui eacutetouffe la flamme de lrsquoexplosionEvacuation de la poussiegravere sous eacutecluse voir classification des transporteurs mecircmedisposition (zone 20 en pneumatiquehellip)

925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri desparticules) et des granulateursbroyeurs

Ces eacutequipements sont agrave classer en zone 20Lrsquoinstallation sera eacutequipeacutee drsquoun eacutevent de toiture (clapet drsquoexplosion + dispositif eacutevacuant laflamme de lrsquoexplosion eacuteventuelle) A deacutefaut on installera un suppresseur drsquoexplosion

Note toutes les masses meacutetalliques doivent ecirctre agrave la terre et mises en eacutequipotentialiteacute

926 Treacutemie de stockage des finesLes preacuteconisations sont identiques agrave celles concernant le stockage en silo (donc zone 20) Lazone pourra ecirctre classeacutee en 21 ou 22 srsquoil y a mise en place drsquoun refroidissement drsquounesurveillance de CO avec inertage sur alarme gaz ou srsquoil y a inertage permanent

927 Local de seacutechageLrsquoexploitant doit se conformer agrave un nettoyage peacuteriodique de son installation pour eacuteviter toutdeacutepocirct de poussiegravere Dans ces conditions le local est hors zone agrave lrsquoexception drsquoune zone de2 m autour de la verticale des points de sortie de la poussiegravere ou autres ouvertures qui sera enzone 22 (mecircme approche que celle concernant les ouvertures sur les convoyeurs)

93 Compost

Dans le cas usuel drsquoun stockage exteacuterieur sur dalle ou casier trois cocircteacutes le compostage serahors zone le risque eacutetant plutocirct un risque incendie

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Il nrsquoy a pas de risque CH4 dans le cas du compostLe risque poussiegravere nrsquoest pas non plus preacutesent dans les cas usuels de compostage du fait dutaux drsquohumiditeacute important Si la concentration en poussiegraveres peut deacutepasser 60 gm3 on traitera le cas compost

comme celui drsquoune boue segraveche en tenant compte des possibiliteacutes eacuteventuelles drsquoauto-eacutechauffement lieacute au compostage

Si le stockage de compost est tregraves sec il y a un risque drsquoauto-eacutechauffement lieacute soit agravela tempeacuterature initiale du stockage soit agrave la tempeacuterature atteinte par fermentation et agravela taille du stockage Ce risque devra ecirctre eacutevalueacute et traiteacute

Les risques H2S et NH3 ne sont pas consideacutereacutes dans la mesure ougrave le risque du agrave leur toxiciteacuteaura imposeacute de les traiter bien avant qursquoils nrsquoaient atteint leur LIE

10 ELEMENTS PERIPHERIQUES

101 Chaufferies

La chaufferie est un local ougrave il y a preacutesence de flamme permanente et ougrave lorsqursquoil y adeacutetection gaz il y a arrecirct des eacutequipements La chaufferie sera conccedilue suivant les regravegles de lartde conception des chaufferies On pourra notamment se reacutefeacuterer par analogie agrave larrecircteacute 2910 declassement ICPE des installations de combustion supeacuterieures agrave 2 MwattsLes points de fuite eacuteventuelle de combustible font lobjet dun classement en zone 2 dont ladimension deacutepend de la pression du gaz dans la tuyauterie (voir annexe B)Si le local chaufferie est attenant agrave une zone 2 sa conception sera faite suivant lrsquoun des deuxscheacutemas suivants une ouverture sur la zone 2 ne se fera que par lrsquointermeacutediaire drsquoun sascontrocircleacute (ouverture des deux portes agrave la fois impossible ou interdite) et la prise drsquoair deventilation sera faite sur une zone non classeacutee

Entreacutee ventilation

cas 1les ouvertures du local se font surlhors zone le local est hors zone

cas 2 1 ou plusieurs ouvertures du local sefont sur une zone Sas obligatoire

Zone 2 Zone 2

Scheacutema 9 Scheacutema 10

1011 Cas de lrsquohuile thermiqueCrsquoest un liquide dont le point eacuteclair est tregraves haut A ce titre lrsquohuile thermique ne devrait pasecirctre prise en compte comme geacuteneacuterant une ATEX par contre lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute tiendracompte de la tempeacuterature des canalisations si celles-ci sont ameneacutees agrave recevoir des deacutepocircts depoussiegraveresSi le risque drsquoaeacuterosol ne peut pas ecirctre eacutecarteacute (fuite sous pression de lrsquohuile) il conviendra declasser en zone 2 les volumes atteints par ces aeacuterosols

Zone 2 Zone 2

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102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

Page 6: tt_eaux

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2 DEMARCHE DrsquoAPPLICATION DE LA REGLEMENTATION ATEX

21 La reacuteglementation ATEX

Les deux Directives ATEX 949CE et 199992CE deacutefinissent les exigences en matiegravere deseacutecuriteacute face au risque drsquoexplosion La Directive 9992CE srsquoapplique agrave lrsquoexploitant mais leconstructeur a lrsquoobligation de preacutevoir le mateacuteriel adapteacute (marquage Ex du groupe idoine) leclassement en zone retenu doit donc ecirctre deacutefini lors de la conception

La directive 199992CE donne les laquo prescriptions minimales visant agrave ameacuteliorer la protectionen matiegravere de seacutecuriteacute et de santeacute des travailleurs susceptibles decirctre exposeacutes au risquedatmosphegraveres explosives raquo Elle relegraveve de la directive cadre 89391CEE sur laquo lrsquoameacuteliorationde la santeacute et de la seacutecuriteacute des travailleurs au travail raquoLa directive 199992CE est transposeacutee en droit franccedilais en ce qui concerne les employeurspar un deacutecret paru au JORF ndeg303 du 29 deacutecembre 2002 et trois arrecircteacutes des 8 et 28 juillet2003

- le deacutecret ndeg2002-1553 du 24 deacutecembre 2002 relatif aux dispositions concernant lapreacutevention des explosions applicables aux lieux de travail et modifiant le chapitre II dutitre III du livre II du code du travail

- lrsquoarrecircteacute du 8 juillet 2003 compleacutetant lrsquoarrecircteacute du 4 novembre 1993 relatif agrave la signalisationde seacutecuriteacute et de santeacute au travail

- lrsquoarrecircteacute du 8 juillet 2003 relatif agrave la protection des travailleurs susceptibles drsquoecirctreexposeacutes agrave une atmosphegravere explosive

- lrsquoarrecircteacute du 28 juillet 2003 relatif aux conditions drsquoinstallation des mateacuteriels eacutelectriquesdans les emplacements ougrave des atmosphegraveres explosives peuvent se preacutesenter et lacirculaire DRT ndeg11 du 6 aoucirct 2003 commentant cet arrecircteacute

Cette reacuteglementation a eacuteteacute compleacuteteacutee au niveau franccedilais par un deacutecret concernant lesmaicirctres drsquoouvrage

- le deacutecret ndeg2002-1554 du 24 deacutecembre 2002 relatif aux dispositions concernant lapreacutevention des explosions que doivent observer les maicirctres drsquoouvrage lors de laconstruction des lieux de travail et modifiant le chapitre V du titre III du livre II du codedu travail

La reacuteglementation ATEX impose agrave lemployeur deacutevaluer sil y a risque dexplosion et si cerisque existe de prendre des mesures techniques et organisationnelles pour empecirccher la formation datmosphegraveres explosibles ou si cela nest pas possible preacutevenir leur inflammation ou en cas dimpossibiliteacute reacuteduire les effets de lexplosion agrave un niveau suffisant pour que les travailleurs nrsquoen

subissent pas de preacutejudiceLemployeur est tenu de classer ses emplacements agrave risque dexplosion et dy installer lesappareils adapteacutes Cette exigence srsquoapplique agrave tous les appareils qursquoils soient eacutelectriquesou non eacutelectriques

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Un laquo document relatif agrave la protection contre les explosions raquo doit ecirctre eacutetabli par lemployeuravant le deacutemarrage des installations tenu agrave jour et inteacutegreacute dans son laquo Document Unique raquoIl doit en particulier informer sur la deacutetermination et lrsquoeacutevaluation des risques drsquoexplosion les mesures de preacutevention et de protection le classement en zones les emplacements et eacutequipements non dangereux mais qui contribuent agrave la sucircreteacute des

appareils situeacutes dans les emplacements dangereux la surveillance de la seacutecuriteacute des lieux et des eacutequipements y compris les dispositifs

drsquoalarme la liste des travaux soumis agrave autorisation les dispositions pour que les eacutequipements soient utiliseacutes en toute seacutecuriteacute (instructions

eacutecrites de lrsquoemployeur) les mesures de coordination si plusieurs entreprises sont preacutesentes sur les lieux de travail

Pour la reacutedaction de ce document lemployeur sappuie sur les eacuteleacutements fournis par leconcepteur

Par ailleurs les travailleurs appeleacutes agrave travailler dans ces zones doivent avoir reccedilu uneformation

22 Deacutefinition drsquoune Atmosphegravere Explosive (ATEX)

Une ATEX est laquoun meacutelange avec lrsquoair dans les conditions atmospheacuteriques de substancesinflammables sous forme de gaz vapeurs brouillards ou poussiegraveres dans lequel apregravesinflammation la combustion se propage agrave lrsquoensemble du meacutelange non brucircleacute raquo

Il est agrave remarquer que lrsquoATEX peut exister en milieu ouvert son inflammation creacuteera essentiellement un effet thermique en milieu fermeacute son inflammation creacuteera des effets thermiques et des effets de

surpression

Pour que lrsquoinflammation se propage il faut que la concentration soit comprise entre deuxvaleurs la LIE et la LSE limites infeacuterieures et supeacuterieures drsquoinflammabiliteacute

Exemples meacutethane LIE=5vv LSE=15vv (pourcentage volumique dans lrsquoair)poussiegraveres LIE de lrsquoordre de 50gm3 LSE tregraves eacuteleveacutee en geacuteneacuteral de plusieurs kgm3

Pour qursquoune poussiegravere soit explosive il faut de plus que sa granulomeacutetrie soitinfeacuterieure agrave une valeur de lrsquoordre de 300 microns (03 mm)

23 Deacutefinition drsquoune ATEX laquo dangereuse raquo

Pour classer les ATEX en zones il faut qursquoelles soient dangereuses laquo un emplacement dangereux au sens du preacutesent arrecircteacute (du 8 juillet 2003) est un emplacementougrave il est probable qursquoune atmosphegravere explosive puisse se preacutesenter en quantiteacutes telles que des

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preacutecautions speacuteciales sont neacutecessaires en vue de proteacuteger la seacutecuriteacute et la santeacute des travailleursconcerneacutes raquo

Pour deacutecider de la preacutesence drsquoune zone ATEX agrave classer il faut donc eacutevaluer les risques pourles travailleurs lieacutes agrave cette ATEX ce qui veut dire eacutetudier les conseacutequences de soninflammation en tant que dommages aux travailleurs

Srsquoil est neacutecessaire de proteacuteger les travailleurs en prenant des preacutecautions speacuteciales alorslrsquoATEX est dangereuse et il est neacutecessaire de deacutefinir une zone comme expliqueacute dans ce quisuit

24 Classement des ATEX dangereuses

241 ATEX gazeusesPour les atmosphegraveres explosives constitueacutees de gaz et vapeurs inflammables les deacutefinitionsdes zones donneacutees par la directive sont les suivantes

ZZoonnee 00EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd eesstt pprreacuteeacutesseenntt eenn ppeerrmmaanneennccee oouuppeennddaanntt ddee lloonngguueess ppeacuteeacuterriiooddeess oouu ffrreacuteeacuteqquueemmmmeennttZZoonnee 11EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd eesstt ssuusscceeppttiibbllee ddee ssee pprreacuteeacutesseenntteerrooccccaassiioonnnneelllleemmeenntt eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaallZZoonnee 22EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd nnrsquorsquoeesstt ppaass ssuusscceeppttiibbllee ddee sseepprreacuteeacutesseenntteerr eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall oouu ssii eellllee ssee pprreacuteeacutesseennttee nneacuteeacuteaannmmooiinnss nn rsquorsquoeesstt qquuee ddee ccoouurrtteedduurreacuteeacuteeeCes deacutefinitions sont reprises pour les gaz et vapeurs dans la norme NF EN 60079-10 quispeacutecifie le classement des zones dangereuses dans lesquelles des risques dus agrave des gaz ouvapeurs inflammables peuvent apparaicirctre afin de permettre le choix et lrsquoinstallation correctsde mateacuteriel utilisable dans de telles zones dangereuses

242 ATEX poussieacutereusesPour les atmosphegraveres explosives constitueacutees de poussiegraveres inflammables les deacutefinitions deszones donneacutees par la directive sont les suivantes

ZZoonnee 2200EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess eesstt pprreacuteeacutesseenntt eenn ppeerrmmaanneennccee oouuppeennddaanntt ddee lloonngguueess ppeacuteeacuterriiooddeess oouu ffrreacuteeacuteqquueemmmmeennttZZoonnee 2211EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess eesstt ssuusscceeppttiibbllee ddee ssee pprreacuteeacutesseenntteerrooccccaassiioonnnneelllleemmeenntt eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall

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ZZoonnee 2222EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess nnrsquorsquoeesstt ppaass ssuusscceeppttiibbllee ddee sseepprreacuteeacutesseenntteerr eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall oouu ssii eellllee ssee pprreacuteeacutesseennttee nneacuteeacuteaannmmooiinnss nn rsquorsquoeesstt qquuee ddee ccoouurrtteedduurreacuteeacuteeeLLeess ccoouucchheess ddeacuteeacuteppocircocircttss eett ttaass ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess ddooiivveenntt ecircecircttrree ttrraaiitteacuteeacutess ccoommmmee ttoouutt aauuttrreessoouurrccee ssuusscceeppttiibbllee ddee ffoorrmmeerr uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivveeCes deacutefinitions sont reprises pour les poussiegraveres dans la norme NF EN 50281-3 qui speacutecifiele classement des zones dangereuses dans lesquelles des risques dus agrave des poussiegraveresinflammables peuvent apparaicirctre afin de permettre le choix et lrsquoinstallation corrects demateacuteriel utilisable dans de telles zones dangereuses

25 Signalisation

Il est agrave noter que la reacuteglementation demande la signalisation lorsque cela est neacutecessaire desemplacements agrave risque dexplosion par le panneau suivant

26 Mateacuteriel (eacutelectrique et non eacutelectrique)

Le mateacuteriel installeacute apregraves le 01072003 dans ces zones doit ecirctre conforme agrave la directive949CE crsquoest-agrave-dire que

- en zone 0 ou 20 le mateacuteriel devra ecirctre de cateacutegorie 1- en zone 1 ou 21 il devra ecirctre de cateacutegorie 2- en zone 2 ou 22 il devra ecirctre de cateacutegorie 3

Cette cateacutegorie sera mentionneacutee sur le marquage du mateacuteriel qui respectera les regraveglessuivantes

II 2 GMateacuteriel conforme agrave la

directive 949CE

Groupe II industrie desurface

G zone gazD zone poussiegravere

Cateacutegorie du mateacuteriel(12 ou 3)

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27 La deacutemarche drsquoeacutevaluation des risques

Le classement de zones repose sur la recherche des ATEX de leur dangerositeacute puis de leurfreacutequence drsquoapparition et de leur dureacutee de preacutesenceLa deacutemarche preacuteconiseacutee srsquoappuie sur le Guide Europeacuteen drsquoapplication de la Directive Elle estillustreacutee par le logigramme suivant

Scheacutema 1

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Il nrsquoest pas preacuteciseacute dans les textes reacuteglementaires quels sont les sceacutenarios agrave consideacuterer pourrechercher les ATEX Mais en remontant agrave la filiation des textes europeacuteens il est clair qursquouneeacutevaluation des risques se fait dans toutes les conditions de fonctionnement et dedysfonctionnement preacutevisibles Il est recommandeacute de reacutefleacutechir en tenant compte en particulierdu retour drsquoexpeacuterience sur les incidents et accidents connus de la professionCeci amegravene lors de lrsquoeacutevaluation des risques ATEX agrave examiner tous les sceacutenarios possibles depreacutesence drsquoATEX en conditions normales de fonctionnement et en dysfonctionnement lamaintenance eacutetant consideacutereacutee comme un fonctionnement normalAinsi le classement de zones est issu de la deacutemarche que nous reacutesumons par le logigrammesuivant eacutetant entendu que le classement de zones neacutecessaire au choix du mateacuteriel eacutelectriqueet non eacutelectrique nrsquoexclut pas de compleacuteter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute par une deacutemarche depreacutevention et de protectionLa deacutetermination des zones autour des eacutequipements des chapitres suivants reacutesulte de lapremiegravere partie de lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute dessineacutee en bleu sur le logigramme Il reste agrave effectuerla seconde partie du travail partie en rouge etou italique

Scheacutema 2

Mesures depreacutevention

Preacutesence desourcesdrsquoinflammation

Mesures deprotection

Adeacutequationdu mateacuteriel

Evaluation qualitative ousemi-quantitative des risques

FIN

non

oui

ATEX dangereuses

Classement de zones

Mesuresorganisationnellesou techniques

oui

non

oui

non

non

ATEX maintenance

Fonctionnement normal

Dysfonctionnementcourant

Dysfonctionnement rare

oui

deacutemarrage

maintenance

arrecirct

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28 Mesures de preacutevention type

Il est proposeacute ci-dessous une liste non exhaustive de mesures de preacutevention

281 Mesures techniques adeacutequation du mateacuteriel aux zones mateacuterialisation des zones et signalisation

282 Mesures organisationnelles interdiction de sources drsquoinflammation par points chauds interdiction de fumerhellip limitation des deacuteplacements dans les zones dangereuses permis de travaux formation du personnel (qursquoest-ce qursquoune ATEX origine et conseacutequence drsquoune

explosion preacutevention et protection)

3 LES PRODUITS ET LES OUVRAGES A LrsquoORIGINE DrsquoATEX

31 Les produits

Concregravetement au niveau du traitement des eaux le risque drsquoexplosion apparaicirct lorsque sontpreacutesents

- des gaz ou des liquides pouvant former des vapeurs inflammables biogazcombustibles ou reacuteactifs liquides (fuel gaz meacutethanol preacuteparation du bioxyde dechlore gaz drsquoeacutelectrochlorateurs)

- des poussiegraveres de taille infeacuterieure agrave 300 microns boues seacutecheacutees CAP (charbonpulveacuteriseacute) eacuteventuellement polymegraveres

note Concernant les gaz eacutemis H2S nrsquoest pas consideacutereacute comme un gaz susceptible de former desATEX dangereuses car sa LIE est de 4vv bien supeacuterieure agrave la teneur toxiqueIl en va de mecircme pour lrsquoammoniac (LIE=16)Leur toxiciteacute imposera en effet de deacutetecter leur preacutesence et de proteacuteger les travailleurs bienavant drsquoatteindre des concentrations explosives La preacutevention et la protection contre lerisque toxique eacutetant consideacutereacutee comme reacutealiseacutees il ne devrait pas exister drsquoATEX H2S ni NH3dans les locaux avec preacutesence de personnel Ces deux gaz ne seront donc pas eacutetudieacutes dans lepreacutesent documentNote dans les proceacutedeacutes utilisant NH3 ou NH4OH concentreacute pour chloramination ajouts denutriments neutralisation ou encore chaulage des boues les ouvrages peuvent preacutesenter desconcentrations accidentelles importantes et le risques speacutecifique devra ecirctre eacutetudieacute et srsquoilexiste traiteacuteRemarque Le meacutethane est plus leacuteger que lrsquoair il a donc une tendance naturelle agrave monter et

srsquoaccumuler en partie haute ou il devra ecirctre repris ou eacutevacueacute Les vapeurs de meacutethanolont une densiteacute voisines de celle de lrsquoair et ont donc plutocirct tendance agrave se meacutelanger oustagner en partie basse La tendance est la mecircme avec les vapeurs drsquoeacutethanol un peu pluslourdes que lrsquoair

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Le meacutelange de meacutethane et de CO2 lorsque sa densiteacute est comprise entre 08 et 11 (caspar exemple du biogaz de meacutethanisation) nrsquoa pas tendance agrave monter sauf si satempeacuterature est plus eacuteleveacutee que celle de lrsquoair ambiant

32 Les ouvrages

La deacutemarche a consisteacute dans un premier temps agrave lister tous les ouvrages usuels en traitementdes eaux pouvant former des ATEXLe fonctionnement normal et les conditions de dysfonctionnement ont ensuite eacuteteacute eacutetudieacutees fuites de joints de vannes fuites de brides deacutefaut drsquoinertage de ventilationhellip Par exemplesur une tuyauterie contenant un combustible gaz (CH4) ou liquide (CH3OH) on regarde ce quise passe au niveau drsquoorganes mobiles susceptibles de fuirDes regravegles de bonne pratique ou des moyens de preacutevention sont alors proposeacutes permettanteacuteventuellement de deacuteclasser la zone et donc de donner un classement en zone le moinscontraignant possible Par exemple un inertage agrave lrsquoazote drsquoun silo de stockage de bouesseacutecheacutees le fait sortir de la zone 20

remarque les tailles des zones ne sont pas faciles agrave deacuteterminer car elles deacutependent denombreux facteurs comme la pression agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoeacutequipement la taille de la fuite laviscositeacute du produit La norme NF EN 60079-10 drsquoaoucirct 2003 sur le classement des zones gazdonne des meacutethodes baseacutees sur un meacutelange immeacutediat et homogegravene et ne repose pas sur deshypothegraveses physiques Neacuteanmoins en lrsquoabsence drsquoune regravegle mieux deacutefinie nous utiliseronscette norme et ses exemples (voir eacutegalement annexe B) ce qui amegravene agrave consideacuterer en regraveglegeacuteneacuterale autour des points agrave risques par exemple un presse eacutetoupe une sphegravere de 3 m derayon zone 1 ou 2Les tailles effectives des zones pourront ecirctre modifieacutees dans la mesure ougrave la taille retenue faitlrsquoobjet drsquoune eacutetude justificative speacutecifique Cette possibiliteacute sera notamment utile dans le casdrsquoeacutevaluation des classements en zone relatifs agrave une installation existante agrave mettre enconformiteacute

Liste des ouvrages usuels agrave risque ATEX

risqueRisques lieacutes agrave la preacutesence de gaz ou de liquidesPreacutetraitementsArriveacutee chambre darriveacutee CH4Reacuteception de matiegraveres de vidange et graissesTraitements biologiquesMeacutethaniseur (eaux industrielles) CH4Stockages fluides process et combustiblesMethanol eacutethanol MeOH EtOHGaz process et combustible CH4 C3H8Fioul Leacuteger Lourd si chaud

Traitement des bouesEpaississeur CH4Stockage boues eacutepaissies ou pacircteuses CH4

DigestionDigesteur CH4Chaicircne biogaz (gazolique pot purge gazomegravetre torchegraverehellip) CH4

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Incineacuteration Alimentation combustible CH4 fioulEvacuation des fumeacutees CO Divers (eacutequipements eacutelectrolytiques)Chargeur de batterie eacutelectrochlorateur H2

Risques lieacutes agrave la preacutesence de poudres organiquesCompostage Stockage du compost Compost pulveacuterulentStockage du coproduit Fines de sciureSeacutechageSeacutecheur Boue pulveacuterulenteStockage boue seacutecheacutee Boue pulveacuterulenteStockageStockages reacuteactifs pulveacuterulents CAPAutres stockages Polymegravere

(CAG )Traitement des fumeacutees filtre agrave manche CAP sorbalite

Le traduit lrsquoabsence de constatation de pheacutenomegravenes drsquoexplosion seuls des incendies onteacuteteacute rapporteacutes

Le risque CH4 est agrave geacuterer diffeacuteremment suivant la composition du biogaz qui le contient

4 CLASSEMENT ET DECLASSEMENT DES ZONES VENTILEES

Les cas usuels de zones ventileacutees sont repreacutesenteacutes ci-apregraves

Cas 1 ventilateur en zone ATEX Cas 2 ventilateur hors zone ATEX

Scheacutema 3 Scheacutema 4

Les zones marqueacutees zones 1 dans les scheacutemas ci-dessus peuvent eacutegalement ecirctre des zones 2

Zone 1

Zone1

dilution

Zone 1

Zone nonclasseacutee

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Regravegle de lrsquoart concernant la dilution Etre en deccedilagrave de la LIE du meacutethane qui est de 5 dans lrsquoair (CH4 repreacutesentant en geacuteneacuteralmoins de 50 du biogaz pauvre eacutemis) dans la plupart des cas une dilution de 20 estsuffisante pour sortir du risque drsquoexplosion mecircme en partant de meacutethane purLorsque le deacutebit de gaz explosible est connu il est possible en fonction de la sucircreteacute defonctionnement de la ventilation de deacuteclasser la zone 1 en zone 2 (ventilation permettant enfonctionnement normal de passer en dessous de la LIE) ou en zone non classeacutee si laventilation est en plus secourue par une ventilation annexe et sur le secours eacutelectriquehellip)Il est par ailleurs rappeleacute que CH4 agrave la diffeacuterence drsquoH2S est pratiquement insoluble danslrsquoeau qursquoil nrsquoest donc pas susceptible drsquoecirctre relargueacute par strippage la seule possibiliteacute derelargage massif est donc lieacutee agrave une production biologique anaeacuterobie selon une cineacutetique lente(un stockage court de quelques jours nrsquoa pas le temps drsquoenclencher massivement lameacutethanogeacutenegravese)La position des deacutetecteurs de meacutethane et des piquages de ventilation doit tenir compte de ladensiteacute du biogaz consideacutereacute par rapport agrave lrsquoair

5 FILE EAU USEE

51 Chambre darriveacutee

Lrsquointeacuterieur jusqursquoau premier joint hydraulique sera classeacute en ZONE 1 en ventilation naturelleusuelle du fait de la possibiliteacute drsquoarriveacutee inopineacutee de bulles de meacutethane ou drsquoautres produitsde combustion accidentellement rejeteacutes aux eacutegouts

Un joint hydraulique devra toujours interdire la communication directe entre le ciel gazeux dureacuteseau et la station Lrsquoeacutetancheacuteiteacute du joint sera surveilleacuteeLe classement ATEX des ouvrages attenants devra ecirctre eacutetudieacute en fonction du risque depassage du meacutethane dans ces ouvragesLes scheacutemas suivants preacutesentent les diffeacuterentes possibiliteacutes de chambres drsquoarriveacutee

Scheacutema 5

Scheacutema 6

Zone 1 Station

StationZone 1

3 m

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Scheacutema 7

Le risque darriveacutee dhydrocarbures en grande quantiteacute est agrave eacutetudier speacutecifiquement sil existe(deacutetection by pass)

Reacuteseau drsquoextraction lrsquointeacuterieur de la tuyauterie et du ventilateur est en zone 1 jusqursquoagravedilution agrave lrsquoatmosphegravere ou avec un autre courant drsquoair pollueacute non explosif agrave traiter sur ladeacutesodorisation (effet important de dilution) Le reacuteseau de ventilation aval est hors zone

52 Postes du traitement de lrsquoeau en aval

Les dispositions preacuteceacutedentes permettent de consideacuterer hors zone tout le reste de la file eau

Note en cas de meacutethanisation drsquoeffluents de type industriel tregraves concentreacutes en DCO lemeacutethaniseur sera classeacute en zone comme un digesteur agrave boue

53 Stockage couvert des eaux brutes exceacutedentaires

Le problegraveme potentiel tient agrave la non maicirctrise du temps de seacutejour dans le systegravemeLe risque gaz eacuteventuel ne peut ecirctre ducirc qursquoagrave la formation de meacutethane par les boues stagnantplusieurs semaines il est eacutequivalent agrave celui traiteacute dans le cas des stockages de boues liquides

54 Reacuteception des matiegraveres de vidange et des graisses

Le risque est agrave traiter comme en 51

Note il est rappeleacute que tout eacutequipement noyeacute est par deacutefinition hors zone explosive mais ilfaut srsquoassurer qursquoil ne peut pas se retrouver en zone 2 (ou 1) Il est alors possible drsquoeacutetablirdes consignes drsquoexploitation pour eacuteviter la preacutesence de sources drsquoinflammation (moteurarrecircteacute pas de surface chaudehellip)Sinon lrsquoeacutequipement doit ecirctre preacutevu de cateacutegorie 3 (ou 2)

6 FILE EAU POTABLE

Neacuteant (absence de risque aucune laquo filiegravereraquo ATEX identifieacutee pour les traitements usuels eneau potable) Voir cependant le sect 7 si du CAP ou de lrsquoeacutethanol est utiliseacute

Station

3 m

Zone 1

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7 STOCKAGE DES REACTIFS LIES A LA FILE EAU

Il srsquoagit essentiellement du meacutethanol (parfois de lrsquoeacutethanol) ajouteacute agrave certains traitementsbiologiques

71 Deacutepotage du meacutethanol (ou de lrsquoeacutethanol)

Il se fait agrave la pompe (embarqueacutee sur le camion ou locale) ou gravitairement le deacutepotage agravelrsquoair comprimeacute est exclu sauf preacutecautions particuliegraveresIl est situeacute agrave lrsquoexteacuterieur Une zone 2 autour du point de deacutepotage est agrave consideacuterer dans unrayon de 3 m et le long de la zone de mouvement du flexibleCamion et tuyauteries sont agrave mettre agrave la terre et on eacutevitera toute eacutetincelle eacutelectrostatique quipourrait ecirctre eacutemise par le personnel Il sera interdit de fumer ou drsquoapporter une flamme

72 Zone de reacutecupeacuteration des deacutebordements et des fuites

Elle est situeacutee autour de la connexion du camion et est geacuteneacuteralement deacutelimiteacutee par un muretUne zone 2 de 3m de large sera deacutelimiteacutee tout autour (inteacuteresse par exemple les eacutequipementsdrsquoeacuteclairage)Le parking du camion lui-mecircme est eacutegalement en zone 2 sur 3 m autour du camion

Scheacutema 8 Vue de dessus de la zone de deacutepotage

73 Reacuteservoirs

Le classement du reacuteservoir du camion est preacutevu par la reacuteglementation ADR Accord europeacuteensur le transport international des marchandises par la routeLrsquointeacuterieur de la cuve de stockage est classeacutee en zone 0 Les alentours de lrsquoeacutevent sont agrave classeren zone 1 sur un rayon de 3 m

3 m Zone 2

Zone 23m Zone 2

camion

Reacuteservoirs

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74 Salle de pompage

Elle est agrave classer en zone 2 Lrsquoarmoire eacutelectrique sera implanteacutee agrave lrsquoexteacuterieur et un deacutetecteurde vapeurs de meacutethanol sera avantageusement placeacute dans le localElle comprend des eacuteleacutements tels que la pompe de transfert et les pompes de dosage dumeacutethanol Des eacuteleacutements mobiles tel qursquoune vanne sur les tuyauteries de dosage serontavantageusement implanteacutes dans cette zone Apregraves meacutelange avec le fluide agrave traiter lrsquoeffet dedilution situe lrsquoaval hors probleacutematique ATEX car en dessous de 5 de meacutethanol dans lrsquoeaulrsquoatmosphegravere situeacutee au-dessus du meacutelange nrsquoest plus inflammable

75 Charbon Actif (CAP et CAG) et polymegraveres en poudre

Outre son utilisation en Eau Potable le CAP est parfois utiliseacute en traitement des fumeacuteesdrsquoincineacuteration (incluant les deacuteriveacutes type sorbalite)Les preacuteconisations agrave respecter concernant le stockage et la manutention sont les mecircmes quecelle convenues pour une boue seacutecheacutee Attention cependant agrave lrsquoinertage par le CO2 en casdrsquoincendie il peut y avoir agrave haute tempeacuterature une reacuteaction entre le charbon et le CO2 etcreacuteation de CO toxique et explosif

A noter que les stockages de CAG (Charbon Actif en Grains) et de polymegravere sont proposeacuteshors zone ATEX (les 50 agrave 60gm3 de fines ne sont jamais atteints)Si le stockage de charbon actif est reacutealiseacute en silo une eacutetude particuliegravere sera reacutealiseacutee

8 FILE BOUE LIQUIDES ET PATEUSES DrsquoORIGINE ORGANIQUE

81 Stockage des boues liquides

Toutes les cuves de stockage de boue primaire ou secondaire (type eacutepaississeur) sontconcerneacutees par la reacuteflexionSont situeacutees hors zone

- les stockages ouverts agrave lrsquoatmosphegravere- les stockages aeacutereacutes (type flottateur)- tous les stockages ventileacutes (meacutecaniquement ou naturellement) dans les regravegles

de lrsquoart preacuteceacutedemment eacutevoqueacutees

Ne sont donc concerneacutes et agrave placer en zone 1 que les stockages confineacutes et non suffisammentventileacutes

82 Stockage des boues pacircteuses

Une enquecircte meneacutee par lrsquoADEME 1 montre une importante diminution de la matiegravereorganique apregraves quelques mois de stockage mecircme en preacutesence de chaux la production de

1 Wiart J amp all ldquo variation de la masse et de la composition des boues chauleacutees au cours drsquoun stockage prolongeacute avanteacutepandage en agriculture ldquo in TSM Ndeg9 sept 1997

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CH4 est donc certaine compte tenu des cineacutetiques lentes mais son importance est difficile agravepreacutevoir le fait que les boues soient stabiliseacutees ne permet donc pas agrave lui seul de deacutecider queleur stockage sera hors zoneIl est donc proposeacute que soient placeacutes hors zone les stockages de boues bien ventileacutes et enzone 1 les stockages de boues confineacutes et non suffisamment ventileacutes (que les boues soient ounon stabiliseacutees)La ventilation sera consideacutereacutee comme suffisante si agrave tout moment elle permet drsquoeacutevacuer plusde meacutethane qursquoil ne risque de srsquoen produire dans le stockage

83 Digesteur

Un classement en zone 2 de lrsquointeacuterieur du digesteur est proposeacute si les proceacutedures sont tellesqursquoil nrsquoy a preacutesence drsquoATEX que lors des phases de deacutemarrage et darrecirct

Une zone 1 sera deacutefinie (3 m par deacutefaut) au-dessus du toit du digesteur autour de la soupapede respiration (ici un minimum de 5m paraicirct neacutecessaire compte-tenu de la vitesse des gazdrsquoeacutechappement) au dessus des gazomegravetre et deacutesulfuriseur aux alentours des pots de purgeavec risque drsquoeacutechappement de gaz agrave lrsquoatmosphegravere autour du compresseur si le digesteur estbrasseacute au gaz ainsi que dans tout local fermeacute contenant ce type drsquoeacuteleacutement Il est agrave noter qursquounlocal fermeacute peut passer en zone 2 par une ventilation adapteacutee et une surveillance par descapteurs de meacutethaneIl est cependant agrave noter que le classement des zones autour des pots de purges deacutepend de laconfiguration de ceux-ci Lorsqursquoil y a preacutesence drsquoun joint hydraulique reacuteguliegraverementcontrocircleacute on est en zone 2 Srsquoil peut y avoir eacutechappement de gaz directement agrave lrsquoatmosphegravere(purge manuelle sur le pot de purge sans joint hydraulique) on se retrouve alors en zone 1aux alentours de ce type de pots

Le digesteur est eacutetanche a priori et le gaz de digestion a une densiteacute de lrsquoordre de celle delrsquoair ses alentours sont hors zones sauf cas particuliers ougrave des piquages de gaz sur les paroisdu digesteur pourraient entraicircner des fuites ce qui amegravene agrave des zones 2 prises de lrsquoordre de3m de rayon

84 Incineacuteration des boues pacircteuses

Dans la mesure ougrave il y a toujours preacutesence de flamme dans un incineacuterateur agrave boue celui cinrsquoest pas du mateacuteriel ATEXNote En cas drsquoalimentation par du gaz naturel ou du biogaz les reacuteglementations appliqueacutees pourles lignes drsquoalimentation sont les mecircmes que celles deacutefinies pour les combustibles eacutequivalentsutiliseacutes en chaudiegravereOn eacutetudiera la ventilation de telle faccedilon que les fuites de gaz possibles soient dilueacutees et oninstallera des deacutetecteurs de gaz secourus et doubleacutes (voir les reacuteglementations) Si laventilation la deacutetection et les seacutecuriteacutes ne sont pas sucircres il y aura matiegravere agrave eacutetablir des zones2 autour des points de fuite eacuteventuels (sphegravere de 3 megravetres de rayon par deacutefaut autour desjoints brides sur les canalisations)

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Les eacutelectrofiltres veacutehiculent des cendres non combustibles ils ne sont pas classeacutes en zoneATEX Si une deacutetection CO amont se deacuteclenche ou srsquoil y a fuite de gaz en amont leuralimentation est interrompue

85 OVH et pyrolyse

Cas speacutecifiques non traiteacutes dans le preacutesent document agrave examiner au cas par cas par lessocieacuteteacutes qui les preacutesentent

9 FILE BOUES SECHES

Ne sont concerneacutees dans ce paragraphe que les zones avec preacutesence de boues pouvant formerdes poussiegraveres deacutefinissant les zones 20 21 ou 22Sont donc exclues les zones stockant ou convoyant des boues seacutecheacutees granuleacutees deacutefineacutees agravemoins de 02 en poids et non friablesIl est neacutecessaire de tenir compte des deacutepocircts eacuteventuels de poussiegraveres et eacutetablir des consignesde nettoyage reacutegulier de ces deacutepocircts

91 Cas particulier des boues ni pacircteuses ni segraveches

Ce domaine est celui des boues dites laquo solides raquo au sens de lrsquoarrecircteacute du 8 janvier 1998 article12 cest-agrave-dire les boues deacuteshydrateacutees qui entreposeacutees sur une hauteur de 1 megravetre formentune pente eacutegale au moins agrave 30deg Ces boues sont segraveches en surface eacutemottables elles peuventcasser en morceaux de granulomeacutetrie grossiegravere mais ne tombent pas en poussiegraveres Le risqueATEX poussiegravere nrsquoest donc pas agrave consideacuterer En revanche certaines drsquoentre elles encorehumides et contenant de la matiegravere biodeacutegradable sont suceptibles drsquoeacutevoluer drsquoune faccedilonanaeacuterobie en profondeur Le risque ATEX gaz ne peut donc ecirctre theacuteoriquement eacutecarteacute Aussile stockage de ces boues sera-t-il consideacutereacute comme un stockage de boues pacircteuses (sect 82)

92 Stockage des boues segraveches

Rappel Le risque drsquoexplosion justifiant un classement en zone ATEX est lieacute agrave la preacutesence drsquouneatmosphegravere explosive agrave base drsquoun meacutelange air poussiegravere Concregravetement il faut avoirenviron 60 g de poussiegravere par m3 drsquoair pour atteindre un tel meacutelange potentiellement explosif(crsquoest lrsquoeacutequivalent drsquoune LIE drsquoun gaz on peut eacutegalement lrsquoappeler concentration minimaleexplosive)Srsquoil y a auto-eacutechauffement du CO peut apparaicirctre rendant lrsquoatmosphegravere explosive On passerdrsquoune zone de type 2 agrave une zone non classeacutee par la mise en place drsquoun deacutetecteur de COsensible agrave des teneurs tregraves faibles (domaine du ppm) avec assurance drsquoun fonctionnement sucircrde cette deacutetectionLe classement en zone 20 21 ou 22 est lieacute agrave la freacutequence de remplissage du silo de stockagequi va conditionner la dureacutee de preacutesence drsquoune atmosphegravere poussieacutereuse

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921 Stockages ouvertsLa manutention dans ces stockages par les engins creacutee des ATEX par soulegravevement de lapoussiegravere Il convient donc de classer en zone 22 le volume de stockage malgreacute lrsquoouverturevers lrsquoexteacuterieur car on ne peut ecirctre sucircr de lrsquoabsence de concentration supeacuterieure agrave la LIE

922 Stockages fermeacutes ou partiellement ouvertsA la diffeacuterence drsquoun stockage liquide ou pacircteux un stockage ouvert sur un seul cocircteacute peut fairelrsquoobjet drsquoun classement en zone car un meacutelange explosif peut ecirctre atteint dans lrsquoatmosphegravere(mecircme sans preacutesence drsquoun tas en fin de vidange par exemple)Le cas typique est le silo

Ciel du silo (ouvert ou fermeacute)

Quelles que soient les preacuteconisations prises le ciel du silo (donc le silo entier compte tenu desvariations de niveau dans celui ci) est agrave classer

- en zone 20 srsquoil y a alimentation freacutequente en boue segraveche lors de cette opeacuterationgeacuteneacuteralement discontinue un cocircne pulveacuterulent se forme agrave une concentration pouvantcorrespondre agrave la concentration critique

- en zone 22 srsquoil y a inertage du ciel- en zone 21 dans toute autre situation intermeacutediaire

extraction en bas de siloDans la manchette drsquoeacutevacuation et dans le cocircne de deacuteversement on se situe en zone 20 (saufventilation ad hoc) Une zone 22 sera aussi deacutefinie autour de la connexion et jusqursquoau sol

923 Convoyage des boues segravechesOn peut distinguer 2 types fondamentaux de convoyage fermeacute ou capoteacute

- le transporteur pneumatique zone 20 + tuyauterie PN10 (lrsquoexplosion drsquoun meacutelange depoussiegravere est toujours infeacuterieure agrave 10 bar)

- le transporteur meacutecanique zone 20 (type godets ouverts) ou 21 (par convoyeurs agrave visavec des boues refroidies) ou 22 (type compartimenteacute) selon les preacutecautions prises agravelrsquoinstar du ciel du silo La zone 20 se justifie en effet agrave cause de la zone dedeacutechargement du godet et du risque drsquoauto-eacutechauffement par friction des godets

En appliquant une deacutepression suffisante ou un inertage ces transporteurs pourront neacuteanmoinsecirctre classeacutes hors zone2suivant la fiabiliteacute de la ventilation ou de lrsquoinertageLes moteurs exteacuterieurs des appareils agrave moins de 2 m drsquoune ouverture sont agrave classer en zone22 hors zone au-delagrave

924 Ligne de seacutechage

seacutecheurDe nombreux types peuvent ecirctre reacutepertorieacutes Les seacutecheurs indirects preacutesentent moins derisque drsquoexplosion que les seacutecheurs directs en fonctionnement normal car il nrsquoy a pas de miseen suspension de la poussiegravere et lrsquoatmosphegravere est trop pauvre en O2 (elle est quasiment

2 voir le document de la CRAM Rhocircne-Alpes SP1059 de novembre 1997 laquo preacutevention des risques drsquoexplosionde poussiegraveres dans les installations de stockage de produits combustibles solides raquo page 4 notamment

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satureacutee en vapeur drsquoeau) il peut cependant exister un risque drsquoautoeacutechauffement et deproduction de CO dans les phases transitoires et en particulier durant lrsquoarrecirct pouvant ameneragrave une ATEX La preacutesence de ce risque est agrave eacutetudier dans chaque cas speacutecifiqueDans le cas de seacutecheur direct lrsquoexploitation normale ne conduit pas agrave une atmosphegravereexplosive dans le cas usuel de deacutefaut drsquooxygegravene (lt 8) dans le gaz transporteurLrsquoapproche est donc la mecircme que pour lrsquointeacuterieur du digesteur le combustible est preacutesent enabondance mais le comburant est rare ou absent (mais cela nrsquoexclue pas eacutevidemment lesrisques de pyrolyse)Lors des deacutemarrages et des arrecircts on peut se trouver en preacutesence drsquoune atmosphegraverepoussieacutereuse non suffisamment inerteacutee (deacutemarrage) et risquant de srsquoeacutechauffer (arrecirctprolongeacute) Il convient donc drsquoecirctre prudent et de classer en zone 22 tout ou partie du seacutecheurdirect et la partie aval du seacutecheur indirect des dispositions eacutetant prises pour eacuteviter la preacutesencedrsquoune ATEX au deacutemarrage et agrave larrecirctLors dun arrecirct intempestif le CO formeacute par lrsquoauto-eacutechauffement du produit reacutesiduel peut ecirctreagrave lrsquoorigine drsquoune explosion agrave lrsquoouverture du seacutecheur (retour drsquoexpeacuterience drsquoaccident) Il estneacutecessaire de bien traiter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute des seacutecheurs et de prendre des mesurestechniques etou organisationnelles pour ne pas classer en zone 2 et ne pas courir de risque

cyclone (seacuteparation particules gaz ndash vapeur) cyclo-filtre et filtre en sortie du seacutecheurLrsquointeacuterieur est proposeacute en zone 21 ainsi que lrsquoeacutecluse de soutirage de la poussiegravere segraveche Lecyclone doit ecirctre eacutequipeacute drsquoun eacutevent atmospheacuterique (eacutevacue la flamme agrave lrsquoatmosphegravere) ou drsquounsuppresseur drsquoexplosion qui eacutetouffe la flamme de lrsquoexplosionEvacuation de la poussiegravere sous eacutecluse voir classification des transporteurs mecircmedisposition (zone 20 en pneumatiquehellip)

925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri desparticules) et des granulateursbroyeurs

Ces eacutequipements sont agrave classer en zone 20Lrsquoinstallation sera eacutequipeacutee drsquoun eacutevent de toiture (clapet drsquoexplosion + dispositif eacutevacuant laflamme de lrsquoexplosion eacuteventuelle) A deacutefaut on installera un suppresseur drsquoexplosion

Note toutes les masses meacutetalliques doivent ecirctre agrave la terre et mises en eacutequipotentialiteacute

926 Treacutemie de stockage des finesLes preacuteconisations sont identiques agrave celles concernant le stockage en silo (donc zone 20) Lazone pourra ecirctre classeacutee en 21 ou 22 srsquoil y a mise en place drsquoun refroidissement drsquounesurveillance de CO avec inertage sur alarme gaz ou srsquoil y a inertage permanent

927 Local de seacutechageLrsquoexploitant doit se conformer agrave un nettoyage peacuteriodique de son installation pour eacuteviter toutdeacutepocirct de poussiegravere Dans ces conditions le local est hors zone agrave lrsquoexception drsquoune zone de2 m autour de la verticale des points de sortie de la poussiegravere ou autres ouvertures qui sera enzone 22 (mecircme approche que celle concernant les ouvertures sur les convoyeurs)

93 Compost

Dans le cas usuel drsquoun stockage exteacuterieur sur dalle ou casier trois cocircteacutes le compostage serahors zone le risque eacutetant plutocirct un risque incendie

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Il nrsquoy a pas de risque CH4 dans le cas du compostLe risque poussiegravere nrsquoest pas non plus preacutesent dans les cas usuels de compostage du fait dutaux drsquohumiditeacute important Si la concentration en poussiegraveres peut deacutepasser 60 gm3 on traitera le cas compost

comme celui drsquoune boue segraveche en tenant compte des possibiliteacutes eacuteventuelles drsquoauto-eacutechauffement lieacute au compostage

Si le stockage de compost est tregraves sec il y a un risque drsquoauto-eacutechauffement lieacute soit agravela tempeacuterature initiale du stockage soit agrave la tempeacuterature atteinte par fermentation et agravela taille du stockage Ce risque devra ecirctre eacutevalueacute et traiteacute

Les risques H2S et NH3 ne sont pas consideacutereacutes dans la mesure ougrave le risque du agrave leur toxiciteacuteaura imposeacute de les traiter bien avant qursquoils nrsquoaient atteint leur LIE

10 ELEMENTS PERIPHERIQUES

101 Chaufferies

La chaufferie est un local ougrave il y a preacutesence de flamme permanente et ougrave lorsqursquoil y adeacutetection gaz il y a arrecirct des eacutequipements La chaufferie sera conccedilue suivant les regravegles de lartde conception des chaufferies On pourra notamment se reacutefeacuterer par analogie agrave larrecircteacute 2910 declassement ICPE des installations de combustion supeacuterieures agrave 2 MwattsLes points de fuite eacuteventuelle de combustible font lobjet dun classement en zone 2 dont ladimension deacutepend de la pression du gaz dans la tuyauterie (voir annexe B)Si le local chaufferie est attenant agrave une zone 2 sa conception sera faite suivant lrsquoun des deuxscheacutemas suivants une ouverture sur la zone 2 ne se fera que par lrsquointermeacutediaire drsquoun sascontrocircleacute (ouverture des deux portes agrave la fois impossible ou interdite) et la prise drsquoair deventilation sera faite sur une zone non classeacutee

Entreacutee ventilation

cas 1les ouvertures du local se font surlhors zone le local est hors zone

cas 2 1 ou plusieurs ouvertures du local sefont sur une zone Sas obligatoire

Zone 2 Zone 2

Scheacutema 9 Scheacutema 10

1011 Cas de lrsquohuile thermiqueCrsquoest un liquide dont le point eacuteclair est tregraves haut A ce titre lrsquohuile thermique ne devrait pasecirctre prise en compte comme geacuteneacuterant une ATEX par contre lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute tiendracompte de la tempeacuterature des canalisations si celles-ci sont ameneacutees agrave recevoir des deacutepocircts depoussiegraveresSi le risque drsquoaeacuterosol ne peut pas ecirctre eacutecarteacute (fuite sous pression de lrsquohuile) il conviendra declasser en zone 2 les volumes atteints par ces aeacuterosols

Zone 2 Zone 2

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102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

Page 7: tt_eaux

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Un laquo document relatif agrave la protection contre les explosions raquo doit ecirctre eacutetabli par lemployeuravant le deacutemarrage des installations tenu agrave jour et inteacutegreacute dans son laquo Document Unique raquoIl doit en particulier informer sur la deacutetermination et lrsquoeacutevaluation des risques drsquoexplosion les mesures de preacutevention et de protection le classement en zones les emplacements et eacutequipements non dangereux mais qui contribuent agrave la sucircreteacute des

appareils situeacutes dans les emplacements dangereux la surveillance de la seacutecuriteacute des lieux et des eacutequipements y compris les dispositifs

drsquoalarme la liste des travaux soumis agrave autorisation les dispositions pour que les eacutequipements soient utiliseacutes en toute seacutecuriteacute (instructions

eacutecrites de lrsquoemployeur) les mesures de coordination si plusieurs entreprises sont preacutesentes sur les lieux de travail

Pour la reacutedaction de ce document lemployeur sappuie sur les eacuteleacutements fournis par leconcepteur

Par ailleurs les travailleurs appeleacutes agrave travailler dans ces zones doivent avoir reccedilu uneformation

22 Deacutefinition drsquoune Atmosphegravere Explosive (ATEX)

Une ATEX est laquoun meacutelange avec lrsquoair dans les conditions atmospheacuteriques de substancesinflammables sous forme de gaz vapeurs brouillards ou poussiegraveres dans lequel apregravesinflammation la combustion se propage agrave lrsquoensemble du meacutelange non brucircleacute raquo

Il est agrave remarquer que lrsquoATEX peut exister en milieu ouvert son inflammation creacuteera essentiellement un effet thermique en milieu fermeacute son inflammation creacuteera des effets thermiques et des effets de

surpression

Pour que lrsquoinflammation se propage il faut que la concentration soit comprise entre deuxvaleurs la LIE et la LSE limites infeacuterieures et supeacuterieures drsquoinflammabiliteacute

Exemples meacutethane LIE=5vv LSE=15vv (pourcentage volumique dans lrsquoair)poussiegraveres LIE de lrsquoordre de 50gm3 LSE tregraves eacuteleveacutee en geacuteneacuteral de plusieurs kgm3

Pour qursquoune poussiegravere soit explosive il faut de plus que sa granulomeacutetrie soitinfeacuterieure agrave une valeur de lrsquoordre de 300 microns (03 mm)

23 Deacutefinition drsquoune ATEX laquo dangereuse raquo

Pour classer les ATEX en zones il faut qursquoelles soient dangereuses laquo un emplacement dangereux au sens du preacutesent arrecircteacute (du 8 juillet 2003) est un emplacementougrave il est probable qursquoune atmosphegravere explosive puisse se preacutesenter en quantiteacutes telles que des

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preacutecautions speacuteciales sont neacutecessaires en vue de proteacuteger la seacutecuriteacute et la santeacute des travailleursconcerneacutes raquo

Pour deacutecider de la preacutesence drsquoune zone ATEX agrave classer il faut donc eacutevaluer les risques pourles travailleurs lieacutes agrave cette ATEX ce qui veut dire eacutetudier les conseacutequences de soninflammation en tant que dommages aux travailleurs

Srsquoil est neacutecessaire de proteacuteger les travailleurs en prenant des preacutecautions speacuteciales alorslrsquoATEX est dangereuse et il est neacutecessaire de deacutefinir une zone comme expliqueacute dans ce quisuit

24 Classement des ATEX dangereuses

241 ATEX gazeusesPour les atmosphegraveres explosives constitueacutees de gaz et vapeurs inflammables les deacutefinitionsdes zones donneacutees par la directive sont les suivantes

ZZoonnee 00EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd eesstt pprreacuteeacutesseenntt eenn ppeerrmmaanneennccee oouuppeennddaanntt ddee lloonngguueess ppeacuteeacuterriiooddeess oouu ffrreacuteeacuteqquueemmmmeennttZZoonnee 11EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd eesstt ssuusscceeppttiibbllee ddee ssee pprreacuteeacutesseenntteerrooccccaassiioonnnneelllleemmeenntt eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaallZZoonnee 22EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd nnrsquorsquoeesstt ppaass ssuusscceeppttiibbllee ddee sseepprreacuteeacutesseenntteerr eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall oouu ssii eellllee ssee pprreacuteeacutesseennttee nneacuteeacuteaannmmooiinnss nn rsquorsquoeesstt qquuee ddee ccoouurrtteedduurreacuteeacuteeeCes deacutefinitions sont reprises pour les gaz et vapeurs dans la norme NF EN 60079-10 quispeacutecifie le classement des zones dangereuses dans lesquelles des risques dus agrave des gaz ouvapeurs inflammables peuvent apparaicirctre afin de permettre le choix et lrsquoinstallation correctsde mateacuteriel utilisable dans de telles zones dangereuses

242 ATEX poussieacutereusesPour les atmosphegraveres explosives constitueacutees de poussiegraveres inflammables les deacutefinitions deszones donneacutees par la directive sont les suivantes

ZZoonnee 2200EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess eesstt pprreacuteeacutesseenntt eenn ppeerrmmaanneennccee oouuppeennddaanntt ddee lloonngguueess ppeacuteeacuterriiooddeess oouu ffrreacuteeacuteqquueemmmmeennttZZoonnee 2211EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess eesstt ssuusscceeppttiibbllee ddee ssee pprreacuteeacutesseenntteerrooccccaassiioonnnneelllleemmeenntt eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall

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ZZoonnee 2222EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess nnrsquorsquoeesstt ppaass ssuusscceeppttiibbllee ddee sseepprreacuteeacutesseenntteerr eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall oouu ssii eellllee ssee pprreacuteeacutesseennttee nneacuteeacuteaannmmooiinnss nn rsquorsquoeesstt qquuee ddee ccoouurrtteedduurreacuteeacuteeeLLeess ccoouucchheess ddeacuteeacuteppocircocircttss eett ttaass ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess ddooiivveenntt ecircecircttrree ttrraaiitteacuteeacutess ccoommmmee ttoouutt aauuttrreessoouurrccee ssuusscceeppttiibbllee ddee ffoorrmmeerr uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivveeCes deacutefinitions sont reprises pour les poussiegraveres dans la norme NF EN 50281-3 qui speacutecifiele classement des zones dangereuses dans lesquelles des risques dus agrave des poussiegraveresinflammables peuvent apparaicirctre afin de permettre le choix et lrsquoinstallation corrects demateacuteriel utilisable dans de telles zones dangereuses

25 Signalisation

Il est agrave noter que la reacuteglementation demande la signalisation lorsque cela est neacutecessaire desemplacements agrave risque dexplosion par le panneau suivant

26 Mateacuteriel (eacutelectrique et non eacutelectrique)

Le mateacuteriel installeacute apregraves le 01072003 dans ces zones doit ecirctre conforme agrave la directive949CE crsquoest-agrave-dire que

- en zone 0 ou 20 le mateacuteriel devra ecirctre de cateacutegorie 1- en zone 1 ou 21 il devra ecirctre de cateacutegorie 2- en zone 2 ou 22 il devra ecirctre de cateacutegorie 3

Cette cateacutegorie sera mentionneacutee sur le marquage du mateacuteriel qui respectera les regraveglessuivantes

II 2 GMateacuteriel conforme agrave la

directive 949CE

Groupe II industrie desurface

G zone gazD zone poussiegravere

Cateacutegorie du mateacuteriel(12 ou 3)

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27 La deacutemarche drsquoeacutevaluation des risques

Le classement de zones repose sur la recherche des ATEX de leur dangerositeacute puis de leurfreacutequence drsquoapparition et de leur dureacutee de preacutesenceLa deacutemarche preacuteconiseacutee srsquoappuie sur le Guide Europeacuteen drsquoapplication de la Directive Elle estillustreacutee par le logigramme suivant

Scheacutema 1

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Il nrsquoest pas preacuteciseacute dans les textes reacuteglementaires quels sont les sceacutenarios agrave consideacuterer pourrechercher les ATEX Mais en remontant agrave la filiation des textes europeacuteens il est clair qursquouneeacutevaluation des risques se fait dans toutes les conditions de fonctionnement et dedysfonctionnement preacutevisibles Il est recommandeacute de reacutefleacutechir en tenant compte en particulierdu retour drsquoexpeacuterience sur les incidents et accidents connus de la professionCeci amegravene lors de lrsquoeacutevaluation des risques ATEX agrave examiner tous les sceacutenarios possibles depreacutesence drsquoATEX en conditions normales de fonctionnement et en dysfonctionnement lamaintenance eacutetant consideacutereacutee comme un fonctionnement normalAinsi le classement de zones est issu de la deacutemarche que nous reacutesumons par le logigrammesuivant eacutetant entendu que le classement de zones neacutecessaire au choix du mateacuteriel eacutelectriqueet non eacutelectrique nrsquoexclut pas de compleacuteter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute par une deacutemarche depreacutevention et de protectionLa deacutetermination des zones autour des eacutequipements des chapitres suivants reacutesulte de lapremiegravere partie de lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute dessineacutee en bleu sur le logigramme Il reste agrave effectuerla seconde partie du travail partie en rouge etou italique

Scheacutema 2

Mesures depreacutevention

Preacutesence desourcesdrsquoinflammation

Mesures deprotection

Adeacutequationdu mateacuteriel

Evaluation qualitative ousemi-quantitative des risques

FIN

non

oui

ATEX dangereuses

Classement de zones

Mesuresorganisationnellesou techniques

oui

non

oui

non

non

ATEX maintenance

Fonctionnement normal

Dysfonctionnementcourant

Dysfonctionnement rare

oui

deacutemarrage

maintenance

arrecirct

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28 Mesures de preacutevention type

Il est proposeacute ci-dessous une liste non exhaustive de mesures de preacutevention

281 Mesures techniques adeacutequation du mateacuteriel aux zones mateacuterialisation des zones et signalisation

282 Mesures organisationnelles interdiction de sources drsquoinflammation par points chauds interdiction de fumerhellip limitation des deacuteplacements dans les zones dangereuses permis de travaux formation du personnel (qursquoest-ce qursquoune ATEX origine et conseacutequence drsquoune

explosion preacutevention et protection)

3 LES PRODUITS ET LES OUVRAGES A LrsquoORIGINE DrsquoATEX

31 Les produits

Concregravetement au niveau du traitement des eaux le risque drsquoexplosion apparaicirct lorsque sontpreacutesents

- des gaz ou des liquides pouvant former des vapeurs inflammables biogazcombustibles ou reacuteactifs liquides (fuel gaz meacutethanol preacuteparation du bioxyde dechlore gaz drsquoeacutelectrochlorateurs)

- des poussiegraveres de taille infeacuterieure agrave 300 microns boues seacutecheacutees CAP (charbonpulveacuteriseacute) eacuteventuellement polymegraveres

note Concernant les gaz eacutemis H2S nrsquoest pas consideacutereacute comme un gaz susceptible de former desATEX dangereuses car sa LIE est de 4vv bien supeacuterieure agrave la teneur toxiqueIl en va de mecircme pour lrsquoammoniac (LIE=16)Leur toxiciteacute imposera en effet de deacutetecter leur preacutesence et de proteacuteger les travailleurs bienavant drsquoatteindre des concentrations explosives La preacutevention et la protection contre lerisque toxique eacutetant consideacutereacutee comme reacutealiseacutees il ne devrait pas exister drsquoATEX H2S ni NH3dans les locaux avec preacutesence de personnel Ces deux gaz ne seront donc pas eacutetudieacutes dans lepreacutesent documentNote dans les proceacutedeacutes utilisant NH3 ou NH4OH concentreacute pour chloramination ajouts denutriments neutralisation ou encore chaulage des boues les ouvrages peuvent preacutesenter desconcentrations accidentelles importantes et le risques speacutecifique devra ecirctre eacutetudieacute et srsquoilexiste traiteacuteRemarque Le meacutethane est plus leacuteger que lrsquoair il a donc une tendance naturelle agrave monter et

srsquoaccumuler en partie haute ou il devra ecirctre repris ou eacutevacueacute Les vapeurs de meacutethanolont une densiteacute voisines de celle de lrsquoair et ont donc plutocirct tendance agrave se meacutelanger oustagner en partie basse La tendance est la mecircme avec les vapeurs drsquoeacutethanol un peu pluslourdes que lrsquoair

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Le meacutelange de meacutethane et de CO2 lorsque sa densiteacute est comprise entre 08 et 11 (caspar exemple du biogaz de meacutethanisation) nrsquoa pas tendance agrave monter sauf si satempeacuterature est plus eacuteleveacutee que celle de lrsquoair ambiant

32 Les ouvrages

La deacutemarche a consisteacute dans un premier temps agrave lister tous les ouvrages usuels en traitementdes eaux pouvant former des ATEXLe fonctionnement normal et les conditions de dysfonctionnement ont ensuite eacuteteacute eacutetudieacutees fuites de joints de vannes fuites de brides deacutefaut drsquoinertage de ventilationhellip Par exemplesur une tuyauterie contenant un combustible gaz (CH4) ou liquide (CH3OH) on regarde ce quise passe au niveau drsquoorganes mobiles susceptibles de fuirDes regravegles de bonne pratique ou des moyens de preacutevention sont alors proposeacutes permettanteacuteventuellement de deacuteclasser la zone et donc de donner un classement en zone le moinscontraignant possible Par exemple un inertage agrave lrsquoazote drsquoun silo de stockage de bouesseacutecheacutees le fait sortir de la zone 20

remarque les tailles des zones ne sont pas faciles agrave deacuteterminer car elles deacutependent denombreux facteurs comme la pression agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoeacutequipement la taille de la fuite laviscositeacute du produit La norme NF EN 60079-10 drsquoaoucirct 2003 sur le classement des zones gazdonne des meacutethodes baseacutees sur un meacutelange immeacutediat et homogegravene et ne repose pas sur deshypothegraveses physiques Neacuteanmoins en lrsquoabsence drsquoune regravegle mieux deacutefinie nous utiliseronscette norme et ses exemples (voir eacutegalement annexe B) ce qui amegravene agrave consideacuterer en regraveglegeacuteneacuterale autour des points agrave risques par exemple un presse eacutetoupe une sphegravere de 3 m derayon zone 1 ou 2Les tailles effectives des zones pourront ecirctre modifieacutees dans la mesure ougrave la taille retenue faitlrsquoobjet drsquoune eacutetude justificative speacutecifique Cette possibiliteacute sera notamment utile dans le casdrsquoeacutevaluation des classements en zone relatifs agrave une installation existante agrave mettre enconformiteacute

Liste des ouvrages usuels agrave risque ATEX

risqueRisques lieacutes agrave la preacutesence de gaz ou de liquidesPreacutetraitementsArriveacutee chambre darriveacutee CH4Reacuteception de matiegraveres de vidange et graissesTraitements biologiquesMeacutethaniseur (eaux industrielles) CH4Stockages fluides process et combustiblesMethanol eacutethanol MeOH EtOHGaz process et combustible CH4 C3H8Fioul Leacuteger Lourd si chaud

Traitement des bouesEpaississeur CH4Stockage boues eacutepaissies ou pacircteuses CH4

DigestionDigesteur CH4Chaicircne biogaz (gazolique pot purge gazomegravetre torchegraverehellip) CH4

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Incineacuteration Alimentation combustible CH4 fioulEvacuation des fumeacutees CO Divers (eacutequipements eacutelectrolytiques)Chargeur de batterie eacutelectrochlorateur H2

Risques lieacutes agrave la preacutesence de poudres organiquesCompostage Stockage du compost Compost pulveacuterulentStockage du coproduit Fines de sciureSeacutechageSeacutecheur Boue pulveacuterulenteStockage boue seacutecheacutee Boue pulveacuterulenteStockageStockages reacuteactifs pulveacuterulents CAPAutres stockages Polymegravere

(CAG )Traitement des fumeacutees filtre agrave manche CAP sorbalite

Le traduit lrsquoabsence de constatation de pheacutenomegravenes drsquoexplosion seuls des incendies onteacuteteacute rapporteacutes

Le risque CH4 est agrave geacuterer diffeacuteremment suivant la composition du biogaz qui le contient

4 CLASSEMENT ET DECLASSEMENT DES ZONES VENTILEES

Les cas usuels de zones ventileacutees sont repreacutesenteacutes ci-apregraves

Cas 1 ventilateur en zone ATEX Cas 2 ventilateur hors zone ATEX

Scheacutema 3 Scheacutema 4

Les zones marqueacutees zones 1 dans les scheacutemas ci-dessus peuvent eacutegalement ecirctre des zones 2

Zone 1

Zone1

dilution

Zone 1

Zone nonclasseacutee

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Regravegle de lrsquoart concernant la dilution Etre en deccedilagrave de la LIE du meacutethane qui est de 5 dans lrsquoair (CH4 repreacutesentant en geacuteneacuteralmoins de 50 du biogaz pauvre eacutemis) dans la plupart des cas une dilution de 20 estsuffisante pour sortir du risque drsquoexplosion mecircme en partant de meacutethane purLorsque le deacutebit de gaz explosible est connu il est possible en fonction de la sucircreteacute defonctionnement de la ventilation de deacuteclasser la zone 1 en zone 2 (ventilation permettant enfonctionnement normal de passer en dessous de la LIE) ou en zone non classeacutee si laventilation est en plus secourue par une ventilation annexe et sur le secours eacutelectriquehellip)Il est par ailleurs rappeleacute que CH4 agrave la diffeacuterence drsquoH2S est pratiquement insoluble danslrsquoeau qursquoil nrsquoest donc pas susceptible drsquoecirctre relargueacute par strippage la seule possibiliteacute derelargage massif est donc lieacutee agrave une production biologique anaeacuterobie selon une cineacutetique lente(un stockage court de quelques jours nrsquoa pas le temps drsquoenclencher massivement lameacutethanogeacutenegravese)La position des deacutetecteurs de meacutethane et des piquages de ventilation doit tenir compte de ladensiteacute du biogaz consideacutereacute par rapport agrave lrsquoair

5 FILE EAU USEE

51 Chambre darriveacutee

Lrsquointeacuterieur jusqursquoau premier joint hydraulique sera classeacute en ZONE 1 en ventilation naturelleusuelle du fait de la possibiliteacute drsquoarriveacutee inopineacutee de bulles de meacutethane ou drsquoautres produitsde combustion accidentellement rejeteacutes aux eacutegouts

Un joint hydraulique devra toujours interdire la communication directe entre le ciel gazeux dureacuteseau et la station Lrsquoeacutetancheacuteiteacute du joint sera surveilleacuteeLe classement ATEX des ouvrages attenants devra ecirctre eacutetudieacute en fonction du risque depassage du meacutethane dans ces ouvragesLes scheacutemas suivants preacutesentent les diffeacuterentes possibiliteacutes de chambres drsquoarriveacutee

Scheacutema 5

Scheacutema 6

Zone 1 Station

StationZone 1

3 m

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Scheacutema 7

Le risque darriveacutee dhydrocarbures en grande quantiteacute est agrave eacutetudier speacutecifiquement sil existe(deacutetection by pass)

Reacuteseau drsquoextraction lrsquointeacuterieur de la tuyauterie et du ventilateur est en zone 1 jusqursquoagravedilution agrave lrsquoatmosphegravere ou avec un autre courant drsquoair pollueacute non explosif agrave traiter sur ladeacutesodorisation (effet important de dilution) Le reacuteseau de ventilation aval est hors zone

52 Postes du traitement de lrsquoeau en aval

Les dispositions preacuteceacutedentes permettent de consideacuterer hors zone tout le reste de la file eau

Note en cas de meacutethanisation drsquoeffluents de type industriel tregraves concentreacutes en DCO lemeacutethaniseur sera classeacute en zone comme un digesteur agrave boue

53 Stockage couvert des eaux brutes exceacutedentaires

Le problegraveme potentiel tient agrave la non maicirctrise du temps de seacutejour dans le systegravemeLe risque gaz eacuteventuel ne peut ecirctre ducirc qursquoagrave la formation de meacutethane par les boues stagnantplusieurs semaines il est eacutequivalent agrave celui traiteacute dans le cas des stockages de boues liquides

54 Reacuteception des matiegraveres de vidange et des graisses

Le risque est agrave traiter comme en 51

Note il est rappeleacute que tout eacutequipement noyeacute est par deacutefinition hors zone explosive mais ilfaut srsquoassurer qursquoil ne peut pas se retrouver en zone 2 (ou 1) Il est alors possible drsquoeacutetablirdes consignes drsquoexploitation pour eacuteviter la preacutesence de sources drsquoinflammation (moteurarrecircteacute pas de surface chaudehellip)Sinon lrsquoeacutequipement doit ecirctre preacutevu de cateacutegorie 3 (ou 2)

6 FILE EAU POTABLE

Neacuteant (absence de risque aucune laquo filiegravereraquo ATEX identifieacutee pour les traitements usuels eneau potable) Voir cependant le sect 7 si du CAP ou de lrsquoeacutethanol est utiliseacute

Station

3 m

Zone 1

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7 STOCKAGE DES REACTIFS LIES A LA FILE EAU

Il srsquoagit essentiellement du meacutethanol (parfois de lrsquoeacutethanol) ajouteacute agrave certains traitementsbiologiques

71 Deacutepotage du meacutethanol (ou de lrsquoeacutethanol)

Il se fait agrave la pompe (embarqueacutee sur le camion ou locale) ou gravitairement le deacutepotage agravelrsquoair comprimeacute est exclu sauf preacutecautions particuliegraveresIl est situeacute agrave lrsquoexteacuterieur Une zone 2 autour du point de deacutepotage est agrave consideacuterer dans unrayon de 3 m et le long de la zone de mouvement du flexibleCamion et tuyauteries sont agrave mettre agrave la terre et on eacutevitera toute eacutetincelle eacutelectrostatique quipourrait ecirctre eacutemise par le personnel Il sera interdit de fumer ou drsquoapporter une flamme

72 Zone de reacutecupeacuteration des deacutebordements et des fuites

Elle est situeacutee autour de la connexion du camion et est geacuteneacuteralement deacutelimiteacutee par un muretUne zone 2 de 3m de large sera deacutelimiteacutee tout autour (inteacuteresse par exemple les eacutequipementsdrsquoeacuteclairage)Le parking du camion lui-mecircme est eacutegalement en zone 2 sur 3 m autour du camion

Scheacutema 8 Vue de dessus de la zone de deacutepotage

73 Reacuteservoirs

Le classement du reacuteservoir du camion est preacutevu par la reacuteglementation ADR Accord europeacuteensur le transport international des marchandises par la routeLrsquointeacuterieur de la cuve de stockage est classeacutee en zone 0 Les alentours de lrsquoeacutevent sont agrave classeren zone 1 sur un rayon de 3 m

3 m Zone 2

Zone 23m Zone 2

camion

Reacuteservoirs

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74 Salle de pompage

Elle est agrave classer en zone 2 Lrsquoarmoire eacutelectrique sera implanteacutee agrave lrsquoexteacuterieur et un deacutetecteurde vapeurs de meacutethanol sera avantageusement placeacute dans le localElle comprend des eacuteleacutements tels que la pompe de transfert et les pompes de dosage dumeacutethanol Des eacuteleacutements mobiles tel qursquoune vanne sur les tuyauteries de dosage serontavantageusement implanteacutes dans cette zone Apregraves meacutelange avec le fluide agrave traiter lrsquoeffet dedilution situe lrsquoaval hors probleacutematique ATEX car en dessous de 5 de meacutethanol dans lrsquoeaulrsquoatmosphegravere situeacutee au-dessus du meacutelange nrsquoest plus inflammable

75 Charbon Actif (CAP et CAG) et polymegraveres en poudre

Outre son utilisation en Eau Potable le CAP est parfois utiliseacute en traitement des fumeacuteesdrsquoincineacuteration (incluant les deacuteriveacutes type sorbalite)Les preacuteconisations agrave respecter concernant le stockage et la manutention sont les mecircmes quecelle convenues pour une boue seacutecheacutee Attention cependant agrave lrsquoinertage par le CO2 en casdrsquoincendie il peut y avoir agrave haute tempeacuterature une reacuteaction entre le charbon et le CO2 etcreacuteation de CO toxique et explosif

A noter que les stockages de CAG (Charbon Actif en Grains) et de polymegravere sont proposeacuteshors zone ATEX (les 50 agrave 60gm3 de fines ne sont jamais atteints)Si le stockage de charbon actif est reacutealiseacute en silo une eacutetude particuliegravere sera reacutealiseacutee

8 FILE BOUE LIQUIDES ET PATEUSES DrsquoORIGINE ORGANIQUE

81 Stockage des boues liquides

Toutes les cuves de stockage de boue primaire ou secondaire (type eacutepaississeur) sontconcerneacutees par la reacuteflexionSont situeacutees hors zone

- les stockages ouverts agrave lrsquoatmosphegravere- les stockages aeacutereacutes (type flottateur)- tous les stockages ventileacutes (meacutecaniquement ou naturellement) dans les regravegles

de lrsquoart preacuteceacutedemment eacutevoqueacutees

Ne sont donc concerneacutes et agrave placer en zone 1 que les stockages confineacutes et non suffisammentventileacutes

82 Stockage des boues pacircteuses

Une enquecircte meneacutee par lrsquoADEME 1 montre une importante diminution de la matiegravereorganique apregraves quelques mois de stockage mecircme en preacutesence de chaux la production de

1 Wiart J amp all ldquo variation de la masse et de la composition des boues chauleacutees au cours drsquoun stockage prolongeacute avanteacutepandage en agriculture ldquo in TSM Ndeg9 sept 1997

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CH4 est donc certaine compte tenu des cineacutetiques lentes mais son importance est difficile agravepreacutevoir le fait que les boues soient stabiliseacutees ne permet donc pas agrave lui seul de deacutecider queleur stockage sera hors zoneIl est donc proposeacute que soient placeacutes hors zone les stockages de boues bien ventileacutes et enzone 1 les stockages de boues confineacutes et non suffisamment ventileacutes (que les boues soient ounon stabiliseacutees)La ventilation sera consideacutereacutee comme suffisante si agrave tout moment elle permet drsquoeacutevacuer plusde meacutethane qursquoil ne risque de srsquoen produire dans le stockage

83 Digesteur

Un classement en zone 2 de lrsquointeacuterieur du digesteur est proposeacute si les proceacutedures sont tellesqursquoil nrsquoy a preacutesence drsquoATEX que lors des phases de deacutemarrage et darrecirct

Une zone 1 sera deacutefinie (3 m par deacutefaut) au-dessus du toit du digesteur autour de la soupapede respiration (ici un minimum de 5m paraicirct neacutecessaire compte-tenu de la vitesse des gazdrsquoeacutechappement) au dessus des gazomegravetre et deacutesulfuriseur aux alentours des pots de purgeavec risque drsquoeacutechappement de gaz agrave lrsquoatmosphegravere autour du compresseur si le digesteur estbrasseacute au gaz ainsi que dans tout local fermeacute contenant ce type drsquoeacuteleacutement Il est agrave noter qursquounlocal fermeacute peut passer en zone 2 par une ventilation adapteacutee et une surveillance par descapteurs de meacutethaneIl est cependant agrave noter que le classement des zones autour des pots de purges deacutepend de laconfiguration de ceux-ci Lorsqursquoil y a preacutesence drsquoun joint hydraulique reacuteguliegraverementcontrocircleacute on est en zone 2 Srsquoil peut y avoir eacutechappement de gaz directement agrave lrsquoatmosphegravere(purge manuelle sur le pot de purge sans joint hydraulique) on se retrouve alors en zone 1aux alentours de ce type de pots

Le digesteur est eacutetanche a priori et le gaz de digestion a une densiteacute de lrsquoordre de celle delrsquoair ses alentours sont hors zones sauf cas particuliers ougrave des piquages de gaz sur les paroisdu digesteur pourraient entraicircner des fuites ce qui amegravene agrave des zones 2 prises de lrsquoordre de3m de rayon

84 Incineacuteration des boues pacircteuses

Dans la mesure ougrave il y a toujours preacutesence de flamme dans un incineacuterateur agrave boue celui cinrsquoest pas du mateacuteriel ATEXNote En cas drsquoalimentation par du gaz naturel ou du biogaz les reacuteglementations appliqueacutees pourles lignes drsquoalimentation sont les mecircmes que celles deacutefinies pour les combustibles eacutequivalentsutiliseacutes en chaudiegravereOn eacutetudiera la ventilation de telle faccedilon que les fuites de gaz possibles soient dilueacutees et oninstallera des deacutetecteurs de gaz secourus et doubleacutes (voir les reacuteglementations) Si laventilation la deacutetection et les seacutecuriteacutes ne sont pas sucircres il y aura matiegravere agrave eacutetablir des zones2 autour des points de fuite eacuteventuels (sphegravere de 3 megravetres de rayon par deacutefaut autour desjoints brides sur les canalisations)

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Les eacutelectrofiltres veacutehiculent des cendres non combustibles ils ne sont pas classeacutes en zoneATEX Si une deacutetection CO amont se deacuteclenche ou srsquoil y a fuite de gaz en amont leuralimentation est interrompue

85 OVH et pyrolyse

Cas speacutecifiques non traiteacutes dans le preacutesent document agrave examiner au cas par cas par lessocieacuteteacutes qui les preacutesentent

9 FILE BOUES SECHES

Ne sont concerneacutees dans ce paragraphe que les zones avec preacutesence de boues pouvant formerdes poussiegraveres deacutefinissant les zones 20 21 ou 22Sont donc exclues les zones stockant ou convoyant des boues seacutecheacutees granuleacutees deacutefineacutees agravemoins de 02 en poids et non friablesIl est neacutecessaire de tenir compte des deacutepocircts eacuteventuels de poussiegraveres et eacutetablir des consignesde nettoyage reacutegulier de ces deacutepocircts

91 Cas particulier des boues ni pacircteuses ni segraveches

Ce domaine est celui des boues dites laquo solides raquo au sens de lrsquoarrecircteacute du 8 janvier 1998 article12 cest-agrave-dire les boues deacuteshydrateacutees qui entreposeacutees sur une hauteur de 1 megravetre formentune pente eacutegale au moins agrave 30deg Ces boues sont segraveches en surface eacutemottables elles peuventcasser en morceaux de granulomeacutetrie grossiegravere mais ne tombent pas en poussiegraveres Le risqueATEX poussiegravere nrsquoest donc pas agrave consideacuterer En revanche certaines drsquoentre elles encorehumides et contenant de la matiegravere biodeacutegradable sont suceptibles drsquoeacutevoluer drsquoune faccedilonanaeacuterobie en profondeur Le risque ATEX gaz ne peut donc ecirctre theacuteoriquement eacutecarteacute Aussile stockage de ces boues sera-t-il consideacutereacute comme un stockage de boues pacircteuses (sect 82)

92 Stockage des boues segraveches

Rappel Le risque drsquoexplosion justifiant un classement en zone ATEX est lieacute agrave la preacutesence drsquouneatmosphegravere explosive agrave base drsquoun meacutelange air poussiegravere Concregravetement il faut avoirenviron 60 g de poussiegravere par m3 drsquoair pour atteindre un tel meacutelange potentiellement explosif(crsquoest lrsquoeacutequivalent drsquoune LIE drsquoun gaz on peut eacutegalement lrsquoappeler concentration minimaleexplosive)Srsquoil y a auto-eacutechauffement du CO peut apparaicirctre rendant lrsquoatmosphegravere explosive On passerdrsquoune zone de type 2 agrave une zone non classeacutee par la mise en place drsquoun deacutetecteur de COsensible agrave des teneurs tregraves faibles (domaine du ppm) avec assurance drsquoun fonctionnement sucircrde cette deacutetectionLe classement en zone 20 21 ou 22 est lieacute agrave la freacutequence de remplissage du silo de stockagequi va conditionner la dureacutee de preacutesence drsquoune atmosphegravere poussieacutereuse

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921 Stockages ouvertsLa manutention dans ces stockages par les engins creacutee des ATEX par soulegravevement de lapoussiegravere Il convient donc de classer en zone 22 le volume de stockage malgreacute lrsquoouverturevers lrsquoexteacuterieur car on ne peut ecirctre sucircr de lrsquoabsence de concentration supeacuterieure agrave la LIE

922 Stockages fermeacutes ou partiellement ouvertsA la diffeacuterence drsquoun stockage liquide ou pacircteux un stockage ouvert sur un seul cocircteacute peut fairelrsquoobjet drsquoun classement en zone car un meacutelange explosif peut ecirctre atteint dans lrsquoatmosphegravere(mecircme sans preacutesence drsquoun tas en fin de vidange par exemple)Le cas typique est le silo

Ciel du silo (ouvert ou fermeacute)

Quelles que soient les preacuteconisations prises le ciel du silo (donc le silo entier compte tenu desvariations de niveau dans celui ci) est agrave classer

- en zone 20 srsquoil y a alimentation freacutequente en boue segraveche lors de cette opeacuterationgeacuteneacuteralement discontinue un cocircne pulveacuterulent se forme agrave une concentration pouvantcorrespondre agrave la concentration critique

- en zone 22 srsquoil y a inertage du ciel- en zone 21 dans toute autre situation intermeacutediaire

extraction en bas de siloDans la manchette drsquoeacutevacuation et dans le cocircne de deacuteversement on se situe en zone 20 (saufventilation ad hoc) Une zone 22 sera aussi deacutefinie autour de la connexion et jusqursquoau sol

923 Convoyage des boues segravechesOn peut distinguer 2 types fondamentaux de convoyage fermeacute ou capoteacute

- le transporteur pneumatique zone 20 + tuyauterie PN10 (lrsquoexplosion drsquoun meacutelange depoussiegravere est toujours infeacuterieure agrave 10 bar)

- le transporteur meacutecanique zone 20 (type godets ouverts) ou 21 (par convoyeurs agrave visavec des boues refroidies) ou 22 (type compartimenteacute) selon les preacutecautions prises agravelrsquoinstar du ciel du silo La zone 20 se justifie en effet agrave cause de la zone dedeacutechargement du godet et du risque drsquoauto-eacutechauffement par friction des godets

En appliquant une deacutepression suffisante ou un inertage ces transporteurs pourront neacuteanmoinsecirctre classeacutes hors zone2suivant la fiabiliteacute de la ventilation ou de lrsquoinertageLes moteurs exteacuterieurs des appareils agrave moins de 2 m drsquoune ouverture sont agrave classer en zone22 hors zone au-delagrave

924 Ligne de seacutechage

seacutecheurDe nombreux types peuvent ecirctre reacutepertorieacutes Les seacutecheurs indirects preacutesentent moins derisque drsquoexplosion que les seacutecheurs directs en fonctionnement normal car il nrsquoy a pas de miseen suspension de la poussiegravere et lrsquoatmosphegravere est trop pauvre en O2 (elle est quasiment

2 voir le document de la CRAM Rhocircne-Alpes SP1059 de novembre 1997 laquo preacutevention des risques drsquoexplosionde poussiegraveres dans les installations de stockage de produits combustibles solides raquo page 4 notamment

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satureacutee en vapeur drsquoeau) il peut cependant exister un risque drsquoautoeacutechauffement et deproduction de CO dans les phases transitoires et en particulier durant lrsquoarrecirct pouvant ameneragrave une ATEX La preacutesence de ce risque est agrave eacutetudier dans chaque cas speacutecifiqueDans le cas de seacutecheur direct lrsquoexploitation normale ne conduit pas agrave une atmosphegravereexplosive dans le cas usuel de deacutefaut drsquooxygegravene (lt 8) dans le gaz transporteurLrsquoapproche est donc la mecircme que pour lrsquointeacuterieur du digesteur le combustible est preacutesent enabondance mais le comburant est rare ou absent (mais cela nrsquoexclue pas eacutevidemment lesrisques de pyrolyse)Lors des deacutemarrages et des arrecircts on peut se trouver en preacutesence drsquoune atmosphegraverepoussieacutereuse non suffisamment inerteacutee (deacutemarrage) et risquant de srsquoeacutechauffer (arrecirctprolongeacute) Il convient donc drsquoecirctre prudent et de classer en zone 22 tout ou partie du seacutecheurdirect et la partie aval du seacutecheur indirect des dispositions eacutetant prises pour eacuteviter la preacutesencedrsquoune ATEX au deacutemarrage et agrave larrecirctLors dun arrecirct intempestif le CO formeacute par lrsquoauto-eacutechauffement du produit reacutesiduel peut ecirctreagrave lrsquoorigine drsquoune explosion agrave lrsquoouverture du seacutecheur (retour drsquoexpeacuterience drsquoaccident) Il estneacutecessaire de bien traiter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute des seacutecheurs et de prendre des mesurestechniques etou organisationnelles pour ne pas classer en zone 2 et ne pas courir de risque

cyclone (seacuteparation particules gaz ndash vapeur) cyclo-filtre et filtre en sortie du seacutecheurLrsquointeacuterieur est proposeacute en zone 21 ainsi que lrsquoeacutecluse de soutirage de la poussiegravere segraveche Lecyclone doit ecirctre eacutequipeacute drsquoun eacutevent atmospheacuterique (eacutevacue la flamme agrave lrsquoatmosphegravere) ou drsquounsuppresseur drsquoexplosion qui eacutetouffe la flamme de lrsquoexplosionEvacuation de la poussiegravere sous eacutecluse voir classification des transporteurs mecircmedisposition (zone 20 en pneumatiquehellip)

925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri desparticules) et des granulateursbroyeurs

Ces eacutequipements sont agrave classer en zone 20Lrsquoinstallation sera eacutequipeacutee drsquoun eacutevent de toiture (clapet drsquoexplosion + dispositif eacutevacuant laflamme de lrsquoexplosion eacuteventuelle) A deacutefaut on installera un suppresseur drsquoexplosion

Note toutes les masses meacutetalliques doivent ecirctre agrave la terre et mises en eacutequipotentialiteacute

926 Treacutemie de stockage des finesLes preacuteconisations sont identiques agrave celles concernant le stockage en silo (donc zone 20) Lazone pourra ecirctre classeacutee en 21 ou 22 srsquoil y a mise en place drsquoun refroidissement drsquounesurveillance de CO avec inertage sur alarme gaz ou srsquoil y a inertage permanent

927 Local de seacutechageLrsquoexploitant doit se conformer agrave un nettoyage peacuteriodique de son installation pour eacuteviter toutdeacutepocirct de poussiegravere Dans ces conditions le local est hors zone agrave lrsquoexception drsquoune zone de2 m autour de la verticale des points de sortie de la poussiegravere ou autres ouvertures qui sera enzone 22 (mecircme approche que celle concernant les ouvertures sur les convoyeurs)

93 Compost

Dans le cas usuel drsquoun stockage exteacuterieur sur dalle ou casier trois cocircteacutes le compostage serahors zone le risque eacutetant plutocirct un risque incendie

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Il nrsquoy a pas de risque CH4 dans le cas du compostLe risque poussiegravere nrsquoest pas non plus preacutesent dans les cas usuels de compostage du fait dutaux drsquohumiditeacute important Si la concentration en poussiegraveres peut deacutepasser 60 gm3 on traitera le cas compost

comme celui drsquoune boue segraveche en tenant compte des possibiliteacutes eacuteventuelles drsquoauto-eacutechauffement lieacute au compostage

Si le stockage de compost est tregraves sec il y a un risque drsquoauto-eacutechauffement lieacute soit agravela tempeacuterature initiale du stockage soit agrave la tempeacuterature atteinte par fermentation et agravela taille du stockage Ce risque devra ecirctre eacutevalueacute et traiteacute

Les risques H2S et NH3 ne sont pas consideacutereacutes dans la mesure ougrave le risque du agrave leur toxiciteacuteaura imposeacute de les traiter bien avant qursquoils nrsquoaient atteint leur LIE

10 ELEMENTS PERIPHERIQUES

101 Chaufferies

La chaufferie est un local ougrave il y a preacutesence de flamme permanente et ougrave lorsqursquoil y adeacutetection gaz il y a arrecirct des eacutequipements La chaufferie sera conccedilue suivant les regravegles de lartde conception des chaufferies On pourra notamment se reacutefeacuterer par analogie agrave larrecircteacute 2910 declassement ICPE des installations de combustion supeacuterieures agrave 2 MwattsLes points de fuite eacuteventuelle de combustible font lobjet dun classement en zone 2 dont ladimension deacutepend de la pression du gaz dans la tuyauterie (voir annexe B)Si le local chaufferie est attenant agrave une zone 2 sa conception sera faite suivant lrsquoun des deuxscheacutemas suivants une ouverture sur la zone 2 ne se fera que par lrsquointermeacutediaire drsquoun sascontrocircleacute (ouverture des deux portes agrave la fois impossible ou interdite) et la prise drsquoair deventilation sera faite sur une zone non classeacutee

Entreacutee ventilation

cas 1les ouvertures du local se font surlhors zone le local est hors zone

cas 2 1 ou plusieurs ouvertures du local sefont sur une zone Sas obligatoire

Zone 2 Zone 2

Scheacutema 9 Scheacutema 10

1011 Cas de lrsquohuile thermiqueCrsquoest un liquide dont le point eacuteclair est tregraves haut A ce titre lrsquohuile thermique ne devrait pasecirctre prise en compte comme geacuteneacuterant une ATEX par contre lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute tiendracompte de la tempeacuterature des canalisations si celles-ci sont ameneacutees agrave recevoir des deacutepocircts depoussiegraveresSi le risque drsquoaeacuterosol ne peut pas ecirctre eacutecarteacute (fuite sous pression de lrsquohuile) il conviendra declasser en zone 2 les volumes atteints par ces aeacuterosols

Zone 2 Zone 2

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102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

Page 8: tt_eaux

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preacutecautions speacuteciales sont neacutecessaires en vue de proteacuteger la seacutecuriteacute et la santeacute des travailleursconcerneacutes raquo

Pour deacutecider de la preacutesence drsquoune zone ATEX agrave classer il faut donc eacutevaluer les risques pourles travailleurs lieacutes agrave cette ATEX ce qui veut dire eacutetudier les conseacutequences de soninflammation en tant que dommages aux travailleurs

Srsquoil est neacutecessaire de proteacuteger les travailleurs en prenant des preacutecautions speacuteciales alorslrsquoATEX est dangereuse et il est neacutecessaire de deacutefinir une zone comme expliqueacute dans ce quisuit

24 Classement des ATEX dangereuses

241 ATEX gazeusesPour les atmosphegraveres explosives constitueacutees de gaz et vapeurs inflammables les deacutefinitionsdes zones donneacutees par la directive sont les suivantes

ZZoonnee 00EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd eesstt pprreacuteeacutesseenntt eenn ppeerrmmaanneennccee oouuppeennddaanntt ddee lloonngguueess ppeacuteeacuterriiooddeess oouu ffrreacuteeacuteqquueemmmmeennttZZoonnee 11EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd eesstt ssuusscceeppttiibbllee ddee ssee pprreacuteeacutesseenntteerrooccccaassiioonnnneelllleemmeenntt eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaallZZoonnee 22EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee ggaazz ddee vvaappeeuurrss oouu ddee bbrroouuiillllaarrdd nnrsquorsquoeesstt ppaass ssuusscceeppttiibbllee ddee sseepprreacuteeacutesseenntteerr eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall oouu ssii eellllee ssee pprreacuteeacutesseennttee nneacuteeacuteaannmmooiinnss nn rsquorsquoeesstt qquuee ddee ccoouurrtteedduurreacuteeacuteeeCes deacutefinitions sont reprises pour les gaz et vapeurs dans la norme NF EN 60079-10 quispeacutecifie le classement des zones dangereuses dans lesquelles des risques dus agrave des gaz ouvapeurs inflammables peuvent apparaicirctre afin de permettre le choix et lrsquoinstallation correctsde mateacuteriel utilisable dans de telles zones dangereuses

242 ATEX poussieacutereusesPour les atmosphegraveres explosives constitueacutees de poussiegraveres inflammables les deacutefinitions deszones donneacutees par la directive sont les suivantes

ZZoonnee 2200EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess eesstt pprreacuteeacutesseenntt eenn ppeerrmmaanneennccee oouuppeennddaanntt ddee lloonngguueess ppeacuteeacuterriiooddeess oouu ffrreacuteeacuteqquueemmmmeennttZZoonnee 2211EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess eesstt ssuusscceeppttiibbllee ddee ssee pprreacuteeacutesseenntteerrooccccaassiioonnnneelllleemmeenntt eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall

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ZZoonnee 2222EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess nnrsquorsquoeesstt ppaass ssuusscceeppttiibbllee ddee sseepprreacuteeacutesseenntteerr eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall oouu ssii eellllee ssee pprreacuteeacutesseennttee nneacuteeacuteaannmmooiinnss nn rsquorsquoeesstt qquuee ddee ccoouurrtteedduurreacuteeacuteeeLLeess ccoouucchheess ddeacuteeacuteppocircocircttss eett ttaass ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess ddooiivveenntt ecircecircttrree ttrraaiitteacuteeacutess ccoommmmee ttoouutt aauuttrreessoouurrccee ssuusscceeppttiibbllee ddee ffoorrmmeerr uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivveeCes deacutefinitions sont reprises pour les poussiegraveres dans la norme NF EN 50281-3 qui speacutecifiele classement des zones dangereuses dans lesquelles des risques dus agrave des poussiegraveresinflammables peuvent apparaicirctre afin de permettre le choix et lrsquoinstallation corrects demateacuteriel utilisable dans de telles zones dangereuses

25 Signalisation

Il est agrave noter que la reacuteglementation demande la signalisation lorsque cela est neacutecessaire desemplacements agrave risque dexplosion par le panneau suivant

26 Mateacuteriel (eacutelectrique et non eacutelectrique)

Le mateacuteriel installeacute apregraves le 01072003 dans ces zones doit ecirctre conforme agrave la directive949CE crsquoest-agrave-dire que

- en zone 0 ou 20 le mateacuteriel devra ecirctre de cateacutegorie 1- en zone 1 ou 21 il devra ecirctre de cateacutegorie 2- en zone 2 ou 22 il devra ecirctre de cateacutegorie 3

Cette cateacutegorie sera mentionneacutee sur le marquage du mateacuteriel qui respectera les regraveglessuivantes

II 2 GMateacuteriel conforme agrave la

directive 949CE

Groupe II industrie desurface

G zone gazD zone poussiegravere

Cateacutegorie du mateacuteriel(12 ou 3)

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27 La deacutemarche drsquoeacutevaluation des risques

Le classement de zones repose sur la recherche des ATEX de leur dangerositeacute puis de leurfreacutequence drsquoapparition et de leur dureacutee de preacutesenceLa deacutemarche preacuteconiseacutee srsquoappuie sur le Guide Europeacuteen drsquoapplication de la Directive Elle estillustreacutee par le logigramme suivant

Scheacutema 1

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Il nrsquoest pas preacuteciseacute dans les textes reacuteglementaires quels sont les sceacutenarios agrave consideacuterer pourrechercher les ATEX Mais en remontant agrave la filiation des textes europeacuteens il est clair qursquouneeacutevaluation des risques se fait dans toutes les conditions de fonctionnement et dedysfonctionnement preacutevisibles Il est recommandeacute de reacutefleacutechir en tenant compte en particulierdu retour drsquoexpeacuterience sur les incidents et accidents connus de la professionCeci amegravene lors de lrsquoeacutevaluation des risques ATEX agrave examiner tous les sceacutenarios possibles depreacutesence drsquoATEX en conditions normales de fonctionnement et en dysfonctionnement lamaintenance eacutetant consideacutereacutee comme un fonctionnement normalAinsi le classement de zones est issu de la deacutemarche que nous reacutesumons par le logigrammesuivant eacutetant entendu que le classement de zones neacutecessaire au choix du mateacuteriel eacutelectriqueet non eacutelectrique nrsquoexclut pas de compleacuteter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute par une deacutemarche depreacutevention et de protectionLa deacutetermination des zones autour des eacutequipements des chapitres suivants reacutesulte de lapremiegravere partie de lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute dessineacutee en bleu sur le logigramme Il reste agrave effectuerla seconde partie du travail partie en rouge etou italique

Scheacutema 2

Mesures depreacutevention

Preacutesence desourcesdrsquoinflammation

Mesures deprotection

Adeacutequationdu mateacuteriel

Evaluation qualitative ousemi-quantitative des risques

FIN

non

oui

ATEX dangereuses

Classement de zones

Mesuresorganisationnellesou techniques

oui

non

oui

non

non

ATEX maintenance

Fonctionnement normal

Dysfonctionnementcourant

Dysfonctionnement rare

oui

deacutemarrage

maintenance

arrecirct

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28 Mesures de preacutevention type

Il est proposeacute ci-dessous une liste non exhaustive de mesures de preacutevention

281 Mesures techniques adeacutequation du mateacuteriel aux zones mateacuterialisation des zones et signalisation

282 Mesures organisationnelles interdiction de sources drsquoinflammation par points chauds interdiction de fumerhellip limitation des deacuteplacements dans les zones dangereuses permis de travaux formation du personnel (qursquoest-ce qursquoune ATEX origine et conseacutequence drsquoune

explosion preacutevention et protection)

3 LES PRODUITS ET LES OUVRAGES A LrsquoORIGINE DrsquoATEX

31 Les produits

Concregravetement au niveau du traitement des eaux le risque drsquoexplosion apparaicirct lorsque sontpreacutesents

- des gaz ou des liquides pouvant former des vapeurs inflammables biogazcombustibles ou reacuteactifs liquides (fuel gaz meacutethanol preacuteparation du bioxyde dechlore gaz drsquoeacutelectrochlorateurs)

- des poussiegraveres de taille infeacuterieure agrave 300 microns boues seacutecheacutees CAP (charbonpulveacuteriseacute) eacuteventuellement polymegraveres

note Concernant les gaz eacutemis H2S nrsquoest pas consideacutereacute comme un gaz susceptible de former desATEX dangereuses car sa LIE est de 4vv bien supeacuterieure agrave la teneur toxiqueIl en va de mecircme pour lrsquoammoniac (LIE=16)Leur toxiciteacute imposera en effet de deacutetecter leur preacutesence et de proteacuteger les travailleurs bienavant drsquoatteindre des concentrations explosives La preacutevention et la protection contre lerisque toxique eacutetant consideacutereacutee comme reacutealiseacutees il ne devrait pas exister drsquoATEX H2S ni NH3dans les locaux avec preacutesence de personnel Ces deux gaz ne seront donc pas eacutetudieacutes dans lepreacutesent documentNote dans les proceacutedeacutes utilisant NH3 ou NH4OH concentreacute pour chloramination ajouts denutriments neutralisation ou encore chaulage des boues les ouvrages peuvent preacutesenter desconcentrations accidentelles importantes et le risques speacutecifique devra ecirctre eacutetudieacute et srsquoilexiste traiteacuteRemarque Le meacutethane est plus leacuteger que lrsquoair il a donc une tendance naturelle agrave monter et

srsquoaccumuler en partie haute ou il devra ecirctre repris ou eacutevacueacute Les vapeurs de meacutethanolont une densiteacute voisines de celle de lrsquoair et ont donc plutocirct tendance agrave se meacutelanger oustagner en partie basse La tendance est la mecircme avec les vapeurs drsquoeacutethanol un peu pluslourdes que lrsquoair

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Le meacutelange de meacutethane et de CO2 lorsque sa densiteacute est comprise entre 08 et 11 (caspar exemple du biogaz de meacutethanisation) nrsquoa pas tendance agrave monter sauf si satempeacuterature est plus eacuteleveacutee que celle de lrsquoair ambiant

32 Les ouvrages

La deacutemarche a consisteacute dans un premier temps agrave lister tous les ouvrages usuels en traitementdes eaux pouvant former des ATEXLe fonctionnement normal et les conditions de dysfonctionnement ont ensuite eacuteteacute eacutetudieacutees fuites de joints de vannes fuites de brides deacutefaut drsquoinertage de ventilationhellip Par exemplesur une tuyauterie contenant un combustible gaz (CH4) ou liquide (CH3OH) on regarde ce quise passe au niveau drsquoorganes mobiles susceptibles de fuirDes regravegles de bonne pratique ou des moyens de preacutevention sont alors proposeacutes permettanteacuteventuellement de deacuteclasser la zone et donc de donner un classement en zone le moinscontraignant possible Par exemple un inertage agrave lrsquoazote drsquoun silo de stockage de bouesseacutecheacutees le fait sortir de la zone 20

remarque les tailles des zones ne sont pas faciles agrave deacuteterminer car elles deacutependent denombreux facteurs comme la pression agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoeacutequipement la taille de la fuite laviscositeacute du produit La norme NF EN 60079-10 drsquoaoucirct 2003 sur le classement des zones gazdonne des meacutethodes baseacutees sur un meacutelange immeacutediat et homogegravene et ne repose pas sur deshypothegraveses physiques Neacuteanmoins en lrsquoabsence drsquoune regravegle mieux deacutefinie nous utiliseronscette norme et ses exemples (voir eacutegalement annexe B) ce qui amegravene agrave consideacuterer en regraveglegeacuteneacuterale autour des points agrave risques par exemple un presse eacutetoupe une sphegravere de 3 m derayon zone 1 ou 2Les tailles effectives des zones pourront ecirctre modifieacutees dans la mesure ougrave la taille retenue faitlrsquoobjet drsquoune eacutetude justificative speacutecifique Cette possibiliteacute sera notamment utile dans le casdrsquoeacutevaluation des classements en zone relatifs agrave une installation existante agrave mettre enconformiteacute

Liste des ouvrages usuels agrave risque ATEX

risqueRisques lieacutes agrave la preacutesence de gaz ou de liquidesPreacutetraitementsArriveacutee chambre darriveacutee CH4Reacuteception de matiegraveres de vidange et graissesTraitements biologiquesMeacutethaniseur (eaux industrielles) CH4Stockages fluides process et combustiblesMethanol eacutethanol MeOH EtOHGaz process et combustible CH4 C3H8Fioul Leacuteger Lourd si chaud

Traitement des bouesEpaississeur CH4Stockage boues eacutepaissies ou pacircteuses CH4

DigestionDigesteur CH4Chaicircne biogaz (gazolique pot purge gazomegravetre torchegraverehellip) CH4

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Incineacuteration Alimentation combustible CH4 fioulEvacuation des fumeacutees CO Divers (eacutequipements eacutelectrolytiques)Chargeur de batterie eacutelectrochlorateur H2

Risques lieacutes agrave la preacutesence de poudres organiquesCompostage Stockage du compost Compost pulveacuterulentStockage du coproduit Fines de sciureSeacutechageSeacutecheur Boue pulveacuterulenteStockage boue seacutecheacutee Boue pulveacuterulenteStockageStockages reacuteactifs pulveacuterulents CAPAutres stockages Polymegravere

(CAG )Traitement des fumeacutees filtre agrave manche CAP sorbalite

Le traduit lrsquoabsence de constatation de pheacutenomegravenes drsquoexplosion seuls des incendies onteacuteteacute rapporteacutes

Le risque CH4 est agrave geacuterer diffeacuteremment suivant la composition du biogaz qui le contient

4 CLASSEMENT ET DECLASSEMENT DES ZONES VENTILEES

Les cas usuels de zones ventileacutees sont repreacutesenteacutes ci-apregraves

Cas 1 ventilateur en zone ATEX Cas 2 ventilateur hors zone ATEX

Scheacutema 3 Scheacutema 4

Les zones marqueacutees zones 1 dans les scheacutemas ci-dessus peuvent eacutegalement ecirctre des zones 2

Zone 1

Zone1

dilution

Zone 1

Zone nonclasseacutee

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Regravegle de lrsquoart concernant la dilution Etre en deccedilagrave de la LIE du meacutethane qui est de 5 dans lrsquoair (CH4 repreacutesentant en geacuteneacuteralmoins de 50 du biogaz pauvre eacutemis) dans la plupart des cas une dilution de 20 estsuffisante pour sortir du risque drsquoexplosion mecircme en partant de meacutethane purLorsque le deacutebit de gaz explosible est connu il est possible en fonction de la sucircreteacute defonctionnement de la ventilation de deacuteclasser la zone 1 en zone 2 (ventilation permettant enfonctionnement normal de passer en dessous de la LIE) ou en zone non classeacutee si laventilation est en plus secourue par une ventilation annexe et sur le secours eacutelectriquehellip)Il est par ailleurs rappeleacute que CH4 agrave la diffeacuterence drsquoH2S est pratiquement insoluble danslrsquoeau qursquoil nrsquoest donc pas susceptible drsquoecirctre relargueacute par strippage la seule possibiliteacute derelargage massif est donc lieacutee agrave une production biologique anaeacuterobie selon une cineacutetique lente(un stockage court de quelques jours nrsquoa pas le temps drsquoenclencher massivement lameacutethanogeacutenegravese)La position des deacutetecteurs de meacutethane et des piquages de ventilation doit tenir compte de ladensiteacute du biogaz consideacutereacute par rapport agrave lrsquoair

5 FILE EAU USEE

51 Chambre darriveacutee

Lrsquointeacuterieur jusqursquoau premier joint hydraulique sera classeacute en ZONE 1 en ventilation naturelleusuelle du fait de la possibiliteacute drsquoarriveacutee inopineacutee de bulles de meacutethane ou drsquoautres produitsde combustion accidentellement rejeteacutes aux eacutegouts

Un joint hydraulique devra toujours interdire la communication directe entre le ciel gazeux dureacuteseau et la station Lrsquoeacutetancheacuteiteacute du joint sera surveilleacuteeLe classement ATEX des ouvrages attenants devra ecirctre eacutetudieacute en fonction du risque depassage du meacutethane dans ces ouvragesLes scheacutemas suivants preacutesentent les diffeacuterentes possibiliteacutes de chambres drsquoarriveacutee

Scheacutema 5

Scheacutema 6

Zone 1 Station

StationZone 1

3 m

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Scheacutema 7

Le risque darriveacutee dhydrocarbures en grande quantiteacute est agrave eacutetudier speacutecifiquement sil existe(deacutetection by pass)

Reacuteseau drsquoextraction lrsquointeacuterieur de la tuyauterie et du ventilateur est en zone 1 jusqursquoagravedilution agrave lrsquoatmosphegravere ou avec un autre courant drsquoair pollueacute non explosif agrave traiter sur ladeacutesodorisation (effet important de dilution) Le reacuteseau de ventilation aval est hors zone

52 Postes du traitement de lrsquoeau en aval

Les dispositions preacuteceacutedentes permettent de consideacuterer hors zone tout le reste de la file eau

Note en cas de meacutethanisation drsquoeffluents de type industriel tregraves concentreacutes en DCO lemeacutethaniseur sera classeacute en zone comme un digesteur agrave boue

53 Stockage couvert des eaux brutes exceacutedentaires

Le problegraveme potentiel tient agrave la non maicirctrise du temps de seacutejour dans le systegravemeLe risque gaz eacuteventuel ne peut ecirctre ducirc qursquoagrave la formation de meacutethane par les boues stagnantplusieurs semaines il est eacutequivalent agrave celui traiteacute dans le cas des stockages de boues liquides

54 Reacuteception des matiegraveres de vidange et des graisses

Le risque est agrave traiter comme en 51

Note il est rappeleacute que tout eacutequipement noyeacute est par deacutefinition hors zone explosive mais ilfaut srsquoassurer qursquoil ne peut pas se retrouver en zone 2 (ou 1) Il est alors possible drsquoeacutetablirdes consignes drsquoexploitation pour eacuteviter la preacutesence de sources drsquoinflammation (moteurarrecircteacute pas de surface chaudehellip)Sinon lrsquoeacutequipement doit ecirctre preacutevu de cateacutegorie 3 (ou 2)

6 FILE EAU POTABLE

Neacuteant (absence de risque aucune laquo filiegravereraquo ATEX identifieacutee pour les traitements usuels eneau potable) Voir cependant le sect 7 si du CAP ou de lrsquoeacutethanol est utiliseacute

Station

3 m

Zone 1

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7 STOCKAGE DES REACTIFS LIES A LA FILE EAU

Il srsquoagit essentiellement du meacutethanol (parfois de lrsquoeacutethanol) ajouteacute agrave certains traitementsbiologiques

71 Deacutepotage du meacutethanol (ou de lrsquoeacutethanol)

Il se fait agrave la pompe (embarqueacutee sur le camion ou locale) ou gravitairement le deacutepotage agravelrsquoair comprimeacute est exclu sauf preacutecautions particuliegraveresIl est situeacute agrave lrsquoexteacuterieur Une zone 2 autour du point de deacutepotage est agrave consideacuterer dans unrayon de 3 m et le long de la zone de mouvement du flexibleCamion et tuyauteries sont agrave mettre agrave la terre et on eacutevitera toute eacutetincelle eacutelectrostatique quipourrait ecirctre eacutemise par le personnel Il sera interdit de fumer ou drsquoapporter une flamme

72 Zone de reacutecupeacuteration des deacutebordements et des fuites

Elle est situeacutee autour de la connexion du camion et est geacuteneacuteralement deacutelimiteacutee par un muretUne zone 2 de 3m de large sera deacutelimiteacutee tout autour (inteacuteresse par exemple les eacutequipementsdrsquoeacuteclairage)Le parking du camion lui-mecircme est eacutegalement en zone 2 sur 3 m autour du camion

Scheacutema 8 Vue de dessus de la zone de deacutepotage

73 Reacuteservoirs

Le classement du reacuteservoir du camion est preacutevu par la reacuteglementation ADR Accord europeacuteensur le transport international des marchandises par la routeLrsquointeacuterieur de la cuve de stockage est classeacutee en zone 0 Les alentours de lrsquoeacutevent sont agrave classeren zone 1 sur un rayon de 3 m

3 m Zone 2

Zone 23m Zone 2

camion

Reacuteservoirs

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74 Salle de pompage

Elle est agrave classer en zone 2 Lrsquoarmoire eacutelectrique sera implanteacutee agrave lrsquoexteacuterieur et un deacutetecteurde vapeurs de meacutethanol sera avantageusement placeacute dans le localElle comprend des eacuteleacutements tels que la pompe de transfert et les pompes de dosage dumeacutethanol Des eacuteleacutements mobiles tel qursquoune vanne sur les tuyauteries de dosage serontavantageusement implanteacutes dans cette zone Apregraves meacutelange avec le fluide agrave traiter lrsquoeffet dedilution situe lrsquoaval hors probleacutematique ATEX car en dessous de 5 de meacutethanol dans lrsquoeaulrsquoatmosphegravere situeacutee au-dessus du meacutelange nrsquoest plus inflammable

75 Charbon Actif (CAP et CAG) et polymegraveres en poudre

Outre son utilisation en Eau Potable le CAP est parfois utiliseacute en traitement des fumeacuteesdrsquoincineacuteration (incluant les deacuteriveacutes type sorbalite)Les preacuteconisations agrave respecter concernant le stockage et la manutention sont les mecircmes quecelle convenues pour une boue seacutecheacutee Attention cependant agrave lrsquoinertage par le CO2 en casdrsquoincendie il peut y avoir agrave haute tempeacuterature une reacuteaction entre le charbon et le CO2 etcreacuteation de CO toxique et explosif

A noter que les stockages de CAG (Charbon Actif en Grains) et de polymegravere sont proposeacuteshors zone ATEX (les 50 agrave 60gm3 de fines ne sont jamais atteints)Si le stockage de charbon actif est reacutealiseacute en silo une eacutetude particuliegravere sera reacutealiseacutee

8 FILE BOUE LIQUIDES ET PATEUSES DrsquoORIGINE ORGANIQUE

81 Stockage des boues liquides

Toutes les cuves de stockage de boue primaire ou secondaire (type eacutepaississeur) sontconcerneacutees par la reacuteflexionSont situeacutees hors zone

- les stockages ouverts agrave lrsquoatmosphegravere- les stockages aeacutereacutes (type flottateur)- tous les stockages ventileacutes (meacutecaniquement ou naturellement) dans les regravegles

de lrsquoart preacuteceacutedemment eacutevoqueacutees

Ne sont donc concerneacutes et agrave placer en zone 1 que les stockages confineacutes et non suffisammentventileacutes

82 Stockage des boues pacircteuses

Une enquecircte meneacutee par lrsquoADEME 1 montre une importante diminution de la matiegravereorganique apregraves quelques mois de stockage mecircme en preacutesence de chaux la production de

1 Wiart J amp all ldquo variation de la masse et de la composition des boues chauleacutees au cours drsquoun stockage prolongeacute avanteacutepandage en agriculture ldquo in TSM Ndeg9 sept 1997

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CH4 est donc certaine compte tenu des cineacutetiques lentes mais son importance est difficile agravepreacutevoir le fait que les boues soient stabiliseacutees ne permet donc pas agrave lui seul de deacutecider queleur stockage sera hors zoneIl est donc proposeacute que soient placeacutes hors zone les stockages de boues bien ventileacutes et enzone 1 les stockages de boues confineacutes et non suffisamment ventileacutes (que les boues soient ounon stabiliseacutees)La ventilation sera consideacutereacutee comme suffisante si agrave tout moment elle permet drsquoeacutevacuer plusde meacutethane qursquoil ne risque de srsquoen produire dans le stockage

83 Digesteur

Un classement en zone 2 de lrsquointeacuterieur du digesteur est proposeacute si les proceacutedures sont tellesqursquoil nrsquoy a preacutesence drsquoATEX que lors des phases de deacutemarrage et darrecirct

Une zone 1 sera deacutefinie (3 m par deacutefaut) au-dessus du toit du digesteur autour de la soupapede respiration (ici un minimum de 5m paraicirct neacutecessaire compte-tenu de la vitesse des gazdrsquoeacutechappement) au dessus des gazomegravetre et deacutesulfuriseur aux alentours des pots de purgeavec risque drsquoeacutechappement de gaz agrave lrsquoatmosphegravere autour du compresseur si le digesteur estbrasseacute au gaz ainsi que dans tout local fermeacute contenant ce type drsquoeacuteleacutement Il est agrave noter qursquounlocal fermeacute peut passer en zone 2 par une ventilation adapteacutee et une surveillance par descapteurs de meacutethaneIl est cependant agrave noter que le classement des zones autour des pots de purges deacutepend de laconfiguration de ceux-ci Lorsqursquoil y a preacutesence drsquoun joint hydraulique reacuteguliegraverementcontrocircleacute on est en zone 2 Srsquoil peut y avoir eacutechappement de gaz directement agrave lrsquoatmosphegravere(purge manuelle sur le pot de purge sans joint hydraulique) on se retrouve alors en zone 1aux alentours de ce type de pots

Le digesteur est eacutetanche a priori et le gaz de digestion a une densiteacute de lrsquoordre de celle delrsquoair ses alentours sont hors zones sauf cas particuliers ougrave des piquages de gaz sur les paroisdu digesteur pourraient entraicircner des fuites ce qui amegravene agrave des zones 2 prises de lrsquoordre de3m de rayon

84 Incineacuteration des boues pacircteuses

Dans la mesure ougrave il y a toujours preacutesence de flamme dans un incineacuterateur agrave boue celui cinrsquoest pas du mateacuteriel ATEXNote En cas drsquoalimentation par du gaz naturel ou du biogaz les reacuteglementations appliqueacutees pourles lignes drsquoalimentation sont les mecircmes que celles deacutefinies pour les combustibles eacutequivalentsutiliseacutes en chaudiegravereOn eacutetudiera la ventilation de telle faccedilon que les fuites de gaz possibles soient dilueacutees et oninstallera des deacutetecteurs de gaz secourus et doubleacutes (voir les reacuteglementations) Si laventilation la deacutetection et les seacutecuriteacutes ne sont pas sucircres il y aura matiegravere agrave eacutetablir des zones2 autour des points de fuite eacuteventuels (sphegravere de 3 megravetres de rayon par deacutefaut autour desjoints brides sur les canalisations)

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Les eacutelectrofiltres veacutehiculent des cendres non combustibles ils ne sont pas classeacutes en zoneATEX Si une deacutetection CO amont se deacuteclenche ou srsquoil y a fuite de gaz en amont leuralimentation est interrompue

85 OVH et pyrolyse

Cas speacutecifiques non traiteacutes dans le preacutesent document agrave examiner au cas par cas par lessocieacuteteacutes qui les preacutesentent

9 FILE BOUES SECHES

Ne sont concerneacutees dans ce paragraphe que les zones avec preacutesence de boues pouvant formerdes poussiegraveres deacutefinissant les zones 20 21 ou 22Sont donc exclues les zones stockant ou convoyant des boues seacutecheacutees granuleacutees deacutefineacutees agravemoins de 02 en poids et non friablesIl est neacutecessaire de tenir compte des deacutepocircts eacuteventuels de poussiegraveres et eacutetablir des consignesde nettoyage reacutegulier de ces deacutepocircts

91 Cas particulier des boues ni pacircteuses ni segraveches

Ce domaine est celui des boues dites laquo solides raquo au sens de lrsquoarrecircteacute du 8 janvier 1998 article12 cest-agrave-dire les boues deacuteshydrateacutees qui entreposeacutees sur une hauteur de 1 megravetre formentune pente eacutegale au moins agrave 30deg Ces boues sont segraveches en surface eacutemottables elles peuventcasser en morceaux de granulomeacutetrie grossiegravere mais ne tombent pas en poussiegraveres Le risqueATEX poussiegravere nrsquoest donc pas agrave consideacuterer En revanche certaines drsquoentre elles encorehumides et contenant de la matiegravere biodeacutegradable sont suceptibles drsquoeacutevoluer drsquoune faccedilonanaeacuterobie en profondeur Le risque ATEX gaz ne peut donc ecirctre theacuteoriquement eacutecarteacute Aussile stockage de ces boues sera-t-il consideacutereacute comme un stockage de boues pacircteuses (sect 82)

92 Stockage des boues segraveches

Rappel Le risque drsquoexplosion justifiant un classement en zone ATEX est lieacute agrave la preacutesence drsquouneatmosphegravere explosive agrave base drsquoun meacutelange air poussiegravere Concregravetement il faut avoirenviron 60 g de poussiegravere par m3 drsquoair pour atteindre un tel meacutelange potentiellement explosif(crsquoest lrsquoeacutequivalent drsquoune LIE drsquoun gaz on peut eacutegalement lrsquoappeler concentration minimaleexplosive)Srsquoil y a auto-eacutechauffement du CO peut apparaicirctre rendant lrsquoatmosphegravere explosive On passerdrsquoune zone de type 2 agrave une zone non classeacutee par la mise en place drsquoun deacutetecteur de COsensible agrave des teneurs tregraves faibles (domaine du ppm) avec assurance drsquoun fonctionnement sucircrde cette deacutetectionLe classement en zone 20 21 ou 22 est lieacute agrave la freacutequence de remplissage du silo de stockagequi va conditionner la dureacutee de preacutesence drsquoune atmosphegravere poussieacutereuse

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921 Stockages ouvertsLa manutention dans ces stockages par les engins creacutee des ATEX par soulegravevement de lapoussiegravere Il convient donc de classer en zone 22 le volume de stockage malgreacute lrsquoouverturevers lrsquoexteacuterieur car on ne peut ecirctre sucircr de lrsquoabsence de concentration supeacuterieure agrave la LIE

922 Stockages fermeacutes ou partiellement ouvertsA la diffeacuterence drsquoun stockage liquide ou pacircteux un stockage ouvert sur un seul cocircteacute peut fairelrsquoobjet drsquoun classement en zone car un meacutelange explosif peut ecirctre atteint dans lrsquoatmosphegravere(mecircme sans preacutesence drsquoun tas en fin de vidange par exemple)Le cas typique est le silo

Ciel du silo (ouvert ou fermeacute)

Quelles que soient les preacuteconisations prises le ciel du silo (donc le silo entier compte tenu desvariations de niveau dans celui ci) est agrave classer

- en zone 20 srsquoil y a alimentation freacutequente en boue segraveche lors de cette opeacuterationgeacuteneacuteralement discontinue un cocircne pulveacuterulent se forme agrave une concentration pouvantcorrespondre agrave la concentration critique

- en zone 22 srsquoil y a inertage du ciel- en zone 21 dans toute autre situation intermeacutediaire

extraction en bas de siloDans la manchette drsquoeacutevacuation et dans le cocircne de deacuteversement on se situe en zone 20 (saufventilation ad hoc) Une zone 22 sera aussi deacutefinie autour de la connexion et jusqursquoau sol

923 Convoyage des boues segravechesOn peut distinguer 2 types fondamentaux de convoyage fermeacute ou capoteacute

- le transporteur pneumatique zone 20 + tuyauterie PN10 (lrsquoexplosion drsquoun meacutelange depoussiegravere est toujours infeacuterieure agrave 10 bar)

- le transporteur meacutecanique zone 20 (type godets ouverts) ou 21 (par convoyeurs agrave visavec des boues refroidies) ou 22 (type compartimenteacute) selon les preacutecautions prises agravelrsquoinstar du ciel du silo La zone 20 se justifie en effet agrave cause de la zone dedeacutechargement du godet et du risque drsquoauto-eacutechauffement par friction des godets

En appliquant une deacutepression suffisante ou un inertage ces transporteurs pourront neacuteanmoinsecirctre classeacutes hors zone2suivant la fiabiliteacute de la ventilation ou de lrsquoinertageLes moteurs exteacuterieurs des appareils agrave moins de 2 m drsquoune ouverture sont agrave classer en zone22 hors zone au-delagrave

924 Ligne de seacutechage

seacutecheurDe nombreux types peuvent ecirctre reacutepertorieacutes Les seacutecheurs indirects preacutesentent moins derisque drsquoexplosion que les seacutecheurs directs en fonctionnement normal car il nrsquoy a pas de miseen suspension de la poussiegravere et lrsquoatmosphegravere est trop pauvre en O2 (elle est quasiment

2 voir le document de la CRAM Rhocircne-Alpes SP1059 de novembre 1997 laquo preacutevention des risques drsquoexplosionde poussiegraveres dans les installations de stockage de produits combustibles solides raquo page 4 notamment

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satureacutee en vapeur drsquoeau) il peut cependant exister un risque drsquoautoeacutechauffement et deproduction de CO dans les phases transitoires et en particulier durant lrsquoarrecirct pouvant ameneragrave une ATEX La preacutesence de ce risque est agrave eacutetudier dans chaque cas speacutecifiqueDans le cas de seacutecheur direct lrsquoexploitation normale ne conduit pas agrave une atmosphegravereexplosive dans le cas usuel de deacutefaut drsquooxygegravene (lt 8) dans le gaz transporteurLrsquoapproche est donc la mecircme que pour lrsquointeacuterieur du digesteur le combustible est preacutesent enabondance mais le comburant est rare ou absent (mais cela nrsquoexclue pas eacutevidemment lesrisques de pyrolyse)Lors des deacutemarrages et des arrecircts on peut se trouver en preacutesence drsquoune atmosphegraverepoussieacutereuse non suffisamment inerteacutee (deacutemarrage) et risquant de srsquoeacutechauffer (arrecirctprolongeacute) Il convient donc drsquoecirctre prudent et de classer en zone 22 tout ou partie du seacutecheurdirect et la partie aval du seacutecheur indirect des dispositions eacutetant prises pour eacuteviter la preacutesencedrsquoune ATEX au deacutemarrage et agrave larrecirctLors dun arrecirct intempestif le CO formeacute par lrsquoauto-eacutechauffement du produit reacutesiduel peut ecirctreagrave lrsquoorigine drsquoune explosion agrave lrsquoouverture du seacutecheur (retour drsquoexpeacuterience drsquoaccident) Il estneacutecessaire de bien traiter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute des seacutecheurs et de prendre des mesurestechniques etou organisationnelles pour ne pas classer en zone 2 et ne pas courir de risque

cyclone (seacuteparation particules gaz ndash vapeur) cyclo-filtre et filtre en sortie du seacutecheurLrsquointeacuterieur est proposeacute en zone 21 ainsi que lrsquoeacutecluse de soutirage de la poussiegravere segraveche Lecyclone doit ecirctre eacutequipeacute drsquoun eacutevent atmospheacuterique (eacutevacue la flamme agrave lrsquoatmosphegravere) ou drsquounsuppresseur drsquoexplosion qui eacutetouffe la flamme de lrsquoexplosionEvacuation de la poussiegravere sous eacutecluse voir classification des transporteurs mecircmedisposition (zone 20 en pneumatiquehellip)

925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri desparticules) et des granulateursbroyeurs

Ces eacutequipements sont agrave classer en zone 20Lrsquoinstallation sera eacutequipeacutee drsquoun eacutevent de toiture (clapet drsquoexplosion + dispositif eacutevacuant laflamme de lrsquoexplosion eacuteventuelle) A deacutefaut on installera un suppresseur drsquoexplosion

Note toutes les masses meacutetalliques doivent ecirctre agrave la terre et mises en eacutequipotentialiteacute

926 Treacutemie de stockage des finesLes preacuteconisations sont identiques agrave celles concernant le stockage en silo (donc zone 20) Lazone pourra ecirctre classeacutee en 21 ou 22 srsquoil y a mise en place drsquoun refroidissement drsquounesurveillance de CO avec inertage sur alarme gaz ou srsquoil y a inertage permanent

927 Local de seacutechageLrsquoexploitant doit se conformer agrave un nettoyage peacuteriodique de son installation pour eacuteviter toutdeacutepocirct de poussiegravere Dans ces conditions le local est hors zone agrave lrsquoexception drsquoune zone de2 m autour de la verticale des points de sortie de la poussiegravere ou autres ouvertures qui sera enzone 22 (mecircme approche que celle concernant les ouvertures sur les convoyeurs)

93 Compost

Dans le cas usuel drsquoun stockage exteacuterieur sur dalle ou casier trois cocircteacutes le compostage serahors zone le risque eacutetant plutocirct un risque incendie

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Il nrsquoy a pas de risque CH4 dans le cas du compostLe risque poussiegravere nrsquoest pas non plus preacutesent dans les cas usuels de compostage du fait dutaux drsquohumiditeacute important Si la concentration en poussiegraveres peut deacutepasser 60 gm3 on traitera le cas compost

comme celui drsquoune boue segraveche en tenant compte des possibiliteacutes eacuteventuelles drsquoauto-eacutechauffement lieacute au compostage

Si le stockage de compost est tregraves sec il y a un risque drsquoauto-eacutechauffement lieacute soit agravela tempeacuterature initiale du stockage soit agrave la tempeacuterature atteinte par fermentation et agravela taille du stockage Ce risque devra ecirctre eacutevalueacute et traiteacute

Les risques H2S et NH3 ne sont pas consideacutereacutes dans la mesure ougrave le risque du agrave leur toxiciteacuteaura imposeacute de les traiter bien avant qursquoils nrsquoaient atteint leur LIE

10 ELEMENTS PERIPHERIQUES

101 Chaufferies

La chaufferie est un local ougrave il y a preacutesence de flamme permanente et ougrave lorsqursquoil y adeacutetection gaz il y a arrecirct des eacutequipements La chaufferie sera conccedilue suivant les regravegles de lartde conception des chaufferies On pourra notamment se reacutefeacuterer par analogie agrave larrecircteacute 2910 declassement ICPE des installations de combustion supeacuterieures agrave 2 MwattsLes points de fuite eacuteventuelle de combustible font lobjet dun classement en zone 2 dont ladimension deacutepend de la pression du gaz dans la tuyauterie (voir annexe B)Si le local chaufferie est attenant agrave une zone 2 sa conception sera faite suivant lrsquoun des deuxscheacutemas suivants une ouverture sur la zone 2 ne se fera que par lrsquointermeacutediaire drsquoun sascontrocircleacute (ouverture des deux portes agrave la fois impossible ou interdite) et la prise drsquoair deventilation sera faite sur une zone non classeacutee

Entreacutee ventilation

cas 1les ouvertures du local se font surlhors zone le local est hors zone

cas 2 1 ou plusieurs ouvertures du local sefont sur une zone Sas obligatoire

Zone 2 Zone 2

Scheacutema 9 Scheacutema 10

1011 Cas de lrsquohuile thermiqueCrsquoest un liquide dont le point eacuteclair est tregraves haut A ce titre lrsquohuile thermique ne devrait pasecirctre prise en compte comme geacuteneacuterant une ATEX par contre lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute tiendracompte de la tempeacuterature des canalisations si celles-ci sont ameneacutees agrave recevoir des deacutepocircts depoussiegraveresSi le risque drsquoaeacuterosol ne peut pas ecirctre eacutecarteacute (fuite sous pression de lrsquohuile) il conviendra declasser en zone 2 les volumes atteints par ces aeacuterosols

Zone 2 Zone 2

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102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

Page 9: tt_eaux

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ZZoonnee 2222EEmmppllaacceemmeenntt oougraveugrave uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivvee ccoonnssiissttaanntt eenn uunn mmeacuteeacutellaannggee aavveecc ll rsquorsquoaaiirr ddee ssuubbssttaanncceessiinnffllaammmmaabblleess ssoouuss ffoorrmmee ddee nnuuaaggeess ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess nnrsquorsquoeesstt ppaass ssuusscceeppttiibbllee ddee sseepprreacuteeacutesseenntteerr eenn ffoonnccttiioonnnneemmeenntt nnoorrmmaall oouu ssii eellllee ssee pprreacuteeacutesseennttee nneacuteeacuteaannmmooiinnss nn rsquorsquoeesstt qquuee ddee ccoouurrtteedduurreacuteeacuteeeLLeess ccoouucchheess ddeacuteeacuteppocircocircttss eett ttaass ddee ppoouussssiiegraveegraverreess ccoommbbuussttiibblleess ddooiivveenntt ecircecircttrree ttrraaiitteacuteeacutess ccoommmmee ttoouutt aauuttrreessoouurrccee ssuusscceeppttiibbllee ddee ffoorrmmeerr uunnee aattmmoosspphhegraveegraverree eexxpplloossiivveeCes deacutefinitions sont reprises pour les poussiegraveres dans la norme NF EN 50281-3 qui speacutecifiele classement des zones dangereuses dans lesquelles des risques dus agrave des poussiegraveresinflammables peuvent apparaicirctre afin de permettre le choix et lrsquoinstallation corrects demateacuteriel utilisable dans de telles zones dangereuses

25 Signalisation

Il est agrave noter que la reacuteglementation demande la signalisation lorsque cela est neacutecessaire desemplacements agrave risque dexplosion par le panneau suivant

26 Mateacuteriel (eacutelectrique et non eacutelectrique)

Le mateacuteriel installeacute apregraves le 01072003 dans ces zones doit ecirctre conforme agrave la directive949CE crsquoest-agrave-dire que

- en zone 0 ou 20 le mateacuteriel devra ecirctre de cateacutegorie 1- en zone 1 ou 21 il devra ecirctre de cateacutegorie 2- en zone 2 ou 22 il devra ecirctre de cateacutegorie 3

Cette cateacutegorie sera mentionneacutee sur le marquage du mateacuteriel qui respectera les regraveglessuivantes

II 2 GMateacuteriel conforme agrave la

directive 949CE

Groupe II industrie desurface

G zone gazD zone poussiegravere

Cateacutegorie du mateacuteriel(12 ou 3)

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27 La deacutemarche drsquoeacutevaluation des risques

Le classement de zones repose sur la recherche des ATEX de leur dangerositeacute puis de leurfreacutequence drsquoapparition et de leur dureacutee de preacutesenceLa deacutemarche preacuteconiseacutee srsquoappuie sur le Guide Europeacuteen drsquoapplication de la Directive Elle estillustreacutee par le logigramme suivant

Scheacutema 1

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Il nrsquoest pas preacuteciseacute dans les textes reacuteglementaires quels sont les sceacutenarios agrave consideacuterer pourrechercher les ATEX Mais en remontant agrave la filiation des textes europeacuteens il est clair qursquouneeacutevaluation des risques se fait dans toutes les conditions de fonctionnement et dedysfonctionnement preacutevisibles Il est recommandeacute de reacutefleacutechir en tenant compte en particulierdu retour drsquoexpeacuterience sur les incidents et accidents connus de la professionCeci amegravene lors de lrsquoeacutevaluation des risques ATEX agrave examiner tous les sceacutenarios possibles depreacutesence drsquoATEX en conditions normales de fonctionnement et en dysfonctionnement lamaintenance eacutetant consideacutereacutee comme un fonctionnement normalAinsi le classement de zones est issu de la deacutemarche que nous reacutesumons par le logigrammesuivant eacutetant entendu que le classement de zones neacutecessaire au choix du mateacuteriel eacutelectriqueet non eacutelectrique nrsquoexclut pas de compleacuteter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute par une deacutemarche depreacutevention et de protectionLa deacutetermination des zones autour des eacutequipements des chapitres suivants reacutesulte de lapremiegravere partie de lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute dessineacutee en bleu sur le logigramme Il reste agrave effectuerla seconde partie du travail partie en rouge etou italique

Scheacutema 2

Mesures depreacutevention

Preacutesence desourcesdrsquoinflammation

Mesures deprotection

Adeacutequationdu mateacuteriel

Evaluation qualitative ousemi-quantitative des risques

FIN

non

oui

ATEX dangereuses

Classement de zones

Mesuresorganisationnellesou techniques

oui

non

oui

non

non

ATEX maintenance

Fonctionnement normal

Dysfonctionnementcourant

Dysfonctionnement rare

oui

deacutemarrage

maintenance

arrecirct

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28 Mesures de preacutevention type

Il est proposeacute ci-dessous une liste non exhaustive de mesures de preacutevention

281 Mesures techniques adeacutequation du mateacuteriel aux zones mateacuterialisation des zones et signalisation

282 Mesures organisationnelles interdiction de sources drsquoinflammation par points chauds interdiction de fumerhellip limitation des deacuteplacements dans les zones dangereuses permis de travaux formation du personnel (qursquoest-ce qursquoune ATEX origine et conseacutequence drsquoune

explosion preacutevention et protection)

3 LES PRODUITS ET LES OUVRAGES A LrsquoORIGINE DrsquoATEX

31 Les produits

Concregravetement au niveau du traitement des eaux le risque drsquoexplosion apparaicirct lorsque sontpreacutesents

- des gaz ou des liquides pouvant former des vapeurs inflammables biogazcombustibles ou reacuteactifs liquides (fuel gaz meacutethanol preacuteparation du bioxyde dechlore gaz drsquoeacutelectrochlorateurs)

- des poussiegraveres de taille infeacuterieure agrave 300 microns boues seacutecheacutees CAP (charbonpulveacuteriseacute) eacuteventuellement polymegraveres

note Concernant les gaz eacutemis H2S nrsquoest pas consideacutereacute comme un gaz susceptible de former desATEX dangereuses car sa LIE est de 4vv bien supeacuterieure agrave la teneur toxiqueIl en va de mecircme pour lrsquoammoniac (LIE=16)Leur toxiciteacute imposera en effet de deacutetecter leur preacutesence et de proteacuteger les travailleurs bienavant drsquoatteindre des concentrations explosives La preacutevention et la protection contre lerisque toxique eacutetant consideacutereacutee comme reacutealiseacutees il ne devrait pas exister drsquoATEX H2S ni NH3dans les locaux avec preacutesence de personnel Ces deux gaz ne seront donc pas eacutetudieacutes dans lepreacutesent documentNote dans les proceacutedeacutes utilisant NH3 ou NH4OH concentreacute pour chloramination ajouts denutriments neutralisation ou encore chaulage des boues les ouvrages peuvent preacutesenter desconcentrations accidentelles importantes et le risques speacutecifique devra ecirctre eacutetudieacute et srsquoilexiste traiteacuteRemarque Le meacutethane est plus leacuteger que lrsquoair il a donc une tendance naturelle agrave monter et

srsquoaccumuler en partie haute ou il devra ecirctre repris ou eacutevacueacute Les vapeurs de meacutethanolont une densiteacute voisines de celle de lrsquoair et ont donc plutocirct tendance agrave se meacutelanger oustagner en partie basse La tendance est la mecircme avec les vapeurs drsquoeacutethanol un peu pluslourdes que lrsquoair

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Le meacutelange de meacutethane et de CO2 lorsque sa densiteacute est comprise entre 08 et 11 (caspar exemple du biogaz de meacutethanisation) nrsquoa pas tendance agrave monter sauf si satempeacuterature est plus eacuteleveacutee que celle de lrsquoair ambiant

32 Les ouvrages

La deacutemarche a consisteacute dans un premier temps agrave lister tous les ouvrages usuels en traitementdes eaux pouvant former des ATEXLe fonctionnement normal et les conditions de dysfonctionnement ont ensuite eacuteteacute eacutetudieacutees fuites de joints de vannes fuites de brides deacutefaut drsquoinertage de ventilationhellip Par exemplesur une tuyauterie contenant un combustible gaz (CH4) ou liquide (CH3OH) on regarde ce quise passe au niveau drsquoorganes mobiles susceptibles de fuirDes regravegles de bonne pratique ou des moyens de preacutevention sont alors proposeacutes permettanteacuteventuellement de deacuteclasser la zone et donc de donner un classement en zone le moinscontraignant possible Par exemple un inertage agrave lrsquoazote drsquoun silo de stockage de bouesseacutecheacutees le fait sortir de la zone 20

remarque les tailles des zones ne sont pas faciles agrave deacuteterminer car elles deacutependent denombreux facteurs comme la pression agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoeacutequipement la taille de la fuite laviscositeacute du produit La norme NF EN 60079-10 drsquoaoucirct 2003 sur le classement des zones gazdonne des meacutethodes baseacutees sur un meacutelange immeacutediat et homogegravene et ne repose pas sur deshypothegraveses physiques Neacuteanmoins en lrsquoabsence drsquoune regravegle mieux deacutefinie nous utiliseronscette norme et ses exemples (voir eacutegalement annexe B) ce qui amegravene agrave consideacuterer en regraveglegeacuteneacuterale autour des points agrave risques par exemple un presse eacutetoupe une sphegravere de 3 m derayon zone 1 ou 2Les tailles effectives des zones pourront ecirctre modifieacutees dans la mesure ougrave la taille retenue faitlrsquoobjet drsquoune eacutetude justificative speacutecifique Cette possibiliteacute sera notamment utile dans le casdrsquoeacutevaluation des classements en zone relatifs agrave une installation existante agrave mettre enconformiteacute

Liste des ouvrages usuels agrave risque ATEX

risqueRisques lieacutes agrave la preacutesence de gaz ou de liquidesPreacutetraitementsArriveacutee chambre darriveacutee CH4Reacuteception de matiegraveres de vidange et graissesTraitements biologiquesMeacutethaniseur (eaux industrielles) CH4Stockages fluides process et combustiblesMethanol eacutethanol MeOH EtOHGaz process et combustible CH4 C3H8Fioul Leacuteger Lourd si chaud

Traitement des bouesEpaississeur CH4Stockage boues eacutepaissies ou pacircteuses CH4

DigestionDigesteur CH4Chaicircne biogaz (gazolique pot purge gazomegravetre torchegraverehellip) CH4

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Incineacuteration Alimentation combustible CH4 fioulEvacuation des fumeacutees CO Divers (eacutequipements eacutelectrolytiques)Chargeur de batterie eacutelectrochlorateur H2

Risques lieacutes agrave la preacutesence de poudres organiquesCompostage Stockage du compost Compost pulveacuterulentStockage du coproduit Fines de sciureSeacutechageSeacutecheur Boue pulveacuterulenteStockage boue seacutecheacutee Boue pulveacuterulenteStockageStockages reacuteactifs pulveacuterulents CAPAutres stockages Polymegravere

(CAG )Traitement des fumeacutees filtre agrave manche CAP sorbalite

Le traduit lrsquoabsence de constatation de pheacutenomegravenes drsquoexplosion seuls des incendies onteacuteteacute rapporteacutes

Le risque CH4 est agrave geacuterer diffeacuteremment suivant la composition du biogaz qui le contient

4 CLASSEMENT ET DECLASSEMENT DES ZONES VENTILEES

Les cas usuels de zones ventileacutees sont repreacutesenteacutes ci-apregraves

Cas 1 ventilateur en zone ATEX Cas 2 ventilateur hors zone ATEX

Scheacutema 3 Scheacutema 4

Les zones marqueacutees zones 1 dans les scheacutemas ci-dessus peuvent eacutegalement ecirctre des zones 2

Zone 1

Zone1

dilution

Zone 1

Zone nonclasseacutee

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Regravegle de lrsquoart concernant la dilution Etre en deccedilagrave de la LIE du meacutethane qui est de 5 dans lrsquoair (CH4 repreacutesentant en geacuteneacuteralmoins de 50 du biogaz pauvre eacutemis) dans la plupart des cas une dilution de 20 estsuffisante pour sortir du risque drsquoexplosion mecircme en partant de meacutethane purLorsque le deacutebit de gaz explosible est connu il est possible en fonction de la sucircreteacute defonctionnement de la ventilation de deacuteclasser la zone 1 en zone 2 (ventilation permettant enfonctionnement normal de passer en dessous de la LIE) ou en zone non classeacutee si laventilation est en plus secourue par une ventilation annexe et sur le secours eacutelectriquehellip)Il est par ailleurs rappeleacute que CH4 agrave la diffeacuterence drsquoH2S est pratiquement insoluble danslrsquoeau qursquoil nrsquoest donc pas susceptible drsquoecirctre relargueacute par strippage la seule possibiliteacute derelargage massif est donc lieacutee agrave une production biologique anaeacuterobie selon une cineacutetique lente(un stockage court de quelques jours nrsquoa pas le temps drsquoenclencher massivement lameacutethanogeacutenegravese)La position des deacutetecteurs de meacutethane et des piquages de ventilation doit tenir compte de ladensiteacute du biogaz consideacutereacute par rapport agrave lrsquoair

5 FILE EAU USEE

51 Chambre darriveacutee

Lrsquointeacuterieur jusqursquoau premier joint hydraulique sera classeacute en ZONE 1 en ventilation naturelleusuelle du fait de la possibiliteacute drsquoarriveacutee inopineacutee de bulles de meacutethane ou drsquoautres produitsde combustion accidentellement rejeteacutes aux eacutegouts

Un joint hydraulique devra toujours interdire la communication directe entre le ciel gazeux dureacuteseau et la station Lrsquoeacutetancheacuteiteacute du joint sera surveilleacuteeLe classement ATEX des ouvrages attenants devra ecirctre eacutetudieacute en fonction du risque depassage du meacutethane dans ces ouvragesLes scheacutemas suivants preacutesentent les diffeacuterentes possibiliteacutes de chambres drsquoarriveacutee

Scheacutema 5

Scheacutema 6

Zone 1 Station

StationZone 1

3 m

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Scheacutema 7

Le risque darriveacutee dhydrocarbures en grande quantiteacute est agrave eacutetudier speacutecifiquement sil existe(deacutetection by pass)

Reacuteseau drsquoextraction lrsquointeacuterieur de la tuyauterie et du ventilateur est en zone 1 jusqursquoagravedilution agrave lrsquoatmosphegravere ou avec un autre courant drsquoair pollueacute non explosif agrave traiter sur ladeacutesodorisation (effet important de dilution) Le reacuteseau de ventilation aval est hors zone

52 Postes du traitement de lrsquoeau en aval

Les dispositions preacuteceacutedentes permettent de consideacuterer hors zone tout le reste de la file eau

Note en cas de meacutethanisation drsquoeffluents de type industriel tregraves concentreacutes en DCO lemeacutethaniseur sera classeacute en zone comme un digesteur agrave boue

53 Stockage couvert des eaux brutes exceacutedentaires

Le problegraveme potentiel tient agrave la non maicirctrise du temps de seacutejour dans le systegravemeLe risque gaz eacuteventuel ne peut ecirctre ducirc qursquoagrave la formation de meacutethane par les boues stagnantplusieurs semaines il est eacutequivalent agrave celui traiteacute dans le cas des stockages de boues liquides

54 Reacuteception des matiegraveres de vidange et des graisses

Le risque est agrave traiter comme en 51

Note il est rappeleacute que tout eacutequipement noyeacute est par deacutefinition hors zone explosive mais ilfaut srsquoassurer qursquoil ne peut pas se retrouver en zone 2 (ou 1) Il est alors possible drsquoeacutetablirdes consignes drsquoexploitation pour eacuteviter la preacutesence de sources drsquoinflammation (moteurarrecircteacute pas de surface chaudehellip)Sinon lrsquoeacutequipement doit ecirctre preacutevu de cateacutegorie 3 (ou 2)

6 FILE EAU POTABLE

Neacuteant (absence de risque aucune laquo filiegravereraquo ATEX identifieacutee pour les traitements usuels eneau potable) Voir cependant le sect 7 si du CAP ou de lrsquoeacutethanol est utiliseacute

Station

3 m

Zone 1

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7 STOCKAGE DES REACTIFS LIES A LA FILE EAU

Il srsquoagit essentiellement du meacutethanol (parfois de lrsquoeacutethanol) ajouteacute agrave certains traitementsbiologiques

71 Deacutepotage du meacutethanol (ou de lrsquoeacutethanol)

Il se fait agrave la pompe (embarqueacutee sur le camion ou locale) ou gravitairement le deacutepotage agravelrsquoair comprimeacute est exclu sauf preacutecautions particuliegraveresIl est situeacute agrave lrsquoexteacuterieur Une zone 2 autour du point de deacutepotage est agrave consideacuterer dans unrayon de 3 m et le long de la zone de mouvement du flexibleCamion et tuyauteries sont agrave mettre agrave la terre et on eacutevitera toute eacutetincelle eacutelectrostatique quipourrait ecirctre eacutemise par le personnel Il sera interdit de fumer ou drsquoapporter une flamme

72 Zone de reacutecupeacuteration des deacutebordements et des fuites

Elle est situeacutee autour de la connexion du camion et est geacuteneacuteralement deacutelimiteacutee par un muretUne zone 2 de 3m de large sera deacutelimiteacutee tout autour (inteacuteresse par exemple les eacutequipementsdrsquoeacuteclairage)Le parking du camion lui-mecircme est eacutegalement en zone 2 sur 3 m autour du camion

Scheacutema 8 Vue de dessus de la zone de deacutepotage

73 Reacuteservoirs

Le classement du reacuteservoir du camion est preacutevu par la reacuteglementation ADR Accord europeacuteensur le transport international des marchandises par la routeLrsquointeacuterieur de la cuve de stockage est classeacutee en zone 0 Les alentours de lrsquoeacutevent sont agrave classeren zone 1 sur un rayon de 3 m

3 m Zone 2

Zone 23m Zone 2

camion

Reacuteservoirs

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74 Salle de pompage

Elle est agrave classer en zone 2 Lrsquoarmoire eacutelectrique sera implanteacutee agrave lrsquoexteacuterieur et un deacutetecteurde vapeurs de meacutethanol sera avantageusement placeacute dans le localElle comprend des eacuteleacutements tels que la pompe de transfert et les pompes de dosage dumeacutethanol Des eacuteleacutements mobiles tel qursquoune vanne sur les tuyauteries de dosage serontavantageusement implanteacutes dans cette zone Apregraves meacutelange avec le fluide agrave traiter lrsquoeffet dedilution situe lrsquoaval hors probleacutematique ATEX car en dessous de 5 de meacutethanol dans lrsquoeaulrsquoatmosphegravere situeacutee au-dessus du meacutelange nrsquoest plus inflammable

75 Charbon Actif (CAP et CAG) et polymegraveres en poudre

Outre son utilisation en Eau Potable le CAP est parfois utiliseacute en traitement des fumeacuteesdrsquoincineacuteration (incluant les deacuteriveacutes type sorbalite)Les preacuteconisations agrave respecter concernant le stockage et la manutention sont les mecircmes quecelle convenues pour une boue seacutecheacutee Attention cependant agrave lrsquoinertage par le CO2 en casdrsquoincendie il peut y avoir agrave haute tempeacuterature une reacuteaction entre le charbon et le CO2 etcreacuteation de CO toxique et explosif

A noter que les stockages de CAG (Charbon Actif en Grains) et de polymegravere sont proposeacuteshors zone ATEX (les 50 agrave 60gm3 de fines ne sont jamais atteints)Si le stockage de charbon actif est reacutealiseacute en silo une eacutetude particuliegravere sera reacutealiseacutee

8 FILE BOUE LIQUIDES ET PATEUSES DrsquoORIGINE ORGANIQUE

81 Stockage des boues liquides

Toutes les cuves de stockage de boue primaire ou secondaire (type eacutepaississeur) sontconcerneacutees par la reacuteflexionSont situeacutees hors zone

- les stockages ouverts agrave lrsquoatmosphegravere- les stockages aeacutereacutes (type flottateur)- tous les stockages ventileacutes (meacutecaniquement ou naturellement) dans les regravegles

de lrsquoart preacuteceacutedemment eacutevoqueacutees

Ne sont donc concerneacutes et agrave placer en zone 1 que les stockages confineacutes et non suffisammentventileacutes

82 Stockage des boues pacircteuses

Une enquecircte meneacutee par lrsquoADEME 1 montre une importante diminution de la matiegravereorganique apregraves quelques mois de stockage mecircme en preacutesence de chaux la production de

1 Wiart J amp all ldquo variation de la masse et de la composition des boues chauleacutees au cours drsquoun stockage prolongeacute avanteacutepandage en agriculture ldquo in TSM Ndeg9 sept 1997

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CH4 est donc certaine compte tenu des cineacutetiques lentes mais son importance est difficile agravepreacutevoir le fait que les boues soient stabiliseacutees ne permet donc pas agrave lui seul de deacutecider queleur stockage sera hors zoneIl est donc proposeacute que soient placeacutes hors zone les stockages de boues bien ventileacutes et enzone 1 les stockages de boues confineacutes et non suffisamment ventileacutes (que les boues soient ounon stabiliseacutees)La ventilation sera consideacutereacutee comme suffisante si agrave tout moment elle permet drsquoeacutevacuer plusde meacutethane qursquoil ne risque de srsquoen produire dans le stockage

83 Digesteur

Un classement en zone 2 de lrsquointeacuterieur du digesteur est proposeacute si les proceacutedures sont tellesqursquoil nrsquoy a preacutesence drsquoATEX que lors des phases de deacutemarrage et darrecirct

Une zone 1 sera deacutefinie (3 m par deacutefaut) au-dessus du toit du digesteur autour de la soupapede respiration (ici un minimum de 5m paraicirct neacutecessaire compte-tenu de la vitesse des gazdrsquoeacutechappement) au dessus des gazomegravetre et deacutesulfuriseur aux alentours des pots de purgeavec risque drsquoeacutechappement de gaz agrave lrsquoatmosphegravere autour du compresseur si le digesteur estbrasseacute au gaz ainsi que dans tout local fermeacute contenant ce type drsquoeacuteleacutement Il est agrave noter qursquounlocal fermeacute peut passer en zone 2 par une ventilation adapteacutee et une surveillance par descapteurs de meacutethaneIl est cependant agrave noter que le classement des zones autour des pots de purges deacutepend de laconfiguration de ceux-ci Lorsqursquoil y a preacutesence drsquoun joint hydraulique reacuteguliegraverementcontrocircleacute on est en zone 2 Srsquoil peut y avoir eacutechappement de gaz directement agrave lrsquoatmosphegravere(purge manuelle sur le pot de purge sans joint hydraulique) on se retrouve alors en zone 1aux alentours de ce type de pots

Le digesteur est eacutetanche a priori et le gaz de digestion a une densiteacute de lrsquoordre de celle delrsquoair ses alentours sont hors zones sauf cas particuliers ougrave des piquages de gaz sur les paroisdu digesteur pourraient entraicircner des fuites ce qui amegravene agrave des zones 2 prises de lrsquoordre de3m de rayon

84 Incineacuteration des boues pacircteuses

Dans la mesure ougrave il y a toujours preacutesence de flamme dans un incineacuterateur agrave boue celui cinrsquoest pas du mateacuteriel ATEXNote En cas drsquoalimentation par du gaz naturel ou du biogaz les reacuteglementations appliqueacutees pourles lignes drsquoalimentation sont les mecircmes que celles deacutefinies pour les combustibles eacutequivalentsutiliseacutes en chaudiegravereOn eacutetudiera la ventilation de telle faccedilon que les fuites de gaz possibles soient dilueacutees et oninstallera des deacutetecteurs de gaz secourus et doubleacutes (voir les reacuteglementations) Si laventilation la deacutetection et les seacutecuriteacutes ne sont pas sucircres il y aura matiegravere agrave eacutetablir des zones2 autour des points de fuite eacuteventuels (sphegravere de 3 megravetres de rayon par deacutefaut autour desjoints brides sur les canalisations)

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Les eacutelectrofiltres veacutehiculent des cendres non combustibles ils ne sont pas classeacutes en zoneATEX Si une deacutetection CO amont se deacuteclenche ou srsquoil y a fuite de gaz en amont leuralimentation est interrompue

85 OVH et pyrolyse

Cas speacutecifiques non traiteacutes dans le preacutesent document agrave examiner au cas par cas par lessocieacuteteacutes qui les preacutesentent

9 FILE BOUES SECHES

Ne sont concerneacutees dans ce paragraphe que les zones avec preacutesence de boues pouvant formerdes poussiegraveres deacutefinissant les zones 20 21 ou 22Sont donc exclues les zones stockant ou convoyant des boues seacutecheacutees granuleacutees deacutefineacutees agravemoins de 02 en poids et non friablesIl est neacutecessaire de tenir compte des deacutepocircts eacuteventuels de poussiegraveres et eacutetablir des consignesde nettoyage reacutegulier de ces deacutepocircts

91 Cas particulier des boues ni pacircteuses ni segraveches

Ce domaine est celui des boues dites laquo solides raquo au sens de lrsquoarrecircteacute du 8 janvier 1998 article12 cest-agrave-dire les boues deacuteshydrateacutees qui entreposeacutees sur une hauteur de 1 megravetre formentune pente eacutegale au moins agrave 30deg Ces boues sont segraveches en surface eacutemottables elles peuventcasser en morceaux de granulomeacutetrie grossiegravere mais ne tombent pas en poussiegraveres Le risqueATEX poussiegravere nrsquoest donc pas agrave consideacuterer En revanche certaines drsquoentre elles encorehumides et contenant de la matiegravere biodeacutegradable sont suceptibles drsquoeacutevoluer drsquoune faccedilonanaeacuterobie en profondeur Le risque ATEX gaz ne peut donc ecirctre theacuteoriquement eacutecarteacute Aussile stockage de ces boues sera-t-il consideacutereacute comme un stockage de boues pacircteuses (sect 82)

92 Stockage des boues segraveches

Rappel Le risque drsquoexplosion justifiant un classement en zone ATEX est lieacute agrave la preacutesence drsquouneatmosphegravere explosive agrave base drsquoun meacutelange air poussiegravere Concregravetement il faut avoirenviron 60 g de poussiegravere par m3 drsquoair pour atteindre un tel meacutelange potentiellement explosif(crsquoest lrsquoeacutequivalent drsquoune LIE drsquoun gaz on peut eacutegalement lrsquoappeler concentration minimaleexplosive)Srsquoil y a auto-eacutechauffement du CO peut apparaicirctre rendant lrsquoatmosphegravere explosive On passerdrsquoune zone de type 2 agrave une zone non classeacutee par la mise en place drsquoun deacutetecteur de COsensible agrave des teneurs tregraves faibles (domaine du ppm) avec assurance drsquoun fonctionnement sucircrde cette deacutetectionLe classement en zone 20 21 ou 22 est lieacute agrave la freacutequence de remplissage du silo de stockagequi va conditionner la dureacutee de preacutesence drsquoune atmosphegravere poussieacutereuse

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921 Stockages ouvertsLa manutention dans ces stockages par les engins creacutee des ATEX par soulegravevement de lapoussiegravere Il convient donc de classer en zone 22 le volume de stockage malgreacute lrsquoouverturevers lrsquoexteacuterieur car on ne peut ecirctre sucircr de lrsquoabsence de concentration supeacuterieure agrave la LIE

922 Stockages fermeacutes ou partiellement ouvertsA la diffeacuterence drsquoun stockage liquide ou pacircteux un stockage ouvert sur un seul cocircteacute peut fairelrsquoobjet drsquoun classement en zone car un meacutelange explosif peut ecirctre atteint dans lrsquoatmosphegravere(mecircme sans preacutesence drsquoun tas en fin de vidange par exemple)Le cas typique est le silo

Ciel du silo (ouvert ou fermeacute)

Quelles que soient les preacuteconisations prises le ciel du silo (donc le silo entier compte tenu desvariations de niveau dans celui ci) est agrave classer

- en zone 20 srsquoil y a alimentation freacutequente en boue segraveche lors de cette opeacuterationgeacuteneacuteralement discontinue un cocircne pulveacuterulent se forme agrave une concentration pouvantcorrespondre agrave la concentration critique

- en zone 22 srsquoil y a inertage du ciel- en zone 21 dans toute autre situation intermeacutediaire

extraction en bas de siloDans la manchette drsquoeacutevacuation et dans le cocircne de deacuteversement on se situe en zone 20 (saufventilation ad hoc) Une zone 22 sera aussi deacutefinie autour de la connexion et jusqursquoau sol

923 Convoyage des boues segravechesOn peut distinguer 2 types fondamentaux de convoyage fermeacute ou capoteacute

- le transporteur pneumatique zone 20 + tuyauterie PN10 (lrsquoexplosion drsquoun meacutelange depoussiegravere est toujours infeacuterieure agrave 10 bar)

- le transporteur meacutecanique zone 20 (type godets ouverts) ou 21 (par convoyeurs agrave visavec des boues refroidies) ou 22 (type compartimenteacute) selon les preacutecautions prises agravelrsquoinstar du ciel du silo La zone 20 se justifie en effet agrave cause de la zone dedeacutechargement du godet et du risque drsquoauto-eacutechauffement par friction des godets

En appliquant une deacutepression suffisante ou un inertage ces transporteurs pourront neacuteanmoinsecirctre classeacutes hors zone2suivant la fiabiliteacute de la ventilation ou de lrsquoinertageLes moteurs exteacuterieurs des appareils agrave moins de 2 m drsquoune ouverture sont agrave classer en zone22 hors zone au-delagrave

924 Ligne de seacutechage

seacutecheurDe nombreux types peuvent ecirctre reacutepertorieacutes Les seacutecheurs indirects preacutesentent moins derisque drsquoexplosion que les seacutecheurs directs en fonctionnement normal car il nrsquoy a pas de miseen suspension de la poussiegravere et lrsquoatmosphegravere est trop pauvre en O2 (elle est quasiment

2 voir le document de la CRAM Rhocircne-Alpes SP1059 de novembre 1997 laquo preacutevention des risques drsquoexplosionde poussiegraveres dans les installations de stockage de produits combustibles solides raquo page 4 notamment

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satureacutee en vapeur drsquoeau) il peut cependant exister un risque drsquoautoeacutechauffement et deproduction de CO dans les phases transitoires et en particulier durant lrsquoarrecirct pouvant ameneragrave une ATEX La preacutesence de ce risque est agrave eacutetudier dans chaque cas speacutecifiqueDans le cas de seacutecheur direct lrsquoexploitation normale ne conduit pas agrave une atmosphegravereexplosive dans le cas usuel de deacutefaut drsquooxygegravene (lt 8) dans le gaz transporteurLrsquoapproche est donc la mecircme que pour lrsquointeacuterieur du digesteur le combustible est preacutesent enabondance mais le comburant est rare ou absent (mais cela nrsquoexclue pas eacutevidemment lesrisques de pyrolyse)Lors des deacutemarrages et des arrecircts on peut se trouver en preacutesence drsquoune atmosphegraverepoussieacutereuse non suffisamment inerteacutee (deacutemarrage) et risquant de srsquoeacutechauffer (arrecirctprolongeacute) Il convient donc drsquoecirctre prudent et de classer en zone 22 tout ou partie du seacutecheurdirect et la partie aval du seacutecheur indirect des dispositions eacutetant prises pour eacuteviter la preacutesencedrsquoune ATEX au deacutemarrage et agrave larrecirctLors dun arrecirct intempestif le CO formeacute par lrsquoauto-eacutechauffement du produit reacutesiduel peut ecirctreagrave lrsquoorigine drsquoune explosion agrave lrsquoouverture du seacutecheur (retour drsquoexpeacuterience drsquoaccident) Il estneacutecessaire de bien traiter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute des seacutecheurs et de prendre des mesurestechniques etou organisationnelles pour ne pas classer en zone 2 et ne pas courir de risque

cyclone (seacuteparation particules gaz ndash vapeur) cyclo-filtre et filtre en sortie du seacutecheurLrsquointeacuterieur est proposeacute en zone 21 ainsi que lrsquoeacutecluse de soutirage de la poussiegravere segraveche Lecyclone doit ecirctre eacutequipeacute drsquoun eacutevent atmospheacuterique (eacutevacue la flamme agrave lrsquoatmosphegravere) ou drsquounsuppresseur drsquoexplosion qui eacutetouffe la flamme de lrsquoexplosionEvacuation de la poussiegravere sous eacutecluse voir classification des transporteurs mecircmedisposition (zone 20 en pneumatiquehellip)

925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri desparticules) et des granulateursbroyeurs

Ces eacutequipements sont agrave classer en zone 20Lrsquoinstallation sera eacutequipeacutee drsquoun eacutevent de toiture (clapet drsquoexplosion + dispositif eacutevacuant laflamme de lrsquoexplosion eacuteventuelle) A deacutefaut on installera un suppresseur drsquoexplosion

Note toutes les masses meacutetalliques doivent ecirctre agrave la terre et mises en eacutequipotentialiteacute

926 Treacutemie de stockage des finesLes preacuteconisations sont identiques agrave celles concernant le stockage en silo (donc zone 20) Lazone pourra ecirctre classeacutee en 21 ou 22 srsquoil y a mise en place drsquoun refroidissement drsquounesurveillance de CO avec inertage sur alarme gaz ou srsquoil y a inertage permanent

927 Local de seacutechageLrsquoexploitant doit se conformer agrave un nettoyage peacuteriodique de son installation pour eacuteviter toutdeacutepocirct de poussiegravere Dans ces conditions le local est hors zone agrave lrsquoexception drsquoune zone de2 m autour de la verticale des points de sortie de la poussiegravere ou autres ouvertures qui sera enzone 22 (mecircme approche que celle concernant les ouvertures sur les convoyeurs)

93 Compost

Dans le cas usuel drsquoun stockage exteacuterieur sur dalle ou casier trois cocircteacutes le compostage serahors zone le risque eacutetant plutocirct un risque incendie

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Il nrsquoy a pas de risque CH4 dans le cas du compostLe risque poussiegravere nrsquoest pas non plus preacutesent dans les cas usuels de compostage du fait dutaux drsquohumiditeacute important Si la concentration en poussiegraveres peut deacutepasser 60 gm3 on traitera le cas compost

comme celui drsquoune boue segraveche en tenant compte des possibiliteacutes eacuteventuelles drsquoauto-eacutechauffement lieacute au compostage

Si le stockage de compost est tregraves sec il y a un risque drsquoauto-eacutechauffement lieacute soit agravela tempeacuterature initiale du stockage soit agrave la tempeacuterature atteinte par fermentation et agravela taille du stockage Ce risque devra ecirctre eacutevalueacute et traiteacute

Les risques H2S et NH3 ne sont pas consideacutereacutes dans la mesure ougrave le risque du agrave leur toxiciteacuteaura imposeacute de les traiter bien avant qursquoils nrsquoaient atteint leur LIE

10 ELEMENTS PERIPHERIQUES

101 Chaufferies

La chaufferie est un local ougrave il y a preacutesence de flamme permanente et ougrave lorsqursquoil y adeacutetection gaz il y a arrecirct des eacutequipements La chaufferie sera conccedilue suivant les regravegles de lartde conception des chaufferies On pourra notamment se reacutefeacuterer par analogie agrave larrecircteacute 2910 declassement ICPE des installations de combustion supeacuterieures agrave 2 MwattsLes points de fuite eacuteventuelle de combustible font lobjet dun classement en zone 2 dont ladimension deacutepend de la pression du gaz dans la tuyauterie (voir annexe B)Si le local chaufferie est attenant agrave une zone 2 sa conception sera faite suivant lrsquoun des deuxscheacutemas suivants une ouverture sur la zone 2 ne se fera que par lrsquointermeacutediaire drsquoun sascontrocircleacute (ouverture des deux portes agrave la fois impossible ou interdite) et la prise drsquoair deventilation sera faite sur une zone non classeacutee

Entreacutee ventilation

cas 1les ouvertures du local se font surlhors zone le local est hors zone

cas 2 1 ou plusieurs ouvertures du local sefont sur une zone Sas obligatoire

Zone 2 Zone 2

Scheacutema 9 Scheacutema 10

1011 Cas de lrsquohuile thermiqueCrsquoest un liquide dont le point eacuteclair est tregraves haut A ce titre lrsquohuile thermique ne devrait pasecirctre prise en compte comme geacuteneacuterant une ATEX par contre lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute tiendracompte de la tempeacuterature des canalisations si celles-ci sont ameneacutees agrave recevoir des deacutepocircts depoussiegraveresSi le risque drsquoaeacuterosol ne peut pas ecirctre eacutecarteacute (fuite sous pression de lrsquohuile) il conviendra declasser en zone 2 les volumes atteints par ces aeacuterosols

Zone 2 Zone 2

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102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

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27 La deacutemarche drsquoeacutevaluation des risques

Le classement de zones repose sur la recherche des ATEX de leur dangerositeacute puis de leurfreacutequence drsquoapparition et de leur dureacutee de preacutesenceLa deacutemarche preacuteconiseacutee srsquoappuie sur le Guide Europeacuteen drsquoapplication de la Directive Elle estillustreacutee par le logigramme suivant

Scheacutema 1

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Il nrsquoest pas preacuteciseacute dans les textes reacuteglementaires quels sont les sceacutenarios agrave consideacuterer pourrechercher les ATEX Mais en remontant agrave la filiation des textes europeacuteens il est clair qursquouneeacutevaluation des risques se fait dans toutes les conditions de fonctionnement et dedysfonctionnement preacutevisibles Il est recommandeacute de reacutefleacutechir en tenant compte en particulierdu retour drsquoexpeacuterience sur les incidents et accidents connus de la professionCeci amegravene lors de lrsquoeacutevaluation des risques ATEX agrave examiner tous les sceacutenarios possibles depreacutesence drsquoATEX en conditions normales de fonctionnement et en dysfonctionnement lamaintenance eacutetant consideacutereacutee comme un fonctionnement normalAinsi le classement de zones est issu de la deacutemarche que nous reacutesumons par le logigrammesuivant eacutetant entendu que le classement de zones neacutecessaire au choix du mateacuteriel eacutelectriqueet non eacutelectrique nrsquoexclut pas de compleacuteter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute par une deacutemarche depreacutevention et de protectionLa deacutetermination des zones autour des eacutequipements des chapitres suivants reacutesulte de lapremiegravere partie de lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute dessineacutee en bleu sur le logigramme Il reste agrave effectuerla seconde partie du travail partie en rouge etou italique

Scheacutema 2

Mesures depreacutevention

Preacutesence desourcesdrsquoinflammation

Mesures deprotection

Adeacutequationdu mateacuteriel

Evaluation qualitative ousemi-quantitative des risques

FIN

non

oui

ATEX dangereuses

Classement de zones

Mesuresorganisationnellesou techniques

oui

non

oui

non

non

ATEX maintenance

Fonctionnement normal

Dysfonctionnementcourant

Dysfonctionnement rare

oui

deacutemarrage

maintenance

arrecirct

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28 Mesures de preacutevention type

Il est proposeacute ci-dessous une liste non exhaustive de mesures de preacutevention

281 Mesures techniques adeacutequation du mateacuteriel aux zones mateacuterialisation des zones et signalisation

282 Mesures organisationnelles interdiction de sources drsquoinflammation par points chauds interdiction de fumerhellip limitation des deacuteplacements dans les zones dangereuses permis de travaux formation du personnel (qursquoest-ce qursquoune ATEX origine et conseacutequence drsquoune

explosion preacutevention et protection)

3 LES PRODUITS ET LES OUVRAGES A LrsquoORIGINE DrsquoATEX

31 Les produits

Concregravetement au niveau du traitement des eaux le risque drsquoexplosion apparaicirct lorsque sontpreacutesents

- des gaz ou des liquides pouvant former des vapeurs inflammables biogazcombustibles ou reacuteactifs liquides (fuel gaz meacutethanol preacuteparation du bioxyde dechlore gaz drsquoeacutelectrochlorateurs)

- des poussiegraveres de taille infeacuterieure agrave 300 microns boues seacutecheacutees CAP (charbonpulveacuteriseacute) eacuteventuellement polymegraveres

note Concernant les gaz eacutemis H2S nrsquoest pas consideacutereacute comme un gaz susceptible de former desATEX dangereuses car sa LIE est de 4vv bien supeacuterieure agrave la teneur toxiqueIl en va de mecircme pour lrsquoammoniac (LIE=16)Leur toxiciteacute imposera en effet de deacutetecter leur preacutesence et de proteacuteger les travailleurs bienavant drsquoatteindre des concentrations explosives La preacutevention et la protection contre lerisque toxique eacutetant consideacutereacutee comme reacutealiseacutees il ne devrait pas exister drsquoATEX H2S ni NH3dans les locaux avec preacutesence de personnel Ces deux gaz ne seront donc pas eacutetudieacutes dans lepreacutesent documentNote dans les proceacutedeacutes utilisant NH3 ou NH4OH concentreacute pour chloramination ajouts denutriments neutralisation ou encore chaulage des boues les ouvrages peuvent preacutesenter desconcentrations accidentelles importantes et le risques speacutecifique devra ecirctre eacutetudieacute et srsquoilexiste traiteacuteRemarque Le meacutethane est plus leacuteger que lrsquoair il a donc une tendance naturelle agrave monter et

srsquoaccumuler en partie haute ou il devra ecirctre repris ou eacutevacueacute Les vapeurs de meacutethanolont une densiteacute voisines de celle de lrsquoair et ont donc plutocirct tendance agrave se meacutelanger oustagner en partie basse La tendance est la mecircme avec les vapeurs drsquoeacutethanol un peu pluslourdes que lrsquoair

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Le meacutelange de meacutethane et de CO2 lorsque sa densiteacute est comprise entre 08 et 11 (caspar exemple du biogaz de meacutethanisation) nrsquoa pas tendance agrave monter sauf si satempeacuterature est plus eacuteleveacutee que celle de lrsquoair ambiant

32 Les ouvrages

La deacutemarche a consisteacute dans un premier temps agrave lister tous les ouvrages usuels en traitementdes eaux pouvant former des ATEXLe fonctionnement normal et les conditions de dysfonctionnement ont ensuite eacuteteacute eacutetudieacutees fuites de joints de vannes fuites de brides deacutefaut drsquoinertage de ventilationhellip Par exemplesur une tuyauterie contenant un combustible gaz (CH4) ou liquide (CH3OH) on regarde ce quise passe au niveau drsquoorganes mobiles susceptibles de fuirDes regravegles de bonne pratique ou des moyens de preacutevention sont alors proposeacutes permettanteacuteventuellement de deacuteclasser la zone et donc de donner un classement en zone le moinscontraignant possible Par exemple un inertage agrave lrsquoazote drsquoun silo de stockage de bouesseacutecheacutees le fait sortir de la zone 20

remarque les tailles des zones ne sont pas faciles agrave deacuteterminer car elles deacutependent denombreux facteurs comme la pression agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoeacutequipement la taille de la fuite laviscositeacute du produit La norme NF EN 60079-10 drsquoaoucirct 2003 sur le classement des zones gazdonne des meacutethodes baseacutees sur un meacutelange immeacutediat et homogegravene et ne repose pas sur deshypothegraveses physiques Neacuteanmoins en lrsquoabsence drsquoune regravegle mieux deacutefinie nous utiliseronscette norme et ses exemples (voir eacutegalement annexe B) ce qui amegravene agrave consideacuterer en regraveglegeacuteneacuterale autour des points agrave risques par exemple un presse eacutetoupe une sphegravere de 3 m derayon zone 1 ou 2Les tailles effectives des zones pourront ecirctre modifieacutees dans la mesure ougrave la taille retenue faitlrsquoobjet drsquoune eacutetude justificative speacutecifique Cette possibiliteacute sera notamment utile dans le casdrsquoeacutevaluation des classements en zone relatifs agrave une installation existante agrave mettre enconformiteacute

Liste des ouvrages usuels agrave risque ATEX

risqueRisques lieacutes agrave la preacutesence de gaz ou de liquidesPreacutetraitementsArriveacutee chambre darriveacutee CH4Reacuteception de matiegraveres de vidange et graissesTraitements biologiquesMeacutethaniseur (eaux industrielles) CH4Stockages fluides process et combustiblesMethanol eacutethanol MeOH EtOHGaz process et combustible CH4 C3H8Fioul Leacuteger Lourd si chaud

Traitement des bouesEpaississeur CH4Stockage boues eacutepaissies ou pacircteuses CH4

DigestionDigesteur CH4Chaicircne biogaz (gazolique pot purge gazomegravetre torchegraverehellip) CH4

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Incineacuteration Alimentation combustible CH4 fioulEvacuation des fumeacutees CO Divers (eacutequipements eacutelectrolytiques)Chargeur de batterie eacutelectrochlorateur H2

Risques lieacutes agrave la preacutesence de poudres organiquesCompostage Stockage du compost Compost pulveacuterulentStockage du coproduit Fines de sciureSeacutechageSeacutecheur Boue pulveacuterulenteStockage boue seacutecheacutee Boue pulveacuterulenteStockageStockages reacuteactifs pulveacuterulents CAPAutres stockages Polymegravere

(CAG )Traitement des fumeacutees filtre agrave manche CAP sorbalite

Le traduit lrsquoabsence de constatation de pheacutenomegravenes drsquoexplosion seuls des incendies onteacuteteacute rapporteacutes

Le risque CH4 est agrave geacuterer diffeacuteremment suivant la composition du biogaz qui le contient

4 CLASSEMENT ET DECLASSEMENT DES ZONES VENTILEES

Les cas usuels de zones ventileacutees sont repreacutesenteacutes ci-apregraves

Cas 1 ventilateur en zone ATEX Cas 2 ventilateur hors zone ATEX

Scheacutema 3 Scheacutema 4

Les zones marqueacutees zones 1 dans les scheacutemas ci-dessus peuvent eacutegalement ecirctre des zones 2

Zone 1

Zone1

dilution

Zone 1

Zone nonclasseacutee

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Regravegle de lrsquoart concernant la dilution Etre en deccedilagrave de la LIE du meacutethane qui est de 5 dans lrsquoair (CH4 repreacutesentant en geacuteneacuteralmoins de 50 du biogaz pauvre eacutemis) dans la plupart des cas une dilution de 20 estsuffisante pour sortir du risque drsquoexplosion mecircme en partant de meacutethane purLorsque le deacutebit de gaz explosible est connu il est possible en fonction de la sucircreteacute defonctionnement de la ventilation de deacuteclasser la zone 1 en zone 2 (ventilation permettant enfonctionnement normal de passer en dessous de la LIE) ou en zone non classeacutee si laventilation est en plus secourue par une ventilation annexe et sur le secours eacutelectriquehellip)Il est par ailleurs rappeleacute que CH4 agrave la diffeacuterence drsquoH2S est pratiquement insoluble danslrsquoeau qursquoil nrsquoest donc pas susceptible drsquoecirctre relargueacute par strippage la seule possibiliteacute derelargage massif est donc lieacutee agrave une production biologique anaeacuterobie selon une cineacutetique lente(un stockage court de quelques jours nrsquoa pas le temps drsquoenclencher massivement lameacutethanogeacutenegravese)La position des deacutetecteurs de meacutethane et des piquages de ventilation doit tenir compte de ladensiteacute du biogaz consideacutereacute par rapport agrave lrsquoair

5 FILE EAU USEE

51 Chambre darriveacutee

Lrsquointeacuterieur jusqursquoau premier joint hydraulique sera classeacute en ZONE 1 en ventilation naturelleusuelle du fait de la possibiliteacute drsquoarriveacutee inopineacutee de bulles de meacutethane ou drsquoautres produitsde combustion accidentellement rejeteacutes aux eacutegouts

Un joint hydraulique devra toujours interdire la communication directe entre le ciel gazeux dureacuteseau et la station Lrsquoeacutetancheacuteiteacute du joint sera surveilleacuteeLe classement ATEX des ouvrages attenants devra ecirctre eacutetudieacute en fonction du risque depassage du meacutethane dans ces ouvragesLes scheacutemas suivants preacutesentent les diffeacuterentes possibiliteacutes de chambres drsquoarriveacutee

Scheacutema 5

Scheacutema 6

Zone 1 Station

StationZone 1

3 m

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Scheacutema 7

Le risque darriveacutee dhydrocarbures en grande quantiteacute est agrave eacutetudier speacutecifiquement sil existe(deacutetection by pass)

Reacuteseau drsquoextraction lrsquointeacuterieur de la tuyauterie et du ventilateur est en zone 1 jusqursquoagravedilution agrave lrsquoatmosphegravere ou avec un autre courant drsquoair pollueacute non explosif agrave traiter sur ladeacutesodorisation (effet important de dilution) Le reacuteseau de ventilation aval est hors zone

52 Postes du traitement de lrsquoeau en aval

Les dispositions preacuteceacutedentes permettent de consideacuterer hors zone tout le reste de la file eau

Note en cas de meacutethanisation drsquoeffluents de type industriel tregraves concentreacutes en DCO lemeacutethaniseur sera classeacute en zone comme un digesteur agrave boue

53 Stockage couvert des eaux brutes exceacutedentaires

Le problegraveme potentiel tient agrave la non maicirctrise du temps de seacutejour dans le systegravemeLe risque gaz eacuteventuel ne peut ecirctre ducirc qursquoagrave la formation de meacutethane par les boues stagnantplusieurs semaines il est eacutequivalent agrave celui traiteacute dans le cas des stockages de boues liquides

54 Reacuteception des matiegraveres de vidange et des graisses

Le risque est agrave traiter comme en 51

Note il est rappeleacute que tout eacutequipement noyeacute est par deacutefinition hors zone explosive mais ilfaut srsquoassurer qursquoil ne peut pas se retrouver en zone 2 (ou 1) Il est alors possible drsquoeacutetablirdes consignes drsquoexploitation pour eacuteviter la preacutesence de sources drsquoinflammation (moteurarrecircteacute pas de surface chaudehellip)Sinon lrsquoeacutequipement doit ecirctre preacutevu de cateacutegorie 3 (ou 2)

6 FILE EAU POTABLE

Neacuteant (absence de risque aucune laquo filiegravereraquo ATEX identifieacutee pour les traitements usuels eneau potable) Voir cependant le sect 7 si du CAP ou de lrsquoeacutethanol est utiliseacute

Station

3 m

Zone 1

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7 STOCKAGE DES REACTIFS LIES A LA FILE EAU

Il srsquoagit essentiellement du meacutethanol (parfois de lrsquoeacutethanol) ajouteacute agrave certains traitementsbiologiques

71 Deacutepotage du meacutethanol (ou de lrsquoeacutethanol)

Il se fait agrave la pompe (embarqueacutee sur le camion ou locale) ou gravitairement le deacutepotage agravelrsquoair comprimeacute est exclu sauf preacutecautions particuliegraveresIl est situeacute agrave lrsquoexteacuterieur Une zone 2 autour du point de deacutepotage est agrave consideacuterer dans unrayon de 3 m et le long de la zone de mouvement du flexibleCamion et tuyauteries sont agrave mettre agrave la terre et on eacutevitera toute eacutetincelle eacutelectrostatique quipourrait ecirctre eacutemise par le personnel Il sera interdit de fumer ou drsquoapporter une flamme

72 Zone de reacutecupeacuteration des deacutebordements et des fuites

Elle est situeacutee autour de la connexion du camion et est geacuteneacuteralement deacutelimiteacutee par un muretUne zone 2 de 3m de large sera deacutelimiteacutee tout autour (inteacuteresse par exemple les eacutequipementsdrsquoeacuteclairage)Le parking du camion lui-mecircme est eacutegalement en zone 2 sur 3 m autour du camion

Scheacutema 8 Vue de dessus de la zone de deacutepotage

73 Reacuteservoirs

Le classement du reacuteservoir du camion est preacutevu par la reacuteglementation ADR Accord europeacuteensur le transport international des marchandises par la routeLrsquointeacuterieur de la cuve de stockage est classeacutee en zone 0 Les alentours de lrsquoeacutevent sont agrave classeren zone 1 sur un rayon de 3 m

3 m Zone 2

Zone 23m Zone 2

camion

Reacuteservoirs

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74 Salle de pompage

Elle est agrave classer en zone 2 Lrsquoarmoire eacutelectrique sera implanteacutee agrave lrsquoexteacuterieur et un deacutetecteurde vapeurs de meacutethanol sera avantageusement placeacute dans le localElle comprend des eacuteleacutements tels que la pompe de transfert et les pompes de dosage dumeacutethanol Des eacuteleacutements mobiles tel qursquoune vanne sur les tuyauteries de dosage serontavantageusement implanteacutes dans cette zone Apregraves meacutelange avec le fluide agrave traiter lrsquoeffet dedilution situe lrsquoaval hors probleacutematique ATEX car en dessous de 5 de meacutethanol dans lrsquoeaulrsquoatmosphegravere situeacutee au-dessus du meacutelange nrsquoest plus inflammable

75 Charbon Actif (CAP et CAG) et polymegraveres en poudre

Outre son utilisation en Eau Potable le CAP est parfois utiliseacute en traitement des fumeacuteesdrsquoincineacuteration (incluant les deacuteriveacutes type sorbalite)Les preacuteconisations agrave respecter concernant le stockage et la manutention sont les mecircmes quecelle convenues pour une boue seacutecheacutee Attention cependant agrave lrsquoinertage par le CO2 en casdrsquoincendie il peut y avoir agrave haute tempeacuterature une reacuteaction entre le charbon et le CO2 etcreacuteation de CO toxique et explosif

A noter que les stockages de CAG (Charbon Actif en Grains) et de polymegravere sont proposeacuteshors zone ATEX (les 50 agrave 60gm3 de fines ne sont jamais atteints)Si le stockage de charbon actif est reacutealiseacute en silo une eacutetude particuliegravere sera reacutealiseacutee

8 FILE BOUE LIQUIDES ET PATEUSES DrsquoORIGINE ORGANIQUE

81 Stockage des boues liquides

Toutes les cuves de stockage de boue primaire ou secondaire (type eacutepaississeur) sontconcerneacutees par la reacuteflexionSont situeacutees hors zone

- les stockages ouverts agrave lrsquoatmosphegravere- les stockages aeacutereacutes (type flottateur)- tous les stockages ventileacutes (meacutecaniquement ou naturellement) dans les regravegles

de lrsquoart preacuteceacutedemment eacutevoqueacutees

Ne sont donc concerneacutes et agrave placer en zone 1 que les stockages confineacutes et non suffisammentventileacutes

82 Stockage des boues pacircteuses

Une enquecircte meneacutee par lrsquoADEME 1 montre une importante diminution de la matiegravereorganique apregraves quelques mois de stockage mecircme en preacutesence de chaux la production de

1 Wiart J amp all ldquo variation de la masse et de la composition des boues chauleacutees au cours drsquoun stockage prolongeacute avanteacutepandage en agriculture ldquo in TSM Ndeg9 sept 1997

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CH4 est donc certaine compte tenu des cineacutetiques lentes mais son importance est difficile agravepreacutevoir le fait que les boues soient stabiliseacutees ne permet donc pas agrave lui seul de deacutecider queleur stockage sera hors zoneIl est donc proposeacute que soient placeacutes hors zone les stockages de boues bien ventileacutes et enzone 1 les stockages de boues confineacutes et non suffisamment ventileacutes (que les boues soient ounon stabiliseacutees)La ventilation sera consideacutereacutee comme suffisante si agrave tout moment elle permet drsquoeacutevacuer plusde meacutethane qursquoil ne risque de srsquoen produire dans le stockage

83 Digesteur

Un classement en zone 2 de lrsquointeacuterieur du digesteur est proposeacute si les proceacutedures sont tellesqursquoil nrsquoy a preacutesence drsquoATEX que lors des phases de deacutemarrage et darrecirct

Une zone 1 sera deacutefinie (3 m par deacutefaut) au-dessus du toit du digesteur autour de la soupapede respiration (ici un minimum de 5m paraicirct neacutecessaire compte-tenu de la vitesse des gazdrsquoeacutechappement) au dessus des gazomegravetre et deacutesulfuriseur aux alentours des pots de purgeavec risque drsquoeacutechappement de gaz agrave lrsquoatmosphegravere autour du compresseur si le digesteur estbrasseacute au gaz ainsi que dans tout local fermeacute contenant ce type drsquoeacuteleacutement Il est agrave noter qursquounlocal fermeacute peut passer en zone 2 par une ventilation adapteacutee et une surveillance par descapteurs de meacutethaneIl est cependant agrave noter que le classement des zones autour des pots de purges deacutepend de laconfiguration de ceux-ci Lorsqursquoil y a preacutesence drsquoun joint hydraulique reacuteguliegraverementcontrocircleacute on est en zone 2 Srsquoil peut y avoir eacutechappement de gaz directement agrave lrsquoatmosphegravere(purge manuelle sur le pot de purge sans joint hydraulique) on se retrouve alors en zone 1aux alentours de ce type de pots

Le digesteur est eacutetanche a priori et le gaz de digestion a une densiteacute de lrsquoordre de celle delrsquoair ses alentours sont hors zones sauf cas particuliers ougrave des piquages de gaz sur les paroisdu digesteur pourraient entraicircner des fuites ce qui amegravene agrave des zones 2 prises de lrsquoordre de3m de rayon

84 Incineacuteration des boues pacircteuses

Dans la mesure ougrave il y a toujours preacutesence de flamme dans un incineacuterateur agrave boue celui cinrsquoest pas du mateacuteriel ATEXNote En cas drsquoalimentation par du gaz naturel ou du biogaz les reacuteglementations appliqueacutees pourles lignes drsquoalimentation sont les mecircmes que celles deacutefinies pour les combustibles eacutequivalentsutiliseacutes en chaudiegravereOn eacutetudiera la ventilation de telle faccedilon que les fuites de gaz possibles soient dilueacutees et oninstallera des deacutetecteurs de gaz secourus et doubleacutes (voir les reacuteglementations) Si laventilation la deacutetection et les seacutecuriteacutes ne sont pas sucircres il y aura matiegravere agrave eacutetablir des zones2 autour des points de fuite eacuteventuels (sphegravere de 3 megravetres de rayon par deacutefaut autour desjoints brides sur les canalisations)

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Les eacutelectrofiltres veacutehiculent des cendres non combustibles ils ne sont pas classeacutes en zoneATEX Si une deacutetection CO amont se deacuteclenche ou srsquoil y a fuite de gaz en amont leuralimentation est interrompue

85 OVH et pyrolyse

Cas speacutecifiques non traiteacutes dans le preacutesent document agrave examiner au cas par cas par lessocieacuteteacutes qui les preacutesentent

9 FILE BOUES SECHES

Ne sont concerneacutees dans ce paragraphe que les zones avec preacutesence de boues pouvant formerdes poussiegraveres deacutefinissant les zones 20 21 ou 22Sont donc exclues les zones stockant ou convoyant des boues seacutecheacutees granuleacutees deacutefineacutees agravemoins de 02 en poids et non friablesIl est neacutecessaire de tenir compte des deacutepocircts eacuteventuels de poussiegraveres et eacutetablir des consignesde nettoyage reacutegulier de ces deacutepocircts

91 Cas particulier des boues ni pacircteuses ni segraveches

Ce domaine est celui des boues dites laquo solides raquo au sens de lrsquoarrecircteacute du 8 janvier 1998 article12 cest-agrave-dire les boues deacuteshydrateacutees qui entreposeacutees sur une hauteur de 1 megravetre formentune pente eacutegale au moins agrave 30deg Ces boues sont segraveches en surface eacutemottables elles peuventcasser en morceaux de granulomeacutetrie grossiegravere mais ne tombent pas en poussiegraveres Le risqueATEX poussiegravere nrsquoest donc pas agrave consideacuterer En revanche certaines drsquoentre elles encorehumides et contenant de la matiegravere biodeacutegradable sont suceptibles drsquoeacutevoluer drsquoune faccedilonanaeacuterobie en profondeur Le risque ATEX gaz ne peut donc ecirctre theacuteoriquement eacutecarteacute Aussile stockage de ces boues sera-t-il consideacutereacute comme un stockage de boues pacircteuses (sect 82)

92 Stockage des boues segraveches

Rappel Le risque drsquoexplosion justifiant un classement en zone ATEX est lieacute agrave la preacutesence drsquouneatmosphegravere explosive agrave base drsquoun meacutelange air poussiegravere Concregravetement il faut avoirenviron 60 g de poussiegravere par m3 drsquoair pour atteindre un tel meacutelange potentiellement explosif(crsquoest lrsquoeacutequivalent drsquoune LIE drsquoun gaz on peut eacutegalement lrsquoappeler concentration minimaleexplosive)Srsquoil y a auto-eacutechauffement du CO peut apparaicirctre rendant lrsquoatmosphegravere explosive On passerdrsquoune zone de type 2 agrave une zone non classeacutee par la mise en place drsquoun deacutetecteur de COsensible agrave des teneurs tregraves faibles (domaine du ppm) avec assurance drsquoun fonctionnement sucircrde cette deacutetectionLe classement en zone 20 21 ou 22 est lieacute agrave la freacutequence de remplissage du silo de stockagequi va conditionner la dureacutee de preacutesence drsquoune atmosphegravere poussieacutereuse

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921 Stockages ouvertsLa manutention dans ces stockages par les engins creacutee des ATEX par soulegravevement de lapoussiegravere Il convient donc de classer en zone 22 le volume de stockage malgreacute lrsquoouverturevers lrsquoexteacuterieur car on ne peut ecirctre sucircr de lrsquoabsence de concentration supeacuterieure agrave la LIE

922 Stockages fermeacutes ou partiellement ouvertsA la diffeacuterence drsquoun stockage liquide ou pacircteux un stockage ouvert sur un seul cocircteacute peut fairelrsquoobjet drsquoun classement en zone car un meacutelange explosif peut ecirctre atteint dans lrsquoatmosphegravere(mecircme sans preacutesence drsquoun tas en fin de vidange par exemple)Le cas typique est le silo

Ciel du silo (ouvert ou fermeacute)

Quelles que soient les preacuteconisations prises le ciel du silo (donc le silo entier compte tenu desvariations de niveau dans celui ci) est agrave classer

- en zone 20 srsquoil y a alimentation freacutequente en boue segraveche lors de cette opeacuterationgeacuteneacuteralement discontinue un cocircne pulveacuterulent se forme agrave une concentration pouvantcorrespondre agrave la concentration critique

- en zone 22 srsquoil y a inertage du ciel- en zone 21 dans toute autre situation intermeacutediaire

extraction en bas de siloDans la manchette drsquoeacutevacuation et dans le cocircne de deacuteversement on se situe en zone 20 (saufventilation ad hoc) Une zone 22 sera aussi deacutefinie autour de la connexion et jusqursquoau sol

923 Convoyage des boues segravechesOn peut distinguer 2 types fondamentaux de convoyage fermeacute ou capoteacute

- le transporteur pneumatique zone 20 + tuyauterie PN10 (lrsquoexplosion drsquoun meacutelange depoussiegravere est toujours infeacuterieure agrave 10 bar)

- le transporteur meacutecanique zone 20 (type godets ouverts) ou 21 (par convoyeurs agrave visavec des boues refroidies) ou 22 (type compartimenteacute) selon les preacutecautions prises agravelrsquoinstar du ciel du silo La zone 20 se justifie en effet agrave cause de la zone dedeacutechargement du godet et du risque drsquoauto-eacutechauffement par friction des godets

En appliquant une deacutepression suffisante ou un inertage ces transporteurs pourront neacuteanmoinsecirctre classeacutes hors zone2suivant la fiabiliteacute de la ventilation ou de lrsquoinertageLes moteurs exteacuterieurs des appareils agrave moins de 2 m drsquoune ouverture sont agrave classer en zone22 hors zone au-delagrave

924 Ligne de seacutechage

seacutecheurDe nombreux types peuvent ecirctre reacutepertorieacutes Les seacutecheurs indirects preacutesentent moins derisque drsquoexplosion que les seacutecheurs directs en fonctionnement normal car il nrsquoy a pas de miseen suspension de la poussiegravere et lrsquoatmosphegravere est trop pauvre en O2 (elle est quasiment

2 voir le document de la CRAM Rhocircne-Alpes SP1059 de novembre 1997 laquo preacutevention des risques drsquoexplosionde poussiegraveres dans les installations de stockage de produits combustibles solides raquo page 4 notamment

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satureacutee en vapeur drsquoeau) il peut cependant exister un risque drsquoautoeacutechauffement et deproduction de CO dans les phases transitoires et en particulier durant lrsquoarrecirct pouvant ameneragrave une ATEX La preacutesence de ce risque est agrave eacutetudier dans chaque cas speacutecifiqueDans le cas de seacutecheur direct lrsquoexploitation normale ne conduit pas agrave une atmosphegravereexplosive dans le cas usuel de deacutefaut drsquooxygegravene (lt 8) dans le gaz transporteurLrsquoapproche est donc la mecircme que pour lrsquointeacuterieur du digesteur le combustible est preacutesent enabondance mais le comburant est rare ou absent (mais cela nrsquoexclue pas eacutevidemment lesrisques de pyrolyse)Lors des deacutemarrages et des arrecircts on peut se trouver en preacutesence drsquoune atmosphegraverepoussieacutereuse non suffisamment inerteacutee (deacutemarrage) et risquant de srsquoeacutechauffer (arrecirctprolongeacute) Il convient donc drsquoecirctre prudent et de classer en zone 22 tout ou partie du seacutecheurdirect et la partie aval du seacutecheur indirect des dispositions eacutetant prises pour eacuteviter la preacutesencedrsquoune ATEX au deacutemarrage et agrave larrecirctLors dun arrecirct intempestif le CO formeacute par lrsquoauto-eacutechauffement du produit reacutesiduel peut ecirctreagrave lrsquoorigine drsquoune explosion agrave lrsquoouverture du seacutecheur (retour drsquoexpeacuterience drsquoaccident) Il estneacutecessaire de bien traiter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute des seacutecheurs et de prendre des mesurestechniques etou organisationnelles pour ne pas classer en zone 2 et ne pas courir de risque

cyclone (seacuteparation particules gaz ndash vapeur) cyclo-filtre et filtre en sortie du seacutecheurLrsquointeacuterieur est proposeacute en zone 21 ainsi que lrsquoeacutecluse de soutirage de la poussiegravere segraveche Lecyclone doit ecirctre eacutequipeacute drsquoun eacutevent atmospheacuterique (eacutevacue la flamme agrave lrsquoatmosphegravere) ou drsquounsuppresseur drsquoexplosion qui eacutetouffe la flamme de lrsquoexplosionEvacuation de la poussiegravere sous eacutecluse voir classification des transporteurs mecircmedisposition (zone 20 en pneumatiquehellip)

925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri desparticules) et des granulateursbroyeurs

Ces eacutequipements sont agrave classer en zone 20Lrsquoinstallation sera eacutequipeacutee drsquoun eacutevent de toiture (clapet drsquoexplosion + dispositif eacutevacuant laflamme de lrsquoexplosion eacuteventuelle) A deacutefaut on installera un suppresseur drsquoexplosion

Note toutes les masses meacutetalliques doivent ecirctre agrave la terre et mises en eacutequipotentialiteacute

926 Treacutemie de stockage des finesLes preacuteconisations sont identiques agrave celles concernant le stockage en silo (donc zone 20) Lazone pourra ecirctre classeacutee en 21 ou 22 srsquoil y a mise en place drsquoun refroidissement drsquounesurveillance de CO avec inertage sur alarme gaz ou srsquoil y a inertage permanent

927 Local de seacutechageLrsquoexploitant doit se conformer agrave un nettoyage peacuteriodique de son installation pour eacuteviter toutdeacutepocirct de poussiegravere Dans ces conditions le local est hors zone agrave lrsquoexception drsquoune zone de2 m autour de la verticale des points de sortie de la poussiegravere ou autres ouvertures qui sera enzone 22 (mecircme approche que celle concernant les ouvertures sur les convoyeurs)

93 Compost

Dans le cas usuel drsquoun stockage exteacuterieur sur dalle ou casier trois cocircteacutes le compostage serahors zone le risque eacutetant plutocirct un risque incendie

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Il nrsquoy a pas de risque CH4 dans le cas du compostLe risque poussiegravere nrsquoest pas non plus preacutesent dans les cas usuels de compostage du fait dutaux drsquohumiditeacute important Si la concentration en poussiegraveres peut deacutepasser 60 gm3 on traitera le cas compost

comme celui drsquoune boue segraveche en tenant compte des possibiliteacutes eacuteventuelles drsquoauto-eacutechauffement lieacute au compostage

Si le stockage de compost est tregraves sec il y a un risque drsquoauto-eacutechauffement lieacute soit agravela tempeacuterature initiale du stockage soit agrave la tempeacuterature atteinte par fermentation et agravela taille du stockage Ce risque devra ecirctre eacutevalueacute et traiteacute

Les risques H2S et NH3 ne sont pas consideacutereacutes dans la mesure ougrave le risque du agrave leur toxiciteacuteaura imposeacute de les traiter bien avant qursquoils nrsquoaient atteint leur LIE

10 ELEMENTS PERIPHERIQUES

101 Chaufferies

La chaufferie est un local ougrave il y a preacutesence de flamme permanente et ougrave lorsqursquoil y adeacutetection gaz il y a arrecirct des eacutequipements La chaufferie sera conccedilue suivant les regravegles de lartde conception des chaufferies On pourra notamment se reacutefeacuterer par analogie agrave larrecircteacute 2910 declassement ICPE des installations de combustion supeacuterieures agrave 2 MwattsLes points de fuite eacuteventuelle de combustible font lobjet dun classement en zone 2 dont ladimension deacutepend de la pression du gaz dans la tuyauterie (voir annexe B)Si le local chaufferie est attenant agrave une zone 2 sa conception sera faite suivant lrsquoun des deuxscheacutemas suivants une ouverture sur la zone 2 ne se fera que par lrsquointermeacutediaire drsquoun sascontrocircleacute (ouverture des deux portes agrave la fois impossible ou interdite) et la prise drsquoair deventilation sera faite sur une zone non classeacutee

Entreacutee ventilation

cas 1les ouvertures du local se font surlhors zone le local est hors zone

cas 2 1 ou plusieurs ouvertures du local sefont sur une zone Sas obligatoire

Zone 2 Zone 2

Scheacutema 9 Scheacutema 10

1011 Cas de lrsquohuile thermiqueCrsquoest un liquide dont le point eacuteclair est tregraves haut A ce titre lrsquohuile thermique ne devrait pasecirctre prise en compte comme geacuteneacuterant une ATEX par contre lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute tiendracompte de la tempeacuterature des canalisations si celles-ci sont ameneacutees agrave recevoir des deacutepocircts depoussiegraveresSi le risque drsquoaeacuterosol ne peut pas ecirctre eacutecarteacute (fuite sous pression de lrsquohuile) il conviendra declasser en zone 2 les volumes atteints par ces aeacuterosols

Zone 2 Zone 2

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102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

Page 11: tt_eaux

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Il nrsquoest pas preacuteciseacute dans les textes reacuteglementaires quels sont les sceacutenarios agrave consideacuterer pourrechercher les ATEX Mais en remontant agrave la filiation des textes europeacuteens il est clair qursquouneeacutevaluation des risques se fait dans toutes les conditions de fonctionnement et dedysfonctionnement preacutevisibles Il est recommandeacute de reacutefleacutechir en tenant compte en particulierdu retour drsquoexpeacuterience sur les incidents et accidents connus de la professionCeci amegravene lors de lrsquoeacutevaluation des risques ATEX agrave examiner tous les sceacutenarios possibles depreacutesence drsquoATEX en conditions normales de fonctionnement et en dysfonctionnement lamaintenance eacutetant consideacutereacutee comme un fonctionnement normalAinsi le classement de zones est issu de la deacutemarche que nous reacutesumons par le logigrammesuivant eacutetant entendu que le classement de zones neacutecessaire au choix du mateacuteriel eacutelectriqueet non eacutelectrique nrsquoexclut pas de compleacuteter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute par une deacutemarche depreacutevention et de protectionLa deacutetermination des zones autour des eacutequipements des chapitres suivants reacutesulte de lapremiegravere partie de lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute dessineacutee en bleu sur le logigramme Il reste agrave effectuerla seconde partie du travail partie en rouge etou italique

Scheacutema 2

Mesures depreacutevention

Preacutesence desourcesdrsquoinflammation

Mesures deprotection

Adeacutequationdu mateacuteriel

Evaluation qualitative ousemi-quantitative des risques

FIN

non

oui

ATEX dangereuses

Classement de zones

Mesuresorganisationnellesou techniques

oui

non

oui

non

non

ATEX maintenance

Fonctionnement normal

Dysfonctionnementcourant

Dysfonctionnement rare

oui

deacutemarrage

maintenance

arrecirct

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28 Mesures de preacutevention type

Il est proposeacute ci-dessous une liste non exhaustive de mesures de preacutevention

281 Mesures techniques adeacutequation du mateacuteriel aux zones mateacuterialisation des zones et signalisation

282 Mesures organisationnelles interdiction de sources drsquoinflammation par points chauds interdiction de fumerhellip limitation des deacuteplacements dans les zones dangereuses permis de travaux formation du personnel (qursquoest-ce qursquoune ATEX origine et conseacutequence drsquoune

explosion preacutevention et protection)

3 LES PRODUITS ET LES OUVRAGES A LrsquoORIGINE DrsquoATEX

31 Les produits

Concregravetement au niveau du traitement des eaux le risque drsquoexplosion apparaicirct lorsque sontpreacutesents

- des gaz ou des liquides pouvant former des vapeurs inflammables biogazcombustibles ou reacuteactifs liquides (fuel gaz meacutethanol preacuteparation du bioxyde dechlore gaz drsquoeacutelectrochlorateurs)

- des poussiegraveres de taille infeacuterieure agrave 300 microns boues seacutecheacutees CAP (charbonpulveacuteriseacute) eacuteventuellement polymegraveres

note Concernant les gaz eacutemis H2S nrsquoest pas consideacutereacute comme un gaz susceptible de former desATEX dangereuses car sa LIE est de 4vv bien supeacuterieure agrave la teneur toxiqueIl en va de mecircme pour lrsquoammoniac (LIE=16)Leur toxiciteacute imposera en effet de deacutetecter leur preacutesence et de proteacuteger les travailleurs bienavant drsquoatteindre des concentrations explosives La preacutevention et la protection contre lerisque toxique eacutetant consideacutereacutee comme reacutealiseacutees il ne devrait pas exister drsquoATEX H2S ni NH3dans les locaux avec preacutesence de personnel Ces deux gaz ne seront donc pas eacutetudieacutes dans lepreacutesent documentNote dans les proceacutedeacutes utilisant NH3 ou NH4OH concentreacute pour chloramination ajouts denutriments neutralisation ou encore chaulage des boues les ouvrages peuvent preacutesenter desconcentrations accidentelles importantes et le risques speacutecifique devra ecirctre eacutetudieacute et srsquoilexiste traiteacuteRemarque Le meacutethane est plus leacuteger que lrsquoair il a donc une tendance naturelle agrave monter et

srsquoaccumuler en partie haute ou il devra ecirctre repris ou eacutevacueacute Les vapeurs de meacutethanolont une densiteacute voisines de celle de lrsquoair et ont donc plutocirct tendance agrave se meacutelanger oustagner en partie basse La tendance est la mecircme avec les vapeurs drsquoeacutethanol un peu pluslourdes que lrsquoair

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Le meacutelange de meacutethane et de CO2 lorsque sa densiteacute est comprise entre 08 et 11 (caspar exemple du biogaz de meacutethanisation) nrsquoa pas tendance agrave monter sauf si satempeacuterature est plus eacuteleveacutee que celle de lrsquoair ambiant

32 Les ouvrages

La deacutemarche a consisteacute dans un premier temps agrave lister tous les ouvrages usuels en traitementdes eaux pouvant former des ATEXLe fonctionnement normal et les conditions de dysfonctionnement ont ensuite eacuteteacute eacutetudieacutees fuites de joints de vannes fuites de brides deacutefaut drsquoinertage de ventilationhellip Par exemplesur une tuyauterie contenant un combustible gaz (CH4) ou liquide (CH3OH) on regarde ce quise passe au niveau drsquoorganes mobiles susceptibles de fuirDes regravegles de bonne pratique ou des moyens de preacutevention sont alors proposeacutes permettanteacuteventuellement de deacuteclasser la zone et donc de donner un classement en zone le moinscontraignant possible Par exemple un inertage agrave lrsquoazote drsquoun silo de stockage de bouesseacutecheacutees le fait sortir de la zone 20

remarque les tailles des zones ne sont pas faciles agrave deacuteterminer car elles deacutependent denombreux facteurs comme la pression agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoeacutequipement la taille de la fuite laviscositeacute du produit La norme NF EN 60079-10 drsquoaoucirct 2003 sur le classement des zones gazdonne des meacutethodes baseacutees sur un meacutelange immeacutediat et homogegravene et ne repose pas sur deshypothegraveses physiques Neacuteanmoins en lrsquoabsence drsquoune regravegle mieux deacutefinie nous utiliseronscette norme et ses exemples (voir eacutegalement annexe B) ce qui amegravene agrave consideacuterer en regraveglegeacuteneacuterale autour des points agrave risques par exemple un presse eacutetoupe une sphegravere de 3 m derayon zone 1 ou 2Les tailles effectives des zones pourront ecirctre modifieacutees dans la mesure ougrave la taille retenue faitlrsquoobjet drsquoune eacutetude justificative speacutecifique Cette possibiliteacute sera notamment utile dans le casdrsquoeacutevaluation des classements en zone relatifs agrave une installation existante agrave mettre enconformiteacute

Liste des ouvrages usuels agrave risque ATEX

risqueRisques lieacutes agrave la preacutesence de gaz ou de liquidesPreacutetraitementsArriveacutee chambre darriveacutee CH4Reacuteception de matiegraveres de vidange et graissesTraitements biologiquesMeacutethaniseur (eaux industrielles) CH4Stockages fluides process et combustiblesMethanol eacutethanol MeOH EtOHGaz process et combustible CH4 C3H8Fioul Leacuteger Lourd si chaud

Traitement des bouesEpaississeur CH4Stockage boues eacutepaissies ou pacircteuses CH4

DigestionDigesteur CH4Chaicircne biogaz (gazolique pot purge gazomegravetre torchegraverehellip) CH4

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Incineacuteration Alimentation combustible CH4 fioulEvacuation des fumeacutees CO Divers (eacutequipements eacutelectrolytiques)Chargeur de batterie eacutelectrochlorateur H2

Risques lieacutes agrave la preacutesence de poudres organiquesCompostage Stockage du compost Compost pulveacuterulentStockage du coproduit Fines de sciureSeacutechageSeacutecheur Boue pulveacuterulenteStockage boue seacutecheacutee Boue pulveacuterulenteStockageStockages reacuteactifs pulveacuterulents CAPAutres stockages Polymegravere

(CAG )Traitement des fumeacutees filtre agrave manche CAP sorbalite

Le traduit lrsquoabsence de constatation de pheacutenomegravenes drsquoexplosion seuls des incendies onteacuteteacute rapporteacutes

Le risque CH4 est agrave geacuterer diffeacuteremment suivant la composition du biogaz qui le contient

4 CLASSEMENT ET DECLASSEMENT DES ZONES VENTILEES

Les cas usuels de zones ventileacutees sont repreacutesenteacutes ci-apregraves

Cas 1 ventilateur en zone ATEX Cas 2 ventilateur hors zone ATEX

Scheacutema 3 Scheacutema 4

Les zones marqueacutees zones 1 dans les scheacutemas ci-dessus peuvent eacutegalement ecirctre des zones 2

Zone 1

Zone1

dilution

Zone 1

Zone nonclasseacutee

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Regravegle de lrsquoart concernant la dilution Etre en deccedilagrave de la LIE du meacutethane qui est de 5 dans lrsquoair (CH4 repreacutesentant en geacuteneacuteralmoins de 50 du biogaz pauvre eacutemis) dans la plupart des cas une dilution de 20 estsuffisante pour sortir du risque drsquoexplosion mecircme en partant de meacutethane purLorsque le deacutebit de gaz explosible est connu il est possible en fonction de la sucircreteacute defonctionnement de la ventilation de deacuteclasser la zone 1 en zone 2 (ventilation permettant enfonctionnement normal de passer en dessous de la LIE) ou en zone non classeacutee si laventilation est en plus secourue par une ventilation annexe et sur le secours eacutelectriquehellip)Il est par ailleurs rappeleacute que CH4 agrave la diffeacuterence drsquoH2S est pratiquement insoluble danslrsquoeau qursquoil nrsquoest donc pas susceptible drsquoecirctre relargueacute par strippage la seule possibiliteacute derelargage massif est donc lieacutee agrave une production biologique anaeacuterobie selon une cineacutetique lente(un stockage court de quelques jours nrsquoa pas le temps drsquoenclencher massivement lameacutethanogeacutenegravese)La position des deacutetecteurs de meacutethane et des piquages de ventilation doit tenir compte de ladensiteacute du biogaz consideacutereacute par rapport agrave lrsquoair

5 FILE EAU USEE

51 Chambre darriveacutee

Lrsquointeacuterieur jusqursquoau premier joint hydraulique sera classeacute en ZONE 1 en ventilation naturelleusuelle du fait de la possibiliteacute drsquoarriveacutee inopineacutee de bulles de meacutethane ou drsquoautres produitsde combustion accidentellement rejeteacutes aux eacutegouts

Un joint hydraulique devra toujours interdire la communication directe entre le ciel gazeux dureacuteseau et la station Lrsquoeacutetancheacuteiteacute du joint sera surveilleacuteeLe classement ATEX des ouvrages attenants devra ecirctre eacutetudieacute en fonction du risque depassage du meacutethane dans ces ouvragesLes scheacutemas suivants preacutesentent les diffeacuterentes possibiliteacutes de chambres drsquoarriveacutee

Scheacutema 5

Scheacutema 6

Zone 1 Station

StationZone 1

3 m

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Scheacutema 7

Le risque darriveacutee dhydrocarbures en grande quantiteacute est agrave eacutetudier speacutecifiquement sil existe(deacutetection by pass)

Reacuteseau drsquoextraction lrsquointeacuterieur de la tuyauterie et du ventilateur est en zone 1 jusqursquoagravedilution agrave lrsquoatmosphegravere ou avec un autre courant drsquoair pollueacute non explosif agrave traiter sur ladeacutesodorisation (effet important de dilution) Le reacuteseau de ventilation aval est hors zone

52 Postes du traitement de lrsquoeau en aval

Les dispositions preacuteceacutedentes permettent de consideacuterer hors zone tout le reste de la file eau

Note en cas de meacutethanisation drsquoeffluents de type industriel tregraves concentreacutes en DCO lemeacutethaniseur sera classeacute en zone comme un digesteur agrave boue

53 Stockage couvert des eaux brutes exceacutedentaires

Le problegraveme potentiel tient agrave la non maicirctrise du temps de seacutejour dans le systegravemeLe risque gaz eacuteventuel ne peut ecirctre ducirc qursquoagrave la formation de meacutethane par les boues stagnantplusieurs semaines il est eacutequivalent agrave celui traiteacute dans le cas des stockages de boues liquides

54 Reacuteception des matiegraveres de vidange et des graisses

Le risque est agrave traiter comme en 51

Note il est rappeleacute que tout eacutequipement noyeacute est par deacutefinition hors zone explosive mais ilfaut srsquoassurer qursquoil ne peut pas se retrouver en zone 2 (ou 1) Il est alors possible drsquoeacutetablirdes consignes drsquoexploitation pour eacuteviter la preacutesence de sources drsquoinflammation (moteurarrecircteacute pas de surface chaudehellip)Sinon lrsquoeacutequipement doit ecirctre preacutevu de cateacutegorie 3 (ou 2)

6 FILE EAU POTABLE

Neacuteant (absence de risque aucune laquo filiegravereraquo ATEX identifieacutee pour les traitements usuels eneau potable) Voir cependant le sect 7 si du CAP ou de lrsquoeacutethanol est utiliseacute

Station

3 m

Zone 1

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7 STOCKAGE DES REACTIFS LIES A LA FILE EAU

Il srsquoagit essentiellement du meacutethanol (parfois de lrsquoeacutethanol) ajouteacute agrave certains traitementsbiologiques

71 Deacutepotage du meacutethanol (ou de lrsquoeacutethanol)

Il se fait agrave la pompe (embarqueacutee sur le camion ou locale) ou gravitairement le deacutepotage agravelrsquoair comprimeacute est exclu sauf preacutecautions particuliegraveresIl est situeacute agrave lrsquoexteacuterieur Une zone 2 autour du point de deacutepotage est agrave consideacuterer dans unrayon de 3 m et le long de la zone de mouvement du flexibleCamion et tuyauteries sont agrave mettre agrave la terre et on eacutevitera toute eacutetincelle eacutelectrostatique quipourrait ecirctre eacutemise par le personnel Il sera interdit de fumer ou drsquoapporter une flamme

72 Zone de reacutecupeacuteration des deacutebordements et des fuites

Elle est situeacutee autour de la connexion du camion et est geacuteneacuteralement deacutelimiteacutee par un muretUne zone 2 de 3m de large sera deacutelimiteacutee tout autour (inteacuteresse par exemple les eacutequipementsdrsquoeacuteclairage)Le parking du camion lui-mecircme est eacutegalement en zone 2 sur 3 m autour du camion

Scheacutema 8 Vue de dessus de la zone de deacutepotage

73 Reacuteservoirs

Le classement du reacuteservoir du camion est preacutevu par la reacuteglementation ADR Accord europeacuteensur le transport international des marchandises par la routeLrsquointeacuterieur de la cuve de stockage est classeacutee en zone 0 Les alentours de lrsquoeacutevent sont agrave classeren zone 1 sur un rayon de 3 m

3 m Zone 2

Zone 23m Zone 2

camion

Reacuteservoirs

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74 Salle de pompage

Elle est agrave classer en zone 2 Lrsquoarmoire eacutelectrique sera implanteacutee agrave lrsquoexteacuterieur et un deacutetecteurde vapeurs de meacutethanol sera avantageusement placeacute dans le localElle comprend des eacuteleacutements tels que la pompe de transfert et les pompes de dosage dumeacutethanol Des eacuteleacutements mobiles tel qursquoune vanne sur les tuyauteries de dosage serontavantageusement implanteacutes dans cette zone Apregraves meacutelange avec le fluide agrave traiter lrsquoeffet dedilution situe lrsquoaval hors probleacutematique ATEX car en dessous de 5 de meacutethanol dans lrsquoeaulrsquoatmosphegravere situeacutee au-dessus du meacutelange nrsquoest plus inflammable

75 Charbon Actif (CAP et CAG) et polymegraveres en poudre

Outre son utilisation en Eau Potable le CAP est parfois utiliseacute en traitement des fumeacuteesdrsquoincineacuteration (incluant les deacuteriveacutes type sorbalite)Les preacuteconisations agrave respecter concernant le stockage et la manutention sont les mecircmes quecelle convenues pour une boue seacutecheacutee Attention cependant agrave lrsquoinertage par le CO2 en casdrsquoincendie il peut y avoir agrave haute tempeacuterature une reacuteaction entre le charbon et le CO2 etcreacuteation de CO toxique et explosif

A noter que les stockages de CAG (Charbon Actif en Grains) et de polymegravere sont proposeacuteshors zone ATEX (les 50 agrave 60gm3 de fines ne sont jamais atteints)Si le stockage de charbon actif est reacutealiseacute en silo une eacutetude particuliegravere sera reacutealiseacutee

8 FILE BOUE LIQUIDES ET PATEUSES DrsquoORIGINE ORGANIQUE

81 Stockage des boues liquides

Toutes les cuves de stockage de boue primaire ou secondaire (type eacutepaississeur) sontconcerneacutees par la reacuteflexionSont situeacutees hors zone

- les stockages ouverts agrave lrsquoatmosphegravere- les stockages aeacutereacutes (type flottateur)- tous les stockages ventileacutes (meacutecaniquement ou naturellement) dans les regravegles

de lrsquoart preacuteceacutedemment eacutevoqueacutees

Ne sont donc concerneacutes et agrave placer en zone 1 que les stockages confineacutes et non suffisammentventileacutes

82 Stockage des boues pacircteuses

Une enquecircte meneacutee par lrsquoADEME 1 montre une importante diminution de la matiegravereorganique apregraves quelques mois de stockage mecircme en preacutesence de chaux la production de

1 Wiart J amp all ldquo variation de la masse et de la composition des boues chauleacutees au cours drsquoun stockage prolongeacute avanteacutepandage en agriculture ldquo in TSM Ndeg9 sept 1997

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CH4 est donc certaine compte tenu des cineacutetiques lentes mais son importance est difficile agravepreacutevoir le fait que les boues soient stabiliseacutees ne permet donc pas agrave lui seul de deacutecider queleur stockage sera hors zoneIl est donc proposeacute que soient placeacutes hors zone les stockages de boues bien ventileacutes et enzone 1 les stockages de boues confineacutes et non suffisamment ventileacutes (que les boues soient ounon stabiliseacutees)La ventilation sera consideacutereacutee comme suffisante si agrave tout moment elle permet drsquoeacutevacuer plusde meacutethane qursquoil ne risque de srsquoen produire dans le stockage

83 Digesteur

Un classement en zone 2 de lrsquointeacuterieur du digesteur est proposeacute si les proceacutedures sont tellesqursquoil nrsquoy a preacutesence drsquoATEX que lors des phases de deacutemarrage et darrecirct

Une zone 1 sera deacutefinie (3 m par deacutefaut) au-dessus du toit du digesteur autour de la soupapede respiration (ici un minimum de 5m paraicirct neacutecessaire compte-tenu de la vitesse des gazdrsquoeacutechappement) au dessus des gazomegravetre et deacutesulfuriseur aux alentours des pots de purgeavec risque drsquoeacutechappement de gaz agrave lrsquoatmosphegravere autour du compresseur si le digesteur estbrasseacute au gaz ainsi que dans tout local fermeacute contenant ce type drsquoeacuteleacutement Il est agrave noter qursquounlocal fermeacute peut passer en zone 2 par une ventilation adapteacutee et une surveillance par descapteurs de meacutethaneIl est cependant agrave noter que le classement des zones autour des pots de purges deacutepend de laconfiguration de ceux-ci Lorsqursquoil y a preacutesence drsquoun joint hydraulique reacuteguliegraverementcontrocircleacute on est en zone 2 Srsquoil peut y avoir eacutechappement de gaz directement agrave lrsquoatmosphegravere(purge manuelle sur le pot de purge sans joint hydraulique) on se retrouve alors en zone 1aux alentours de ce type de pots

Le digesteur est eacutetanche a priori et le gaz de digestion a une densiteacute de lrsquoordre de celle delrsquoair ses alentours sont hors zones sauf cas particuliers ougrave des piquages de gaz sur les paroisdu digesteur pourraient entraicircner des fuites ce qui amegravene agrave des zones 2 prises de lrsquoordre de3m de rayon

84 Incineacuteration des boues pacircteuses

Dans la mesure ougrave il y a toujours preacutesence de flamme dans un incineacuterateur agrave boue celui cinrsquoest pas du mateacuteriel ATEXNote En cas drsquoalimentation par du gaz naturel ou du biogaz les reacuteglementations appliqueacutees pourles lignes drsquoalimentation sont les mecircmes que celles deacutefinies pour les combustibles eacutequivalentsutiliseacutes en chaudiegravereOn eacutetudiera la ventilation de telle faccedilon que les fuites de gaz possibles soient dilueacutees et oninstallera des deacutetecteurs de gaz secourus et doubleacutes (voir les reacuteglementations) Si laventilation la deacutetection et les seacutecuriteacutes ne sont pas sucircres il y aura matiegravere agrave eacutetablir des zones2 autour des points de fuite eacuteventuels (sphegravere de 3 megravetres de rayon par deacutefaut autour desjoints brides sur les canalisations)

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Les eacutelectrofiltres veacutehiculent des cendres non combustibles ils ne sont pas classeacutes en zoneATEX Si une deacutetection CO amont se deacuteclenche ou srsquoil y a fuite de gaz en amont leuralimentation est interrompue

85 OVH et pyrolyse

Cas speacutecifiques non traiteacutes dans le preacutesent document agrave examiner au cas par cas par lessocieacuteteacutes qui les preacutesentent

9 FILE BOUES SECHES

Ne sont concerneacutees dans ce paragraphe que les zones avec preacutesence de boues pouvant formerdes poussiegraveres deacutefinissant les zones 20 21 ou 22Sont donc exclues les zones stockant ou convoyant des boues seacutecheacutees granuleacutees deacutefineacutees agravemoins de 02 en poids et non friablesIl est neacutecessaire de tenir compte des deacutepocircts eacuteventuels de poussiegraveres et eacutetablir des consignesde nettoyage reacutegulier de ces deacutepocircts

91 Cas particulier des boues ni pacircteuses ni segraveches

Ce domaine est celui des boues dites laquo solides raquo au sens de lrsquoarrecircteacute du 8 janvier 1998 article12 cest-agrave-dire les boues deacuteshydrateacutees qui entreposeacutees sur une hauteur de 1 megravetre formentune pente eacutegale au moins agrave 30deg Ces boues sont segraveches en surface eacutemottables elles peuventcasser en morceaux de granulomeacutetrie grossiegravere mais ne tombent pas en poussiegraveres Le risqueATEX poussiegravere nrsquoest donc pas agrave consideacuterer En revanche certaines drsquoentre elles encorehumides et contenant de la matiegravere biodeacutegradable sont suceptibles drsquoeacutevoluer drsquoune faccedilonanaeacuterobie en profondeur Le risque ATEX gaz ne peut donc ecirctre theacuteoriquement eacutecarteacute Aussile stockage de ces boues sera-t-il consideacutereacute comme un stockage de boues pacircteuses (sect 82)

92 Stockage des boues segraveches

Rappel Le risque drsquoexplosion justifiant un classement en zone ATEX est lieacute agrave la preacutesence drsquouneatmosphegravere explosive agrave base drsquoun meacutelange air poussiegravere Concregravetement il faut avoirenviron 60 g de poussiegravere par m3 drsquoair pour atteindre un tel meacutelange potentiellement explosif(crsquoest lrsquoeacutequivalent drsquoune LIE drsquoun gaz on peut eacutegalement lrsquoappeler concentration minimaleexplosive)Srsquoil y a auto-eacutechauffement du CO peut apparaicirctre rendant lrsquoatmosphegravere explosive On passerdrsquoune zone de type 2 agrave une zone non classeacutee par la mise en place drsquoun deacutetecteur de COsensible agrave des teneurs tregraves faibles (domaine du ppm) avec assurance drsquoun fonctionnement sucircrde cette deacutetectionLe classement en zone 20 21 ou 22 est lieacute agrave la freacutequence de remplissage du silo de stockagequi va conditionner la dureacutee de preacutesence drsquoune atmosphegravere poussieacutereuse

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921 Stockages ouvertsLa manutention dans ces stockages par les engins creacutee des ATEX par soulegravevement de lapoussiegravere Il convient donc de classer en zone 22 le volume de stockage malgreacute lrsquoouverturevers lrsquoexteacuterieur car on ne peut ecirctre sucircr de lrsquoabsence de concentration supeacuterieure agrave la LIE

922 Stockages fermeacutes ou partiellement ouvertsA la diffeacuterence drsquoun stockage liquide ou pacircteux un stockage ouvert sur un seul cocircteacute peut fairelrsquoobjet drsquoun classement en zone car un meacutelange explosif peut ecirctre atteint dans lrsquoatmosphegravere(mecircme sans preacutesence drsquoun tas en fin de vidange par exemple)Le cas typique est le silo

Ciel du silo (ouvert ou fermeacute)

Quelles que soient les preacuteconisations prises le ciel du silo (donc le silo entier compte tenu desvariations de niveau dans celui ci) est agrave classer

- en zone 20 srsquoil y a alimentation freacutequente en boue segraveche lors de cette opeacuterationgeacuteneacuteralement discontinue un cocircne pulveacuterulent se forme agrave une concentration pouvantcorrespondre agrave la concentration critique

- en zone 22 srsquoil y a inertage du ciel- en zone 21 dans toute autre situation intermeacutediaire

extraction en bas de siloDans la manchette drsquoeacutevacuation et dans le cocircne de deacuteversement on se situe en zone 20 (saufventilation ad hoc) Une zone 22 sera aussi deacutefinie autour de la connexion et jusqursquoau sol

923 Convoyage des boues segravechesOn peut distinguer 2 types fondamentaux de convoyage fermeacute ou capoteacute

- le transporteur pneumatique zone 20 + tuyauterie PN10 (lrsquoexplosion drsquoun meacutelange depoussiegravere est toujours infeacuterieure agrave 10 bar)

- le transporteur meacutecanique zone 20 (type godets ouverts) ou 21 (par convoyeurs agrave visavec des boues refroidies) ou 22 (type compartimenteacute) selon les preacutecautions prises agravelrsquoinstar du ciel du silo La zone 20 se justifie en effet agrave cause de la zone dedeacutechargement du godet et du risque drsquoauto-eacutechauffement par friction des godets

En appliquant une deacutepression suffisante ou un inertage ces transporteurs pourront neacuteanmoinsecirctre classeacutes hors zone2suivant la fiabiliteacute de la ventilation ou de lrsquoinertageLes moteurs exteacuterieurs des appareils agrave moins de 2 m drsquoune ouverture sont agrave classer en zone22 hors zone au-delagrave

924 Ligne de seacutechage

seacutecheurDe nombreux types peuvent ecirctre reacutepertorieacutes Les seacutecheurs indirects preacutesentent moins derisque drsquoexplosion que les seacutecheurs directs en fonctionnement normal car il nrsquoy a pas de miseen suspension de la poussiegravere et lrsquoatmosphegravere est trop pauvre en O2 (elle est quasiment

2 voir le document de la CRAM Rhocircne-Alpes SP1059 de novembre 1997 laquo preacutevention des risques drsquoexplosionde poussiegraveres dans les installations de stockage de produits combustibles solides raquo page 4 notamment

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satureacutee en vapeur drsquoeau) il peut cependant exister un risque drsquoautoeacutechauffement et deproduction de CO dans les phases transitoires et en particulier durant lrsquoarrecirct pouvant ameneragrave une ATEX La preacutesence de ce risque est agrave eacutetudier dans chaque cas speacutecifiqueDans le cas de seacutecheur direct lrsquoexploitation normale ne conduit pas agrave une atmosphegravereexplosive dans le cas usuel de deacutefaut drsquooxygegravene (lt 8) dans le gaz transporteurLrsquoapproche est donc la mecircme que pour lrsquointeacuterieur du digesteur le combustible est preacutesent enabondance mais le comburant est rare ou absent (mais cela nrsquoexclue pas eacutevidemment lesrisques de pyrolyse)Lors des deacutemarrages et des arrecircts on peut se trouver en preacutesence drsquoune atmosphegraverepoussieacutereuse non suffisamment inerteacutee (deacutemarrage) et risquant de srsquoeacutechauffer (arrecirctprolongeacute) Il convient donc drsquoecirctre prudent et de classer en zone 22 tout ou partie du seacutecheurdirect et la partie aval du seacutecheur indirect des dispositions eacutetant prises pour eacuteviter la preacutesencedrsquoune ATEX au deacutemarrage et agrave larrecirctLors dun arrecirct intempestif le CO formeacute par lrsquoauto-eacutechauffement du produit reacutesiduel peut ecirctreagrave lrsquoorigine drsquoune explosion agrave lrsquoouverture du seacutecheur (retour drsquoexpeacuterience drsquoaccident) Il estneacutecessaire de bien traiter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute des seacutecheurs et de prendre des mesurestechniques etou organisationnelles pour ne pas classer en zone 2 et ne pas courir de risque

cyclone (seacuteparation particules gaz ndash vapeur) cyclo-filtre et filtre en sortie du seacutecheurLrsquointeacuterieur est proposeacute en zone 21 ainsi que lrsquoeacutecluse de soutirage de la poussiegravere segraveche Lecyclone doit ecirctre eacutequipeacute drsquoun eacutevent atmospheacuterique (eacutevacue la flamme agrave lrsquoatmosphegravere) ou drsquounsuppresseur drsquoexplosion qui eacutetouffe la flamme de lrsquoexplosionEvacuation de la poussiegravere sous eacutecluse voir classification des transporteurs mecircmedisposition (zone 20 en pneumatiquehellip)

925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri desparticules) et des granulateursbroyeurs

Ces eacutequipements sont agrave classer en zone 20Lrsquoinstallation sera eacutequipeacutee drsquoun eacutevent de toiture (clapet drsquoexplosion + dispositif eacutevacuant laflamme de lrsquoexplosion eacuteventuelle) A deacutefaut on installera un suppresseur drsquoexplosion

Note toutes les masses meacutetalliques doivent ecirctre agrave la terre et mises en eacutequipotentialiteacute

926 Treacutemie de stockage des finesLes preacuteconisations sont identiques agrave celles concernant le stockage en silo (donc zone 20) Lazone pourra ecirctre classeacutee en 21 ou 22 srsquoil y a mise en place drsquoun refroidissement drsquounesurveillance de CO avec inertage sur alarme gaz ou srsquoil y a inertage permanent

927 Local de seacutechageLrsquoexploitant doit se conformer agrave un nettoyage peacuteriodique de son installation pour eacuteviter toutdeacutepocirct de poussiegravere Dans ces conditions le local est hors zone agrave lrsquoexception drsquoune zone de2 m autour de la verticale des points de sortie de la poussiegravere ou autres ouvertures qui sera enzone 22 (mecircme approche que celle concernant les ouvertures sur les convoyeurs)

93 Compost

Dans le cas usuel drsquoun stockage exteacuterieur sur dalle ou casier trois cocircteacutes le compostage serahors zone le risque eacutetant plutocirct un risque incendie

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Il nrsquoy a pas de risque CH4 dans le cas du compostLe risque poussiegravere nrsquoest pas non plus preacutesent dans les cas usuels de compostage du fait dutaux drsquohumiditeacute important Si la concentration en poussiegraveres peut deacutepasser 60 gm3 on traitera le cas compost

comme celui drsquoune boue segraveche en tenant compte des possibiliteacutes eacuteventuelles drsquoauto-eacutechauffement lieacute au compostage

Si le stockage de compost est tregraves sec il y a un risque drsquoauto-eacutechauffement lieacute soit agravela tempeacuterature initiale du stockage soit agrave la tempeacuterature atteinte par fermentation et agravela taille du stockage Ce risque devra ecirctre eacutevalueacute et traiteacute

Les risques H2S et NH3 ne sont pas consideacutereacutes dans la mesure ougrave le risque du agrave leur toxiciteacuteaura imposeacute de les traiter bien avant qursquoils nrsquoaient atteint leur LIE

10 ELEMENTS PERIPHERIQUES

101 Chaufferies

La chaufferie est un local ougrave il y a preacutesence de flamme permanente et ougrave lorsqursquoil y adeacutetection gaz il y a arrecirct des eacutequipements La chaufferie sera conccedilue suivant les regravegles de lartde conception des chaufferies On pourra notamment se reacutefeacuterer par analogie agrave larrecircteacute 2910 declassement ICPE des installations de combustion supeacuterieures agrave 2 MwattsLes points de fuite eacuteventuelle de combustible font lobjet dun classement en zone 2 dont ladimension deacutepend de la pression du gaz dans la tuyauterie (voir annexe B)Si le local chaufferie est attenant agrave une zone 2 sa conception sera faite suivant lrsquoun des deuxscheacutemas suivants une ouverture sur la zone 2 ne se fera que par lrsquointermeacutediaire drsquoun sascontrocircleacute (ouverture des deux portes agrave la fois impossible ou interdite) et la prise drsquoair deventilation sera faite sur une zone non classeacutee

Entreacutee ventilation

cas 1les ouvertures du local se font surlhors zone le local est hors zone

cas 2 1 ou plusieurs ouvertures du local sefont sur une zone Sas obligatoire

Zone 2 Zone 2

Scheacutema 9 Scheacutema 10

1011 Cas de lrsquohuile thermiqueCrsquoest un liquide dont le point eacuteclair est tregraves haut A ce titre lrsquohuile thermique ne devrait pasecirctre prise en compte comme geacuteneacuterant une ATEX par contre lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute tiendracompte de la tempeacuterature des canalisations si celles-ci sont ameneacutees agrave recevoir des deacutepocircts depoussiegraveresSi le risque drsquoaeacuterosol ne peut pas ecirctre eacutecarteacute (fuite sous pression de lrsquohuile) il conviendra declasser en zone 2 les volumes atteints par ces aeacuterosols

Zone 2 Zone 2

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102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

Page 12: tt_eaux

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28 Mesures de preacutevention type

Il est proposeacute ci-dessous une liste non exhaustive de mesures de preacutevention

281 Mesures techniques adeacutequation du mateacuteriel aux zones mateacuterialisation des zones et signalisation

282 Mesures organisationnelles interdiction de sources drsquoinflammation par points chauds interdiction de fumerhellip limitation des deacuteplacements dans les zones dangereuses permis de travaux formation du personnel (qursquoest-ce qursquoune ATEX origine et conseacutequence drsquoune

explosion preacutevention et protection)

3 LES PRODUITS ET LES OUVRAGES A LrsquoORIGINE DrsquoATEX

31 Les produits

Concregravetement au niveau du traitement des eaux le risque drsquoexplosion apparaicirct lorsque sontpreacutesents

- des gaz ou des liquides pouvant former des vapeurs inflammables biogazcombustibles ou reacuteactifs liquides (fuel gaz meacutethanol preacuteparation du bioxyde dechlore gaz drsquoeacutelectrochlorateurs)

- des poussiegraveres de taille infeacuterieure agrave 300 microns boues seacutecheacutees CAP (charbonpulveacuteriseacute) eacuteventuellement polymegraveres

note Concernant les gaz eacutemis H2S nrsquoest pas consideacutereacute comme un gaz susceptible de former desATEX dangereuses car sa LIE est de 4vv bien supeacuterieure agrave la teneur toxiqueIl en va de mecircme pour lrsquoammoniac (LIE=16)Leur toxiciteacute imposera en effet de deacutetecter leur preacutesence et de proteacuteger les travailleurs bienavant drsquoatteindre des concentrations explosives La preacutevention et la protection contre lerisque toxique eacutetant consideacutereacutee comme reacutealiseacutees il ne devrait pas exister drsquoATEX H2S ni NH3dans les locaux avec preacutesence de personnel Ces deux gaz ne seront donc pas eacutetudieacutes dans lepreacutesent documentNote dans les proceacutedeacutes utilisant NH3 ou NH4OH concentreacute pour chloramination ajouts denutriments neutralisation ou encore chaulage des boues les ouvrages peuvent preacutesenter desconcentrations accidentelles importantes et le risques speacutecifique devra ecirctre eacutetudieacute et srsquoilexiste traiteacuteRemarque Le meacutethane est plus leacuteger que lrsquoair il a donc une tendance naturelle agrave monter et

srsquoaccumuler en partie haute ou il devra ecirctre repris ou eacutevacueacute Les vapeurs de meacutethanolont une densiteacute voisines de celle de lrsquoair et ont donc plutocirct tendance agrave se meacutelanger oustagner en partie basse La tendance est la mecircme avec les vapeurs drsquoeacutethanol un peu pluslourdes que lrsquoair

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Le meacutelange de meacutethane et de CO2 lorsque sa densiteacute est comprise entre 08 et 11 (caspar exemple du biogaz de meacutethanisation) nrsquoa pas tendance agrave monter sauf si satempeacuterature est plus eacuteleveacutee que celle de lrsquoair ambiant

32 Les ouvrages

La deacutemarche a consisteacute dans un premier temps agrave lister tous les ouvrages usuels en traitementdes eaux pouvant former des ATEXLe fonctionnement normal et les conditions de dysfonctionnement ont ensuite eacuteteacute eacutetudieacutees fuites de joints de vannes fuites de brides deacutefaut drsquoinertage de ventilationhellip Par exemplesur une tuyauterie contenant un combustible gaz (CH4) ou liquide (CH3OH) on regarde ce quise passe au niveau drsquoorganes mobiles susceptibles de fuirDes regravegles de bonne pratique ou des moyens de preacutevention sont alors proposeacutes permettanteacuteventuellement de deacuteclasser la zone et donc de donner un classement en zone le moinscontraignant possible Par exemple un inertage agrave lrsquoazote drsquoun silo de stockage de bouesseacutecheacutees le fait sortir de la zone 20

remarque les tailles des zones ne sont pas faciles agrave deacuteterminer car elles deacutependent denombreux facteurs comme la pression agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoeacutequipement la taille de la fuite laviscositeacute du produit La norme NF EN 60079-10 drsquoaoucirct 2003 sur le classement des zones gazdonne des meacutethodes baseacutees sur un meacutelange immeacutediat et homogegravene et ne repose pas sur deshypothegraveses physiques Neacuteanmoins en lrsquoabsence drsquoune regravegle mieux deacutefinie nous utiliseronscette norme et ses exemples (voir eacutegalement annexe B) ce qui amegravene agrave consideacuterer en regraveglegeacuteneacuterale autour des points agrave risques par exemple un presse eacutetoupe une sphegravere de 3 m derayon zone 1 ou 2Les tailles effectives des zones pourront ecirctre modifieacutees dans la mesure ougrave la taille retenue faitlrsquoobjet drsquoune eacutetude justificative speacutecifique Cette possibiliteacute sera notamment utile dans le casdrsquoeacutevaluation des classements en zone relatifs agrave une installation existante agrave mettre enconformiteacute

Liste des ouvrages usuels agrave risque ATEX

risqueRisques lieacutes agrave la preacutesence de gaz ou de liquidesPreacutetraitementsArriveacutee chambre darriveacutee CH4Reacuteception de matiegraveres de vidange et graissesTraitements biologiquesMeacutethaniseur (eaux industrielles) CH4Stockages fluides process et combustiblesMethanol eacutethanol MeOH EtOHGaz process et combustible CH4 C3H8Fioul Leacuteger Lourd si chaud

Traitement des bouesEpaississeur CH4Stockage boues eacutepaissies ou pacircteuses CH4

DigestionDigesteur CH4Chaicircne biogaz (gazolique pot purge gazomegravetre torchegraverehellip) CH4

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Incineacuteration Alimentation combustible CH4 fioulEvacuation des fumeacutees CO Divers (eacutequipements eacutelectrolytiques)Chargeur de batterie eacutelectrochlorateur H2

Risques lieacutes agrave la preacutesence de poudres organiquesCompostage Stockage du compost Compost pulveacuterulentStockage du coproduit Fines de sciureSeacutechageSeacutecheur Boue pulveacuterulenteStockage boue seacutecheacutee Boue pulveacuterulenteStockageStockages reacuteactifs pulveacuterulents CAPAutres stockages Polymegravere

(CAG )Traitement des fumeacutees filtre agrave manche CAP sorbalite

Le traduit lrsquoabsence de constatation de pheacutenomegravenes drsquoexplosion seuls des incendies onteacuteteacute rapporteacutes

Le risque CH4 est agrave geacuterer diffeacuteremment suivant la composition du biogaz qui le contient

4 CLASSEMENT ET DECLASSEMENT DES ZONES VENTILEES

Les cas usuels de zones ventileacutees sont repreacutesenteacutes ci-apregraves

Cas 1 ventilateur en zone ATEX Cas 2 ventilateur hors zone ATEX

Scheacutema 3 Scheacutema 4

Les zones marqueacutees zones 1 dans les scheacutemas ci-dessus peuvent eacutegalement ecirctre des zones 2

Zone 1

Zone1

dilution

Zone 1

Zone nonclasseacutee

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Regravegle de lrsquoart concernant la dilution Etre en deccedilagrave de la LIE du meacutethane qui est de 5 dans lrsquoair (CH4 repreacutesentant en geacuteneacuteralmoins de 50 du biogaz pauvre eacutemis) dans la plupart des cas une dilution de 20 estsuffisante pour sortir du risque drsquoexplosion mecircme en partant de meacutethane purLorsque le deacutebit de gaz explosible est connu il est possible en fonction de la sucircreteacute defonctionnement de la ventilation de deacuteclasser la zone 1 en zone 2 (ventilation permettant enfonctionnement normal de passer en dessous de la LIE) ou en zone non classeacutee si laventilation est en plus secourue par une ventilation annexe et sur le secours eacutelectriquehellip)Il est par ailleurs rappeleacute que CH4 agrave la diffeacuterence drsquoH2S est pratiquement insoluble danslrsquoeau qursquoil nrsquoest donc pas susceptible drsquoecirctre relargueacute par strippage la seule possibiliteacute derelargage massif est donc lieacutee agrave une production biologique anaeacuterobie selon une cineacutetique lente(un stockage court de quelques jours nrsquoa pas le temps drsquoenclencher massivement lameacutethanogeacutenegravese)La position des deacutetecteurs de meacutethane et des piquages de ventilation doit tenir compte de ladensiteacute du biogaz consideacutereacute par rapport agrave lrsquoair

5 FILE EAU USEE

51 Chambre darriveacutee

Lrsquointeacuterieur jusqursquoau premier joint hydraulique sera classeacute en ZONE 1 en ventilation naturelleusuelle du fait de la possibiliteacute drsquoarriveacutee inopineacutee de bulles de meacutethane ou drsquoautres produitsde combustion accidentellement rejeteacutes aux eacutegouts

Un joint hydraulique devra toujours interdire la communication directe entre le ciel gazeux dureacuteseau et la station Lrsquoeacutetancheacuteiteacute du joint sera surveilleacuteeLe classement ATEX des ouvrages attenants devra ecirctre eacutetudieacute en fonction du risque depassage du meacutethane dans ces ouvragesLes scheacutemas suivants preacutesentent les diffeacuterentes possibiliteacutes de chambres drsquoarriveacutee

Scheacutema 5

Scheacutema 6

Zone 1 Station

StationZone 1

3 m

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Scheacutema 7

Le risque darriveacutee dhydrocarbures en grande quantiteacute est agrave eacutetudier speacutecifiquement sil existe(deacutetection by pass)

Reacuteseau drsquoextraction lrsquointeacuterieur de la tuyauterie et du ventilateur est en zone 1 jusqursquoagravedilution agrave lrsquoatmosphegravere ou avec un autre courant drsquoair pollueacute non explosif agrave traiter sur ladeacutesodorisation (effet important de dilution) Le reacuteseau de ventilation aval est hors zone

52 Postes du traitement de lrsquoeau en aval

Les dispositions preacuteceacutedentes permettent de consideacuterer hors zone tout le reste de la file eau

Note en cas de meacutethanisation drsquoeffluents de type industriel tregraves concentreacutes en DCO lemeacutethaniseur sera classeacute en zone comme un digesteur agrave boue

53 Stockage couvert des eaux brutes exceacutedentaires

Le problegraveme potentiel tient agrave la non maicirctrise du temps de seacutejour dans le systegravemeLe risque gaz eacuteventuel ne peut ecirctre ducirc qursquoagrave la formation de meacutethane par les boues stagnantplusieurs semaines il est eacutequivalent agrave celui traiteacute dans le cas des stockages de boues liquides

54 Reacuteception des matiegraveres de vidange et des graisses

Le risque est agrave traiter comme en 51

Note il est rappeleacute que tout eacutequipement noyeacute est par deacutefinition hors zone explosive mais ilfaut srsquoassurer qursquoil ne peut pas se retrouver en zone 2 (ou 1) Il est alors possible drsquoeacutetablirdes consignes drsquoexploitation pour eacuteviter la preacutesence de sources drsquoinflammation (moteurarrecircteacute pas de surface chaudehellip)Sinon lrsquoeacutequipement doit ecirctre preacutevu de cateacutegorie 3 (ou 2)

6 FILE EAU POTABLE

Neacuteant (absence de risque aucune laquo filiegravereraquo ATEX identifieacutee pour les traitements usuels eneau potable) Voir cependant le sect 7 si du CAP ou de lrsquoeacutethanol est utiliseacute

Station

3 m

Zone 1

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7 STOCKAGE DES REACTIFS LIES A LA FILE EAU

Il srsquoagit essentiellement du meacutethanol (parfois de lrsquoeacutethanol) ajouteacute agrave certains traitementsbiologiques

71 Deacutepotage du meacutethanol (ou de lrsquoeacutethanol)

Il se fait agrave la pompe (embarqueacutee sur le camion ou locale) ou gravitairement le deacutepotage agravelrsquoair comprimeacute est exclu sauf preacutecautions particuliegraveresIl est situeacute agrave lrsquoexteacuterieur Une zone 2 autour du point de deacutepotage est agrave consideacuterer dans unrayon de 3 m et le long de la zone de mouvement du flexibleCamion et tuyauteries sont agrave mettre agrave la terre et on eacutevitera toute eacutetincelle eacutelectrostatique quipourrait ecirctre eacutemise par le personnel Il sera interdit de fumer ou drsquoapporter une flamme

72 Zone de reacutecupeacuteration des deacutebordements et des fuites

Elle est situeacutee autour de la connexion du camion et est geacuteneacuteralement deacutelimiteacutee par un muretUne zone 2 de 3m de large sera deacutelimiteacutee tout autour (inteacuteresse par exemple les eacutequipementsdrsquoeacuteclairage)Le parking du camion lui-mecircme est eacutegalement en zone 2 sur 3 m autour du camion

Scheacutema 8 Vue de dessus de la zone de deacutepotage

73 Reacuteservoirs

Le classement du reacuteservoir du camion est preacutevu par la reacuteglementation ADR Accord europeacuteensur le transport international des marchandises par la routeLrsquointeacuterieur de la cuve de stockage est classeacutee en zone 0 Les alentours de lrsquoeacutevent sont agrave classeren zone 1 sur un rayon de 3 m

3 m Zone 2

Zone 23m Zone 2

camion

Reacuteservoirs

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74 Salle de pompage

Elle est agrave classer en zone 2 Lrsquoarmoire eacutelectrique sera implanteacutee agrave lrsquoexteacuterieur et un deacutetecteurde vapeurs de meacutethanol sera avantageusement placeacute dans le localElle comprend des eacuteleacutements tels que la pompe de transfert et les pompes de dosage dumeacutethanol Des eacuteleacutements mobiles tel qursquoune vanne sur les tuyauteries de dosage serontavantageusement implanteacutes dans cette zone Apregraves meacutelange avec le fluide agrave traiter lrsquoeffet dedilution situe lrsquoaval hors probleacutematique ATEX car en dessous de 5 de meacutethanol dans lrsquoeaulrsquoatmosphegravere situeacutee au-dessus du meacutelange nrsquoest plus inflammable

75 Charbon Actif (CAP et CAG) et polymegraveres en poudre

Outre son utilisation en Eau Potable le CAP est parfois utiliseacute en traitement des fumeacuteesdrsquoincineacuteration (incluant les deacuteriveacutes type sorbalite)Les preacuteconisations agrave respecter concernant le stockage et la manutention sont les mecircmes quecelle convenues pour une boue seacutecheacutee Attention cependant agrave lrsquoinertage par le CO2 en casdrsquoincendie il peut y avoir agrave haute tempeacuterature une reacuteaction entre le charbon et le CO2 etcreacuteation de CO toxique et explosif

A noter que les stockages de CAG (Charbon Actif en Grains) et de polymegravere sont proposeacuteshors zone ATEX (les 50 agrave 60gm3 de fines ne sont jamais atteints)Si le stockage de charbon actif est reacutealiseacute en silo une eacutetude particuliegravere sera reacutealiseacutee

8 FILE BOUE LIQUIDES ET PATEUSES DrsquoORIGINE ORGANIQUE

81 Stockage des boues liquides

Toutes les cuves de stockage de boue primaire ou secondaire (type eacutepaississeur) sontconcerneacutees par la reacuteflexionSont situeacutees hors zone

- les stockages ouverts agrave lrsquoatmosphegravere- les stockages aeacutereacutes (type flottateur)- tous les stockages ventileacutes (meacutecaniquement ou naturellement) dans les regravegles

de lrsquoart preacuteceacutedemment eacutevoqueacutees

Ne sont donc concerneacutes et agrave placer en zone 1 que les stockages confineacutes et non suffisammentventileacutes

82 Stockage des boues pacircteuses

Une enquecircte meneacutee par lrsquoADEME 1 montre une importante diminution de la matiegravereorganique apregraves quelques mois de stockage mecircme en preacutesence de chaux la production de

1 Wiart J amp all ldquo variation de la masse et de la composition des boues chauleacutees au cours drsquoun stockage prolongeacute avanteacutepandage en agriculture ldquo in TSM Ndeg9 sept 1997

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CH4 est donc certaine compte tenu des cineacutetiques lentes mais son importance est difficile agravepreacutevoir le fait que les boues soient stabiliseacutees ne permet donc pas agrave lui seul de deacutecider queleur stockage sera hors zoneIl est donc proposeacute que soient placeacutes hors zone les stockages de boues bien ventileacutes et enzone 1 les stockages de boues confineacutes et non suffisamment ventileacutes (que les boues soient ounon stabiliseacutees)La ventilation sera consideacutereacutee comme suffisante si agrave tout moment elle permet drsquoeacutevacuer plusde meacutethane qursquoil ne risque de srsquoen produire dans le stockage

83 Digesteur

Un classement en zone 2 de lrsquointeacuterieur du digesteur est proposeacute si les proceacutedures sont tellesqursquoil nrsquoy a preacutesence drsquoATEX que lors des phases de deacutemarrage et darrecirct

Une zone 1 sera deacutefinie (3 m par deacutefaut) au-dessus du toit du digesteur autour de la soupapede respiration (ici un minimum de 5m paraicirct neacutecessaire compte-tenu de la vitesse des gazdrsquoeacutechappement) au dessus des gazomegravetre et deacutesulfuriseur aux alentours des pots de purgeavec risque drsquoeacutechappement de gaz agrave lrsquoatmosphegravere autour du compresseur si le digesteur estbrasseacute au gaz ainsi que dans tout local fermeacute contenant ce type drsquoeacuteleacutement Il est agrave noter qursquounlocal fermeacute peut passer en zone 2 par une ventilation adapteacutee et une surveillance par descapteurs de meacutethaneIl est cependant agrave noter que le classement des zones autour des pots de purges deacutepend de laconfiguration de ceux-ci Lorsqursquoil y a preacutesence drsquoun joint hydraulique reacuteguliegraverementcontrocircleacute on est en zone 2 Srsquoil peut y avoir eacutechappement de gaz directement agrave lrsquoatmosphegravere(purge manuelle sur le pot de purge sans joint hydraulique) on se retrouve alors en zone 1aux alentours de ce type de pots

Le digesteur est eacutetanche a priori et le gaz de digestion a une densiteacute de lrsquoordre de celle delrsquoair ses alentours sont hors zones sauf cas particuliers ougrave des piquages de gaz sur les paroisdu digesteur pourraient entraicircner des fuites ce qui amegravene agrave des zones 2 prises de lrsquoordre de3m de rayon

84 Incineacuteration des boues pacircteuses

Dans la mesure ougrave il y a toujours preacutesence de flamme dans un incineacuterateur agrave boue celui cinrsquoest pas du mateacuteriel ATEXNote En cas drsquoalimentation par du gaz naturel ou du biogaz les reacuteglementations appliqueacutees pourles lignes drsquoalimentation sont les mecircmes que celles deacutefinies pour les combustibles eacutequivalentsutiliseacutes en chaudiegravereOn eacutetudiera la ventilation de telle faccedilon que les fuites de gaz possibles soient dilueacutees et oninstallera des deacutetecteurs de gaz secourus et doubleacutes (voir les reacuteglementations) Si laventilation la deacutetection et les seacutecuriteacutes ne sont pas sucircres il y aura matiegravere agrave eacutetablir des zones2 autour des points de fuite eacuteventuels (sphegravere de 3 megravetres de rayon par deacutefaut autour desjoints brides sur les canalisations)

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Les eacutelectrofiltres veacutehiculent des cendres non combustibles ils ne sont pas classeacutes en zoneATEX Si une deacutetection CO amont se deacuteclenche ou srsquoil y a fuite de gaz en amont leuralimentation est interrompue

85 OVH et pyrolyse

Cas speacutecifiques non traiteacutes dans le preacutesent document agrave examiner au cas par cas par lessocieacuteteacutes qui les preacutesentent

9 FILE BOUES SECHES

Ne sont concerneacutees dans ce paragraphe que les zones avec preacutesence de boues pouvant formerdes poussiegraveres deacutefinissant les zones 20 21 ou 22Sont donc exclues les zones stockant ou convoyant des boues seacutecheacutees granuleacutees deacutefineacutees agravemoins de 02 en poids et non friablesIl est neacutecessaire de tenir compte des deacutepocircts eacuteventuels de poussiegraveres et eacutetablir des consignesde nettoyage reacutegulier de ces deacutepocircts

91 Cas particulier des boues ni pacircteuses ni segraveches

Ce domaine est celui des boues dites laquo solides raquo au sens de lrsquoarrecircteacute du 8 janvier 1998 article12 cest-agrave-dire les boues deacuteshydrateacutees qui entreposeacutees sur une hauteur de 1 megravetre formentune pente eacutegale au moins agrave 30deg Ces boues sont segraveches en surface eacutemottables elles peuventcasser en morceaux de granulomeacutetrie grossiegravere mais ne tombent pas en poussiegraveres Le risqueATEX poussiegravere nrsquoest donc pas agrave consideacuterer En revanche certaines drsquoentre elles encorehumides et contenant de la matiegravere biodeacutegradable sont suceptibles drsquoeacutevoluer drsquoune faccedilonanaeacuterobie en profondeur Le risque ATEX gaz ne peut donc ecirctre theacuteoriquement eacutecarteacute Aussile stockage de ces boues sera-t-il consideacutereacute comme un stockage de boues pacircteuses (sect 82)

92 Stockage des boues segraveches

Rappel Le risque drsquoexplosion justifiant un classement en zone ATEX est lieacute agrave la preacutesence drsquouneatmosphegravere explosive agrave base drsquoun meacutelange air poussiegravere Concregravetement il faut avoirenviron 60 g de poussiegravere par m3 drsquoair pour atteindre un tel meacutelange potentiellement explosif(crsquoest lrsquoeacutequivalent drsquoune LIE drsquoun gaz on peut eacutegalement lrsquoappeler concentration minimaleexplosive)Srsquoil y a auto-eacutechauffement du CO peut apparaicirctre rendant lrsquoatmosphegravere explosive On passerdrsquoune zone de type 2 agrave une zone non classeacutee par la mise en place drsquoun deacutetecteur de COsensible agrave des teneurs tregraves faibles (domaine du ppm) avec assurance drsquoun fonctionnement sucircrde cette deacutetectionLe classement en zone 20 21 ou 22 est lieacute agrave la freacutequence de remplissage du silo de stockagequi va conditionner la dureacutee de preacutesence drsquoune atmosphegravere poussieacutereuse

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921 Stockages ouvertsLa manutention dans ces stockages par les engins creacutee des ATEX par soulegravevement de lapoussiegravere Il convient donc de classer en zone 22 le volume de stockage malgreacute lrsquoouverturevers lrsquoexteacuterieur car on ne peut ecirctre sucircr de lrsquoabsence de concentration supeacuterieure agrave la LIE

922 Stockages fermeacutes ou partiellement ouvertsA la diffeacuterence drsquoun stockage liquide ou pacircteux un stockage ouvert sur un seul cocircteacute peut fairelrsquoobjet drsquoun classement en zone car un meacutelange explosif peut ecirctre atteint dans lrsquoatmosphegravere(mecircme sans preacutesence drsquoun tas en fin de vidange par exemple)Le cas typique est le silo

Ciel du silo (ouvert ou fermeacute)

Quelles que soient les preacuteconisations prises le ciel du silo (donc le silo entier compte tenu desvariations de niveau dans celui ci) est agrave classer

- en zone 20 srsquoil y a alimentation freacutequente en boue segraveche lors de cette opeacuterationgeacuteneacuteralement discontinue un cocircne pulveacuterulent se forme agrave une concentration pouvantcorrespondre agrave la concentration critique

- en zone 22 srsquoil y a inertage du ciel- en zone 21 dans toute autre situation intermeacutediaire

extraction en bas de siloDans la manchette drsquoeacutevacuation et dans le cocircne de deacuteversement on se situe en zone 20 (saufventilation ad hoc) Une zone 22 sera aussi deacutefinie autour de la connexion et jusqursquoau sol

923 Convoyage des boues segravechesOn peut distinguer 2 types fondamentaux de convoyage fermeacute ou capoteacute

- le transporteur pneumatique zone 20 + tuyauterie PN10 (lrsquoexplosion drsquoun meacutelange depoussiegravere est toujours infeacuterieure agrave 10 bar)

- le transporteur meacutecanique zone 20 (type godets ouverts) ou 21 (par convoyeurs agrave visavec des boues refroidies) ou 22 (type compartimenteacute) selon les preacutecautions prises agravelrsquoinstar du ciel du silo La zone 20 se justifie en effet agrave cause de la zone dedeacutechargement du godet et du risque drsquoauto-eacutechauffement par friction des godets

En appliquant une deacutepression suffisante ou un inertage ces transporteurs pourront neacuteanmoinsecirctre classeacutes hors zone2suivant la fiabiliteacute de la ventilation ou de lrsquoinertageLes moteurs exteacuterieurs des appareils agrave moins de 2 m drsquoune ouverture sont agrave classer en zone22 hors zone au-delagrave

924 Ligne de seacutechage

seacutecheurDe nombreux types peuvent ecirctre reacutepertorieacutes Les seacutecheurs indirects preacutesentent moins derisque drsquoexplosion que les seacutecheurs directs en fonctionnement normal car il nrsquoy a pas de miseen suspension de la poussiegravere et lrsquoatmosphegravere est trop pauvre en O2 (elle est quasiment

2 voir le document de la CRAM Rhocircne-Alpes SP1059 de novembre 1997 laquo preacutevention des risques drsquoexplosionde poussiegraveres dans les installations de stockage de produits combustibles solides raquo page 4 notamment

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satureacutee en vapeur drsquoeau) il peut cependant exister un risque drsquoautoeacutechauffement et deproduction de CO dans les phases transitoires et en particulier durant lrsquoarrecirct pouvant ameneragrave une ATEX La preacutesence de ce risque est agrave eacutetudier dans chaque cas speacutecifiqueDans le cas de seacutecheur direct lrsquoexploitation normale ne conduit pas agrave une atmosphegravereexplosive dans le cas usuel de deacutefaut drsquooxygegravene (lt 8) dans le gaz transporteurLrsquoapproche est donc la mecircme que pour lrsquointeacuterieur du digesteur le combustible est preacutesent enabondance mais le comburant est rare ou absent (mais cela nrsquoexclue pas eacutevidemment lesrisques de pyrolyse)Lors des deacutemarrages et des arrecircts on peut se trouver en preacutesence drsquoune atmosphegraverepoussieacutereuse non suffisamment inerteacutee (deacutemarrage) et risquant de srsquoeacutechauffer (arrecirctprolongeacute) Il convient donc drsquoecirctre prudent et de classer en zone 22 tout ou partie du seacutecheurdirect et la partie aval du seacutecheur indirect des dispositions eacutetant prises pour eacuteviter la preacutesencedrsquoune ATEX au deacutemarrage et agrave larrecirctLors dun arrecirct intempestif le CO formeacute par lrsquoauto-eacutechauffement du produit reacutesiduel peut ecirctreagrave lrsquoorigine drsquoune explosion agrave lrsquoouverture du seacutecheur (retour drsquoexpeacuterience drsquoaccident) Il estneacutecessaire de bien traiter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute des seacutecheurs et de prendre des mesurestechniques etou organisationnelles pour ne pas classer en zone 2 et ne pas courir de risque

cyclone (seacuteparation particules gaz ndash vapeur) cyclo-filtre et filtre en sortie du seacutecheurLrsquointeacuterieur est proposeacute en zone 21 ainsi que lrsquoeacutecluse de soutirage de la poussiegravere segraveche Lecyclone doit ecirctre eacutequipeacute drsquoun eacutevent atmospheacuterique (eacutevacue la flamme agrave lrsquoatmosphegravere) ou drsquounsuppresseur drsquoexplosion qui eacutetouffe la flamme de lrsquoexplosionEvacuation de la poussiegravere sous eacutecluse voir classification des transporteurs mecircmedisposition (zone 20 en pneumatiquehellip)

925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri desparticules) et des granulateursbroyeurs

Ces eacutequipements sont agrave classer en zone 20Lrsquoinstallation sera eacutequipeacutee drsquoun eacutevent de toiture (clapet drsquoexplosion + dispositif eacutevacuant laflamme de lrsquoexplosion eacuteventuelle) A deacutefaut on installera un suppresseur drsquoexplosion

Note toutes les masses meacutetalliques doivent ecirctre agrave la terre et mises en eacutequipotentialiteacute

926 Treacutemie de stockage des finesLes preacuteconisations sont identiques agrave celles concernant le stockage en silo (donc zone 20) Lazone pourra ecirctre classeacutee en 21 ou 22 srsquoil y a mise en place drsquoun refroidissement drsquounesurveillance de CO avec inertage sur alarme gaz ou srsquoil y a inertage permanent

927 Local de seacutechageLrsquoexploitant doit se conformer agrave un nettoyage peacuteriodique de son installation pour eacuteviter toutdeacutepocirct de poussiegravere Dans ces conditions le local est hors zone agrave lrsquoexception drsquoune zone de2 m autour de la verticale des points de sortie de la poussiegravere ou autres ouvertures qui sera enzone 22 (mecircme approche que celle concernant les ouvertures sur les convoyeurs)

93 Compost

Dans le cas usuel drsquoun stockage exteacuterieur sur dalle ou casier trois cocircteacutes le compostage serahors zone le risque eacutetant plutocirct un risque incendie

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Il nrsquoy a pas de risque CH4 dans le cas du compostLe risque poussiegravere nrsquoest pas non plus preacutesent dans les cas usuels de compostage du fait dutaux drsquohumiditeacute important Si la concentration en poussiegraveres peut deacutepasser 60 gm3 on traitera le cas compost

comme celui drsquoune boue segraveche en tenant compte des possibiliteacutes eacuteventuelles drsquoauto-eacutechauffement lieacute au compostage

Si le stockage de compost est tregraves sec il y a un risque drsquoauto-eacutechauffement lieacute soit agravela tempeacuterature initiale du stockage soit agrave la tempeacuterature atteinte par fermentation et agravela taille du stockage Ce risque devra ecirctre eacutevalueacute et traiteacute

Les risques H2S et NH3 ne sont pas consideacutereacutes dans la mesure ougrave le risque du agrave leur toxiciteacuteaura imposeacute de les traiter bien avant qursquoils nrsquoaient atteint leur LIE

10 ELEMENTS PERIPHERIQUES

101 Chaufferies

La chaufferie est un local ougrave il y a preacutesence de flamme permanente et ougrave lorsqursquoil y adeacutetection gaz il y a arrecirct des eacutequipements La chaufferie sera conccedilue suivant les regravegles de lartde conception des chaufferies On pourra notamment se reacutefeacuterer par analogie agrave larrecircteacute 2910 declassement ICPE des installations de combustion supeacuterieures agrave 2 MwattsLes points de fuite eacuteventuelle de combustible font lobjet dun classement en zone 2 dont ladimension deacutepend de la pression du gaz dans la tuyauterie (voir annexe B)Si le local chaufferie est attenant agrave une zone 2 sa conception sera faite suivant lrsquoun des deuxscheacutemas suivants une ouverture sur la zone 2 ne se fera que par lrsquointermeacutediaire drsquoun sascontrocircleacute (ouverture des deux portes agrave la fois impossible ou interdite) et la prise drsquoair deventilation sera faite sur une zone non classeacutee

Entreacutee ventilation

cas 1les ouvertures du local se font surlhors zone le local est hors zone

cas 2 1 ou plusieurs ouvertures du local sefont sur une zone Sas obligatoire

Zone 2 Zone 2

Scheacutema 9 Scheacutema 10

1011 Cas de lrsquohuile thermiqueCrsquoest un liquide dont le point eacuteclair est tregraves haut A ce titre lrsquohuile thermique ne devrait pasecirctre prise en compte comme geacuteneacuterant une ATEX par contre lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute tiendracompte de la tempeacuterature des canalisations si celles-ci sont ameneacutees agrave recevoir des deacutepocircts depoussiegraveresSi le risque drsquoaeacuterosol ne peut pas ecirctre eacutecarteacute (fuite sous pression de lrsquohuile) il conviendra declasser en zone 2 les volumes atteints par ces aeacuterosols

Zone 2 Zone 2

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102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

Page 13: tt_eaux

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Le meacutelange de meacutethane et de CO2 lorsque sa densiteacute est comprise entre 08 et 11 (caspar exemple du biogaz de meacutethanisation) nrsquoa pas tendance agrave monter sauf si satempeacuterature est plus eacuteleveacutee que celle de lrsquoair ambiant

32 Les ouvrages

La deacutemarche a consisteacute dans un premier temps agrave lister tous les ouvrages usuels en traitementdes eaux pouvant former des ATEXLe fonctionnement normal et les conditions de dysfonctionnement ont ensuite eacuteteacute eacutetudieacutees fuites de joints de vannes fuites de brides deacutefaut drsquoinertage de ventilationhellip Par exemplesur une tuyauterie contenant un combustible gaz (CH4) ou liquide (CH3OH) on regarde ce quise passe au niveau drsquoorganes mobiles susceptibles de fuirDes regravegles de bonne pratique ou des moyens de preacutevention sont alors proposeacutes permettanteacuteventuellement de deacuteclasser la zone et donc de donner un classement en zone le moinscontraignant possible Par exemple un inertage agrave lrsquoazote drsquoun silo de stockage de bouesseacutecheacutees le fait sortir de la zone 20

remarque les tailles des zones ne sont pas faciles agrave deacuteterminer car elles deacutependent denombreux facteurs comme la pression agrave lrsquointeacuterieur de lrsquoeacutequipement la taille de la fuite laviscositeacute du produit La norme NF EN 60079-10 drsquoaoucirct 2003 sur le classement des zones gazdonne des meacutethodes baseacutees sur un meacutelange immeacutediat et homogegravene et ne repose pas sur deshypothegraveses physiques Neacuteanmoins en lrsquoabsence drsquoune regravegle mieux deacutefinie nous utiliseronscette norme et ses exemples (voir eacutegalement annexe B) ce qui amegravene agrave consideacuterer en regraveglegeacuteneacuterale autour des points agrave risques par exemple un presse eacutetoupe une sphegravere de 3 m derayon zone 1 ou 2Les tailles effectives des zones pourront ecirctre modifieacutees dans la mesure ougrave la taille retenue faitlrsquoobjet drsquoune eacutetude justificative speacutecifique Cette possibiliteacute sera notamment utile dans le casdrsquoeacutevaluation des classements en zone relatifs agrave une installation existante agrave mettre enconformiteacute

Liste des ouvrages usuels agrave risque ATEX

risqueRisques lieacutes agrave la preacutesence de gaz ou de liquidesPreacutetraitementsArriveacutee chambre darriveacutee CH4Reacuteception de matiegraveres de vidange et graissesTraitements biologiquesMeacutethaniseur (eaux industrielles) CH4Stockages fluides process et combustiblesMethanol eacutethanol MeOH EtOHGaz process et combustible CH4 C3H8Fioul Leacuteger Lourd si chaud

Traitement des bouesEpaississeur CH4Stockage boues eacutepaissies ou pacircteuses CH4

DigestionDigesteur CH4Chaicircne biogaz (gazolique pot purge gazomegravetre torchegraverehellip) CH4

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Incineacuteration Alimentation combustible CH4 fioulEvacuation des fumeacutees CO Divers (eacutequipements eacutelectrolytiques)Chargeur de batterie eacutelectrochlorateur H2

Risques lieacutes agrave la preacutesence de poudres organiquesCompostage Stockage du compost Compost pulveacuterulentStockage du coproduit Fines de sciureSeacutechageSeacutecheur Boue pulveacuterulenteStockage boue seacutecheacutee Boue pulveacuterulenteStockageStockages reacuteactifs pulveacuterulents CAPAutres stockages Polymegravere

(CAG )Traitement des fumeacutees filtre agrave manche CAP sorbalite

Le traduit lrsquoabsence de constatation de pheacutenomegravenes drsquoexplosion seuls des incendies onteacuteteacute rapporteacutes

Le risque CH4 est agrave geacuterer diffeacuteremment suivant la composition du biogaz qui le contient

4 CLASSEMENT ET DECLASSEMENT DES ZONES VENTILEES

Les cas usuels de zones ventileacutees sont repreacutesenteacutes ci-apregraves

Cas 1 ventilateur en zone ATEX Cas 2 ventilateur hors zone ATEX

Scheacutema 3 Scheacutema 4

Les zones marqueacutees zones 1 dans les scheacutemas ci-dessus peuvent eacutegalement ecirctre des zones 2

Zone 1

Zone1

dilution

Zone 1

Zone nonclasseacutee

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Regravegle de lrsquoart concernant la dilution Etre en deccedilagrave de la LIE du meacutethane qui est de 5 dans lrsquoair (CH4 repreacutesentant en geacuteneacuteralmoins de 50 du biogaz pauvre eacutemis) dans la plupart des cas une dilution de 20 estsuffisante pour sortir du risque drsquoexplosion mecircme en partant de meacutethane purLorsque le deacutebit de gaz explosible est connu il est possible en fonction de la sucircreteacute defonctionnement de la ventilation de deacuteclasser la zone 1 en zone 2 (ventilation permettant enfonctionnement normal de passer en dessous de la LIE) ou en zone non classeacutee si laventilation est en plus secourue par une ventilation annexe et sur le secours eacutelectriquehellip)Il est par ailleurs rappeleacute que CH4 agrave la diffeacuterence drsquoH2S est pratiquement insoluble danslrsquoeau qursquoil nrsquoest donc pas susceptible drsquoecirctre relargueacute par strippage la seule possibiliteacute derelargage massif est donc lieacutee agrave une production biologique anaeacuterobie selon une cineacutetique lente(un stockage court de quelques jours nrsquoa pas le temps drsquoenclencher massivement lameacutethanogeacutenegravese)La position des deacutetecteurs de meacutethane et des piquages de ventilation doit tenir compte de ladensiteacute du biogaz consideacutereacute par rapport agrave lrsquoair

5 FILE EAU USEE

51 Chambre darriveacutee

Lrsquointeacuterieur jusqursquoau premier joint hydraulique sera classeacute en ZONE 1 en ventilation naturelleusuelle du fait de la possibiliteacute drsquoarriveacutee inopineacutee de bulles de meacutethane ou drsquoautres produitsde combustion accidentellement rejeteacutes aux eacutegouts

Un joint hydraulique devra toujours interdire la communication directe entre le ciel gazeux dureacuteseau et la station Lrsquoeacutetancheacuteiteacute du joint sera surveilleacuteeLe classement ATEX des ouvrages attenants devra ecirctre eacutetudieacute en fonction du risque depassage du meacutethane dans ces ouvragesLes scheacutemas suivants preacutesentent les diffeacuterentes possibiliteacutes de chambres drsquoarriveacutee

Scheacutema 5

Scheacutema 6

Zone 1 Station

StationZone 1

3 m

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Scheacutema 7

Le risque darriveacutee dhydrocarbures en grande quantiteacute est agrave eacutetudier speacutecifiquement sil existe(deacutetection by pass)

Reacuteseau drsquoextraction lrsquointeacuterieur de la tuyauterie et du ventilateur est en zone 1 jusqursquoagravedilution agrave lrsquoatmosphegravere ou avec un autre courant drsquoair pollueacute non explosif agrave traiter sur ladeacutesodorisation (effet important de dilution) Le reacuteseau de ventilation aval est hors zone

52 Postes du traitement de lrsquoeau en aval

Les dispositions preacuteceacutedentes permettent de consideacuterer hors zone tout le reste de la file eau

Note en cas de meacutethanisation drsquoeffluents de type industriel tregraves concentreacutes en DCO lemeacutethaniseur sera classeacute en zone comme un digesteur agrave boue

53 Stockage couvert des eaux brutes exceacutedentaires

Le problegraveme potentiel tient agrave la non maicirctrise du temps de seacutejour dans le systegravemeLe risque gaz eacuteventuel ne peut ecirctre ducirc qursquoagrave la formation de meacutethane par les boues stagnantplusieurs semaines il est eacutequivalent agrave celui traiteacute dans le cas des stockages de boues liquides

54 Reacuteception des matiegraveres de vidange et des graisses

Le risque est agrave traiter comme en 51

Note il est rappeleacute que tout eacutequipement noyeacute est par deacutefinition hors zone explosive mais ilfaut srsquoassurer qursquoil ne peut pas se retrouver en zone 2 (ou 1) Il est alors possible drsquoeacutetablirdes consignes drsquoexploitation pour eacuteviter la preacutesence de sources drsquoinflammation (moteurarrecircteacute pas de surface chaudehellip)Sinon lrsquoeacutequipement doit ecirctre preacutevu de cateacutegorie 3 (ou 2)

6 FILE EAU POTABLE

Neacuteant (absence de risque aucune laquo filiegravereraquo ATEX identifieacutee pour les traitements usuels eneau potable) Voir cependant le sect 7 si du CAP ou de lrsquoeacutethanol est utiliseacute

Station

3 m

Zone 1

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7 STOCKAGE DES REACTIFS LIES A LA FILE EAU

Il srsquoagit essentiellement du meacutethanol (parfois de lrsquoeacutethanol) ajouteacute agrave certains traitementsbiologiques

71 Deacutepotage du meacutethanol (ou de lrsquoeacutethanol)

Il se fait agrave la pompe (embarqueacutee sur le camion ou locale) ou gravitairement le deacutepotage agravelrsquoair comprimeacute est exclu sauf preacutecautions particuliegraveresIl est situeacute agrave lrsquoexteacuterieur Une zone 2 autour du point de deacutepotage est agrave consideacuterer dans unrayon de 3 m et le long de la zone de mouvement du flexibleCamion et tuyauteries sont agrave mettre agrave la terre et on eacutevitera toute eacutetincelle eacutelectrostatique quipourrait ecirctre eacutemise par le personnel Il sera interdit de fumer ou drsquoapporter une flamme

72 Zone de reacutecupeacuteration des deacutebordements et des fuites

Elle est situeacutee autour de la connexion du camion et est geacuteneacuteralement deacutelimiteacutee par un muretUne zone 2 de 3m de large sera deacutelimiteacutee tout autour (inteacuteresse par exemple les eacutequipementsdrsquoeacuteclairage)Le parking du camion lui-mecircme est eacutegalement en zone 2 sur 3 m autour du camion

Scheacutema 8 Vue de dessus de la zone de deacutepotage

73 Reacuteservoirs

Le classement du reacuteservoir du camion est preacutevu par la reacuteglementation ADR Accord europeacuteensur le transport international des marchandises par la routeLrsquointeacuterieur de la cuve de stockage est classeacutee en zone 0 Les alentours de lrsquoeacutevent sont agrave classeren zone 1 sur un rayon de 3 m

3 m Zone 2

Zone 23m Zone 2

camion

Reacuteservoirs

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74 Salle de pompage

Elle est agrave classer en zone 2 Lrsquoarmoire eacutelectrique sera implanteacutee agrave lrsquoexteacuterieur et un deacutetecteurde vapeurs de meacutethanol sera avantageusement placeacute dans le localElle comprend des eacuteleacutements tels que la pompe de transfert et les pompes de dosage dumeacutethanol Des eacuteleacutements mobiles tel qursquoune vanne sur les tuyauteries de dosage serontavantageusement implanteacutes dans cette zone Apregraves meacutelange avec le fluide agrave traiter lrsquoeffet dedilution situe lrsquoaval hors probleacutematique ATEX car en dessous de 5 de meacutethanol dans lrsquoeaulrsquoatmosphegravere situeacutee au-dessus du meacutelange nrsquoest plus inflammable

75 Charbon Actif (CAP et CAG) et polymegraveres en poudre

Outre son utilisation en Eau Potable le CAP est parfois utiliseacute en traitement des fumeacuteesdrsquoincineacuteration (incluant les deacuteriveacutes type sorbalite)Les preacuteconisations agrave respecter concernant le stockage et la manutention sont les mecircmes quecelle convenues pour une boue seacutecheacutee Attention cependant agrave lrsquoinertage par le CO2 en casdrsquoincendie il peut y avoir agrave haute tempeacuterature une reacuteaction entre le charbon et le CO2 etcreacuteation de CO toxique et explosif

A noter que les stockages de CAG (Charbon Actif en Grains) et de polymegravere sont proposeacuteshors zone ATEX (les 50 agrave 60gm3 de fines ne sont jamais atteints)Si le stockage de charbon actif est reacutealiseacute en silo une eacutetude particuliegravere sera reacutealiseacutee

8 FILE BOUE LIQUIDES ET PATEUSES DrsquoORIGINE ORGANIQUE

81 Stockage des boues liquides

Toutes les cuves de stockage de boue primaire ou secondaire (type eacutepaississeur) sontconcerneacutees par la reacuteflexionSont situeacutees hors zone

- les stockages ouverts agrave lrsquoatmosphegravere- les stockages aeacutereacutes (type flottateur)- tous les stockages ventileacutes (meacutecaniquement ou naturellement) dans les regravegles

de lrsquoart preacuteceacutedemment eacutevoqueacutees

Ne sont donc concerneacutes et agrave placer en zone 1 que les stockages confineacutes et non suffisammentventileacutes

82 Stockage des boues pacircteuses

Une enquecircte meneacutee par lrsquoADEME 1 montre une importante diminution de la matiegravereorganique apregraves quelques mois de stockage mecircme en preacutesence de chaux la production de

1 Wiart J amp all ldquo variation de la masse et de la composition des boues chauleacutees au cours drsquoun stockage prolongeacute avanteacutepandage en agriculture ldquo in TSM Ndeg9 sept 1997

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CH4 est donc certaine compte tenu des cineacutetiques lentes mais son importance est difficile agravepreacutevoir le fait que les boues soient stabiliseacutees ne permet donc pas agrave lui seul de deacutecider queleur stockage sera hors zoneIl est donc proposeacute que soient placeacutes hors zone les stockages de boues bien ventileacutes et enzone 1 les stockages de boues confineacutes et non suffisamment ventileacutes (que les boues soient ounon stabiliseacutees)La ventilation sera consideacutereacutee comme suffisante si agrave tout moment elle permet drsquoeacutevacuer plusde meacutethane qursquoil ne risque de srsquoen produire dans le stockage

83 Digesteur

Un classement en zone 2 de lrsquointeacuterieur du digesteur est proposeacute si les proceacutedures sont tellesqursquoil nrsquoy a preacutesence drsquoATEX que lors des phases de deacutemarrage et darrecirct

Une zone 1 sera deacutefinie (3 m par deacutefaut) au-dessus du toit du digesteur autour de la soupapede respiration (ici un minimum de 5m paraicirct neacutecessaire compte-tenu de la vitesse des gazdrsquoeacutechappement) au dessus des gazomegravetre et deacutesulfuriseur aux alentours des pots de purgeavec risque drsquoeacutechappement de gaz agrave lrsquoatmosphegravere autour du compresseur si le digesteur estbrasseacute au gaz ainsi que dans tout local fermeacute contenant ce type drsquoeacuteleacutement Il est agrave noter qursquounlocal fermeacute peut passer en zone 2 par une ventilation adapteacutee et une surveillance par descapteurs de meacutethaneIl est cependant agrave noter que le classement des zones autour des pots de purges deacutepend de laconfiguration de ceux-ci Lorsqursquoil y a preacutesence drsquoun joint hydraulique reacuteguliegraverementcontrocircleacute on est en zone 2 Srsquoil peut y avoir eacutechappement de gaz directement agrave lrsquoatmosphegravere(purge manuelle sur le pot de purge sans joint hydraulique) on se retrouve alors en zone 1aux alentours de ce type de pots

Le digesteur est eacutetanche a priori et le gaz de digestion a une densiteacute de lrsquoordre de celle delrsquoair ses alentours sont hors zones sauf cas particuliers ougrave des piquages de gaz sur les paroisdu digesteur pourraient entraicircner des fuites ce qui amegravene agrave des zones 2 prises de lrsquoordre de3m de rayon

84 Incineacuteration des boues pacircteuses

Dans la mesure ougrave il y a toujours preacutesence de flamme dans un incineacuterateur agrave boue celui cinrsquoest pas du mateacuteriel ATEXNote En cas drsquoalimentation par du gaz naturel ou du biogaz les reacuteglementations appliqueacutees pourles lignes drsquoalimentation sont les mecircmes que celles deacutefinies pour les combustibles eacutequivalentsutiliseacutes en chaudiegravereOn eacutetudiera la ventilation de telle faccedilon que les fuites de gaz possibles soient dilueacutees et oninstallera des deacutetecteurs de gaz secourus et doubleacutes (voir les reacuteglementations) Si laventilation la deacutetection et les seacutecuriteacutes ne sont pas sucircres il y aura matiegravere agrave eacutetablir des zones2 autour des points de fuite eacuteventuels (sphegravere de 3 megravetres de rayon par deacutefaut autour desjoints brides sur les canalisations)

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Les eacutelectrofiltres veacutehiculent des cendres non combustibles ils ne sont pas classeacutes en zoneATEX Si une deacutetection CO amont se deacuteclenche ou srsquoil y a fuite de gaz en amont leuralimentation est interrompue

85 OVH et pyrolyse

Cas speacutecifiques non traiteacutes dans le preacutesent document agrave examiner au cas par cas par lessocieacuteteacutes qui les preacutesentent

9 FILE BOUES SECHES

Ne sont concerneacutees dans ce paragraphe que les zones avec preacutesence de boues pouvant formerdes poussiegraveres deacutefinissant les zones 20 21 ou 22Sont donc exclues les zones stockant ou convoyant des boues seacutecheacutees granuleacutees deacutefineacutees agravemoins de 02 en poids et non friablesIl est neacutecessaire de tenir compte des deacutepocircts eacuteventuels de poussiegraveres et eacutetablir des consignesde nettoyage reacutegulier de ces deacutepocircts

91 Cas particulier des boues ni pacircteuses ni segraveches

Ce domaine est celui des boues dites laquo solides raquo au sens de lrsquoarrecircteacute du 8 janvier 1998 article12 cest-agrave-dire les boues deacuteshydrateacutees qui entreposeacutees sur une hauteur de 1 megravetre formentune pente eacutegale au moins agrave 30deg Ces boues sont segraveches en surface eacutemottables elles peuventcasser en morceaux de granulomeacutetrie grossiegravere mais ne tombent pas en poussiegraveres Le risqueATEX poussiegravere nrsquoest donc pas agrave consideacuterer En revanche certaines drsquoentre elles encorehumides et contenant de la matiegravere biodeacutegradable sont suceptibles drsquoeacutevoluer drsquoune faccedilonanaeacuterobie en profondeur Le risque ATEX gaz ne peut donc ecirctre theacuteoriquement eacutecarteacute Aussile stockage de ces boues sera-t-il consideacutereacute comme un stockage de boues pacircteuses (sect 82)

92 Stockage des boues segraveches

Rappel Le risque drsquoexplosion justifiant un classement en zone ATEX est lieacute agrave la preacutesence drsquouneatmosphegravere explosive agrave base drsquoun meacutelange air poussiegravere Concregravetement il faut avoirenviron 60 g de poussiegravere par m3 drsquoair pour atteindre un tel meacutelange potentiellement explosif(crsquoest lrsquoeacutequivalent drsquoune LIE drsquoun gaz on peut eacutegalement lrsquoappeler concentration minimaleexplosive)Srsquoil y a auto-eacutechauffement du CO peut apparaicirctre rendant lrsquoatmosphegravere explosive On passerdrsquoune zone de type 2 agrave une zone non classeacutee par la mise en place drsquoun deacutetecteur de COsensible agrave des teneurs tregraves faibles (domaine du ppm) avec assurance drsquoun fonctionnement sucircrde cette deacutetectionLe classement en zone 20 21 ou 22 est lieacute agrave la freacutequence de remplissage du silo de stockagequi va conditionner la dureacutee de preacutesence drsquoune atmosphegravere poussieacutereuse

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921 Stockages ouvertsLa manutention dans ces stockages par les engins creacutee des ATEX par soulegravevement de lapoussiegravere Il convient donc de classer en zone 22 le volume de stockage malgreacute lrsquoouverturevers lrsquoexteacuterieur car on ne peut ecirctre sucircr de lrsquoabsence de concentration supeacuterieure agrave la LIE

922 Stockages fermeacutes ou partiellement ouvertsA la diffeacuterence drsquoun stockage liquide ou pacircteux un stockage ouvert sur un seul cocircteacute peut fairelrsquoobjet drsquoun classement en zone car un meacutelange explosif peut ecirctre atteint dans lrsquoatmosphegravere(mecircme sans preacutesence drsquoun tas en fin de vidange par exemple)Le cas typique est le silo

Ciel du silo (ouvert ou fermeacute)

Quelles que soient les preacuteconisations prises le ciel du silo (donc le silo entier compte tenu desvariations de niveau dans celui ci) est agrave classer

- en zone 20 srsquoil y a alimentation freacutequente en boue segraveche lors de cette opeacuterationgeacuteneacuteralement discontinue un cocircne pulveacuterulent se forme agrave une concentration pouvantcorrespondre agrave la concentration critique

- en zone 22 srsquoil y a inertage du ciel- en zone 21 dans toute autre situation intermeacutediaire

extraction en bas de siloDans la manchette drsquoeacutevacuation et dans le cocircne de deacuteversement on se situe en zone 20 (saufventilation ad hoc) Une zone 22 sera aussi deacutefinie autour de la connexion et jusqursquoau sol

923 Convoyage des boues segravechesOn peut distinguer 2 types fondamentaux de convoyage fermeacute ou capoteacute

- le transporteur pneumatique zone 20 + tuyauterie PN10 (lrsquoexplosion drsquoun meacutelange depoussiegravere est toujours infeacuterieure agrave 10 bar)

- le transporteur meacutecanique zone 20 (type godets ouverts) ou 21 (par convoyeurs agrave visavec des boues refroidies) ou 22 (type compartimenteacute) selon les preacutecautions prises agravelrsquoinstar du ciel du silo La zone 20 se justifie en effet agrave cause de la zone dedeacutechargement du godet et du risque drsquoauto-eacutechauffement par friction des godets

En appliquant une deacutepression suffisante ou un inertage ces transporteurs pourront neacuteanmoinsecirctre classeacutes hors zone2suivant la fiabiliteacute de la ventilation ou de lrsquoinertageLes moteurs exteacuterieurs des appareils agrave moins de 2 m drsquoune ouverture sont agrave classer en zone22 hors zone au-delagrave

924 Ligne de seacutechage

seacutecheurDe nombreux types peuvent ecirctre reacutepertorieacutes Les seacutecheurs indirects preacutesentent moins derisque drsquoexplosion que les seacutecheurs directs en fonctionnement normal car il nrsquoy a pas de miseen suspension de la poussiegravere et lrsquoatmosphegravere est trop pauvre en O2 (elle est quasiment

2 voir le document de la CRAM Rhocircne-Alpes SP1059 de novembre 1997 laquo preacutevention des risques drsquoexplosionde poussiegraveres dans les installations de stockage de produits combustibles solides raquo page 4 notamment

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satureacutee en vapeur drsquoeau) il peut cependant exister un risque drsquoautoeacutechauffement et deproduction de CO dans les phases transitoires et en particulier durant lrsquoarrecirct pouvant ameneragrave une ATEX La preacutesence de ce risque est agrave eacutetudier dans chaque cas speacutecifiqueDans le cas de seacutecheur direct lrsquoexploitation normale ne conduit pas agrave une atmosphegravereexplosive dans le cas usuel de deacutefaut drsquooxygegravene (lt 8) dans le gaz transporteurLrsquoapproche est donc la mecircme que pour lrsquointeacuterieur du digesteur le combustible est preacutesent enabondance mais le comburant est rare ou absent (mais cela nrsquoexclue pas eacutevidemment lesrisques de pyrolyse)Lors des deacutemarrages et des arrecircts on peut se trouver en preacutesence drsquoune atmosphegraverepoussieacutereuse non suffisamment inerteacutee (deacutemarrage) et risquant de srsquoeacutechauffer (arrecirctprolongeacute) Il convient donc drsquoecirctre prudent et de classer en zone 22 tout ou partie du seacutecheurdirect et la partie aval du seacutecheur indirect des dispositions eacutetant prises pour eacuteviter la preacutesencedrsquoune ATEX au deacutemarrage et agrave larrecirctLors dun arrecirct intempestif le CO formeacute par lrsquoauto-eacutechauffement du produit reacutesiduel peut ecirctreagrave lrsquoorigine drsquoune explosion agrave lrsquoouverture du seacutecheur (retour drsquoexpeacuterience drsquoaccident) Il estneacutecessaire de bien traiter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute des seacutecheurs et de prendre des mesurestechniques etou organisationnelles pour ne pas classer en zone 2 et ne pas courir de risque

cyclone (seacuteparation particules gaz ndash vapeur) cyclo-filtre et filtre en sortie du seacutecheurLrsquointeacuterieur est proposeacute en zone 21 ainsi que lrsquoeacutecluse de soutirage de la poussiegravere segraveche Lecyclone doit ecirctre eacutequipeacute drsquoun eacutevent atmospheacuterique (eacutevacue la flamme agrave lrsquoatmosphegravere) ou drsquounsuppresseur drsquoexplosion qui eacutetouffe la flamme de lrsquoexplosionEvacuation de la poussiegravere sous eacutecluse voir classification des transporteurs mecircmedisposition (zone 20 en pneumatiquehellip)

925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri desparticules) et des granulateursbroyeurs

Ces eacutequipements sont agrave classer en zone 20Lrsquoinstallation sera eacutequipeacutee drsquoun eacutevent de toiture (clapet drsquoexplosion + dispositif eacutevacuant laflamme de lrsquoexplosion eacuteventuelle) A deacutefaut on installera un suppresseur drsquoexplosion

Note toutes les masses meacutetalliques doivent ecirctre agrave la terre et mises en eacutequipotentialiteacute

926 Treacutemie de stockage des finesLes preacuteconisations sont identiques agrave celles concernant le stockage en silo (donc zone 20) Lazone pourra ecirctre classeacutee en 21 ou 22 srsquoil y a mise en place drsquoun refroidissement drsquounesurveillance de CO avec inertage sur alarme gaz ou srsquoil y a inertage permanent

927 Local de seacutechageLrsquoexploitant doit se conformer agrave un nettoyage peacuteriodique de son installation pour eacuteviter toutdeacutepocirct de poussiegravere Dans ces conditions le local est hors zone agrave lrsquoexception drsquoune zone de2 m autour de la verticale des points de sortie de la poussiegravere ou autres ouvertures qui sera enzone 22 (mecircme approche que celle concernant les ouvertures sur les convoyeurs)

93 Compost

Dans le cas usuel drsquoun stockage exteacuterieur sur dalle ou casier trois cocircteacutes le compostage serahors zone le risque eacutetant plutocirct un risque incendie

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Il nrsquoy a pas de risque CH4 dans le cas du compostLe risque poussiegravere nrsquoest pas non plus preacutesent dans les cas usuels de compostage du fait dutaux drsquohumiditeacute important Si la concentration en poussiegraveres peut deacutepasser 60 gm3 on traitera le cas compost

comme celui drsquoune boue segraveche en tenant compte des possibiliteacutes eacuteventuelles drsquoauto-eacutechauffement lieacute au compostage

Si le stockage de compost est tregraves sec il y a un risque drsquoauto-eacutechauffement lieacute soit agravela tempeacuterature initiale du stockage soit agrave la tempeacuterature atteinte par fermentation et agravela taille du stockage Ce risque devra ecirctre eacutevalueacute et traiteacute

Les risques H2S et NH3 ne sont pas consideacutereacutes dans la mesure ougrave le risque du agrave leur toxiciteacuteaura imposeacute de les traiter bien avant qursquoils nrsquoaient atteint leur LIE

10 ELEMENTS PERIPHERIQUES

101 Chaufferies

La chaufferie est un local ougrave il y a preacutesence de flamme permanente et ougrave lorsqursquoil y adeacutetection gaz il y a arrecirct des eacutequipements La chaufferie sera conccedilue suivant les regravegles de lartde conception des chaufferies On pourra notamment se reacutefeacuterer par analogie agrave larrecircteacute 2910 declassement ICPE des installations de combustion supeacuterieures agrave 2 MwattsLes points de fuite eacuteventuelle de combustible font lobjet dun classement en zone 2 dont ladimension deacutepend de la pression du gaz dans la tuyauterie (voir annexe B)Si le local chaufferie est attenant agrave une zone 2 sa conception sera faite suivant lrsquoun des deuxscheacutemas suivants une ouverture sur la zone 2 ne se fera que par lrsquointermeacutediaire drsquoun sascontrocircleacute (ouverture des deux portes agrave la fois impossible ou interdite) et la prise drsquoair deventilation sera faite sur une zone non classeacutee

Entreacutee ventilation

cas 1les ouvertures du local se font surlhors zone le local est hors zone

cas 2 1 ou plusieurs ouvertures du local sefont sur une zone Sas obligatoire

Zone 2 Zone 2

Scheacutema 9 Scheacutema 10

1011 Cas de lrsquohuile thermiqueCrsquoest un liquide dont le point eacuteclair est tregraves haut A ce titre lrsquohuile thermique ne devrait pasecirctre prise en compte comme geacuteneacuterant une ATEX par contre lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute tiendracompte de la tempeacuterature des canalisations si celles-ci sont ameneacutees agrave recevoir des deacutepocircts depoussiegraveresSi le risque drsquoaeacuterosol ne peut pas ecirctre eacutecarteacute (fuite sous pression de lrsquohuile) il conviendra declasser en zone 2 les volumes atteints par ces aeacuterosols

Zone 2 Zone 2

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102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

Page 14: tt_eaux

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Incineacuteration Alimentation combustible CH4 fioulEvacuation des fumeacutees CO Divers (eacutequipements eacutelectrolytiques)Chargeur de batterie eacutelectrochlorateur H2

Risques lieacutes agrave la preacutesence de poudres organiquesCompostage Stockage du compost Compost pulveacuterulentStockage du coproduit Fines de sciureSeacutechageSeacutecheur Boue pulveacuterulenteStockage boue seacutecheacutee Boue pulveacuterulenteStockageStockages reacuteactifs pulveacuterulents CAPAutres stockages Polymegravere

(CAG )Traitement des fumeacutees filtre agrave manche CAP sorbalite

Le traduit lrsquoabsence de constatation de pheacutenomegravenes drsquoexplosion seuls des incendies onteacuteteacute rapporteacutes

Le risque CH4 est agrave geacuterer diffeacuteremment suivant la composition du biogaz qui le contient

4 CLASSEMENT ET DECLASSEMENT DES ZONES VENTILEES

Les cas usuels de zones ventileacutees sont repreacutesenteacutes ci-apregraves

Cas 1 ventilateur en zone ATEX Cas 2 ventilateur hors zone ATEX

Scheacutema 3 Scheacutema 4

Les zones marqueacutees zones 1 dans les scheacutemas ci-dessus peuvent eacutegalement ecirctre des zones 2

Zone 1

Zone1

dilution

Zone 1

Zone nonclasseacutee

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Regravegle de lrsquoart concernant la dilution Etre en deccedilagrave de la LIE du meacutethane qui est de 5 dans lrsquoair (CH4 repreacutesentant en geacuteneacuteralmoins de 50 du biogaz pauvre eacutemis) dans la plupart des cas une dilution de 20 estsuffisante pour sortir du risque drsquoexplosion mecircme en partant de meacutethane purLorsque le deacutebit de gaz explosible est connu il est possible en fonction de la sucircreteacute defonctionnement de la ventilation de deacuteclasser la zone 1 en zone 2 (ventilation permettant enfonctionnement normal de passer en dessous de la LIE) ou en zone non classeacutee si laventilation est en plus secourue par une ventilation annexe et sur le secours eacutelectriquehellip)Il est par ailleurs rappeleacute que CH4 agrave la diffeacuterence drsquoH2S est pratiquement insoluble danslrsquoeau qursquoil nrsquoest donc pas susceptible drsquoecirctre relargueacute par strippage la seule possibiliteacute derelargage massif est donc lieacutee agrave une production biologique anaeacuterobie selon une cineacutetique lente(un stockage court de quelques jours nrsquoa pas le temps drsquoenclencher massivement lameacutethanogeacutenegravese)La position des deacutetecteurs de meacutethane et des piquages de ventilation doit tenir compte de ladensiteacute du biogaz consideacutereacute par rapport agrave lrsquoair

5 FILE EAU USEE

51 Chambre darriveacutee

Lrsquointeacuterieur jusqursquoau premier joint hydraulique sera classeacute en ZONE 1 en ventilation naturelleusuelle du fait de la possibiliteacute drsquoarriveacutee inopineacutee de bulles de meacutethane ou drsquoautres produitsde combustion accidentellement rejeteacutes aux eacutegouts

Un joint hydraulique devra toujours interdire la communication directe entre le ciel gazeux dureacuteseau et la station Lrsquoeacutetancheacuteiteacute du joint sera surveilleacuteeLe classement ATEX des ouvrages attenants devra ecirctre eacutetudieacute en fonction du risque depassage du meacutethane dans ces ouvragesLes scheacutemas suivants preacutesentent les diffeacuterentes possibiliteacutes de chambres drsquoarriveacutee

Scheacutema 5

Scheacutema 6

Zone 1 Station

StationZone 1

3 m

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Scheacutema 7

Le risque darriveacutee dhydrocarbures en grande quantiteacute est agrave eacutetudier speacutecifiquement sil existe(deacutetection by pass)

Reacuteseau drsquoextraction lrsquointeacuterieur de la tuyauterie et du ventilateur est en zone 1 jusqursquoagravedilution agrave lrsquoatmosphegravere ou avec un autre courant drsquoair pollueacute non explosif agrave traiter sur ladeacutesodorisation (effet important de dilution) Le reacuteseau de ventilation aval est hors zone

52 Postes du traitement de lrsquoeau en aval

Les dispositions preacuteceacutedentes permettent de consideacuterer hors zone tout le reste de la file eau

Note en cas de meacutethanisation drsquoeffluents de type industriel tregraves concentreacutes en DCO lemeacutethaniseur sera classeacute en zone comme un digesteur agrave boue

53 Stockage couvert des eaux brutes exceacutedentaires

Le problegraveme potentiel tient agrave la non maicirctrise du temps de seacutejour dans le systegravemeLe risque gaz eacuteventuel ne peut ecirctre ducirc qursquoagrave la formation de meacutethane par les boues stagnantplusieurs semaines il est eacutequivalent agrave celui traiteacute dans le cas des stockages de boues liquides

54 Reacuteception des matiegraveres de vidange et des graisses

Le risque est agrave traiter comme en 51

Note il est rappeleacute que tout eacutequipement noyeacute est par deacutefinition hors zone explosive mais ilfaut srsquoassurer qursquoil ne peut pas se retrouver en zone 2 (ou 1) Il est alors possible drsquoeacutetablirdes consignes drsquoexploitation pour eacuteviter la preacutesence de sources drsquoinflammation (moteurarrecircteacute pas de surface chaudehellip)Sinon lrsquoeacutequipement doit ecirctre preacutevu de cateacutegorie 3 (ou 2)

6 FILE EAU POTABLE

Neacuteant (absence de risque aucune laquo filiegravereraquo ATEX identifieacutee pour les traitements usuels eneau potable) Voir cependant le sect 7 si du CAP ou de lrsquoeacutethanol est utiliseacute

Station

3 m

Zone 1

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7 STOCKAGE DES REACTIFS LIES A LA FILE EAU

Il srsquoagit essentiellement du meacutethanol (parfois de lrsquoeacutethanol) ajouteacute agrave certains traitementsbiologiques

71 Deacutepotage du meacutethanol (ou de lrsquoeacutethanol)

Il se fait agrave la pompe (embarqueacutee sur le camion ou locale) ou gravitairement le deacutepotage agravelrsquoair comprimeacute est exclu sauf preacutecautions particuliegraveresIl est situeacute agrave lrsquoexteacuterieur Une zone 2 autour du point de deacutepotage est agrave consideacuterer dans unrayon de 3 m et le long de la zone de mouvement du flexibleCamion et tuyauteries sont agrave mettre agrave la terre et on eacutevitera toute eacutetincelle eacutelectrostatique quipourrait ecirctre eacutemise par le personnel Il sera interdit de fumer ou drsquoapporter une flamme

72 Zone de reacutecupeacuteration des deacutebordements et des fuites

Elle est situeacutee autour de la connexion du camion et est geacuteneacuteralement deacutelimiteacutee par un muretUne zone 2 de 3m de large sera deacutelimiteacutee tout autour (inteacuteresse par exemple les eacutequipementsdrsquoeacuteclairage)Le parking du camion lui-mecircme est eacutegalement en zone 2 sur 3 m autour du camion

Scheacutema 8 Vue de dessus de la zone de deacutepotage

73 Reacuteservoirs

Le classement du reacuteservoir du camion est preacutevu par la reacuteglementation ADR Accord europeacuteensur le transport international des marchandises par la routeLrsquointeacuterieur de la cuve de stockage est classeacutee en zone 0 Les alentours de lrsquoeacutevent sont agrave classeren zone 1 sur un rayon de 3 m

3 m Zone 2

Zone 23m Zone 2

camion

Reacuteservoirs

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74 Salle de pompage

Elle est agrave classer en zone 2 Lrsquoarmoire eacutelectrique sera implanteacutee agrave lrsquoexteacuterieur et un deacutetecteurde vapeurs de meacutethanol sera avantageusement placeacute dans le localElle comprend des eacuteleacutements tels que la pompe de transfert et les pompes de dosage dumeacutethanol Des eacuteleacutements mobiles tel qursquoune vanne sur les tuyauteries de dosage serontavantageusement implanteacutes dans cette zone Apregraves meacutelange avec le fluide agrave traiter lrsquoeffet dedilution situe lrsquoaval hors probleacutematique ATEX car en dessous de 5 de meacutethanol dans lrsquoeaulrsquoatmosphegravere situeacutee au-dessus du meacutelange nrsquoest plus inflammable

75 Charbon Actif (CAP et CAG) et polymegraveres en poudre

Outre son utilisation en Eau Potable le CAP est parfois utiliseacute en traitement des fumeacuteesdrsquoincineacuteration (incluant les deacuteriveacutes type sorbalite)Les preacuteconisations agrave respecter concernant le stockage et la manutention sont les mecircmes quecelle convenues pour une boue seacutecheacutee Attention cependant agrave lrsquoinertage par le CO2 en casdrsquoincendie il peut y avoir agrave haute tempeacuterature une reacuteaction entre le charbon et le CO2 etcreacuteation de CO toxique et explosif

A noter que les stockages de CAG (Charbon Actif en Grains) et de polymegravere sont proposeacuteshors zone ATEX (les 50 agrave 60gm3 de fines ne sont jamais atteints)Si le stockage de charbon actif est reacutealiseacute en silo une eacutetude particuliegravere sera reacutealiseacutee

8 FILE BOUE LIQUIDES ET PATEUSES DrsquoORIGINE ORGANIQUE

81 Stockage des boues liquides

Toutes les cuves de stockage de boue primaire ou secondaire (type eacutepaississeur) sontconcerneacutees par la reacuteflexionSont situeacutees hors zone

- les stockages ouverts agrave lrsquoatmosphegravere- les stockages aeacutereacutes (type flottateur)- tous les stockages ventileacutes (meacutecaniquement ou naturellement) dans les regravegles

de lrsquoart preacuteceacutedemment eacutevoqueacutees

Ne sont donc concerneacutes et agrave placer en zone 1 que les stockages confineacutes et non suffisammentventileacutes

82 Stockage des boues pacircteuses

Une enquecircte meneacutee par lrsquoADEME 1 montre une importante diminution de la matiegravereorganique apregraves quelques mois de stockage mecircme en preacutesence de chaux la production de

1 Wiart J amp all ldquo variation de la masse et de la composition des boues chauleacutees au cours drsquoun stockage prolongeacute avanteacutepandage en agriculture ldquo in TSM Ndeg9 sept 1997

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CH4 est donc certaine compte tenu des cineacutetiques lentes mais son importance est difficile agravepreacutevoir le fait que les boues soient stabiliseacutees ne permet donc pas agrave lui seul de deacutecider queleur stockage sera hors zoneIl est donc proposeacute que soient placeacutes hors zone les stockages de boues bien ventileacutes et enzone 1 les stockages de boues confineacutes et non suffisamment ventileacutes (que les boues soient ounon stabiliseacutees)La ventilation sera consideacutereacutee comme suffisante si agrave tout moment elle permet drsquoeacutevacuer plusde meacutethane qursquoil ne risque de srsquoen produire dans le stockage

83 Digesteur

Un classement en zone 2 de lrsquointeacuterieur du digesteur est proposeacute si les proceacutedures sont tellesqursquoil nrsquoy a preacutesence drsquoATEX que lors des phases de deacutemarrage et darrecirct

Une zone 1 sera deacutefinie (3 m par deacutefaut) au-dessus du toit du digesteur autour de la soupapede respiration (ici un minimum de 5m paraicirct neacutecessaire compte-tenu de la vitesse des gazdrsquoeacutechappement) au dessus des gazomegravetre et deacutesulfuriseur aux alentours des pots de purgeavec risque drsquoeacutechappement de gaz agrave lrsquoatmosphegravere autour du compresseur si le digesteur estbrasseacute au gaz ainsi que dans tout local fermeacute contenant ce type drsquoeacuteleacutement Il est agrave noter qursquounlocal fermeacute peut passer en zone 2 par une ventilation adapteacutee et une surveillance par descapteurs de meacutethaneIl est cependant agrave noter que le classement des zones autour des pots de purges deacutepend de laconfiguration de ceux-ci Lorsqursquoil y a preacutesence drsquoun joint hydraulique reacuteguliegraverementcontrocircleacute on est en zone 2 Srsquoil peut y avoir eacutechappement de gaz directement agrave lrsquoatmosphegravere(purge manuelle sur le pot de purge sans joint hydraulique) on se retrouve alors en zone 1aux alentours de ce type de pots

Le digesteur est eacutetanche a priori et le gaz de digestion a une densiteacute de lrsquoordre de celle delrsquoair ses alentours sont hors zones sauf cas particuliers ougrave des piquages de gaz sur les paroisdu digesteur pourraient entraicircner des fuites ce qui amegravene agrave des zones 2 prises de lrsquoordre de3m de rayon

84 Incineacuteration des boues pacircteuses

Dans la mesure ougrave il y a toujours preacutesence de flamme dans un incineacuterateur agrave boue celui cinrsquoest pas du mateacuteriel ATEXNote En cas drsquoalimentation par du gaz naturel ou du biogaz les reacuteglementations appliqueacutees pourles lignes drsquoalimentation sont les mecircmes que celles deacutefinies pour les combustibles eacutequivalentsutiliseacutes en chaudiegravereOn eacutetudiera la ventilation de telle faccedilon que les fuites de gaz possibles soient dilueacutees et oninstallera des deacutetecteurs de gaz secourus et doubleacutes (voir les reacuteglementations) Si laventilation la deacutetection et les seacutecuriteacutes ne sont pas sucircres il y aura matiegravere agrave eacutetablir des zones2 autour des points de fuite eacuteventuels (sphegravere de 3 megravetres de rayon par deacutefaut autour desjoints brides sur les canalisations)

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Les eacutelectrofiltres veacutehiculent des cendres non combustibles ils ne sont pas classeacutes en zoneATEX Si une deacutetection CO amont se deacuteclenche ou srsquoil y a fuite de gaz en amont leuralimentation est interrompue

85 OVH et pyrolyse

Cas speacutecifiques non traiteacutes dans le preacutesent document agrave examiner au cas par cas par lessocieacuteteacutes qui les preacutesentent

9 FILE BOUES SECHES

Ne sont concerneacutees dans ce paragraphe que les zones avec preacutesence de boues pouvant formerdes poussiegraveres deacutefinissant les zones 20 21 ou 22Sont donc exclues les zones stockant ou convoyant des boues seacutecheacutees granuleacutees deacutefineacutees agravemoins de 02 en poids et non friablesIl est neacutecessaire de tenir compte des deacutepocircts eacuteventuels de poussiegraveres et eacutetablir des consignesde nettoyage reacutegulier de ces deacutepocircts

91 Cas particulier des boues ni pacircteuses ni segraveches

Ce domaine est celui des boues dites laquo solides raquo au sens de lrsquoarrecircteacute du 8 janvier 1998 article12 cest-agrave-dire les boues deacuteshydrateacutees qui entreposeacutees sur une hauteur de 1 megravetre formentune pente eacutegale au moins agrave 30deg Ces boues sont segraveches en surface eacutemottables elles peuventcasser en morceaux de granulomeacutetrie grossiegravere mais ne tombent pas en poussiegraveres Le risqueATEX poussiegravere nrsquoest donc pas agrave consideacuterer En revanche certaines drsquoentre elles encorehumides et contenant de la matiegravere biodeacutegradable sont suceptibles drsquoeacutevoluer drsquoune faccedilonanaeacuterobie en profondeur Le risque ATEX gaz ne peut donc ecirctre theacuteoriquement eacutecarteacute Aussile stockage de ces boues sera-t-il consideacutereacute comme un stockage de boues pacircteuses (sect 82)

92 Stockage des boues segraveches

Rappel Le risque drsquoexplosion justifiant un classement en zone ATEX est lieacute agrave la preacutesence drsquouneatmosphegravere explosive agrave base drsquoun meacutelange air poussiegravere Concregravetement il faut avoirenviron 60 g de poussiegravere par m3 drsquoair pour atteindre un tel meacutelange potentiellement explosif(crsquoest lrsquoeacutequivalent drsquoune LIE drsquoun gaz on peut eacutegalement lrsquoappeler concentration minimaleexplosive)Srsquoil y a auto-eacutechauffement du CO peut apparaicirctre rendant lrsquoatmosphegravere explosive On passerdrsquoune zone de type 2 agrave une zone non classeacutee par la mise en place drsquoun deacutetecteur de COsensible agrave des teneurs tregraves faibles (domaine du ppm) avec assurance drsquoun fonctionnement sucircrde cette deacutetectionLe classement en zone 20 21 ou 22 est lieacute agrave la freacutequence de remplissage du silo de stockagequi va conditionner la dureacutee de preacutesence drsquoune atmosphegravere poussieacutereuse

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921 Stockages ouvertsLa manutention dans ces stockages par les engins creacutee des ATEX par soulegravevement de lapoussiegravere Il convient donc de classer en zone 22 le volume de stockage malgreacute lrsquoouverturevers lrsquoexteacuterieur car on ne peut ecirctre sucircr de lrsquoabsence de concentration supeacuterieure agrave la LIE

922 Stockages fermeacutes ou partiellement ouvertsA la diffeacuterence drsquoun stockage liquide ou pacircteux un stockage ouvert sur un seul cocircteacute peut fairelrsquoobjet drsquoun classement en zone car un meacutelange explosif peut ecirctre atteint dans lrsquoatmosphegravere(mecircme sans preacutesence drsquoun tas en fin de vidange par exemple)Le cas typique est le silo

Ciel du silo (ouvert ou fermeacute)

Quelles que soient les preacuteconisations prises le ciel du silo (donc le silo entier compte tenu desvariations de niveau dans celui ci) est agrave classer

- en zone 20 srsquoil y a alimentation freacutequente en boue segraveche lors de cette opeacuterationgeacuteneacuteralement discontinue un cocircne pulveacuterulent se forme agrave une concentration pouvantcorrespondre agrave la concentration critique

- en zone 22 srsquoil y a inertage du ciel- en zone 21 dans toute autre situation intermeacutediaire

extraction en bas de siloDans la manchette drsquoeacutevacuation et dans le cocircne de deacuteversement on se situe en zone 20 (saufventilation ad hoc) Une zone 22 sera aussi deacutefinie autour de la connexion et jusqursquoau sol

923 Convoyage des boues segravechesOn peut distinguer 2 types fondamentaux de convoyage fermeacute ou capoteacute

- le transporteur pneumatique zone 20 + tuyauterie PN10 (lrsquoexplosion drsquoun meacutelange depoussiegravere est toujours infeacuterieure agrave 10 bar)

- le transporteur meacutecanique zone 20 (type godets ouverts) ou 21 (par convoyeurs agrave visavec des boues refroidies) ou 22 (type compartimenteacute) selon les preacutecautions prises agravelrsquoinstar du ciel du silo La zone 20 se justifie en effet agrave cause de la zone dedeacutechargement du godet et du risque drsquoauto-eacutechauffement par friction des godets

En appliquant une deacutepression suffisante ou un inertage ces transporteurs pourront neacuteanmoinsecirctre classeacutes hors zone2suivant la fiabiliteacute de la ventilation ou de lrsquoinertageLes moteurs exteacuterieurs des appareils agrave moins de 2 m drsquoune ouverture sont agrave classer en zone22 hors zone au-delagrave

924 Ligne de seacutechage

seacutecheurDe nombreux types peuvent ecirctre reacutepertorieacutes Les seacutecheurs indirects preacutesentent moins derisque drsquoexplosion que les seacutecheurs directs en fonctionnement normal car il nrsquoy a pas de miseen suspension de la poussiegravere et lrsquoatmosphegravere est trop pauvre en O2 (elle est quasiment

2 voir le document de la CRAM Rhocircne-Alpes SP1059 de novembre 1997 laquo preacutevention des risques drsquoexplosionde poussiegraveres dans les installations de stockage de produits combustibles solides raquo page 4 notamment

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satureacutee en vapeur drsquoeau) il peut cependant exister un risque drsquoautoeacutechauffement et deproduction de CO dans les phases transitoires et en particulier durant lrsquoarrecirct pouvant ameneragrave une ATEX La preacutesence de ce risque est agrave eacutetudier dans chaque cas speacutecifiqueDans le cas de seacutecheur direct lrsquoexploitation normale ne conduit pas agrave une atmosphegravereexplosive dans le cas usuel de deacutefaut drsquooxygegravene (lt 8) dans le gaz transporteurLrsquoapproche est donc la mecircme que pour lrsquointeacuterieur du digesteur le combustible est preacutesent enabondance mais le comburant est rare ou absent (mais cela nrsquoexclue pas eacutevidemment lesrisques de pyrolyse)Lors des deacutemarrages et des arrecircts on peut se trouver en preacutesence drsquoune atmosphegraverepoussieacutereuse non suffisamment inerteacutee (deacutemarrage) et risquant de srsquoeacutechauffer (arrecirctprolongeacute) Il convient donc drsquoecirctre prudent et de classer en zone 22 tout ou partie du seacutecheurdirect et la partie aval du seacutecheur indirect des dispositions eacutetant prises pour eacuteviter la preacutesencedrsquoune ATEX au deacutemarrage et agrave larrecirctLors dun arrecirct intempestif le CO formeacute par lrsquoauto-eacutechauffement du produit reacutesiduel peut ecirctreagrave lrsquoorigine drsquoune explosion agrave lrsquoouverture du seacutecheur (retour drsquoexpeacuterience drsquoaccident) Il estneacutecessaire de bien traiter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute des seacutecheurs et de prendre des mesurestechniques etou organisationnelles pour ne pas classer en zone 2 et ne pas courir de risque

cyclone (seacuteparation particules gaz ndash vapeur) cyclo-filtre et filtre en sortie du seacutecheurLrsquointeacuterieur est proposeacute en zone 21 ainsi que lrsquoeacutecluse de soutirage de la poussiegravere segraveche Lecyclone doit ecirctre eacutequipeacute drsquoun eacutevent atmospheacuterique (eacutevacue la flamme agrave lrsquoatmosphegravere) ou drsquounsuppresseur drsquoexplosion qui eacutetouffe la flamme de lrsquoexplosionEvacuation de la poussiegravere sous eacutecluse voir classification des transporteurs mecircmedisposition (zone 20 en pneumatiquehellip)

925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri desparticules) et des granulateursbroyeurs

Ces eacutequipements sont agrave classer en zone 20Lrsquoinstallation sera eacutequipeacutee drsquoun eacutevent de toiture (clapet drsquoexplosion + dispositif eacutevacuant laflamme de lrsquoexplosion eacuteventuelle) A deacutefaut on installera un suppresseur drsquoexplosion

Note toutes les masses meacutetalliques doivent ecirctre agrave la terre et mises en eacutequipotentialiteacute

926 Treacutemie de stockage des finesLes preacuteconisations sont identiques agrave celles concernant le stockage en silo (donc zone 20) Lazone pourra ecirctre classeacutee en 21 ou 22 srsquoil y a mise en place drsquoun refroidissement drsquounesurveillance de CO avec inertage sur alarme gaz ou srsquoil y a inertage permanent

927 Local de seacutechageLrsquoexploitant doit se conformer agrave un nettoyage peacuteriodique de son installation pour eacuteviter toutdeacutepocirct de poussiegravere Dans ces conditions le local est hors zone agrave lrsquoexception drsquoune zone de2 m autour de la verticale des points de sortie de la poussiegravere ou autres ouvertures qui sera enzone 22 (mecircme approche que celle concernant les ouvertures sur les convoyeurs)

93 Compost

Dans le cas usuel drsquoun stockage exteacuterieur sur dalle ou casier trois cocircteacutes le compostage serahors zone le risque eacutetant plutocirct un risque incendie

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Il nrsquoy a pas de risque CH4 dans le cas du compostLe risque poussiegravere nrsquoest pas non plus preacutesent dans les cas usuels de compostage du fait dutaux drsquohumiditeacute important Si la concentration en poussiegraveres peut deacutepasser 60 gm3 on traitera le cas compost

comme celui drsquoune boue segraveche en tenant compte des possibiliteacutes eacuteventuelles drsquoauto-eacutechauffement lieacute au compostage

Si le stockage de compost est tregraves sec il y a un risque drsquoauto-eacutechauffement lieacute soit agravela tempeacuterature initiale du stockage soit agrave la tempeacuterature atteinte par fermentation et agravela taille du stockage Ce risque devra ecirctre eacutevalueacute et traiteacute

Les risques H2S et NH3 ne sont pas consideacutereacutes dans la mesure ougrave le risque du agrave leur toxiciteacuteaura imposeacute de les traiter bien avant qursquoils nrsquoaient atteint leur LIE

10 ELEMENTS PERIPHERIQUES

101 Chaufferies

La chaufferie est un local ougrave il y a preacutesence de flamme permanente et ougrave lorsqursquoil y adeacutetection gaz il y a arrecirct des eacutequipements La chaufferie sera conccedilue suivant les regravegles de lartde conception des chaufferies On pourra notamment se reacutefeacuterer par analogie agrave larrecircteacute 2910 declassement ICPE des installations de combustion supeacuterieures agrave 2 MwattsLes points de fuite eacuteventuelle de combustible font lobjet dun classement en zone 2 dont ladimension deacutepend de la pression du gaz dans la tuyauterie (voir annexe B)Si le local chaufferie est attenant agrave une zone 2 sa conception sera faite suivant lrsquoun des deuxscheacutemas suivants une ouverture sur la zone 2 ne se fera que par lrsquointermeacutediaire drsquoun sascontrocircleacute (ouverture des deux portes agrave la fois impossible ou interdite) et la prise drsquoair deventilation sera faite sur une zone non classeacutee

Entreacutee ventilation

cas 1les ouvertures du local se font surlhors zone le local est hors zone

cas 2 1 ou plusieurs ouvertures du local sefont sur une zone Sas obligatoire

Zone 2 Zone 2

Scheacutema 9 Scheacutema 10

1011 Cas de lrsquohuile thermiqueCrsquoest un liquide dont le point eacuteclair est tregraves haut A ce titre lrsquohuile thermique ne devrait pasecirctre prise en compte comme geacuteneacuterant une ATEX par contre lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute tiendracompte de la tempeacuterature des canalisations si celles-ci sont ameneacutees agrave recevoir des deacutepocircts depoussiegraveresSi le risque drsquoaeacuterosol ne peut pas ecirctre eacutecarteacute (fuite sous pression de lrsquohuile) il conviendra declasser en zone 2 les volumes atteints par ces aeacuterosols

Zone 2 Zone 2

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102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

Page 15: tt_eaux

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Regravegle de lrsquoart concernant la dilution Etre en deccedilagrave de la LIE du meacutethane qui est de 5 dans lrsquoair (CH4 repreacutesentant en geacuteneacuteralmoins de 50 du biogaz pauvre eacutemis) dans la plupart des cas une dilution de 20 estsuffisante pour sortir du risque drsquoexplosion mecircme en partant de meacutethane purLorsque le deacutebit de gaz explosible est connu il est possible en fonction de la sucircreteacute defonctionnement de la ventilation de deacuteclasser la zone 1 en zone 2 (ventilation permettant enfonctionnement normal de passer en dessous de la LIE) ou en zone non classeacutee si laventilation est en plus secourue par une ventilation annexe et sur le secours eacutelectriquehellip)Il est par ailleurs rappeleacute que CH4 agrave la diffeacuterence drsquoH2S est pratiquement insoluble danslrsquoeau qursquoil nrsquoest donc pas susceptible drsquoecirctre relargueacute par strippage la seule possibiliteacute derelargage massif est donc lieacutee agrave une production biologique anaeacuterobie selon une cineacutetique lente(un stockage court de quelques jours nrsquoa pas le temps drsquoenclencher massivement lameacutethanogeacutenegravese)La position des deacutetecteurs de meacutethane et des piquages de ventilation doit tenir compte de ladensiteacute du biogaz consideacutereacute par rapport agrave lrsquoair

5 FILE EAU USEE

51 Chambre darriveacutee

Lrsquointeacuterieur jusqursquoau premier joint hydraulique sera classeacute en ZONE 1 en ventilation naturelleusuelle du fait de la possibiliteacute drsquoarriveacutee inopineacutee de bulles de meacutethane ou drsquoautres produitsde combustion accidentellement rejeteacutes aux eacutegouts

Un joint hydraulique devra toujours interdire la communication directe entre le ciel gazeux dureacuteseau et la station Lrsquoeacutetancheacuteiteacute du joint sera surveilleacuteeLe classement ATEX des ouvrages attenants devra ecirctre eacutetudieacute en fonction du risque depassage du meacutethane dans ces ouvragesLes scheacutemas suivants preacutesentent les diffeacuterentes possibiliteacutes de chambres drsquoarriveacutee

Scheacutema 5

Scheacutema 6

Zone 1 Station

StationZone 1

3 m

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Scheacutema 7

Le risque darriveacutee dhydrocarbures en grande quantiteacute est agrave eacutetudier speacutecifiquement sil existe(deacutetection by pass)

Reacuteseau drsquoextraction lrsquointeacuterieur de la tuyauterie et du ventilateur est en zone 1 jusqursquoagravedilution agrave lrsquoatmosphegravere ou avec un autre courant drsquoair pollueacute non explosif agrave traiter sur ladeacutesodorisation (effet important de dilution) Le reacuteseau de ventilation aval est hors zone

52 Postes du traitement de lrsquoeau en aval

Les dispositions preacuteceacutedentes permettent de consideacuterer hors zone tout le reste de la file eau

Note en cas de meacutethanisation drsquoeffluents de type industriel tregraves concentreacutes en DCO lemeacutethaniseur sera classeacute en zone comme un digesteur agrave boue

53 Stockage couvert des eaux brutes exceacutedentaires

Le problegraveme potentiel tient agrave la non maicirctrise du temps de seacutejour dans le systegravemeLe risque gaz eacuteventuel ne peut ecirctre ducirc qursquoagrave la formation de meacutethane par les boues stagnantplusieurs semaines il est eacutequivalent agrave celui traiteacute dans le cas des stockages de boues liquides

54 Reacuteception des matiegraveres de vidange et des graisses

Le risque est agrave traiter comme en 51

Note il est rappeleacute que tout eacutequipement noyeacute est par deacutefinition hors zone explosive mais ilfaut srsquoassurer qursquoil ne peut pas se retrouver en zone 2 (ou 1) Il est alors possible drsquoeacutetablirdes consignes drsquoexploitation pour eacuteviter la preacutesence de sources drsquoinflammation (moteurarrecircteacute pas de surface chaudehellip)Sinon lrsquoeacutequipement doit ecirctre preacutevu de cateacutegorie 3 (ou 2)

6 FILE EAU POTABLE

Neacuteant (absence de risque aucune laquo filiegravereraquo ATEX identifieacutee pour les traitements usuels eneau potable) Voir cependant le sect 7 si du CAP ou de lrsquoeacutethanol est utiliseacute

Station

3 m

Zone 1

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7 STOCKAGE DES REACTIFS LIES A LA FILE EAU

Il srsquoagit essentiellement du meacutethanol (parfois de lrsquoeacutethanol) ajouteacute agrave certains traitementsbiologiques

71 Deacutepotage du meacutethanol (ou de lrsquoeacutethanol)

Il se fait agrave la pompe (embarqueacutee sur le camion ou locale) ou gravitairement le deacutepotage agravelrsquoair comprimeacute est exclu sauf preacutecautions particuliegraveresIl est situeacute agrave lrsquoexteacuterieur Une zone 2 autour du point de deacutepotage est agrave consideacuterer dans unrayon de 3 m et le long de la zone de mouvement du flexibleCamion et tuyauteries sont agrave mettre agrave la terre et on eacutevitera toute eacutetincelle eacutelectrostatique quipourrait ecirctre eacutemise par le personnel Il sera interdit de fumer ou drsquoapporter une flamme

72 Zone de reacutecupeacuteration des deacutebordements et des fuites

Elle est situeacutee autour de la connexion du camion et est geacuteneacuteralement deacutelimiteacutee par un muretUne zone 2 de 3m de large sera deacutelimiteacutee tout autour (inteacuteresse par exemple les eacutequipementsdrsquoeacuteclairage)Le parking du camion lui-mecircme est eacutegalement en zone 2 sur 3 m autour du camion

Scheacutema 8 Vue de dessus de la zone de deacutepotage

73 Reacuteservoirs

Le classement du reacuteservoir du camion est preacutevu par la reacuteglementation ADR Accord europeacuteensur le transport international des marchandises par la routeLrsquointeacuterieur de la cuve de stockage est classeacutee en zone 0 Les alentours de lrsquoeacutevent sont agrave classeren zone 1 sur un rayon de 3 m

3 m Zone 2

Zone 23m Zone 2

camion

Reacuteservoirs

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74 Salle de pompage

Elle est agrave classer en zone 2 Lrsquoarmoire eacutelectrique sera implanteacutee agrave lrsquoexteacuterieur et un deacutetecteurde vapeurs de meacutethanol sera avantageusement placeacute dans le localElle comprend des eacuteleacutements tels que la pompe de transfert et les pompes de dosage dumeacutethanol Des eacuteleacutements mobiles tel qursquoune vanne sur les tuyauteries de dosage serontavantageusement implanteacutes dans cette zone Apregraves meacutelange avec le fluide agrave traiter lrsquoeffet dedilution situe lrsquoaval hors probleacutematique ATEX car en dessous de 5 de meacutethanol dans lrsquoeaulrsquoatmosphegravere situeacutee au-dessus du meacutelange nrsquoest plus inflammable

75 Charbon Actif (CAP et CAG) et polymegraveres en poudre

Outre son utilisation en Eau Potable le CAP est parfois utiliseacute en traitement des fumeacuteesdrsquoincineacuteration (incluant les deacuteriveacutes type sorbalite)Les preacuteconisations agrave respecter concernant le stockage et la manutention sont les mecircmes quecelle convenues pour une boue seacutecheacutee Attention cependant agrave lrsquoinertage par le CO2 en casdrsquoincendie il peut y avoir agrave haute tempeacuterature une reacuteaction entre le charbon et le CO2 etcreacuteation de CO toxique et explosif

A noter que les stockages de CAG (Charbon Actif en Grains) et de polymegravere sont proposeacuteshors zone ATEX (les 50 agrave 60gm3 de fines ne sont jamais atteints)Si le stockage de charbon actif est reacutealiseacute en silo une eacutetude particuliegravere sera reacutealiseacutee

8 FILE BOUE LIQUIDES ET PATEUSES DrsquoORIGINE ORGANIQUE

81 Stockage des boues liquides

Toutes les cuves de stockage de boue primaire ou secondaire (type eacutepaississeur) sontconcerneacutees par la reacuteflexionSont situeacutees hors zone

- les stockages ouverts agrave lrsquoatmosphegravere- les stockages aeacutereacutes (type flottateur)- tous les stockages ventileacutes (meacutecaniquement ou naturellement) dans les regravegles

de lrsquoart preacuteceacutedemment eacutevoqueacutees

Ne sont donc concerneacutes et agrave placer en zone 1 que les stockages confineacutes et non suffisammentventileacutes

82 Stockage des boues pacircteuses

Une enquecircte meneacutee par lrsquoADEME 1 montre une importante diminution de la matiegravereorganique apregraves quelques mois de stockage mecircme en preacutesence de chaux la production de

1 Wiart J amp all ldquo variation de la masse et de la composition des boues chauleacutees au cours drsquoun stockage prolongeacute avanteacutepandage en agriculture ldquo in TSM Ndeg9 sept 1997

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CH4 est donc certaine compte tenu des cineacutetiques lentes mais son importance est difficile agravepreacutevoir le fait que les boues soient stabiliseacutees ne permet donc pas agrave lui seul de deacutecider queleur stockage sera hors zoneIl est donc proposeacute que soient placeacutes hors zone les stockages de boues bien ventileacutes et enzone 1 les stockages de boues confineacutes et non suffisamment ventileacutes (que les boues soient ounon stabiliseacutees)La ventilation sera consideacutereacutee comme suffisante si agrave tout moment elle permet drsquoeacutevacuer plusde meacutethane qursquoil ne risque de srsquoen produire dans le stockage

83 Digesteur

Un classement en zone 2 de lrsquointeacuterieur du digesteur est proposeacute si les proceacutedures sont tellesqursquoil nrsquoy a preacutesence drsquoATEX que lors des phases de deacutemarrage et darrecirct

Une zone 1 sera deacutefinie (3 m par deacutefaut) au-dessus du toit du digesteur autour de la soupapede respiration (ici un minimum de 5m paraicirct neacutecessaire compte-tenu de la vitesse des gazdrsquoeacutechappement) au dessus des gazomegravetre et deacutesulfuriseur aux alentours des pots de purgeavec risque drsquoeacutechappement de gaz agrave lrsquoatmosphegravere autour du compresseur si le digesteur estbrasseacute au gaz ainsi que dans tout local fermeacute contenant ce type drsquoeacuteleacutement Il est agrave noter qursquounlocal fermeacute peut passer en zone 2 par une ventilation adapteacutee et une surveillance par descapteurs de meacutethaneIl est cependant agrave noter que le classement des zones autour des pots de purges deacutepend de laconfiguration de ceux-ci Lorsqursquoil y a preacutesence drsquoun joint hydraulique reacuteguliegraverementcontrocircleacute on est en zone 2 Srsquoil peut y avoir eacutechappement de gaz directement agrave lrsquoatmosphegravere(purge manuelle sur le pot de purge sans joint hydraulique) on se retrouve alors en zone 1aux alentours de ce type de pots

Le digesteur est eacutetanche a priori et le gaz de digestion a une densiteacute de lrsquoordre de celle delrsquoair ses alentours sont hors zones sauf cas particuliers ougrave des piquages de gaz sur les paroisdu digesteur pourraient entraicircner des fuites ce qui amegravene agrave des zones 2 prises de lrsquoordre de3m de rayon

84 Incineacuteration des boues pacircteuses

Dans la mesure ougrave il y a toujours preacutesence de flamme dans un incineacuterateur agrave boue celui cinrsquoest pas du mateacuteriel ATEXNote En cas drsquoalimentation par du gaz naturel ou du biogaz les reacuteglementations appliqueacutees pourles lignes drsquoalimentation sont les mecircmes que celles deacutefinies pour les combustibles eacutequivalentsutiliseacutes en chaudiegravereOn eacutetudiera la ventilation de telle faccedilon que les fuites de gaz possibles soient dilueacutees et oninstallera des deacutetecteurs de gaz secourus et doubleacutes (voir les reacuteglementations) Si laventilation la deacutetection et les seacutecuriteacutes ne sont pas sucircres il y aura matiegravere agrave eacutetablir des zones2 autour des points de fuite eacuteventuels (sphegravere de 3 megravetres de rayon par deacutefaut autour desjoints brides sur les canalisations)

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Les eacutelectrofiltres veacutehiculent des cendres non combustibles ils ne sont pas classeacutes en zoneATEX Si une deacutetection CO amont se deacuteclenche ou srsquoil y a fuite de gaz en amont leuralimentation est interrompue

85 OVH et pyrolyse

Cas speacutecifiques non traiteacutes dans le preacutesent document agrave examiner au cas par cas par lessocieacuteteacutes qui les preacutesentent

9 FILE BOUES SECHES

Ne sont concerneacutees dans ce paragraphe que les zones avec preacutesence de boues pouvant formerdes poussiegraveres deacutefinissant les zones 20 21 ou 22Sont donc exclues les zones stockant ou convoyant des boues seacutecheacutees granuleacutees deacutefineacutees agravemoins de 02 en poids et non friablesIl est neacutecessaire de tenir compte des deacutepocircts eacuteventuels de poussiegraveres et eacutetablir des consignesde nettoyage reacutegulier de ces deacutepocircts

91 Cas particulier des boues ni pacircteuses ni segraveches

Ce domaine est celui des boues dites laquo solides raquo au sens de lrsquoarrecircteacute du 8 janvier 1998 article12 cest-agrave-dire les boues deacuteshydrateacutees qui entreposeacutees sur une hauteur de 1 megravetre formentune pente eacutegale au moins agrave 30deg Ces boues sont segraveches en surface eacutemottables elles peuventcasser en morceaux de granulomeacutetrie grossiegravere mais ne tombent pas en poussiegraveres Le risqueATEX poussiegravere nrsquoest donc pas agrave consideacuterer En revanche certaines drsquoentre elles encorehumides et contenant de la matiegravere biodeacutegradable sont suceptibles drsquoeacutevoluer drsquoune faccedilonanaeacuterobie en profondeur Le risque ATEX gaz ne peut donc ecirctre theacuteoriquement eacutecarteacute Aussile stockage de ces boues sera-t-il consideacutereacute comme un stockage de boues pacircteuses (sect 82)

92 Stockage des boues segraveches

Rappel Le risque drsquoexplosion justifiant un classement en zone ATEX est lieacute agrave la preacutesence drsquouneatmosphegravere explosive agrave base drsquoun meacutelange air poussiegravere Concregravetement il faut avoirenviron 60 g de poussiegravere par m3 drsquoair pour atteindre un tel meacutelange potentiellement explosif(crsquoest lrsquoeacutequivalent drsquoune LIE drsquoun gaz on peut eacutegalement lrsquoappeler concentration minimaleexplosive)Srsquoil y a auto-eacutechauffement du CO peut apparaicirctre rendant lrsquoatmosphegravere explosive On passerdrsquoune zone de type 2 agrave une zone non classeacutee par la mise en place drsquoun deacutetecteur de COsensible agrave des teneurs tregraves faibles (domaine du ppm) avec assurance drsquoun fonctionnement sucircrde cette deacutetectionLe classement en zone 20 21 ou 22 est lieacute agrave la freacutequence de remplissage du silo de stockagequi va conditionner la dureacutee de preacutesence drsquoune atmosphegravere poussieacutereuse

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921 Stockages ouvertsLa manutention dans ces stockages par les engins creacutee des ATEX par soulegravevement de lapoussiegravere Il convient donc de classer en zone 22 le volume de stockage malgreacute lrsquoouverturevers lrsquoexteacuterieur car on ne peut ecirctre sucircr de lrsquoabsence de concentration supeacuterieure agrave la LIE

922 Stockages fermeacutes ou partiellement ouvertsA la diffeacuterence drsquoun stockage liquide ou pacircteux un stockage ouvert sur un seul cocircteacute peut fairelrsquoobjet drsquoun classement en zone car un meacutelange explosif peut ecirctre atteint dans lrsquoatmosphegravere(mecircme sans preacutesence drsquoun tas en fin de vidange par exemple)Le cas typique est le silo

Ciel du silo (ouvert ou fermeacute)

Quelles que soient les preacuteconisations prises le ciel du silo (donc le silo entier compte tenu desvariations de niveau dans celui ci) est agrave classer

- en zone 20 srsquoil y a alimentation freacutequente en boue segraveche lors de cette opeacuterationgeacuteneacuteralement discontinue un cocircne pulveacuterulent se forme agrave une concentration pouvantcorrespondre agrave la concentration critique

- en zone 22 srsquoil y a inertage du ciel- en zone 21 dans toute autre situation intermeacutediaire

extraction en bas de siloDans la manchette drsquoeacutevacuation et dans le cocircne de deacuteversement on se situe en zone 20 (saufventilation ad hoc) Une zone 22 sera aussi deacutefinie autour de la connexion et jusqursquoau sol

923 Convoyage des boues segravechesOn peut distinguer 2 types fondamentaux de convoyage fermeacute ou capoteacute

- le transporteur pneumatique zone 20 + tuyauterie PN10 (lrsquoexplosion drsquoun meacutelange depoussiegravere est toujours infeacuterieure agrave 10 bar)

- le transporteur meacutecanique zone 20 (type godets ouverts) ou 21 (par convoyeurs agrave visavec des boues refroidies) ou 22 (type compartimenteacute) selon les preacutecautions prises agravelrsquoinstar du ciel du silo La zone 20 se justifie en effet agrave cause de la zone dedeacutechargement du godet et du risque drsquoauto-eacutechauffement par friction des godets

En appliquant une deacutepression suffisante ou un inertage ces transporteurs pourront neacuteanmoinsecirctre classeacutes hors zone2suivant la fiabiliteacute de la ventilation ou de lrsquoinertageLes moteurs exteacuterieurs des appareils agrave moins de 2 m drsquoune ouverture sont agrave classer en zone22 hors zone au-delagrave

924 Ligne de seacutechage

seacutecheurDe nombreux types peuvent ecirctre reacutepertorieacutes Les seacutecheurs indirects preacutesentent moins derisque drsquoexplosion que les seacutecheurs directs en fonctionnement normal car il nrsquoy a pas de miseen suspension de la poussiegravere et lrsquoatmosphegravere est trop pauvre en O2 (elle est quasiment

2 voir le document de la CRAM Rhocircne-Alpes SP1059 de novembre 1997 laquo preacutevention des risques drsquoexplosionde poussiegraveres dans les installations de stockage de produits combustibles solides raquo page 4 notamment

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satureacutee en vapeur drsquoeau) il peut cependant exister un risque drsquoautoeacutechauffement et deproduction de CO dans les phases transitoires et en particulier durant lrsquoarrecirct pouvant ameneragrave une ATEX La preacutesence de ce risque est agrave eacutetudier dans chaque cas speacutecifiqueDans le cas de seacutecheur direct lrsquoexploitation normale ne conduit pas agrave une atmosphegravereexplosive dans le cas usuel de deacutefaut drsquooxygegravene (lt 8) dans le gaz transporteurLrsquoapproche est donc la mecircme que pour lrsquointeacuterieur du digesteur le combustible est preacutesent enabondance mais le comburant est rare ou absent (mais cela nrsquoexclue pas eacutevidemment lesrisques de pyrolyse)Lors des deacutemarrages et des arrecircts on peut se trouver en preacutesence drsquoune atmosphegraverepoussieacutereuse non suffisamment inerteacutee (deacutemarrage) et risquant de srsquoeacutechauffer (arrecirctprolongeacute) Il convient donc drsquoecirctre prudent et de classer en zone 22 tout ou partie du seacutecheurdirect et la partie aval du seacutecheur indirect des dispositions eacutetant prises pour eacuteviter la preacutesencedrsquoune ATEX au deacutemarrage et agrave larrecirctLors dun arrecirct intempestif le CO formeacute par lrsquoauto-eacutechauffement du produit reacutesiduel peut ecirctreagrave lrsquoorigine drsquoune explosion agrave lrsquoouverture du seacutecheur (retour drsquoexpeacuterience drsquoaccident) Il estneacutecessaire de bien traiter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute des seacutecheurs et de prendre des mesurestechniques etou organisationnelles pour ne pas classer en zone 2 et ne pas courir de risque

cyclone (seacuteparation particules gaz ndash vapeur) cyclo-filtre et filtre en sortie du seacutecheurLrsquointeacuterieur est proposeacute en zone 21 ainsi que lrsquoeacutecluse de soutirage de la poussiegravere segraveche Lecyclone doit ecirctre eacutequipeacute drsquoun eacutevent atmospheacuterique (eacutevacue la flamme agrave lrsquoatmosphegravere) ou drsquounsuppresseur drsquoexplosion qui eacutetouffe la flamme de lrsquoexplosionEvacuation de la poussiegravere sous eacutecluse voir classification des transporteurs mecircmedisposition (zone 20 en pneumatiquehellip)

925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri desparticules) et des granulateursbroyeurs

Ces eacutequipements sont agrave classer en zone 20Lrsquoinstallation sera eacutequipeacutee drsquoun eacutevent de toiture (clapet drsquoexplosion + dispositif eacutevacuant laflamme de lrsquoexplosion eacuteventuelle) A deacutefaut on installera un suppresseur drsquoexplosion

Note toutes les masses meacutetalliques doivent ecirctre agrave la terre et mises en eacutequipotentialiteacute

926 Treacutemie de stockage des finesLes preacuteconisations sont identiques agrave celles concernant le stockage en silo (donc zone 20) Lazone pourra ecirctre classeacutee en 21 ou 22 srsquoil y a mise en place drsquoun refroidissement drsquounesurveillance de CO avec inertage sur alarme gaz ou srsquoil y a inertage permanent

927 Local de seacutechageLrsquoexploitant doit se conformer agrave un nettoyage peacuteriodique de son installation pour eacuteviter toutdeacutepocirct de poussiegravere Dans ces conditions le local est hors zone agrave lrsquoexception drsquoune zone de2 m autour de la verticale des points de sortie de la poussiegravere ou autres ouvertures qui sera enzone 22 (mecircme approche que celle concernant les ouvertures sur les convoyeurs)

93 Compost

Dans le cas usuel drsquoun stockage exteacuterieur sur dalle ou casier trois cocircteacutes le compostage serahors zone le risque eacutetant plutocirct un risque incendie

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Il nrsquoy a pas de risque CH4 dans le cas du compostLe risque poussiegravere nrsquoest pas non plus preacutesent dans les cas usuels de compostage du fait dutaux drsquohumiditeacute important Si la concentration en poussiegraveres peut deacutepasser 60 gm3 on traitera le cas compost

comme celui drsquoune boue segraveche en tenant compte des possibiliteacutes eacuteventuelles drsquoauto-eacutechauffement lieacute au compostage

Si le stockage de compost est tregraves sec il y a un risque drsquoauto-eacutechauffement lieacute soit agravela tempeacuterature initiale du stockage soit agrave la tempeacuterature atteinte par fermentation et agravela taille du stockage Ce risque devra ecirctre eacutevalueacute et traiteacute

Les risques H2S et NH3 ne sont pas consideacutereacutes dans la mesure ougrave le risque du agrave leur toxiciteacuteaura imposeacute de les traiter bien avant qursquoils nrsquoaient atteint leur LIE

10 ELEMENTS PERIPHERIQUES

101 Chaufferies

La chaufferie est un local ougrave il y a preacutesence de flamme permanente et ougrave lorsqursquoil y adeacutetection gaz il y a arrecirct des eacutequipements La chaufferie sera conccedilue suivant les regravegles de lartde conception des chaufferies On pourra notamment se reacutefeacuterer par analogie agrave larrecircteacute 2910 declassement ICPE des installations de combustion supeacuterieures agrave 2 MwattsLes points de fuite eacuteventuelle de combustible font lobjet dun classement en zone 2 dont ladimension deacutepend de la pression du gaz dans la tuyauterie (voir annexe B)Si le local chaufferie est attenant agrave une zone 2 sa conception sera faite suivant lrsquoun des deuxscheacutemas suivants une ouverture sur la zone 2 ne se fera que par lrsquointermeacutediaire drsquoun sascontrocircleacute (ouverture des deux portes agrave la fois impossible ou interdite) et la prise drsquoair deventilation sera faite sur une zone non classeacutee

Entreacutee ventilation

cas 1les ouvertures du local se font surlhors zone le local est hors zone

cas 2 1 ou plusieurs ouvertures du local sefont sur une zone Sas obligatoire

Zone 2 Zone 2

Scheacutema 9 Scheacutema 10

1011 Cas de lrsquohuile thermiqueCrsquoest un liquide dont le point eacuteclair est tregraves haut A ce titre lrsquohuile thermique ne devrait pasecirctre prise en compte comme geacuteneacuterant une ATEX par contre lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute tiendracompte de la tempeacuterature des canalisations si celles-ci sont ameneacutees agrave recevoir des deacutepocircts depoussiegraveresSi le risque drsquoaeacuterosol ne peut pas ecirctre eacutecarteacute (fuite sous pression de lrsquohuile) il conviendra declasser en zone 2 les volumes atteints par ces aeacuterosols

Zone 2 Zone 2

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102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

Page 16: tt_eaux

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Scheacutema 7

Le risque darriveacutee dhydrocarbures en grande quantiteacute est agrave eacutetudier speacutecifiquement sil existe(deacutetection by pass)

Reacuteseau drsquoextraction lrsquointeacuterieur de la tuyauterie et du ventilateur est en zone 1 jusqursquoagravedilution agrave lrsquoatmosphegravere ou avec un autre courant drsquoair pollueacute non explosif agrave traiter sur ladeacutesodorisation (effet important de dilution) Le reacuteseau de ventilation aval est hors zone

52 Postes du traitement de lrsquoeau en aval

Les dispositions preacuteceacutedentes permettent de consideacuterer hors zone tout le reste de la file eau

Note en cas de meacutethanisation drsquoeffluents de type industriel tregraves concentreacutes en DCO lemeacutethaniseur sera classeacute en zone comme un digesteur agrave boue

53 Stockage couvert des eaux brutes exceacutedentaires

Le problegraveme potentiel tient agrave la non maicirctrise du temps de seacutejour dans le systegravemeLe risque gaz eacuteventuel ne peut ecirctre ducirc qursquoagrave la formation de meacutethane par les boues stagnantplusieurs semaines il est eacutequivalent agrave celui traiteacute dans le cas des stockages de boues liquides

54 Reacuteception des matiegraveres de vidange et des graisses

Le risque est agrave traiter comme en 51

Note il est rappeleacute que tout eacutequipement noyeacute est par deacutefinition hors zone explosive mais ilfaut srsquoassurer qursquoil ne peut pas se retrouver en zone 2 (ou 1) Il est alors possible drsquoeacutetablirdes consignes drsquoexploitation pour eacuteviter la preacutesence de sources drsquoinflammation (moteurarrecircteacute pas de surface chaudehellip)Sinon lrsquoeacutequipement doit ecirctre preacutevu de cateacutegorie 3 (ou 2)

6 FILE EAU POTABLE

Neacuteant (absence de risque aucune laquo filiegravereraquo ATEX identifieacutee pour les traitements usuels eneau potable) Voir cependant le sect 7 si du CAP ou de lrsquoeacutethanol est utiliseacute

Station

3 m

Zone 1

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7 STOCKAGE DES REACTIFS LIES A LA FILE EAU

Il srsquoagit essentiellement du meacutethanol (parfois de lrsquoeacutethanol) ajouteacute agrave certains traitementsbiologiques

71 Deacutepotage du meacutethanol (ou de lrsquoeacutethanol)

Il se fait agrave la pompe (embarqueacutee sur le camion ou locale) ou gravitairement le deacutepotage agravelrsquoair comprimeacute est exclu sauf preacutecautions particuliegraveresIl est situeacute agrave lrsquoexteacuterieur Une zone 2 autour du point de deacutepotage est agrave consideacuterer dans unrayon de 3 m et le long de la zone de mouvement du flexibleCamion et tuyauteries sont agrave mettre agrave la terre et on eacutevitera toute eacutetincelle eacutelectrostatique quipourrait ecirctre eacutemise par le personnel Il sera interdit de fumer ou drsquoapporter une flamme

72 Zone de reacutecupeacuteration des deacutebordements et des fuites

Elle est situeacutee autour de la connexion du camion et est geacuteneacuteralement deacutelimiteacutee par un muretUne zone 2 de 3m de large sera deacutelimiteacutee tout autour (inteacuteresse par exemple les eacutequipementsdrsquoeacuteclairage)Le parking du camion lui-mecircme est eacutegalement en zone 2 sur 3 m autour du camion

Scheacutema 8 Vue de dessus de la zone de deacutepotage

73 Reacuteservoirs

Le classement du reacuteservoir du camion est preacutevu par la reacuteglementation ADR Accord europeacuteensur le transport international des marchandises par la routeLrsquointeacuterieur de la cuve de stockage est classeacutee en zone 0 Les alentours de lrsquoeacutevent sont agrave classeren zone 1 sur un rayon de 3 m

3 m Zone 2

Zone 23m Zone 2

camion

Reacuteservoirs

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74 Salle de pompage

Elle est agrave classer en zone 2 Lrsquoarmoire eacutelectrique sera implanteacutee agrave lrsquoexteacuterieur et un deacutetecteurde vapeurs de meacutethanol sera avantageusement placeacute dans le localElle comprend des eacuteleacutements tels que la pompe de transfert et les pompes de dosage dumeacutethanol Des eacuteleacutements mobiles tel qursquoune vanne sur les tuyauteries de dosage serontavantageusement implanteacutes dans cette zone Apregraves meacutelange avec le fluide agrave traiter lrsquoeffet dedilution situe lrsquoaval hors probleacutematique ATEX car en dessous de 5 de meacutethanol dans lrsquoeaulrsquoatmosphegravere situeacutee au-dessus du meacutelange nrsquoest plus inflammable

75 Charbon Actif (CAP et CAG) et polymegraveres en poudre

Outre son utilisation en Eau Potable le CAP est parfois utiliseacute en traitement des fumeacuteesdrsquoincineacuteration (incluant les deacuteriveacutes type sorbalite)Les preacuteconisations agrave respecter concernant le stockage et la manutention sont les mecircmes quecelle convenues pour une boue seacutecheacutee Attention cependant agrave lrsquoinertage par le CO2 en casdrsquoincendie il peut y avoir agrave haute tempeacuterature une reacuteaction entre le charbon et le CO2 etcreacuteation de CO toxique et explosif

A noter que les stockages de CAG (Charbon Actif en Grains) et de polymegravere sont proposeacuteshors zone ATEX (les 50 agrave 60gm3 de fines ne sont jamais atteints)Si le stockage de charbon actif est reacutealiseacute en silo une eacutetude particuliegravere sera reacutealiseacutee

8 FILE BOUE LIQUIDES ET PATEUSES DrsquoORIGINE ORGANIQUE

81 Stockage des boues liquides

Toutes les cuves de stockage de boue primaire ou secondaire (type eacutepaississeur) sontconcerneacutees par la reacuteflexionSont situeacutees hors zone

- les stockages ouverts agrave lrsquoatmosphegravere- les stockages aeacutereacutes (type flottateur)- tous les stockages ventileacutes (meacutecaniquement ou naturellement) dans les regravegles

de lrsquoart preacuteceacutedemment eacutevoqueacutees

Ne sont donc concerneacutes et agrave placer en zone 1 que les stockages confineacutes et non suffisammentventileacutes

82 Stockage des boues pacircteuses

Une enquecircte meneacutee par lrsquoADEME 1 montre une importante diminution de la matiegravereorganique apregraves quelques mois de stockage mecircme en preacutesence de chaux la production de

1 Wiart J amp all ldquo variation de la masse et de la composition des boues chauleacutees au cours drsquoun stockage prolongeacute avanteacutepandage en agriculture ldquo in TSM Ndeg9 sept 1997

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CH4 est donc certaine compte tenu des cineacutetiques lentes mais son importance est difficile agravepreacutevoir le fait que les boues soient stabiliseacutees ne permet donc pas agrave lui seul de deacutecider queleur stockage sera hors zoneIl est donc proposeacute que soient placeacutes hors zone les stockages de boues bien ventileacutes et enzone 1 les stockages de boues confineacutes et non suffisamment ventileacutes (que les boues soient ounon stabiliseacutees)La ventilation sera consideacutereacutee comme suffisante si agrave tout moment elle permet drsquoeacutevacuer plusde meacutethane qursquoil ne risque de srsquoen produire dans le stockage

83 Digesteur

Un classement en zone 2 de lrsquointeacuterieur du digesteur est proposeacute si les proceacutedures sont tellesqursquoil nrsquoy a preacutesence drsquoATEX que lors des phases de deacutemarrage et darrecirct

Une zone 1 sera deacutefinie (3 m par deacutefaut) au-dessus du toit du digesteur autour de la soupapede respiration (ici un minimum de 5m paraicirct neacutecessaire compte-tenu de la vitesse des gazdrsquoeacutechappement) au dessus des gazomegravetre et deacutesulfuriseur aux alentours des pots de purgeavec risque drsquoeacutechappement de gaz agrave lrsquoatmosphegravere autour du compresseur si le digesteur estbrasseacute au gaz ainsi que dans tout local fermeacute contenant ce type drsquoeacuteleacutement Il est agrave noter qursquounlocal fermeacute peut passer en zone 2 par une ventilation adapteacutee et une surveillance par descapteurs de meacutethaneIl est cependant agrave noter que le classement des zones autour des pots de purges deacutepend de laconfiguration de ceux-ci Lorsqursquoil y a preacutesence drsquoun joint hydraulique reacuteguliegraverementcontrocircleacute on est en zone 2 Srsquoil peut y avoir eacutechappement de gaz directement agrave lrsquoatmosphegravere(purge manuelle sur le pot de purge sans joint hydraulique) on se retrouve alors en zone 1aux alentours de ce type de pots

Le digesteur est eacutetanche a priori et le gaz de digestion a une densiteacute de lrsquoordre de celle delrsquoair ses alentours sont hors zones sauf cas particuliers ougrave des piquages de gaz sur les paroisdu digesteur pourraient entraicircner des fuites ce qui amegravene agrave des zones 2 prises de lrsquoordre de3m de rayon

84 Incineacuteration des boues pacircteuses

Dans la mesure ougrave il y a toujours preacutesence de flamme dans un incineacuterateur agrave boue celui cinrsquoest pas du mateacuteriel ATEXNote En cas drsquoalimentation par du gaz naturel ou du biogaz les reacuteglementations appliqueacutees pourles lignes drsquoalimentation sont les mecircmes que celles deacutefinies pour les combustibles eacutequivalentsutiliseacutes en chaudiegravereOn eacutetudiera la ventilation de telle faccedilon que les fuites de gaz possibles soient dilueacutees et oninstallera des deacutetecteurs de gaz secourus et doubleacutes (voir les reacuteglementations) Si laventilation la deacutetection et les seacutecuriteacutes ne sont pas sucircres il y aura matiegravere agrave eacutetablir des zones2 autour des points de fuite eacuteventuels (sphegravere de 3 megravetres de rayon par deacutefaut autour desjoints brides sur les canalisations)

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Les eacutelectrofiltres veacutehiculent des cendres non combustibles ils ne sont pas classeacutes en zoneATEX Si une deacutetection CO amont se deacuteclenche ou srsquoil y a fuite de gaz en amont leuralimentation est interrompue

85 OVH et pyrolyse

Cas speacutecifiques non traiteacutes dans le preacutesent document agrave examiner au cas par cas par lessocieacuteteacutes qui les preacutesentent

9 FILE BOUES SECHES

Ne sont concerneacutees dans ce paragraphe que les zones avec preacutesence de boues pouvant formerdes poussiegraveres deacutefinissant les zones 20 21 ou 22Sont donc exclues les zones stockant ou convoyant des boues seacutecheacutees granuleacutees deacutefineacutees agravemoins de 02 en poids et non friablesIl est neacutecessaire de tenir compte des deacutepocircts eacuteventuels de poussiegraveres et eacutetablir des consignesde nettoyage reacutegulier de ces deacutepocircts

91 Cas particulier des boues ni pacircteuses ni segraveches

Ce domaine est celui des boues dites laquo solides raquo au sens de lrsquoarrecircteacute du 8 janvier 1998 article12 cest-agrave-dire les boues deacuteshydrateacutees qui entreposeacutees sur une hauteur de 1 megravetre formentune pente eacutegale au moins agrave 30deg Ces boues sont segraveches en surface eacutemottables elles peuventcasser en morceaux de granulomeacutetrie grossiegravere mais ne tombent pas en poussiegraveres Le risqueATEX poussiegravere nrsquoest donc pas agrave consideacuterer En revanche certaines drsquoentre elles encorehumides et contenant de la matiegravere biodeacutegradable sont suceptibles drsquoeacutevoluer drsquoune faccedilonanaeacuterobie en profondeur Le risque ATEX gaz ne peut donc ecirctre theacuteoriquement eacutecarteacute Aussile stockage de ces boues sera-t-il consideacutereacute comme un stockage de boues pacircteuses (sect 82)

92 Stockage des boues segraveches

Rappel Le risque drsquoexplosion justifiant un classement en zone ATEX est lieacute agrave la preacutesence drsquouneatmosphegravere explosive agrave base drsquoun meacutelange air poussiegravere Concregravetement il faut avoirenviron 60 g de poussiegravere par m3 drsquoair pour atteindre un tel meacutelange potentiellement explosif(crsquoest lrsquoeacutequivalent drsquoune LIE drsquoun gaz on peut eacutegalement lrsquoappeler concentration minimaleexplosive)Srsquoil y a auto-eacutechauffement du CO peut apparaicirctre rendant lrsquoatmosphegravere explosive On passerdrsquoune zone de type 2 agrave une zone non classeacutee par la mise en place drsquoun deacutetecteur de COsensible agrave des teneurs tregraves faibles (domaine du ppm) avec assurance drsquoun fonctionnement sucircrde cette deacutetectionLe classement en zone 20 21 ou 22 est lieacute agrave la freacutequence de remplissage du silo de stockagequi va conditionner la dureacutee de preacutesence drsquoune atmosphegravere poussieacutereuse

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921 Stockages ouvertsLa manutention dans ces stockages par les engins creacutee des ATEX par soulegravevement de lapoussiegravere Il convient donc de classer en zone 22 le volume de stockage malgreacute lrsquoouverturevers lrsquoexteacuterieur car on ne peut ecirctre sucircr de lrsquoabsence de concentration supeacuterieure agrave la LIE

922 Stockages fermeacutes ou partiellement ouvertsA la diffeacuterence drsquoun stockage liquide ou pacircteux un stockage ouvert sur un seul cocircteacute peut fairelrsquoobjet drsquoun classement en zone car un meacutelange explosif peut ecirctre atteint dans lrsquoatmosphegravere(mecircme sans preacutesence drsquoun tas en fin de vidange par exemple)Le cas typique est le silo

Ciel du silo (ouvert ou fermeacute)

Quelles que soient les preacuteconisations prises le ciel du silo (donc le silo entier compte tenu desvariations de niveau dans celui ci) est agrave classer

- en zone 20 srsquoil y a alimentation freacutequente en boue segraveche lors de cette opeacuterationgeacuteneacuteralement discontinue un cocircne pulveacuterulent se forme agrave une concentration pouvantcorrespondre agrave la concentration critique

- en zone 22 srsquoil y a inertage du ciel- en zone 21 dans toute autre situation intermeacutediaire

extraction en bas de siloDans la manchette drsquoeacutevacuation et dans le cocircne de deacuteversement on se situe en zone 20 (saufventilation ad hoc) Une zone 22 sera aussi deacutefinie autour de la connexion et jusqursquoau sol

923 Convoyage des boues segravechesOn peut distinguer 2 types fondamentaux de convoyage fermeacute ou capoteacute

- le transporteur pneumatique zone 20 + tuyauterie PN10 (lrsquoexplosion drsquoun meacutelange depoussiegravere est toujours infeacuterieure agrave 10 bar)

- le transporteur meacutecanique zone 20 (type godets ouverts) ou 21 (par convoyeurs agrave visavec des boues refroidies) ou 22 (type compartimenteacute) selon les preacutecautions prises agravelrsquoinstar du ciel du silo La zone 20 se justifie en effet agrave cause de la zone dedeacutechargement du godet et du risque drsquoauto-eacutechauffement par friction des godets

En appliquant une deacutepression suffisante ou un inertage ces transporteurs pourront neacuteanmoinsecirctre classeacutes hors zone2suivant la fiabiliteacute de la ventilation ou de lrsquoinertageLes moteurs exteacuterieurs des appareils agrave moins de 2 m drsquoune ouverture sont agrave classer en zone22 hors zone au-delagrave

924 Ligne de seacutechage

seacutecheurDe nombreux types peuvent ecirctre reacutepertorieacutes Les seacutecheurs indirects preacutesentent moins derisque drsquoexplosion que les seacutecheurs directs en fonctionnement normal car il nrsquoy a pas de miseen suspension de la poussiegravere et lrsquoatmosphegravere est trop pauvre en O2 (elle est quasiment

2 voir le document de la CRAM Rhocircne-Alpes SP1059 de novembre 1997 laquo preacutevention des risques drsquoexplosionde poussiegraveres dans les installations de stockage de produits combustibles solides raquo page 4 notamment

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satureacutee en vapeur drsquoeau) il peut cependant exister un risque drsquoautoeacutechauffement et deproduction de CO dans les phases transitoires et en particulier durant lrsquoarrecirct pouvant ameneragrave une ATEX La preacutesence de ce risque est agrave eacutetudier dans chaque cas speacutecifiqueDans le cas de seacutecheur direct lrsquoexploitation normale ne conduit pas agrave une atmosphegravereexplosive dans le cas usuel de deacutefaut drsquooxygegravene (lt 8) dans le gaz transporteurLrsquoapproche est donc la mecircme que pour lrsquointeacuterieur du digesteur le combustible est preacutesent enabondance mais le comburant est rare ou absent (mais cela nrsquoexclue pas eacutevidemment lesrisques de pyrolyse)Lors des deacutemarrages et des arrecircts on peut se trouver en preacutesence drsquoune atmosphegraverepoussieacutereuse non suffisamment inerteacutee (deacutemarrage) et risquant de srsquoeacutechauffer (arrecirctprolongeacute) Il convient donc drsquoecirctre prudent et de classer en zone 22 tout ou partie du seacutecheurdirect et la partie aval du seacutecheur indirect des dispositions eacutetant prises pour eacuteviter la preacutesencedrsquoune ATEX au deacutemarrage et agrave larrecirctLors dun arrecirct intempestif le CO formeacute par lrsquoauto-eacutechauffement du produit reacutesiduel peut ecirctreagrave lrsquoorigine drsquoune explosion agrave lrsquoouverture du seacutecheur (retour drsquoexpeacuterience drsquoaccident) Il estneacutecessaire de bien traiter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute des seacutecheurs et de prendre des mesurestechniques etou organisationnelles pour ne pas classer en zone 2 et ne pas courir de risque

cyclone (seacuteparation particules gaz ndash vapeur) cyclo-filtre et filtre en sortie du seacutecheurLrsquointeacuterieur est proposeacute en zone 21 ainsi que lrsquoeacutecluse de soutirage de la poussiegravere segraveche Lecyclone doit ecirctre eacutequipeacute drsquoun eacutevent atmospheacuterique (eacutevacue la flamme agrave lrsquoatmosphegravere) ou drsquounsuppresseur drsquoexplosion qui eacutetouffe la flamme de lrsquoexplosionEvacuation de la poussiegravere sous eacutecluse voir classification des transporteurs mecircmedisposition (zone 20 en pneumatiquehellip)

925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri desparticules) et des granulateursbroyeurs

Ces eacutequipements sont agrave classer en zone 20Lrsquoinstallation sera eacutequipeacutee drsquoun eacutevent de toiture (clapet drsquoexplosion + dispositif eacutevacuant laflamme de lrsquoexplosion eacuteventuelle) A deacutefaut on installera un suppresseur drsquoexplosion

Note toutes les masses meacutetalliques doivent ecirctre agrave la terre et mises en eacutequipotentialiteacute

926 Treacutemie de stockage des finesLes preacuteconisations sont identiques agrave celles concernant le stockage en silo (donc zone 20) Lazone pourra ecirctre classeacutee en 21 ou 22 srsquoil y a mise en place drsquoun refroidissement drsquounesurveillance de CO avec inertage sur alarme gaz ou srsquoil y a inertage permanent

927 Local de seacutechageLrsquoexploitant doit se conformer agrave un nettoyage peacuteriodique de son installation pour eacuteviter toutdeacutepocirct de poussiegravere Dans ces conditions le local est hors zone agrave lrsquoexception drsquoune zone de2 m autour de la verticale des points de sortie de la poussiegravere ou autres ouvertures qui sera enzone 22 (mecircme approche que celle concernant les ouvertures sur les convoyeurs)

93 Compost

Dans le cas usuel drsquoun stockage exteacuterieur sur dalle ou casier trois cocircteacutes le compostage serahors zone le risque eacutetant plutocirct un risque incendie

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Il nrsquoy a pas de risque CH4 dans le cas du compostLe risque poussiegravere nrsquoest pas non plus preacutesent dans les cas usuels de compostage du fait dutaux drsquohumiditeacute important Si la concentration en poussiegraveres peut deacutepasser 60 gm3 on traitera le cas compost

comme celui drsquoune boue segraveche en tenant compte des possibiliteacutes eacuteventuelles drsquoauto-eacutechauffement lieacute au compostage

Si le stockage de compost est tregraves sec il y a un risque drsquoauto-eacutechauffement lieacute soit agravela tempeacuterature initiale du stockage soit agrave la tempeacuterature atteinte par fermentation et agravela taille du stockage Ce risque devra ecirctre eacutevalueacute et traiteacute

Les risques H2S et NH3 ne sont pas consideacutereacutes dans la mesure ougrave le risque du agrave leur toxiciteacuteaura imposeacute de les traiter bien avant qursquoils nrsquoaient atteint leur LIE

10 ELEMENTS PERIPHERIQUES

101 Chaufferies

La chaufferie est un local ougrave il y a preacutesence de flamme permanente et ougrave lorsqursquoil y adeacutetection gaz il y a arrecirct des eacutequipements La chaufferie sera conccedilue suivant les regravegles de lartde conception des chaufferies On pourra notamment se reacutefeacuterer par analogie agrave larrecircteacute 2910 declassement ICPE des installations de combustion supeacuterieures agrave 2 MwattsLes points de fuite eacuteventuelle de combustible font lobjet dun classement en zone 2 dont ladimension deacutepend de la pression du gaz dans la tuyauterie (voir annexe B)Si le local chaufferie est attenant agrave une zone 2 sa conception sera faite suivant lrsquoun des deuxscheacutemas suivants une ouverture sur la zone 2 ne se fera que par lrsquointermeacutediaire drsquoun sascontrocircleacute (ouverture des deux portes agrave la fois impossible ou interdite) et la prise drsquoair deventilation sera faite sur une zone non classeacutee

Entreacutee ventilation

cas 1les ouvertures du local se font surlhors zone le local est hors zone

cas 2 1 ou plusieurs ouvertures du local sefont sur une zone Sas obligatoire

Zone 2 Zone 2

Scheacutema 9 Scheacutema 10

1011 Cas de lrsquohuile thermiqueCrsquoest un liquide dont le point eacuteclair est tregraves haut A ce titre lrsquohuile thermique ne devrait pasecirctre prise en compte comme geacuteneacuterant une ATEX par contre lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute tiendracompte de la tempeacuterature des canalisations si celles-ci sont ameneacutees agrave recevoir des deacutepocircts depoussiegraveresSi le risque drsquoaeacuterosol ne peut pas ecirctre eacutecarteacute (fuite sous pression de lrsquohuile) il conviendra declasser en zone 2 les volumes atteints par ces aeacuterosols

Zone 2 Zone 2

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102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

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Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

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7 STOCKAGE DES REACTIFS LIES A LA FILE EAU

Il srsquoagit essentiellement du meacutethanol (parfois de lrsquoeacutethanol) ajouteacute agrave certains traitementsbiologiques

71 Deacutepotage du meacutethanol (ou de lrsquoeacutethanol)

Il se fait agrave la pompe (embarqueacutee sur le camion ou locale) ou gravitairement le deacutepotage agravelrsquoair comprimeacute est exclu sauf preacutecautions particuliegraveresIl est situeacute agrave lrsquoexteacuterieur Une zone 2 autour du point de deacutepotage est agrave consideacuterer dans unrayon de 3 m et le long de la zone de mouvement du flexibleCamion et tuyauteries sont agrave mettre agrave la terre et on eacutevitera toute eacutetincelle eacutelectrostatique quipourrait ecirctre eacutemise par le personnel Il sera interdit de fumer ou drsquoapporter une flamme

72 Zone de reacutecupeacuteration des deacutebordements et des fuites

Elle est situeacutee autour de la connexion du camion et est geacuteneacuteralement deacutelimiteacutee par un muretUne zone 2 de 3m de large sera deacutelimiteacutee tout autour (inteacuteresse par exemple les eacutequipementsdrsquoeacuteclairage)Le parking du camion lui-mecircme est eacutegalement en zone 2 sur 3 m autour du camion

Scheacutema 8 Vue de dessus de la zone de deacutepotage

73 Reacuteservoirs

Le classement du reacuteservoir du camion est preacutevu par la reacuteglementation ADR Accord europeacuteensur le transport international des marchandises par la routeLrsquointeacuterieur de la cuve de stockage est classeacutee en zone 0 Les alentours de lrsquoeacutevent sont agrave classeren zone 1 sur un rayon de 3 m

3 m Zone 2

Zone 23m Zone 2

camion

Reacuteservoirs

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74 Salle de pompage

Elle est agrave classer en zone 2 Lrsquoarmoire eacutelectrique sera implanteacutee agrave lrsquoexteacuterieur et un deacutetecteurde vapeurs de meacutethanol sera avantageusement placeacute dans le localElle comprend des eacuteleacutements tels que la pompe de transfert et les pompes de dosage dumeacutethanol Des eacuteleacutements mobiles tel qursquoune vanne sur les tuyauteries de dosage serontavantageusement implanteacutes dans cette zone Apregraves meacutelange avec le fluide agrave traiter lrsquoeffet dedilution situe lrsquoaval hors probleacutematique ATEX car en dessous de 5 de meacutethanol dans lrsquoeaulrsquoatmosphegravere situeacutee au-dessus du meacutelange nrsquoest plus inflammable

75 Charbon Actif (CAP et CAG) et polymegraveres en poudre

Outre son utilisation en Eau Potable le CAP est parfois utiliseacute en traitement des fumeacuteesdrsquoincineacuteration (incluant les deacuteriveacutes type sorbalite)Les preacuteconisations agrave respecter concernant le stockage et la manutention sont les mecircmes quecelle convenues pour une boue seacutecheacutee Attention cependant agrave lrsquoinertage par le CO2 en casdrsquoincendie il peut y avoir agrave haute tempeacuterature une reacuteaction entre le charbon et le CO2 etcreacuteation de CO toxique et explosif

A noter que les stockages de CAG (Charbon Actif en Grains) et de polymegravere sont proposeacuteshors zone ATEX (les 50 agrave 60gm3 de fines ne sont jamais atteints)Si le stockage de charbon actif est reacutealiseacute en silo une eacutetude particuliegravere sera reacutealiseacutee

8 FILE BOUE LIQUIDES ET PATEUSES DrsquoORIGINE ORGANIQUE

81 Stockage des boues liquides

Toutes les cuves de stockage de boue primaire ou secondaire (type eacutepaississeur) sontconcerneacutees par la reacuteflexionSont situeacutees hors zone

- les stockages ouverts agrave lrsquoatmosphegravere- les stockages aeacutereacutes (type flottateur)- tous les stockages ventileacutes (meacutecaniquement ou naturellement) dans les regravegles

de lrsquoart preacuteceacutedemment eacutevoqueacutees

Ne sont donc concerneacutes et agrave placer en zone 1 que les stockages confineacutes et non suffisammentventileacutes

82 Stockage des boues pacircteuses

Une enquecircte meneacutee par lrsquoADEME 1 montre une importante diminution de la matiegravereorganique apregraves quelques mois de stockage mecircme en preacutesence de chaux la production de

1 Wiart J amp all ldquo variation de la masse et de la composition des boues chauleacutees au cours drsquoun stockage prolongeacute avanteacutepandage en agriculture ldquo in TSM Ndeg9 sept 1997

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CH4 est donc certaine compte tenu des cineacutetiques lentes mais son importance est difficile agravepreacutevoir le fait que les boues soient stabiliseacutees ne permet donc pas agrave lui seul de deacutecider queleur stockage sera hors zoneIl est donc proposeacute que soient placeacutes hors zone les stockages de boues bien ventileacutes et enzone 1 les stockages de boues confineacutes et non suffisamment ventileacutes (que les boues soient ounon stabiliseacutees)La ventilation sera consideacutereacutee comme suffisante si agrave tout moment elle permet drsquoeacutevacuer plusde meacutethane qursquoil ne risque de srsquoen produire dans le stockage

83 Digesteur

Un classement en zone 2 de lrsquointeacuterieur du digesteur est proposeacute si les proceacutedures sont tellesqursquoil nrsquoy a preacutesence drsquoATEX que lors des phases de deacutemarrage et darrecirct

Une zone 1 sera deacutefinie (3 m par deacutefaut) au-dessus du toit du digesteur autour de la soupapede respiration (ici un minimum de 5m paraicirct neacutecessaire compte-tenu de la vitesse des gazdrsquoeacutechappement) au dessus des gazomegravetre et deacutesulfuriseur aux alentours des pots de purgeavec risque drsquoeacutechappement de gaz agrave lrsquoatmosphegravere autour du compresseur si le digesteur estbrasseacute au gaz ainsi que dans tout local fermeacute contenant ce type drsquoeacuteleacutement Il est agrave noter qursquounlocal fermeacute peut passer en zone 2 par une ventilation adapteacutee et une surveillance par descapteurs de meacutethaneIl est cependant agrave noter que le classement des zones autour des pots de purges deacutepend de laconfiguration de ceux-ci Lorsqursquoil y a preacutesence drsquoun joint hydraulique reacuteguliegraverementcontrocircleacute on est en zone 2 Srsquoil peut y avoir eacutechappement de gaz directement agrave lrsquoatmosphegravere(purge manuelle sur le pot de purge sans joint hydraulique) on se retrouve alors en zone 1aux alentours de ce type de pots

Le digesteur est eacutetanche a priori et le gaz de digestion a une densiteacute de lrsquoordre de celle delrsquoair ses alentours sont hors zones sauf cas particuliers ougrave des piquages de gaz sur les paroisdu digesteur pourraient entraicircner des fuites ce qui amegravene agrave des zones 2 prises de lrsquoordre de3m de rayon

84 Incineacuteration des boues pacircteuses

Dans la mesure ougrave il y a toujours preacutesence de flamme dans un incineacuterateur agrave boue celui cinrsquoest pas du mateacuteriel ATEXNote En cas drsquoalimentation par du gaz naturel ou du biogaz les reacuteglementations appliqueacutees pourles lignes drsquoalimentation sont les mecircmes que celles deacutefinies pour les combustibles eacutequivalentsutiliseacutes en chaudiegravereOn eacutetudiera la ventilation de telle faccedilon que les fuites de gaz possibles soient dilueacutees et oninstallera des deacutetecteurs de gaz secourus et doubleacutes (voir les reacuteglementations) Si laventilation la deacutetection et les seacutecuriteacutes ne sont pas sucircres il y aura matiegravere agrave eacutetablir des zones2 autour des points de fuite eacuteventuels (sphegravere de 3 megravetres de rayon par deacutefaut autour desjoints brides sur les canalisations)

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Les eacutelectrofiltres veacutehiculent des cendres non combustibles ils ne sont pas classeacutes en zoneATEX Si une deacutetection CO amont se deacuteclenche ou srsquoil y a fuite de gaz en amont leuralimentation est interrompue

85 OVH et pyrolyse

Cas speacutecifiques non traiteacutes dans le preacutesent document agrave examiner au cas par cas par lessocieacuteteacutes qui les preacutesentent

9 FILE BOUES SECHES

Ne sont concerneacutees dans ce paragraphe que les zones avec preacutesence de boues pouvant formerdes poussiegraveres deacutefinissant les zones 20 21 ou 22Sont donc exclues les zones stockant ou convoyant des boues seacutecheacutees granuleacutees deacutefineacutees agravemoins de 02 en poids et non friablesIl est neacutecessaire de tenir compte des deacutepocircts eacuteventuels de poussiegraveres et eacutetablir des consignesde nettoyage reacutegulier de ces deacutepocircts

91 Cas particulier des boues ni pacircteuses ni segraveches

Ce domaine est celui des boues dites laquo solides raquo au sens de lrsquoarrecircteacute du 8 janvier 1998 article12 cest-agrave-dire les boues deacuteshydrateacutees qui entreposeacutees sur une hauteur de 1 megravetre formentune pente eacutegale au moins agrave 30deg Ces boues sont segraveches en surface eacutemottables elles peuventcasser en morceaux de granulomeacutetrie grossiegravere mais ne tombent pas en poussiegraveres Le risqueATEX poussiegravere nrsquoest donc pas agrave consideacuterer En revanche certaines drsquoentre elles encorehumides et contenant de la matiegravere biodeacutegradable sont suceptibles drsquoeacutevoluer drsquoune faccedilonanaeacuterobie en profondeur Le risque ATEX gaz ne peut donc ecirctre theacuteoriquement eacutecarteacute Aussile stockage de ces boues sera-t-il consideacutereacute comme un stockage de boues pacircteuses (sect 82)

92 Stockage des boues segraveches

Rappel Le risque drsquoexplosion justifiant un classement en zone ATEX est lieacute agrave la preacutesence drsquouneatmosphegravere explosive agrave base drsquoun meacutelange air poussiegravere Concregravetement il faut avoirenviron 60 g de poussiegravere par m3 drsquoair pour atteindre un tel meacutelange potentiellement explosif(crsquoest lrsquoeacutequivalent drsquoune LIE drsquoun gaz on peut eacutegalement lrsquoappeler concentration minimaleexplosive)Srsquoil y a auto-eacutechauffement du CO peut apparaicirctre rendant lrsquoatmosphegravere explosive On passerdrsquoune zone de type 2 agrave une zone non classeacutee par la mise en place drsquoun deacutetecteur de COsensible agrave des teneurs tregraves faibles (domaine du ppm) avec assurance drsquoun fonctionnement sucircrde cette deacutetectionLe classement en zone 20 21 ou 22 est lieacute agrave la freacutequence de remplissage du silo de stockagequi va conditionner la dureacutee de preacutesence drsquoune atmosphegravere poussieacutereuse

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921 Stockages ouvertsLa manutention dans ces stockages par les engins creacutee des ATEX par soulegravevement de lapoussiegravere Il convient donc de classer en zone 22 le volume de stockage malgreacute lrsquoouverturevers lrsquoexteacuterieur car on ne peut ecirctre sucircr de lrsquoabsence de concentration supeacuterieure agrave la LIE

922 Stockages fermeacutes ou partiellement ouvertsA la diffeacuterence drsquoun stockage liquide ou pacircteux un stockage ouvert sur un seul cocircteacute peut fairelrsquoobjet drsquoun classement en zone car un meacutelange explosif peut ecirctre atteint dans lrsquoatmosphegravere(mecircme sans preacutesence drsquoun tas en fin de vidange par exemple)Le cas typique est le silo

Ciel du silo (ouvert ou fermeacute)

Quelles que soient les preacuteconisations prises le ciel du silo (donc le silo entier compte tenu desvariations de niveau dans celui ci) est agrave classer

- en zone 20 srsquoil y a alimentation freacutequente en boue segraveche lors de cette opeacuterationgeacuteneacuteralement discontinue un cocircne pulveacuterulent se forme agrave une concentration pouvantcorrespondre agrave la concentration critique

- en zone 22 srsquoil y a inertage du ciel- en zone 21 dans toute autre situation intermeacutediaire

extraction en bas de siloDans la manchette drsquoeacutevacuation et dans le cocircne de deacuteversement on se situe en zone 20 (saufventilation ad hoc) Une zone 22 sera aussi deacutefinie autour de la connexion et jusqursquoau sol

923 Convoyage des boues segravechesOn peut distinguer 2 types fondamentaux de convoyage fermeacute ou capoteacute

- le transporteur pneumatique zone 20 + tuyauterie PN10 (lrsquoexplosion drsquoun meacutelange depoussiegravere est toujours infeacuterieure agrave 10 bar)

- le transporteur meacutecanique zone 20 (type godets ouverts) ou 21 (par convoyeurs agrave visavec des boues refroidies) ou 22 (type compartimenteacute) selon les preacutecautions prises agravelrsquoinstar du ciel du silo La zone 20 se justifie en effet agrave cause de la zone dedeacutechargement du godet et du risque drsquoauto-eacutechauffement par friction des godets

En appliquant une deacutepression suffisante ou un inertage ces transporteurs pourront neacuteanmoinsecirctre classeacutes hors zone2suivant la fiabiliteacute de la ventilation ou de lrsquoinertageLes moteurs exteacuterieurs des appareils agrave moins de 2 m drsquoune ouverture sont agrave classer en zone22 hors zone au-delagrave

924 Ligne de seacutechage

seacutecheurDe nombreux types peuvent ecirctre reacutepertorieacutes Les seacutecheurs indirects preacutesentent moins derisque drsquoexplosion que les seacutecheurs directs en fonctionnement normal car il nrsquoy a pas de miseen suspension de la poussiegravere et lrsquoatmosphegravere est trop pauvre en O2 (elle est quasiment

2 voir le document de la CRAM Rhocircne-Alpes SP1059 de novembre 1997 laquo preacutevention des risques drsquoexplosionde poussiegraveres dans les installations de stockage de produits combustibles solides raquo page 4 notamment

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satureacutee en vapeur drsquoeau) il peut cependant exister un risque drsquoautoeacutechauffement et deproduction de CO dans les phases transitoires et en particulier durant lrsquoarrecirct pouvant ameneragrave une ATEX La preacutesence de ce risque est agrave eacutetudier dans chaque cas speacutecifiqueDans le cas de seacutecheur direct lrsquoexploitation normale ne conduit pas agrave une atmosphegravereexplosive dans le cas usuel de deacutefaut drsquooxygegravene (lt 8) dans le gaz transporteurLrsquoapproche est donc la mecircme que pour lrsquointeacuterieur du digesteur le combustible est preacutesent enabondance mais le comburant est rare ou absent (mais cela nrsquoexclue pas eacutevidemment lesrisques de pyrolyse)Lors des deacutemarrages et des arrecircts on peut se trouver en preacutesence drsquoune atmosphegraverepoussieacutereuse non suffisamment inerteacutee (deacutemarrage) et risquant de srsquoeacutechauffer (arrecirctprolongeacute) Il convient donc drsquoecirctre prudent et de classer en zone 22 tout ou partie du seacutecheurdirect et la partie aval du seacutecheur indirect des dispositions eacutetant prises pour eacuteviter la preacutesencedrsquoune ATEX au deacutemarrage et agrave larrecirctLors dun arrecirct intempestif le CO formeacute par lrsquoauto-eacutechauffement du produit reacutesiduel peut ecirctreagrave lrsquoorigine drsquoune explosion agrave lrsquoouverture du seacutecheur (retour drsquoexpeacuterience drsquoaccident) Il estneacutecessaire de bien traiter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute des seacutecheurs et de prendre des mesurestechniques etou organisationnelles pour ne pas classer en zone 2 et ne pas courir de risque

cyclone (seacuteparation particules gaz ndash vapeur) cyclo-filtre et filtre en sortie du seacutecheurLrsquointeacuterieur est proposeacute en zone 21 ainsi que lrsquoeacutecluse de soutirage de la poussiegravere segraveche Lecyclone doit ecirctre eacutequipeacute drsquoun eacutevent atmospheacuterique (eacutevacue la flamme agrave lrsquoatmosphegravere) ou drsquounsuppresseur drsquoexplosion qui eacutetouffe la flamme de lrsquoexplosionEvacuation de la poussiegravere sous eacutecluse voir classification des transporteurs mecircmedisposition (zone 20 en pneumatiquehellip)

925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri desparticules) et des granulateursbroyeurs

Ces eacutequipements sont agrave classer en zone 20Lrsquoinstallation sera eacutequipeacutee drsquoun eacutevent de toiture (clapet drsquoexplosion + dispositif eacutevacuant laflamme de lrsquoexplosion eacuteventuelle) A deacutefaut on installera un suppresseur drsquoexplosion

Note toutes les masses meacutetalliques doivent ecirctre agrave la terre et mises en eacutequipotentialiteacute

926 Treacutemie de stockage des finesLes preacuteconisations sont identiques agrave celles concernant le stockage en silo (donc zone 20) Lazone pourra ecirctre classeacutee en 21 ou 22 srsquoil y a mise en place drsquoun refroidissement drsquounesurveillance de CO avec inertage sur alarme gaz ou srsquoil y a inertage permanent

927 Local de seacutechageLrsquoexploitant doit se conformer agrave un nettoyage peacuteriodique de son installation pour eacuteviter toutdeacutepocirct de poussiegravere Dans ces conditions le local est hors zone agrave lrsquoexception drsquoune zone de2 m autour de la verticale des points de sortie de la poussiegravere ou autres ouvertures qui sera enzone 22 (mecircme approche que celle concernant les ouvertures sur les convoyeurs)

93 Compost

Dans le cas usuel drsquoun stockage exteacuterieur sur dalle ou casier trois cocircteacutes le compostage serahors zone le risque eacutetant plutocirct un risque incendie

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Il nrsquoy a pas de risque CH4 dans le cas du compostLe risque poussiegravere nrsquoest pas non plus preacutesent dans les cas usuels de compostage du fait dutaux drsquohumiditeacute important Si la concentration en poussiegraveres peut deacutepasser 60 gm3 on traitera le cas compost

comme celui drsquoune boue segraveche en tenant compte des possibiliteacutes eacuteventuelles drsquoauto-eacutechauffement lieacute au compostage

Si le stockage de compost est tregraves sec il y a un risque drsquoauto-eacutechauffement lieacute soit agravela tempeacuterature initiale du stockage soit agrave la tempeacuterature atteinte par fermentation et agravela taille du stockage Ce risque devra ecirctre eacutevalueacute et traiteacute

Les risques H2S et NH3 ne sont pas consideacutereacutes dans la mesure ougrave le risque du agrave leur toxiciteacuteaura imposeacute de les traiter bien avant qursquoils nrsquoaient atteint leur LIE

10 ELEMENTS PERIPHERIQUES

101 Chaufferies

La chaufferie est un local ougrave il y a preacutesence de flamme permanente et ougrave lorsqursquoil y adeacutetection gaz il y a arrecirct des eacutequipements La chaufferie sera conccedilue suivant les regravegles de lartde conception des chaufferies On pourra notamment se reacutefeacuterer par analogie agrave larrecircteacute 2910 declassement ICPE des installations de combustion supeacuterieures agrave 2 MwattsLes points de fuite eacuteventuelle de combustible font lobjet dun classement en zone 2 dont ladimension deacutepend de la pression du gaz dans la tuyauterie (voir annexe B)Si le local chaufferie est attenant agrave une zone 2 sa conception sera faite suivant lrsquoun des deuxscheacutemas suivants une ouverture sur la zone 2 ne se fera que par lrsquointermeacutediaire drsquoun sascontrocircleacute (ouverture des deux portes agrave la fois impossible ou interdite) et la prise drsquoair deventilation sera faite sur une zone non classeacutee

Entreacutee ventilation

cas 1les ouvertures du local se font surlhors zone le local est hors zone

cas 2 1 ou plusieurs ouvertures du local sefont sur une zone Sas obligatoire

Zone 2 Zone 2

Scheacutema 9 Scheacutema 10

1011 Cas de lrsquohuile thermiqueCrsquoest un liquide dont le point eacuteclair est tregraves haut A ce titre lrsquohuile thermique ne devrait pasecirctre prise en compte comme geacuteneacuterant une ATEX par contre lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute tiendracompte de la tempeacuterature des canalisations si celles-ci sont ameneacutees agrave recevoir des deacutepocircts depoussiegraveresSi le risque drsquoaeacuterosol ne peut pas ecirctre eacutecarteacute (fuite sous pression de lrsquohuile) il conviendra declasser en zone 2 les volumes atteints par ces aeacuterosols

Zone 2 Zone 2

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102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

Page 18: tt_eaux

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74 Salle de pompage

Elle est agrave classer en zone 2 Lrsquoarmoire eacutelectrique sera implanteacutee agrave lrsquoexteacuterieur et un deacutetecteurde vapeurs de meacutethanol sera avantageusement placeacute dans le localElle comprend des eacuteleacutements tels que la pompe de transfert et les pompes de dosage dumeacutethanol Des eacuteleacutements mobiles tel qursquoune vanne sur les tuyauteries de dosage serontavantageusement implanteacutes dans cette zone Apregraves meacutelange avec le fluide agrave traiter lrsquoeffet dedilution situe lrsquoaval hors probleacutematique ATEX car en dessous de 5 de meacutethanol dans lrsquoeaulrsquoatmosphegravere situeacutee au-dessus du meacutelange nrsquoest plus inflammable

75 Charbon Actif (CAP et CAG) et polymegraveres en poudre

Outre son utilisation en Eau Potable le CAP est parfois utiliseacute en traitement des fumeacuteesdrsquoincineacuteration (incluant les deacuteriveacutes type sorbalite)Les preacuteconisations agrave respecter concernant le stockage et la manutention sont les mecircmes quecelle convenues pour une boue seacutecheacutee Attention cependant agrave lrsquoinertage par le CO2 en casdrsquoincendie il peut y avoir agrave haute tempeacuterature une reacuteaction entre le charbon et le CO2 etcreacuteation de CO toxique et explosif

A noter que les stockages de CAG (Charbon Actif en Grains) et de polymegravere sont proposeacuteshors zone ATEX (les 50 agrave 60gm3 de fines ne sont jamais atteints)Si le stockage de charbon actif est reacutealiseacute en silo une eacutetude particuliegravere sera reacutealiseacutee

8 FILE BOUE LIQUIDES ET PATEUSES DrsquoORIGINE ORGANIQUE

81 Stockage des boues liquides

Toutes les cuves de stockage de boue primaire ou secondaire (type eacutepaississeur) sontconcerneacutees par la reacuteflexionSont situeacutees hors zone

- les stockages ouverts agrave lrsquoatmosphegravere- les stockages aeacutereacutes (type flottateur)- tous les stockages ventileacutes (meacutecaniquement ou naturellement) dans les regravegles

de lrsquoart preacuteceacutedemment eacutevoqueacutees

Ne sont donc concerneacutes et agrave placer en zone 1 que les stockages confineacutes et non suffisammentventileacutes

82 Stockage des boues pacircteuses

Une enquecircte meneacutee par lrsquoADEME 1 montre une importante diminution de la matiegravereorganique apregraves quelques mois de stockage mecircme en preacutesence de chaux la production de

1 Wiart J amp all ldquo variation de la masse et de la composition des boues chauleacutees au cours drsquoun stockage prolongeacute avanteacutepandage en agriculture ldquo in TSM Ndeg9 sept 1997

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CH4 est donc certaine compte tenu des cineacutetiques lentes mais son importance est difficile agravepreacutevoir le fait que les boues soient stabiliseacutees ne permet donc pas agrave lui seul de deacutecider queleur stockage sera hors zoneIl est donc proposeacute que soient placeacutes hors zone les stockages de boues bien ventileacutes et enzone 1 les stockages de boues confineacutes et non suffisamment ventileacutes (que les boues soient ounon stabiliseacutees)La ventilation sera consideacutereacutee comme suffisante si agrave tout moment elle permet drsquoeacutevacuer plusde meacutethane qursquoil ne risque de srsquoen produire dans le stockage

83 Digesteur

Un classement en zone 2 de lrsquointeacuterieur du digesteur est proposeacute si les proceacutedures sont tellesqursquoil nrsquoy a preacutesence drsquoATEX que lors des phases de deacutemarrage et darrecirct

Une zone 1 sera deacutefinie (3 m par deacutefaut) au-dessus du toit du digesteur autour de la soupapede respiration (ici un minimum de 5m paraicirct neacutecessaire compte-tenu de la vitesse des gazdrsquoeacutechappement) au dessus des gazomegravetre et deacutesulfuriseur aux alentours des pots de purgeavec risque drsquoeacutechappement de gaz agrave lrsquoatmosphegravere autour du compresseur si le digesteur estbrasseacute au gaz ainsi que dans tout local fermeacute contenant ce type drsquoeacuteleacutement Il est agrave noter qursquounlocal fermeacute peut passer en zone 2 par une ventilation adapteacutee et une surveillance par descapteurs de meacutethaneIl est cependant agrave noter que le classement des zones autour des pots de purges deacutepend de laconfiguration de ceux-ci Lorsqursquoil y a preacutesence drsquoun joint hydraulique reacuteguliegraverementcontrocircleacute on est en zone 2 Srsquoil peut y avoir eacutechappement de gaz directement agrave lrsquoatmosphegravere(purge manuelle sur le pot de purge sans joint hydraulique) on se retrouve alors en zone 1aux alentours de ce type de pots

Le digesteur est eacutetanche a priori et le gaz de digestion a une densiteacute de lrsquoordre de celle delrsquoair ses alentours sont hors zones sauf cas particuliers ougrave des piquages de gaz sur les paroisdu digesteur pourraient entraicircner des fuites ce qui amegravene agrave des zones 2 prises de lrsquoordre de3m de rayon

84 Incineacuteration des boues pacircteuses

Dans la mesure ougrave il y a toujours preacutesence de flamme dans un incineacuterateur agrave boue celui cinrsquoest pas du mateacuteriel ATEXNote En cas drsquoalimentation par du gaz naturel ou du biogaz les reacuteglementations appliqueacutees pourles lignes drsquoalimentation sont les mecircmes que celles deacutefinies pour les combustibles eacutequivalentsutiliseacutes en chaudiegravereOn eacutetudiera la ventilation de telle faccedilon que les fuites de gaz possibles soient dilueacutees et oninstallera des deacutetecteurs de gaz secourus et doubleacutes (voir les reacuteglementations) Si laventilation la deacutetection et les seacutecuriteacutes ne sont pas sucircres il y aura matiegravere agrave eacutetablir des zones2 autour des points de fuite eacuteventuels (sphegravere de 3 megravetres de rayon par deacutefaut autour desjoints brides sur les canalisations)

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Les eacutelectrofiltres veacutehiculent des cendres non combustibles ils ne sont pas classeacutes en zoneATEX Si une deacutetection CO amont se deacuteclenche ou srsquoil y a fuite de gaz en amont leuralimentation est interrompue

85 OVH et pyrolyse

Cas speacutecifiques non traiteacutes dans le preacutesent document agrave examiner au cas par cas par lessocieacuteteacutes qui les preacutesentent

9 FILE BOUES SECHES

Ne sont concerneacutees dans ce paragraphe que les zones avec preacutesence de boues pouvant formerdes poussiegraveres deacutefinissant les zones 20 21 ou 22Sont donc exclues les zones stockant ou convoyant des boues seacutecheacutees granuleacutees deacutefineacutees agravemoins de 02 en poids et non friablesIl est neacutecessaire de tenir compte des deacutepocircts eacuteventuels de poussiegraveres et eacutetablir des consignesde nettoyage reacutegulier de ces deacutepocircts

91 Cas particulier des boues ni pacircteuses ni segraveches

Ce domaine est celui des boues dites laquo solides raquo au sens de lrsquoarrecircteacute du 8 janvier 1998 article12 cest-agrave-dire les boues deacuteshydrateacutees qui entreposeacutees sur une hauteur de 1 megravetre formentune pente eacutegale au moins agrave 30deg Ces boues sont segraveches en surface eacutemottables elles peuventcasser en morceaux de granulomeacutetrie grossiegravere mais ne tombent pas en poussiegraveres Le risqueATEX poussiegravere nrsquoest donc pas agrave consideacuterer En revanche certaines drsquoentre elles encorehumides et contenant de la matiegravere biodeacutegradable sont suceptibles drsquoeacutevoluer drsquoune faccedilonanaeacuterobie en profondeur Le risque ATEX gaz ne peut donc ecirctre theacuteoriquement eacutecarteacute Aussile stockage de ces boues sera-t-il consideacutereacute comme un stockage de boues pacircteuses (sect 82)

92 Stockage des boues segraveches

Rappel Le risque drsquoexplosion justifiant un classement en zone ATEX est lieacute agrave la preacutesence drsquouneatmosphegravere explosive agrave base drsquoun meacutelange air poussiegravere Concregravetement il faut avoirenviron 60 g de poussiegravere par m3 drsquoair pour atteindre un tel meacutelange potentiellement explosif(crsquoest lrsquoeacutequivalent drsquoune LIE drsquoun gaz on peut eacutegalement lrsquoappeler concentration minimaleexplosive)Srsquoil y a auto-eacutechauffement du CO peut apparaicirctre rendant lrsquoatmosphegravere explosive On passerdrsquoune zone de type 2 agrave une zone non classeacutee par la mise en place drsquoun deacutetecteur de COsensible agrave des teneurs tregraves faibles (domaine du ppm) avec assurance drsquoun fonctionnement sucircrde cette deacutetectionLe classement en zone 20 21 ou 22 est lieacute agrave la freacutequence de remplissage du silo de stockagequi va conditionner la dureacutee de preacutesence drsquoune atmosphegravere poussieacutereuse

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921 Stockages ouvertsLa manutention dans ces stockages par les engins creacutee des ATEX par soulegravevement de lapoussiegravere Il convient donc de classer en zone 22 le volume de stockage malgreacute lrsquoouverturevers lrsquoexteacuterieur car on ne peut ecirctre sucircr de lrsquoabsence de concentration supeacuterieure agrave la LIE

922 Stockages fermeacutes ou partiellement ouvertsA la diffeacuterence drsquoun stockage liquide ou pacircteux un stockage ouvert sur un seul cocircteacute peut fairelrsquoobjet drsquoun classement en zone car un meacutelange explosif peut ecirctre atteint dans lrsquoatmosphegravere(mecircme sans preacutesence drsquoun tas en fin de vidange par exemple)Le cas typique est le silo

Ciel du silo (ouvert ou fermeacute)

Quelles que soient les preacuteconisations prises le ciel du silo (donc le silo entier compte tenu desvariations de niveau dans celui ci) est agrave classer

- en zone 20 srsquoil y a alimentation freacutequente en boue segraveche lors de cette opeacuterationgeacuteneacuteralement discontinue un cocircne pulveacuterulent se forme agrave une concentration pouvantcorrespondre agrave la concentration critique

- en zone 22 srsquoil y a inertage du ciel- en zone 21 dans toute autre situation intermeacutediaire

extraction en bas de siloDans la manchette drsquoeacutevacuation et dans le cocircne de deacuteversement on se situe en zone 20 (saufventilation ad hoc) Une zone 22 sera aussi deacutefinie autour de la connexion et jusqursquoau sol

923 Convoyage des boues segravechesOn peut distinguer 2 types fondamentaux de convoyage fermeacute ou capoteacute

- le transporteur pneumatique zone 20 + tuyauterie PN10 (lrsquoexplosion drsquoun meacutelange depoussiegravere est toujours infeacuterieure agrave 10 bar)

- le transporteur meacutecanique zone 20 (type godets ouverts) ou 21 (par convoyeurs agrave visavec des boues refroidies) ou 22 (type compartimenteacute) selon les preacutecautions prises agravelrsquoinstar du ciel du silo La zone 20 se justifie en effet agrave cause de la zone dedeacutechargement du godet et du risque drsquoauto-eacutechauffement par friction des godets

En appliquant une deacutepression suffisante ou un inertage ces transporteurs pourront neacuteanmoinsecirctre classeacutes hors zone2suivant la fiabiliteacute de la ventilation ou de lrsquoinertageLes moteurs exteacuterieurs des appareils agrave moins de 2 m drsquoune ouverture sont agrave classer en zone22 hors zone au-delagrave

924 Ligne de seacutechage

seacutecheurDe nombreux types peuvent ecirctre reacutepertorieacutes Les seacutecheurs indirects preacutesentent moins derisque drsquoexplosion que les seacutecheurs directs en fonctionnement normal car il nrsquoy a pas de miseen suspension de la poussiegravere et lrsquoatmosphegravere est trop pauvre en O2 (elle est quasiment

2 voir le document de la CRAM Rhocircne-Alpes SP1059 de novembre 1997 laquo preacutevention des risques drsquoexplosionde poussiegraveres dans les installations de stockage de produits combustibles solides raquo page 4 notamment

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satureacutee en vapeur drsquoeau) il peut cependant exister un risque drsquoautoeacutechauffement et deproduction de CO dans les phases transitoires et en particulier durant lrsquoarrecirct pouvant ameneragrave une ATEX La preacutesence de ce risque est agrave eacutetudier dans chaque cas speacutecifiqueDans le cas de seacutecheur direct lrsquoexploitation normale ne conduit pas agrave une atmosphegravereexplosive dans le cas usuel de deacutefaut drsquooxygegravene (lt 8) dans le gaz transporteurLrsquoapproche est donc la mecircme que pour lrsquointeacuterieur du digesteur le combustible est preacutesent enabondance mais le comburant est rare ou absent (mais cela nrsquoexclue pas eacutevidemment lesrisques de pyrolyse)Lors des deacutemarrages et des arrecircts on peut se trouver en preacutesence drsquoune atmosphegraverepoussieacutereuse non suffisamment inerteacutee (deacutemarrage) et risquant de srsquoeacutechauffer (arrecirctprolongeacute) Il convient donc drsquoecirctre prudent et de classer en zone 22 tout ou partie du seacutecheurdirect et la partie aval du seacutecheur indirect des dispositions eacutetant prises pour eacuteviter la preacutesencedrsquoune ATEX au deacutemarrage et agrave larrecirctLors dun arrecirct intempestif le CO formeacute par lrsquoauto-eacutechauffement du produit reacutesiduel peut ecirctreagrave lrsquoorigine drsquoune explosion agrave lrsquoouverture du seacutecheur (retour drsquoexpeacuterience drsquoaccident) Il estneacutecessaire de bien traiter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute des seacutecheurs et de prendre des mesurestechniques etou organisationnelles pour ne pas classer en zone 2 et ne pas courir de risque

cyclone (seacuteparation particules gaz ndash vapeur) cyclo-filtre et filtre en sortie du seacutecheurLrsquointeacuterieur est proposeacute en zone 21 ainsi que lrsquoeacutecluse de soutirage de la poussiegravere segraveche Lecyclone doit ecirctre eacutequipeacute drsquoun eacutevent atmospheacuterique (eacutevacue la flamme agrave lrsquoatmosphegravere) ou drsquounsuppresseur drsquoexplosion qui eacutetouffe la flamme de lrsquoexplosionEvacuation de la poussiegravere sous eacutecluse voir classification des transporteurs mecircmedisposition (zone 20 en pneumatiquehellip)

925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri desparticules) et des granulateursbroyeurs

Ces eacutequipements sont agrave classer en zone 20Lrsquoinstallation sera eacutequipeacutee drsquoun eacutevent de toiture (clapet drsquoexplosion + dispositif eacutevacuant laflamme de lrsquoexplosion eacuteventuelle) A deacutefaut on installera un suppresseur drsquoexplosion

Note toutes les masses meacutetalliques doivent ecirctre agrave la terre et mises en eacutequipotentialiteacute

926 Treacutemie de stockage des finesLes preacuteconisations sont identiques agrave celles concernant le stockage en silo (donc zone 20) Lazone pourra ecirctre classeacutee en 21 ou 22 srsquoil y a mise en place drsquoun refroidissement drsquounesurveillance de CO avec inertage sur alarme gaz ou srsquoil y a inertage permanent

927 Local de seacutechageLrsquoexploitant doit se conformer agrave un nettoyage peacuteriodique de son installation pour eacuteviter toutdeacutepocirct de poussiegravere Dans ces conditions le local est hors zone agrave lrsquoexception drsquoune zone de2 m autour de la verticale des points de sortie de la poussiegravere ou autres ouvertures qui sera enzone 22 (mecircme approche que celle concernant les ouvertures sur les convoyeurs)

93 Compost

Dans le cas usuel drsquoun stockage exteacuterieur sur dalle ou casier trois cocircteacutes le compostage serahors zone le risque eacutetant plutocirct un risque incendie

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Il nrsquoy a pas de risque CH4 dans le cas du compostLe risque poussiegravere nrsquoest pas non plus preacutesent dans les cas usuels de compostage du fait dutaux drsquohumiditeacute important Si la concentration en poussiegraveres peut deacutepasser 60 gm3 on traitera le cas compost

comme celui drsquoune boue segraveche en tenant compte des possibiliteacutes eacuteventuelles drsquoauto-eacutechauffement lieacute au compostage

Si le stockage de compost est tregraves sec il y a un risque drsquoauto-eacutechauffement lieacute soit agravela tempeacuterature initiale du stockage soit agrave la tempeacuterature atteinte par fermentation et agravela taille du stockage Ce risque devra ecirctre eacutevalueacute et traiteacute

Les risques H2S et NH3 ne sont pas consideacutereacutes dans la mesure ougrave le risque du agrave leur toxiciteacuteaura imposeacute de les traiter bien avant qursquoils nrsquoaient atteint leur LIE

10 ELEMENTS PERIPHERIQUES

101 Chaufferies

La chaufferie est un local ougrave il y a preacutesence de flamme permanente et ougrave lorsqursquoil y adeacutetection gaz il y a arrecirct des eacutequipements La chaufferie sera conccedilue suivant les regravegles de lartde conception des chaufferies On pourra notamment se reacutefeacuterer par analogie agrave larrecircteacute 2910 declassement ICPE des installations de combustion supeacuterieures agrave 2 MwattsLes points de fuite eacuteventuelle de combustible font lobjet dun classement en zone 2 dont ladimension deacutepend de la pression du gaz dans la tuyauterie (voir annexe B)Si le local chaufferie est attenant agrave une zone 2 sa conception sera faite suivant lrsquoun des deuxscheacutemas suivants une ouverture sur la zone 2 ne se fera que par lrsquointermeacutediaire drsquoun sascontrocircleacute (ouverture des deux portes agrave la fois impossible ou interdite) et la prise drsquoair deventilation sera faite sur une zone non classeacutee

Entreacutee ventilation

cas 1les ouvertures du local se font surlhors zone le local est hors zone

cas 2 1 ou plusieurs ouvertures du local sefont sur une zone Sas obligatoire

Zone 2 Zone 2

Scheacutema 9 Scheacutema 10

1011 Cas de lrsquohuile thermiqueCrsquoest un liquide dont le point eacuteclair est tregraves haut A ce titre lrsquohuile thermique ne devrait pasecirctre prise en compte comme geacuteneacuterant une ATEX par contre lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute tiendracompte de la tempeacuterature des canalisations si celles-ci sont ameneacutees agrave recevoir des deacutepocircts depoussiegraveresSi le risque drsquoaeacuterosol ne peut pas ecirctre eacutecarteacute (fuite sous pression de lrsquohuile) il conviendra declasser en zone 2 les volumes atteints par ces aeacuterosols

Zone 2 Zone 2

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102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

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CH4 est donc certaine compte tenu des cineacutetiques lentes mais son importance est difficile agravepreacutevoir le fait que les boues soient stabiliseacutees ne permet donc pas agrave lui seul de deacutecider queleur stockage sera hors zoneIl est donc proposeacute que soient placeacutes hors zone les stockages de boues bien ventileacutes et enzone 1 les stockages de boues confineacutes et non suffisamment ventileacutes (que les boues soient ounon stabiliseacutees)La ventilation sera consideacutereacutee comme suffisante si agrave tout moment elle permet drsquoeacutevacuer plusde meacutethane qursquoil ne risque de srsquoen produire dans le stockage

83 Digesteur

Un classement en zone 2 de lrsquointeacuterieur du digesteur est proposeacute si les proceacutedures sont tellesqursquoil nrsquoy a preacutesence drsquoATEX que lors des phases de deacutemarrage et darrecirct

Une zone 1 sera deacutefinie (3 m par deacutefaut) au-dessus du toit du digesteur autour de la soupapede respiration (ici un minimum de 5m paraicirct neacutecessaire compte-tenu de la vitesse des gazdrsquoeacutechappement) au dessus des gazomegravetre et deacutesulfuriseur aux alentours des pots de purgeavec risque drsquoeacutechappement de gaz agrave lrsquoatmosphegravere autour du compresseur si le digesteur estbrasseacute au gaz ainsi que dans tout local fermeacute contenant ce type drsquoeacuteleacutement Il est agrave noter qursquounlocal fermeacute peut passer en zone 2 par une ventilation adapteacutee et une surveillance par descapteurs de meacutethaneIl est cependant agrave noter que le classement des zones autour des pots de purges deacutepend de laconfiguration de ceux-ci Lorsqursquoil y a preacutesence drsquoun joint hydraulique reacuteguliegraverementcontrocircleacute on est en zone 2 Srsquoil peut y avoir eacutechappement de gaz directement agrave lrsquoatmosphegravere(purge manuelle sur le pot de purge sans joint hydraulique) on se retrouve alors en zone 1aux alentours de ce type de pots

Le digesteur est eacutetanche a priori et le gaz de digestion a une densiteacute de lrsquoordre de celle delrsquoair ses alentours sont hors zones sauf cas particuliers ougrave des piquages de gaz sur les paroisdu digesteur pourraient entraicircner des fuites ce qui amegravene agrave des zones 2 prises de lrsquoordre de3m de rayon

84 Incineacuteration des boues pacircteuses

Dans la mesure ougrave il y a toujours preacutesence de flamme dans un incineacuterateur agrave boue celui cinrsquoest pas du mateacuteriel ATEXNote En cas drsquoalimentation par du gaz naturel ou du biogaz les reacuteglementations appliqueacutees pourles lignes drsquoalimentation sont les mecircmes que celles deacutefinies pour les combustibles eacutequivalentsutiliseacutes en chaudiegravereOn eacutetudiera la ventilation de telle faccedilon que les fuites de gaz possibles soient dilueacutees et oninstallera des deacutetecteurs de gaz secourus et doubleacutes (voir les reacuteglementations) Si laventilation la deacutetection et les seacutecuriteacutes ne sont pas sucircres il y aura matiegravere agrave eacutetablir des zones2 autour des points de fuite eacuteventuels (sphegravere de 3 megravetres de rayon par deacutefaut autour desjoints brides sur les canalisations)

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Les eacutelectrofiltres veacutehiculent des cendres non combustibles ils ne sont pas classeacutes en zoneATEX Si une deacutetection CO amont se deacuteclenche ou srsquoil y a fuite de gaz en amont leuralimentation est interrompue

85 OVH et pyrolyse

Cas speacutecifiques non traiteacutes dans le preacutesent document agrave examiner au cas par cas par lessocieacuteteacutes qui les preacutesentent

9 FILE BOUES SECHES

Ne sont concerneacutees dans ce paragraphe que les zones avec preacutesence de boues pouvant formerdes poussiegraveres deacutefinissant les zones 20 21 ou 22Sont donc exclues les zones stockant ou convoyant des boues seacutecheacutees granuleacutees deacutefineacutees agravemoins de 02 en poids et non friablesIl est neacutecessaire de tenir compte des deacutepocircts eacuteventuels de poussiegraveres et eacutetablir des consignesde nettoyage reacutegulier de ces deacutepocircts

91 Cas particulier des boues ni pacircteuses ni segraveches

Ce domaine est celui des boues dites laquo solides raquo au sens de lrsquoarrecircteacute du 8 janvier 1998 article12 cest-agrave-dire les boues deacuteshydrateacutees qui entreposeacutees sur une hauteur de 1 megravetre formentune pente eacutegale au moins agrave 30deg Ces boues sont segraveches en surface eacutemottables elles peuventcasser en morceaux de granulomeacutetrie grossiegravere mais ne tombent pas en poussiegraveres Le risqueATEX poussiegravere nrsquoest donc pas agrave consideacuterer En revanche certaines drsquoentre elles encorehumides et contenant de la matiegravere biodeacutegradable sont suceptibles drsquoeacutevoluer drsquoune faccedilonanaeacuterobie en profondeur Le risque ATEX gaz ne peut donc ecirctre theacuteoriquement eacutecarteacute Aussile stockage de ces boues sera-t-il consideacutereacute comme un stockage de boues pacircteuses (sect 82)

92 Stockage des boues segraveches

Rappel Le risque drsquoexplosion justifiant un classement en zone ATEX est lieacute agrave la preacutesence drsquouneatmosphegravere explosive agrave base drsquoun meacutelange air poussiegravere Concregravetement il faut avoirenviron 60 g de poussiegravere par m3 drsquoair pour atteindre un tel meacutelange potentiellement explosif(crsquoest lrsquoeacutequivalent drsquoune LIE drsquoun gaz on peut eacutegalement lrsquoappeler concentration minimaleexplosive)Srsquoil y a auto-eacutechauffement du CO peut apparaicirctre rendant lrsquoatmosphegravere explosive On passerdrsquoune zone de type 2 agrave une zone non classeacutee par la mise en place drsquoun deacutetecteur de COsensible agrave des teneurs tregraves faibles (domaine du ppm) avec assurance drsquoun fonctionnement sucircrde cette deacutetectionLe classement en zone 20 21 ou 22 est lieacute agrave la freacutequence de remplissage du silo de stockagequi va conditionner la dureacutee de preacutesence drsquoune atmosphegravere poussieacutereuse

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921 Stockages ouvertsLa manutention dans ces stockages par les engins creacutee des ATEX par soulegravevement de lapoussiegravere Il convient donc de classer en zone 22 le volume de stockage malgreacute lrsquoouverturevers lrsquoexteacuterieur car on ne peut ecirctre sucircr de lrsquoabsence de concentration supeacuterieure agrave la LIE

922 Stockages fermeacutes ou partiellement ouvertsA la diffeacuterence drsquoun stockage liquide ou pacircteux un stockage ouvert sur un seul cocircteacute peut fairelrsquoobjet drsquoun classement en zone car un meacutelange explosif peut ecirctre atteint dans lrsquoatmosphegravere(mecircme sans preacutesence drsquoun tas en fin de vidange par exemple)Le cas typique est le silo

Ciel du silo (ouvert ou fermeacute)

Quelles que soient les preacuteconisations prises le ciel du silo (donc le silo entier compte tenu desvariations de niveau dans celui ci) est agrave classer

- en zone 20 srsquoil y a alimentation freacutequente en boue segraveche lors de cette opeacuterationgeacuteneacuteralement discontinue un cocircne pulveacuterulent se forme agrave une concentration pouvantcorrespondre agrave la concentration critique

- en zone 22 srsquoil y a inertage du ciel- en zone 21 dans toute autre situation intermeacutediaire

extraction en bas de siloDans la manchette drsquoeacutevacuation et dans le cocircne de deacuteversement on se situe en zone 20 (saufventilation ad hoc) Une zone 22 sera aussi deacutefinie autour de la connexion et jusqursquoau sol

923 Convoyage des boues segravechesOn peut distinguer 2 types fondamentaux de convoyage fermeacute ou capoteacute

- le transporteur pneumatique zone 20 + tuyauterie PN10 (lrsquoexplosion drsquoun meacutelange depoussiegravere est toujours infeacuterieure agrave 10 bar)

- le transporteur meacutecanique zone 20 (type godets ouverts) ou 21 (par convoyeurs agrave visavec des boues refroidies) ou 22 (type compartimenteacute) selon les preacutecautions prises agravelrsquoinstar du ciel du silo La zone 20 se justifie en effet agrave cause de la zone dedeacutechargement du godet et du risque drsquoauto-eacutechauffement par friction des godets

En appliquant une deacutepression suffisante ou un inertage ces transporteurs pourront neacuteanmoinsecirctre classeacutes hors zone2suivant la fiabiliteacute de la ventilation ou de lrsquoinertageLes moteurs exteacuterieurs des appareils agrave moins de 2 m drsquoune ouverture sont agrave classer en zone22 hors zone au-delagrave

924 Ligne de seacutechage

seacutecheurDe nombreux types peuvent ecirctre reacutepertorieacutes Les seacutecheurs indirects preacutesentent moins derisque drsquoexplosion que les seacutecheurs directs en fonctionnement normal car il nrsquoy a pas de miseen suspension de la poussiegravere et lrsquoatmosphegravere est trop pauvre en O2 (elle est quasiment

2 voir le document de la CRAM Rhocircne-Alpes SP1059 de novembre 1997 laquo preacutevention des risques drsquoexplosionde poussiegraveres dans les installations de stockage de produits combustibles solides raquo page 4 notamment

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satureacutee en vapeur drsquoeau) il peut cependant exister un risque drsquoautoeacutechauffement et deproduction de CO dans les phases transitoires et en particulier durant lrsquoarrecirct pouvant ameneragrave une ATEX La preacutesence de ce risque est agrave eacutetudier dans chaque cas speacutecifiqueDans le cas de seacutecheur direct lrsquoexploitation normale ne conduit pas agrave une atmosphegravereexplosive dans le cas usuel de deacutefaut drsquooxygegravene (lt 8) dans le gaz transporteurLrsquoapproche est donc la mecircme que pour lrsquointeacuterieur du digesteur le combustible est preacutesent enabondance mais le comburant est rare ou absent (mais cela nrsquoexclue pas eacutevidemment lesrisques de pyrolyse)Lors des deacutemarrages et des arrecircts on peut se trouver en preacutesence drsquoune atmosphegraverepoussieacutereuse non suffisamment inerteacutee (deacutemarrage) et risquant de srsquoeacutechauffer (arrecirctprolongeacute) Il convient donc drsquoecirctre prudent et de classer en zone 22 tout ou partie du seacutecheurdirect et la partie aval du seacutecheur indirect des dispositions eacutetant prises pour eacuteviter la preacutesencedrsquoune ATEX au deacutemarrage et agrave larrecirctLors dun arrecirct intempestif le CO formeacute par lrsquoauto-eacutechauffement du produit reacutesiduel peut ecirctreagrave lrsquoorigine drsquoune explosion agrave lrsquoouverture du seacutecheur (retour drsquoexpeacuterience drsquoaccident) Il estneacutecessaire de bien traiter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute des seacutecheurs et de prendre des mesurestechniques etou organisationnelles pour ne pas classer en zone 2 et ne pas courir de risque

cyclone (seacuteparation particules gaz ndash vapeur) cyclo-filtre et filtre en sortie du seacutecheurLrsquointeacuterieur est proposeacute en zone 21 ainsi que lrsquoeacutecluse de soutirage de la poussiegravere segraveche Lecyclone doit ecirctre eacutequipeacute drsquoun eacutevent atmospheacuterique (eacutevacue la flamme agrave lrsquoatmosphegravere) ou drsquounsuppresseur drsquoexplosion qui eacutetouffe la flamme de lrsquoexplosionEvacuation de la poussiegravere sous eacutecluse voir classification des transporteurs mecircmedisposition (zone 20 en pneumatiquehellip)

925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri desparticules) et des granulateursbroyeurs

Ces eacutequipements sont agrave classer en zone 20Lrsquoinstallation sera eacutequipeacutee drsquoun eacutevent de toiture (clapet drsquoexplosion + dispositif eacutevacuant laflamme de lrsquoexplosion eacuteventuelle) A deacutefaut on installera un suppresseur drsquoexplosion

Note toutes les masses meacutetalliques doivent ecirctre agrave la terre et mises en eacutequipotentialiteacute

926 Treacutemie de stockage des finesLes preacuteconisations sont identiques agrave celles concernant le stockage en silo (donc zone 20) Lazone pourra ecirctre classeacutee en 21 ou 22 srsquoil y a mise en place drsquoun refroidissement drsquounesurveillance de CO avec inertage sur alarme gaz ou srsquoil y a inertage permanent

927 Local de seacutechageLrsquoexploitant doit se conformer agrave un nettoyage peacuteriodique de son installation pour eacuteviter toutdeacutepocirct de poussiegravere Dans ces conditions le local est hors zone agrave lrsquoexception drsquoune zone de2 m autour de la verticale des points de sortie de la poussiegravere ou autres ouvertures qui sera enzone 22 (mecircme approche que celle concernant les ouvertures sur les convoyeurs)

93 Compost

Dans le cas usuel drsquoun stockage exteacuterieur sur dalle ou casier trois cocircteacutes le compostage serahors zone le risque eacutetant plutocirct un risque incendie

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Il nrsquoy a pas de risque CH4 dans le cas du compostLe risque poussiegravere nrsquoest pas non plus preacutesent dans les cas usuels de compostage du fait dutaux drsquohumiditeacute important Si la concentration en poussiegraveres peut deacutepasser 60 gm3 on traitera le cas compost

comme celui drsquoune boue segraveche en tenant compte des possibiliteacutes eacuteventuelles drsquoauto-eacutechauffement lieacute au compostage

Si le stockage de compost est tregraves sec il y a un risque drsquoauto-eacutechauffement lieacute soit agravela tempeacuterature initiale du stockage soit agrave la tempeacuterature atteinte par fermentation et agravela taille du stockage Ce risque devra ecirctre eacutevalueacute et traiteacute

Les risques H2S et NH3 ne sont pas consideacutereacutes dans la mesure ougrave le risque du agrave leur toxiciteacuteaura imposeacute de les traiter bien avant qursquoils nrsquoaient atteint leur LIE

10 ELEMENTS PERIPHERIQUES

101 Chaufferies

La chaufferie est un local ougrave il y a preacutesence de flamme permanente et ougrave lorsqursquoil y adeacutetection gaz il y a arrecirct des eacutequipements La chaufferie sera conccedilue suivant les regravegles de lartde conception des chaufferies On pourra notamment se reacutefeacuterer par analogie agrave larrecircteacute 2910 declassement ICPE des installations de combustion supeacuterieures agrave 2 MwattsLes points de fuite eacuteventuelle de combustible font lobjet dun classement en zone 2 dont ladimension deacutepend de la pression du gaz dans la tuyauterie (voir annexe B)Si le local chaufferie est attenant agrave une zone 2 sa conception sera faite suivant lrsquoun des deuxscheacutemas suivants une ouverture sur la zone 2 ne se fera que par lrsquointermeacutediaire drsquoun sascontrocircleacute (ouverture des deux portes agrave la fois impossible ou interdite) et la prise drsquoair deventilation sera faite sur une zone non classeacutee

Entreacutee ventilation

cas 1les ouvertures du local se font surlhors zone le local est hors zone

cas 2 1 ou plusieurs ouvertures du local sefont sur une zone Sas obligatoire

Zone 2 Zone 2

Scheacutema 9 Scheacutema 10

1011 Cas de lrsquohuile thermiqueCrsquoest un liquide dont le point eacuteclair est tregraves haut A ce titre lrsquohuile thermique ne devrait pasecirctre prise en compte comme geacuteneacuterant une ATEX par contre lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute tiendracompte de la tempeacuterature des canalisations si celles-ci sont ameneacutees agrave recevoir des deacutepocircts depoussiegraveresSi le risque drsquoaeacuterosol ne peut pas ecirctre eacutecarteacute (fuite sous pression de lrsquohuile) il conviendra declasser en zone 2 les volumes atteints par ces aeacuterosols

Zone 2 Zone 2

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102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

Page 20: tt_eaux

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Les eacutelectrofiltres veacutehiculent des cendres non combustibles ils ne sont pas classeacutes en zoneATEX Si une deacutetection CO amont se deacuteclenche ou srsquoil y a fuite de gaz en amont leuralimentation est interrompue

85 OVH et pyrolyse

Cas speacutecifiques non traiteacutes dans le preacutesent document agrave examiner au cas par cas par lessocieacuteteacutes qui les preacutesentent

9 FILE BOUES SECHES

Ne sont concerneacutees dans ce paragraphe que les zones avec preacutesence de boues pouvant formerdes poussiegraveres deacutefinissant les zones 20 21 ou 22Sont donc exclues les zones stockant ou convoyant des boues seacutecheacutees granuleacutees deacutefineacutees agravemoins de 02 en poids et non friablesIl est neacutecessaire de tenir compte des deacutepocircts eacuteventuels de poussiegraveres et eacutetablir des consignesde nettoyage reacutegulier de ces deacutepocircts

91 Cas particulier des boues ni pacircteuses ni segraveches

Ce domaine est celui des boues dites laquo solides raquo au sens de lrsquoarrecircteacute du 8 janvier 1998 article12 cest-agrave-dire les boues deacuteshydrateacutees qui entreposeacutees sur une hauteur de 1 megravetre formentune pente eacutegale au moins agrave 30deg Ces boues sont segraveches en surface eacutemottables elles peuventcasser en morceaux de granulomeacutetrie grossiegravere mais ne tombent pas en poussiegraveres Le risqueATEX poussiegravere nrsquoest donc pas agrave consideacuterer En revanche certaines drsquoentre elles encorehumides et contenant de la matiegravere biodeacutegradable sont suceptibles drsquoeacutevoluer drsquoune faccedilonanaeacuterobie en profondeur Le risque ATEX gaz ne peut donc ecirctre theacuteoriquement eacutecarteacute Aussile stockage de ces boues sera-t-il consideacutereacute comme un stockage de boues pacircteuses (sect 82)

92 Stockage des boues segraveches

Rappel Le risque drsquoexplosion justifiant un classement en zone ATEX est lieacute agrave la preacutesence drsquouneatmosphegravere explosive agrave base drsquoun meacutelange air poussiegravere Concregravetement il faut avoirenviron 60 g de poussiegravere par m3 drsquoair pour atteindre un tel meacutelange potentiellement explosif(crsquoest lrsquoeacutequivalent drsquoune LIE drsquoun gaz on peut eacutegalement lrsquoappeler concentration minimaleexplosive)Srsquoil y a auto-eacutechauffement du CO peut apparaicirctre rendant lrsquoatmosphegravere explosive On passerdrsquoune zone de type 2 agrave une zone non classeacutee par la mise en place drsquoun deacutetecteur de COsensible agrave des teneurs tregraves faibles (domaine du ppm) avec assurance drsquoun fonctionnement sucircrde cette deacutetectionLe classement en zone 20 21 ou 22 est lieacute agrave la freacutequence de remplissage du silo de stockagequi va conditionner la dureacutee de preacutesence drsquoune atmosphegravere poussieacutereuse

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921 Stockages ouvertsLa manutention dans ces stockages par les engins creacutee des ATEX par soulegravevement de lapoussiegravere Il convient donc de classer en zone 22 le volume de stockage malgreacute lrsquoouverturevers lrsquoexteacuterieur car on ne peut ecirctre sucircr de lrsquoabsence de concentration supeacuterieure agrave la LIE

922 Stockages fermeacutes ou partiellement ouvertsA la diffeacuterence drsquoun stockage liquide ou pacircteux un stockage ouvert sur un seul cocircteacute peut fairelrsquoobjet drsquoun classement en zone car un meacutelange explosif peut ecirctre atteint dans lrsquoatmosphegravere(mecircme sans preacutesence drsquoun tas en fin de vidange par exemple)Le cas typique est le silo

Ciel du silo (ouvert ou fermeacute)

Quelles que soient les preacuteconisations prises le ciel du silo (donc le silo entier compte tenu desvariations de niveau dans celui ci) est agrave classer

- en zone 20 srsquoil y a alimentation freacutequente en boue segraveche lors de cette opeacuterationgeacuteneacuteralement discontinue un cocircne pulveacuterulent se forme agrave une concentration pouvantcorrespondre agrave la concentration critique

- en zone 22 srsquoil y a inertage du ciel- en zone 21 dans toute autre situation intermeacutediaire

extraction en bas de siloDans la manchette drsquoeacutevacuation et dans le cocircne de deacuteversement on se situe en zone 20 (saufventilation ad hoc) Une zone 22 sera aussi deacutefinie autour de la connexion et jusqursquoau sol

923 Convoyage des boues segravechesOn peut distinguer 2 types fondamentaux de convoyage fermeacute ou capoteacute

- le transporteur pneumatique zone 20 + tuyauterie PN10 (lrsquoexplosion drsquoun meacutelange depoussiegravere est toujours infeacuterieure agrave 10 bar)

- le transporteur meacutecanique zone 20 (type godets ouverts) ou 21 (par convoyeurs agrave visavec des boues refroidies) ou 22 (type compartimenteacute) selon les preacutecautions prises agravelrsquoinstar du ciel du silo La zone 20 se justifie en effet agrave cause de la zone dedeacutechargement du godet et du risque drsquoauto-eacutechauffement par friction des godets

En appliquant une deacutepression suffisante ou un inertage ces transporteurs pourront neacuteanmoinsecirctre classeacutes hors zone2suivant la fiabiliteacute de la ventilation ou de lrsquoinertageLes moteurs exteacuterieurs des appareils agrave moins de 2 m drsquoune ouverture sont agrave classer en zone22 hors zone au-delagrave

924 Ligne de seacutechage

seacutecheurDe nombreux types peuvent ecirctre reacutepertorieacutes Les seacutecheurs indirects preacutesentent moins derisque drsquoexplosion que les seacutecheurs directs en fonctionnement normal car il nrsquoy a pas de miseen suspension de la poussiegravere et lrsquoatmosphegravere est trop pauvre en O2 (elle est quasiment

2 voir le document de la CRAM Rhocircne-Alpes SP1059 de novembre 1997 laquo preacutevention des risques drsquoexplosionde poussiegraveres dans les installations de stockage de produits combustibles solides raquo page 4 notamment

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satureacutee en vapeur drsquoeau) il peut cependant exister un risque drsquoautoeacutechauffement et deproduction de CO dans les phases transitoires et en particulier durant lrsquoarrecirct pouvant ameneragrave une ATEX La preacutesence de ce risque est agrave eacutetudier dans chaque cas speacutecifiqueDans le cas de seacutecheur direct lrsquoexploitation normale ne conduit pas agrave une atmosphegravereexplosive dans le cas usuel de deacutefaut drsquooxygegravene (lt 8) dans le gaz transporteurLrsquoapproche est donc la mecircme que pour lrsquointeacuterieur du digesteur le combustible est preacutesent enabondance mais le comburant est rare ou absent (mais cela nrsquoexclue pas eacutevidemment lesrisques de pyrolyse)Lors des deacutemarrages et des arrecircts on peut se trouver en preacutesence drsquoune atmosphegraverepoussieacutereuse non suffisamment inerteacutee (deacutemarrage) et risquant de srsquoeacutechauffer (arrecirctprolongeacute) Il convient donc drsquoecirctre prudent et de classer en zone 22 tout ou partie du seacutecheurdirect et la partie aval du seacutecheur indirect des dispositions eacutetant prises pour eacuteviter la preacutesencedrsquoune ATEX au deacutemarrage et agrave larrecirctLors dun arrecirct intempestif le CO formeacute par lrsquoauto-eacutechauffement du produit reacutesiduel peut ecirctreagrave lrsquoorigine drsquoune explosion agrave lrsquoouverture du seacutecheur (retour drsquoexpeacuterience drsquoaccident) Il estneacutecessaire de bien traiter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute des seacutecheurs et de prendre des mesurestechniques etou organisationnelles pour ne pas classer en zone 2 et ne pas courir de risque

cyclone (seacuteparation particules gaz ndash vapeur) cyclo-filtre et filtre en sortie du seacutecheurLrsquointeacuterieur est proposeacute en zone 21 ainsi que lrsquoeacutecluse de soutirage de la poussiegravere segraveche Lecyclone doit ecirctre eacutequipeacute drsquoun eacutevent atmospheacuterique (eacutevacue la flamme agrave lrsquoatmosphegravere) ou drsquounsuppresseur drsquoexplosion qui eacutetouffe la flamme de lrsquoexplosionEvacuation de la poussiegravere sous eacutecluse voir classification des transporteurs mecircmedisposition (zone 20 en pneumatiquehellip)

925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri desparticules) et des granulateursbroyeurs

Ces eacutequipements sont agrave classer en zone 20Lrsquoinstallation sera eacutequipeacutee drsquoun eacutevent de toiture (clapet drsquoexplosion + dispositif eacutevacuant laflamme de lrsquoexplosion eacuteventuelle) A deacutefaut on installera un suppresseur drsquoexplosion

Note toutes les masses meacutetalliques doivent ecirctre agrave la terre et mises en eacutequipotentialiteacute

926 Treacutemie de stockage des finesLes preacuteconisations sont identiques agrave celles concernant le stockage en silo (donc zone 20) Lazone pourra ecirctre classeacutee en 21 ou 22 srsquoil y a mise en place drsquoun refroidissement drsquounesurveillance de CO avec inertage sur alarme gaz ou srsquoil y a inertage permanent

927 Local de seacutechageLrsquoexploitant doit se conformer agrave un nettoyage peacuteriodique de son installation pour eacuteviter toutdeacutepocirct de poussiegravere Dans ces conditions le local est hors zone agrave lrsquoexception drsquoune zone de2 m autour de la verticale des points de sortie de la poussiegravere ou autres ouvertures qui sera enzone 22 (mecircme approche que celle concernant les ouvertures sur les convoyeurs)

93 Compost

Dans le cas usuel drsquoun stockage exteacuterieur sur dalle ou casier trois cocircteacutes le compostage serahors zone le risque eacutetant plutocirct un risque incendie

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Il nrsquoy a pas de risque CH4 dans le cas du compostLe risque poussiegravere nrsquoest pas non plus preacutesent dans les cas usuels de compostage du fait dutaux drsquohumiditeacute important Si la concentration en poussiegraveres peut deacutepasser 60 gm3 on traitera le cas compost

comme celui drsquoune boue segraveche en tenant compte des possibiliteacutes eacuteventuelles drsquoauto-eacutechauffement lieacute au compostage

Si le stockage de compost est tregraves sec il y a un risque drsquoauto-eacutechauffement lieacute soit agravela tempeacuterature initiale du stockage soit agrave la tempeacuterature atteinte par fermentation et agravela taille du stockage Ce risque devra ecirctre eacutevalueacute et traiteacute

Les risques H2S et NH3 ne sont pas consideacutereacutes dans la mesure ougrave le risque du agrave leur toxiciteacuteaura imposeacute de les traiter bien avant qursquoils nrsquoaient atteint leur LIE

10 ELEMENTS PERIPHERIQUES

101 Chaufferies

La chaufferie est un local ougrave il y a preacutesence de flamme permanente et ougrave lorsqursquoil y adeacutetection gaz il y a arrecirct des eacutequipements La chaufferie sera conccedilue suivant les regravegles de lartde conception des chaufferies On pourra notamment se reacutefeacuterer par analogie agrave larrecircteacute 2910 declassement ICPE des installations de combustion supeacuterieures agrave 2 MwattsLes points de fuite eacuteventuelle de combustible font lobjet dun classement en zone 2 dont ladimension deacutepend de la pression du gaz dans la tuyauterie (voir annexe B)Si le local chaufferie est attenant agrave une zone 2 sa conception sera faite suivant lrsquoun des deuxscheacutemas suivants une ouverture sur la zone 2 ne se fera que par lrsquointermeacutediaire drsquoun sascontrocircleacute (ouverture des deux portes agrave la fois impossible ou interdite) et la prise drsquoair deventilation sera faite sur une zone non classeacutee

Entreacutee ventilation

cas 1les ouvertures du local se font surlhors zone le local est hors zone

cas 2 1 ou plusieurs ouvertures du local sefont sur une zone Sas obligatoire

Zone 2 Zone 2

Scheacutema 9 Scheacutema 10

1011 Cas de lrsquohuile thermiqueCrsquoest un liquide dont le point eacuteclair est tregraves haut A ce titre lrsquohuile thermique ne devrait pasecirctre prise en compte comme geacuteneacuterant une ATEX par contre lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute tiendracompte de la tempeacuterature des canalisations si celles-ci sont ameneacutees agrave recevoir des deacutepocircts depoussiegraveresSi le risque drsquoaeacuterosol ne peut pas ecirctre eacutecarteacute (fuite sous pression de lrsquohuile) il conviendra declasser en zone 2 les volumes atteints par ces aeacuterosols

Zone 2 Zone 2

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102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

Page 21: tt_eaux

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921 Stockages ouvertsLa manutention dans ces stockages par les engins creacutee des ATEX par soulegravevement de lapoussiegravere Il convient donc de classer en zone 22 le volume de stockage malgreacute lrsquoouverturevers lrsquoexteacuterieur car on ne peut ecirctre sucircr de lrsquoabsence de concentration supeacuterieure agrave la LIE

922 Stockages fermeacutes ou partiellement ouvertsA la diffeacuterence drsquoun stockage liquide ou pacircteux un stockage ouvert sur un seul cocircteacute peut fairelrsquoobjet drsquoun classement en zone car un meacutelange explosif peut ecirctre atteint dans lrsquoatmosphegravere(mecircme sans preacutesence drsquoun tas en fin de vidange par exemple)Le cas typique est le silo

Ciel du silo (ouvert ou fermeacute)

Quelles que soient les preacuteconisations prises le ciel du silo (donc le silo entier compte tenu desvariations de niveau dans celui ci) est agrave classer

- en zone 20 srsquoil y a alimentation freacutequente en boue segraveche lors de cette opeacuterationgeacuteneacuteralement discontinue un cocircne pulveacuterulent se forme agrave une concentration pouvantcorrespondre agrave la concentration critique

- en zone 22 srsquoil y a inertage du ciel- en zone 21 dans toute autre situation intermeacutediaire

extraction en bas de siloDans la manchette drsquoeacutevacuation et dans le cocircne de deacuteversement on se situe en zone 20 (saufventilation ad hoc) Une zone 22 sera aussi deacutefinie autour de la connexion et jusqursquoau sol

923 Convoyage des boues segravechesOn peut distinguer 2 types fondamentaux de convoyage fermeacute ou capoteacute

- le transporteur pneumatique zone 20 + tuyauterie PN10 (lrsquoexplosion drsquoun meacutelange depoussiegravere est toujours infeacuterieure agrave 10 bar)

- le transporteur meacutecanique zone 20 (type godets ouverts) ou 21 (par convoyeurs agrave visavec des boues refroidies) ou 22 (type compartimenteacute) selon les preacutecautions prises agravelrsquoinstar du ciel du silo La zone 20 se justifie en effet agrave cause de la zone dedeacutechargement du godet et du risque drsquoauto-eacutechauffement par friction des godets

En appliquant une deacutepression suffisante ou un inertage ces transporteurs pourront neacuteanmoinsecirctre classeacutes hors zone2suivant la fiabiliteacute de la ventilation ou de lrsquoinertageLes moteurs exteacuterieurs des appareils agrave moins de 2 m drsquoune ouverture sont agrave classer en zone22 hors zone au-delagrave

924 Ligne de seacutechage

seacutecheurDe nombreux types peuvent ecirctre reacutepertorieacutes Les seacutecheurs indirects preacutesentent moins derisque drsquoexplosion que les seacutecheurs directs en fonctionnement normal car il nrsquoy a pas de miseen suspension de la poussiegravere et lrsquoatmosphegravere est trop pauvre en O2 (elle est quasiment

2 voir le document de la CRAM Rhocircne-Alpes SP1059 de novembre 1997 laquo preacutevention des risques drsquoexplosionde poussiegraveres dans les installations de stockage de produits combustibles solides raquo page 4 notamment

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satureacutee en vapeur drsquoeau) il peut cependant exister un risque drsquoautoeacutechauffement et deproduction de CO dans les phases transitoires et en particulier durant lrsquoarrecirct pouvant ameneragrave une ATEX La preacutesence de ce risque est agrave eacutetudier dans chaque cas speacutecifiqueDans le cas de seacutecheur direct lrsquoexploitation normale ne conduit pas agrave une atmosphegravereexplosive dans le cas usuel de deacutefaut drsquooxygegravene (lt 8) dans le gaz transporteurLrsquoapproche est donc la mecircme que pour lrsquointeacuterieur du digesteur le combustible est preacutesent enabondance mais le comburant est rare ou absent (mais cela nrsquoexclue pas eacutevidemment lesrisques de pyrolyse)Lors des deacutemarrages et des arrecircts on peut se trouver en preacutesence drsquoune atmosphegraverepoussieacutereuse non suffisamment inerteacutee (deacutemarrage) et risquant de srsquoeacutechauffer (arrecirctprolongeacute) Il convient donc drsquoecirctre prudent et de classer en zone 22 tout ou partie du seacutecheurdirect et la partie aval du seacutecheur indirect des dispositions eacutetant prises pour eacuteviter la preacutesencedrsquoune ATEX au deacutemarrage et agrave larrecirctLors dun arrecirct intempestif le CO formeacute par lrsquoauto-eacutechauffement du produit reacutesiduel peut ecirctreagrave lrsquoorigine drsquoune explosion agrave lrsquoouverture du seacutecheur (retour drsquoexpeacuterience drsquoaccident) Il estneacutecessaire de bien traiter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute des seacutecheurs et de prendre des mesurestechniques etou organisationnelles pour ne pas classer en zone 2 et ne pas courir de risque

cyclone (seacuteparation particules gaz ndash vapeur) cyclo-filtre et filtre en sortie du seacutecheurLrsquointeacuterieur est proposeacute en zone 21 ainsi que lrsquoeacutecluse de soutirage de la poussiegravere segraveche Lecyclone doit ecirctre eacutequipeacute drsquoun eacutevent atmospheacuterique (eacutevacue la flamme agrave lrsquoatmosphegravere) ou drsquounsuppresseur drsquoexplosion qui eacutetouffe la flamme de lrsquoexplosionEvacuation de la poussiegravere sous eacutecluse voir classification des transporteurs mecircmedisposition (zone 20 en pneumatiquehellip)

925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri desparticules) et des granulateursbroyeurs

Ces eacutequipements sont agrave classer en zone 20Lrsquoinstallation sera eacutequipeacutee drsquoun eacutevent de toiture (clapet drsquoexplosion + dispositif eacutevacuant laflamme de lrsquoexplosion eacuteventuelle) A deacutefaut on installera un suppresseur drsquoexplosion

Note toutes les masses meacutetalliques doivent ecirctre agrave la terre et mises en eacutequipotentialiteacute

926 Treacutemie de stockage des finesLes preacuteconisations sont identiques agrave celles concernant le stockage en silo (donc zone 20) Lazone pourra ecirctre classeacutee en 21 ou 22 srsquoil y a mise en place drsquoun refroidissement drsquounesurveillance de CO avec inertage sur alarme gaz ou srsquoil y a inertage permanent

927 Local de seacutechageLrsquoexploitant doit se conformer agrave un nettoyage peacuteriodique de son installation pour eacuteviter toutdeacutepocirct de poussiegravere Dans ces conditions le local est hors zone agrave lrsquoexception drsquoune zone de2 m autour de la verticale des points de sortie de la poussiegravere ou autres ouvertures qui sera enzone 22 (mecircme approche que celle concernant les ouvertures sur les convoyeurs)

93 Compost

Dans le cas usuel drsquoun stockage exteacuterieur sur dalle ou casier trois cocircteacutes le compostage serahors zone le risque eacutetant plutocirct un risque incendie

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Il nrsquoy a pas de risque CH4 dans le cas du compostLe risque poussiegravere nrsquoest pas non plus preacutesent dans les cas usuels de compostage du fait dutaux drsquohumiditeacute important Si la concentration en poussiegraveres peut deacutepasser 60 gm3 on traitera le cas compost

comme celui drsquoune boue segraveche en tenant compte des possibiliteacutes eacuteventuelles drsquoauto-eacutechauffement lieacute au compostage

Si le stockage de compost est tregraves sec il y a un risque drsquoauto-eacutechauffement lieacute soit agravela tempeacuterature initiale du stockage soit agrave la tempeacuterature atteinte par fermentation et agravela taille du stockage Ce risque devra ecirctre eacutevalueacute et traiteacute

Les risques H2S et NH3 ne sont pas consideacutereacutes dans la mesure ougrave le risque du agrave leur toxiciteacuteaura imposeacute de les traiter bien avant qursquoils nrsquoaient atteint leur LIE

10 ELEMENTS PERIPHERIQUES

101 Chaufferies

La chaufferie est un local ougrave il y a preacutesence de flamme permanente et ougrave lorsqursquoil y adeacutetection gaz il y a arrecirct des eacutequipements La chaufferie sera conccedilue suivant les regravegles de lartde conception des chaufferies On pourra notamment se reacutefeacuterer par analogie agrave larrecircteacute 2910 declassement ICPE des installations de combustion supeacuterieures agrave 2 MwattsLes points de fuite eacuteventuelle de combustible font lobjet dun classement en zone 2 dont ladimension deacutepend de la pression du gaz dans la tuyauterie (voir annexe B)Si le local chaufferie est attenant agrave une zone 2 sa conception sera faite suivant lrsquoun des deuxscheacutemas suivants une ouverture sur la zone 2 ne se fera que par lrsquointermeacutediaire drsquoun sascontrocircleacute (ouverture des deux portes agrave la fois impossible ou interdite) et la prise drsquoair deventilation sera faite sur une zone non classeacutee

Entreacutee ventilation

cas 1les ouvertures du local se font surlhors zone le local est hors zone

cas 2 1 ou plusieurs ouvertures du local sefont sur une zone Sas obligatoire

Zone 2 Zone 2

Scheacutema 9 Scheacutema 10

1011 Cas de lrsquohuile thermiqueCrsquoest un liquide dont le point eacuteclair est tregraves haut A ce titre lrsquohuile thermique ne devrait pasecirctre prise en compte comme geacuteneacuterant une ATEX par contre lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute tiendracompte de la tempeacuterature des canalisations si celles-ci sont ameneacutees agrave recevoir des deacutepocircts depoussiegraveresSi le risque drsquoaeacuterosol ne peut pas ecirctre eacutecarteacute (fuite sous pression de lrsquohuile) il conviendra declasser en zone 2 les volumes atteints par ces aeacuterosols

Zone 2 Zone 2

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102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

Page 22: tt_eaux

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satureacutee en vapeur drsquoeau) il peut cependant exister un risque drsquoautoeacutechauffement et deproduction de CO dans les phases transitoires et en particulier durant lrsquoarrecirct pouvant ameneragrave une ATEX La preacutesence de ce risque est agrave eacutetudier dans chaque cas speacutecifiqueDans le cas de seacutecheur direct lrsquoexploitation normale ne conduit pas agrave une atmosphegravereexplosive dans le cas usuel de deacutefaut drsquooxygegravene (lt 8) dans le gaz transporteurLrsquoapproche est donc la mecircme que pour lrsquointeacuterieur du digesteur le combustible est preacutesent enabondance mais le comburant est rare ou absent (mais cela nrsquoexclue pas eacutevidemment lesrisques de pyrolyse)Lors des deacutemarrages et des arrecircts on peut se trouver en preacutesence drsquoune atmosphegraverepoussieacutereuse non suffisamment inerteacutee (deacutemarrage) et risquant de srsquoeacutechauffer (arrecirctprolongeacute) Il convient donc drsquoecirctre prudent et de classer en zone 22 tout ou partie du seacutecheurdirect et la partie aval du seacutecheur indirect des dispositions eacutetant prises pour eacuteviter la preacutesencedrsquoune ATEX au deacutemarrage et agrave larrecirctLors dun arrecirct intempestif le CO formeacute par lrsquoauto-eacutechauffement du produit reacutesiduel peut ecirctreagrave lrsquoorigine drsquoune explosion agrave lrsquoouverture du seacutecheur (retour drsquoexpeacuterience drsquoaccident) Il estneacutecessaire de bien traiter lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute des seacutecheurs et de prendre des mesurestechniques etou organisationnelles pour ne pas classer en zone 2 et ne pas courir de risque

cyclone (seacuteparation particules gaz ndash vapeur) cyclo-filtre et filtre en sortie du seacutecheurLrsquointeacuterieur est proposeacute en zone 21 ainsi que lrsquoeacutecluse de soutirage de la poussiegravere segraveche Lecyclone doit ecirctre eacutequipeacute drsquoun eacutevent atmospheacuterique (eacutevacue la flamme agrave lrsquoatmosphegravere) ou drsquounsuppresseur drsquoexplosion qui eacutetouffe la flamme de lrsquoexplosionEvacuation de la poussiegravere sous eacutecluse voir classification des transporteurs mecircmedisposition (zone 20 en pneumatiquehellip)

925 Treacutemies drsquoalimentation et deacutepoussieacutereurs des tamis (double tri desparticules) et des granulateursbroyeurs

Ces eacutequipements sont agrave classer en zone 20Lrsquoinstallation sera eacutequipeacutee drsquoun eacutevent de toiture (clapet drsquoexplosion + dispositif eacutevacuant laflamme de lrsquoexplosion eacuteventuelle) A deacutefaut on installera un suppresseur drsquoexplosion

Note toutes les masses meacutetalliques doivent ecirctre agrave la terre et mises en eacutequipotentialiteacute

926 Treacutemie de stockage des finesLes preacuteconisations sont identiques agrave celles concernant le stockage en silo (donc zone 20) Lazone pourra ecirctre classeacutee en 21 ou 22 srsquoil y a mise en place drsquoun refroidissement drsquounesurveillance de CO avec inertage sur alarme gaz ou srsquoil y a inertage permanent

927 Local de seacutechageLrsquoexploitant doit se conformer agrave un nettoyage peacuteriodique de son installation pour eacuteviter toutdeacutepocirct de poussiegravere Dans ces conditions le local est hors zone agrave lrsquoexception drsquoune zone de2 m autour de la verticale des points de sortie de la poussiegravere ou autres ouvertures qui sera enzone 22 (mecircme approche que celle concernant les ouvertures sur les convoyeurs)

93 Compost

Dans le cas usuel drsquoun stockage exteacuterieur sur dalle ou casier trois cocircteacutes le compostage serahors zone le risque eacutetant plutocirct un risque incendie

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Il nrsquoy a pas de risque CH4 dans le cas du compostLe risque poussiegravere nrsquoest pas non plus preacutesent dans les cas usuels de compostage du fait dutaux drsquohumiditeacute important Si la concentration en poussiegraveres peut deacutepasser 60 gm3 on traitera le cas compost

comme celui drsquoune boue segraveche en tenant compte des possibiliteacutes eacuteventuelles drsquoauto-eacutechauffement lieacute au compostage

Si le stockage de compost est tregraves sec il y a un risque drsquoauto-eacutechauffement lieacute soit agravela tempeacuterature initiale du stockage soit agrave la tempeacuterature atteinte par fermentation et agravela taille du stockage Ce risque devra ecirctre eacutevalueacute et traiteacute

Les risques H2S et NH3 ne sont pas consideacutereacutes dans la mesure ougrave le risque du agrave leur toxiciteacuteaura imposeacute de les traiter bien avant qursquoils nrsquoaient atteint leur LIE

10 ELEMENTS PERIPHERIQUES

101 Chaufferies

La chaufferie est un local ougrave il y a preacutesence de flamme permanente et ougrave lorsqursquoil y adeacutetection gaz il y a arrecirct des eacutequipements La chaufferie sera conccedilue suivant les regravegles de lartde conception des chaufferies On pourra notamment se reacutefeacuterer par analogie agrave larrecircteacute 2910 declassement ICPE des installations de combustion supeacuterieures agrave 2 MwattsLes points de fuite eacuteventuelle de combustible font lobjet dun classement en zone 2 dont ladimension deacutepend de la pression du gaz dans la tuyauterie (voir annexe B)Si le local chaufferie est attenant agrave une zone 2 sa conception sera faite suivant lrsquoun des deuxscheacutemas suivants une ouverture sur la zone 2 ne se fera que par lrsquointermeacutediaire drsquoun sascontrocircleacute (ouverture des deux portes agrave la fois impossible ou interdite) et la prise drsquoair deventilation sera faite sur une zone non classeacutee

Entreacutee ventilation

cas 1les ouvertures du local se font surlhors zone le local est hors zone

cas 2 1 ou plusieurs ouvertures du local sefont sur une zone Sas obligatoire

Zone 2 Zone 2

Scheacutema 9 Scheacutema 10

1011 Cas de lrsquohuile thermiqueCrsquoest un liquide dont le point eacuteclair est tregraves haut A ce titre lrsquohuile thermique ne devrait pasecirctre prise en compte comme geacuteneacuterant une ATEX par contre lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute tiendracompte de la tempeacuterature des canalisations si celles-ci sont ameneacutees agrave recevoir des deacutepocircts depoussiegraveresSi le risque drsquoaeacuterosol ne peut pas ecirctre eacutecarteacute (fuite sous pression de lrsquohuile) il conviendra declasser en zone 2 les volumes atteints par ces aeacuterosols

Zone 2 Zone 2

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102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

INERIS-DRA-Aac-2004-P58137 2929

Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

Page 23: tt_eaux

INERIS-DRA-Aac-2004-P58137 2229

Il nrsquoy a pas de risque CH4 dans le cas du compostLe risque poussiegravere nrsquoest pas non plus preacutesent dans les cas usuels de compostage du fait dutaux drsquohumiditeacute important Si la concentration en poussiegraveres peut deacutepasser 60 gm3 on traitera le cas compost

comme celui drsquoune boue segraveche en tenant compte des possibiliteacutes eacuteventuelles drsquoauto-eacutechauffement lieacute au compostage

Si le stockage de compost est tregraves sec il y a un risque drsquoauto-eacutechauffement lieacute soit agravela tempeacuterature initiale du stockage soit agrave la tempeacuterature atteinte par fermentation et agravela taille du stockage Ce risque devra ecirctre eacutevalueacute et traiteacute

Les risques H2S et NH3 ne sont pas consideacutereacutes dans la mesure ougrave le risque du agrave leur toxiciteacuteaura imposeacute de les traiter bien avant qursquoils nrsquoaient atteint leur LIE

10 ELEMENTS PERIPHERIQUES

101 Chaufferies

La chaufferie est un local ougrave il y a preacutesence de flamme permanente et ougrave lorsqursquoil y adeacutetection gaz il y a arrecirct des eacutequipements La chaufferie sera conccedilue suivant les regravegles de lartde conception des chaufferies On pourra notamment se reacutefeacuterer par analogie agrave larrecircteacute 2910 declassement ICPE des installations de combustion supeacuterieures agrave 2 MwattsLes points de fuite eacuteventuelle de combustible font lobjet dun classement en zone 2 dont ladimension deacutepend de la pression du gaz dans la tuyauterie (voir annexe B)Si le local chaufferie est attenant agrave une zone 2 sa conception sera faite suivant lrsquoun des deuxscheacutemas suivants une ouverture sur la zone 2 ne se fera que par lrsquointermeacutediaire drsquoun sascontrocircleacute (ouverture des deux portes agrave la fois impossible ou interdite) et la prise drsquoair deventilation sera faite sur une zone non classeacutee

Entreacutee ventilation

cas 1les ouvertures du local se font surlhors zone le local est hors zone

cas 2 1 ou plusieurs ouvertures du local sefont sur une zone Sas obligatoire

Zone 2 Zone 2

Scheacutema 9 Scheacutema 10

1011 Cas de lrsquohuile thermiqueCrsquoest un liquide dont le point eacuteclair est tregraves haut A ce titre lrsquohuile thermique ne devrait pasecirctre prise en compte comme geacuteneacuterant une ATEX par contre lrsquoeacutetude de seacutecuriteacute tiendracompte de la tempeacuterature des canalisations si celles-ci sont ameneacutees agrave recevoir des deacutepocircts depoussiegraveresSi le risque drsquoaeacuterosol ne peut pas ecirctre eacutecarteacute (fuite sous pression de lrsquohuile) il conviendra declasser en zone 2 les volumes atteints par ces aeacuterosols

Zone 2 Zone 2

INERIS-DRA-Aac-2004-P58137 2329

102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

INERIS-DRA-Aac-2004-P58137 2429

12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

INERIS-DRA-Aac-2004-P58137 2729

Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

Page 24: tt_eaux

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102 appareils eacutelectrolytiques (type batteries ou eacutelectrochlorateurs)

Ces appareils produisent lors de leur fonctionnement un flux continu drsquohydrogegravene tout agrave faitquantifiableIl est donc recommandeacute de mettre en place une ventilation naturelle ou forceacutee calculeacutee pourque la concentration en hydrogegravene soit infeacuterieure agrave la LIE La sortie se fera en partie hautecompte tenu de la densiteacute de lrsquohydrogegraveneLa salle sera classeacutee en zone 2 ou non classeacutee en fonction de la ventilation (voir le paragraphe4)Note Ce classement en zone concerne surtout les eacuteclairages (eacuteviter notamment de disposerles appareils drsquoeacuteclairage en partie haute)

11 EQUIPEMENTS CHAUDRONNES

Les eacutequipements chaudronneacutes installeacutes en zone explosive seront eacutetudieacutes en conseacutequence(eacutequi-potentialiteacute eacutevents soupapes) mais ne seront pas consideacutereacutes comme exigeant uncertificat ATEX speacutecifique dans la mesure ou leur fonctionnement ne risque pas de creacuteer derisque drsquoinflammation susceptible de deacuteclencher une explosion Les soupapes vannes ouautres eacuteleacutements fixeacutes sur ces eacutequipements chaudronneacutes et dont le fonctionnement peut creacuteerun risque drsquoexplosion devront faire lrsquoobjet des dispositions de certification correspondantesPar contre les vannes manuelles sont exclues de la reacuteglementation ATEX 949CETous les eacutequipements de seacutecuriteacute comme les eacutevents drsquoexplosion doivent ecirctre certifieacutes ATEX

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

Page 25: tt_eaux

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12 BIBLIOGRAPHIE

Guide de bonnes pratiques agrave caractegravere non contraignant en vue de la mise en œuvre de laDirective 199992CE Elaboreacute agrave la demande de la commission europeacuteenne il existe enversion franccedilaise janvier 2003

Norme NF EN 60079-10 juillet 1997 mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegravere explosivegazeuse Partie 10 classement des reacutegions dangereuses

Norme NF EN 50281-3 deacutecembre 2002 appareils pour utilisation en preacutesence depoussiegraveres combustibles Partie 3 Classement des emplacements ougrave des poussiegraverescombustibles sont ou peuvent ecirctre preacutesentes

Norme NF EN 1127-1 Atmosphegraveres explosives preacutevention et protection contrelrsquoexplosion partie1 notions fondamentales et meacutethodologie

Reacuteglementation ATEX Evaluation analytique des risques Jacques Chaineaux et AgnegravesJanegraves les Techniques de lrsquoIngeacutenieur SE 3250

Les meacutelanges explosifs gaz et vapeurs poussiegraveres liquides solides INRS ED 335 miseagrave jour 1994

Institut of petroleum 2002 Aera classification code for installations handling flammablefluids-Model code of safe practice-part 15 second edition

Netherlands Government Labour Inspection 1993 Aera classification with respect to gazexplosion hazard Health and Safety Executive P182E

Normes hollandaises NPR 7910-1 et 7910-2 issues des normes europeacuteennes EN 60079-10et EN 50281-3 annexes

Arrecircteacute type-Rubrique ndeg 2910 Combustion du 25 juillet 1997 relatif aux prescriptionsgeacuteneacuterales applicables aux installations classeacutees pour la protection de lrsquoenvironnementsoumises agrave deacuteclaration sous la rubrique 2910 combustion

Sites internet wwwlegifrancegouvfrwwwjournal-officielgouvfrwwwinerisfrwwwinrsfrwwweuropeeuintcommenterpriseatex

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

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ANNEXE A QUELQUES PROPRIETES DES PRINCIPAUX PRODUITS EXPLOSIBLES

Nous donnons dans le tableau ci-dessous des caracteacuteristiques utiles du meacutethane du biogazdes boues segraveches et du meacutethanolLes caracteacuteristiques des charbons actifs sont tregraves variables et ne sont donc pas donneacutees iciCelles de la boue sont issues de la litteacuterature Elles nrsquoont pas eacuteteacute veacuterifieacutees par lrsquoINERISLes caracteacuteristiques du biogaz donneacutees ici sont des mesures faites agrave lrsquoINERIS pour unmeacutelange 50 CO2 50 CH4 satureacute en humiditeacute agrave 30degC et dans une chambre de 20 litresNous avons consideacutereacute le meacutethanol pur les donneacutees changent lorsque la concentration en eauaugmenteToutes ces valeurs sont agrave prendre avec preacutecaution car elles deacutependent des conditionsopeacuteratoires de deacutetermination

Proprieacuteteacutes Meacutethane Biogaz 50-50humide agrave 30degC

Meacutethanol pur Boues segraveches

granulomeacutetrie SO SO SO 30 agrave 700 micronsPoint eacuteclair SO SO SO 11degC

LIE 5 vv 11 vv 67 vv Entre 60 et 500 gm3

LSE 15 vv 22 vv 36 vv NCDensiteacute 055 102 110 SO

TAI couches SO SO SO Entre 230 et 430degCTAI (nuage) 595degC NC 385degC Entre 310 et 510degC

EMI (mJ) 03 NC 014 Entre 420 et 735Pmax (bar) 83 68 bar 65 bar Entre 6 et 77Kst ou Kg(barms)

80 16 66 Entre 36 et 157

CLO 10vv (avec N2) NC NC 12 vv

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

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ANNEXE B DETERMINATION DES VOLUMES DrsquoATEX

Il nrsquoexiste pas de meacutethode universelle permettant de deacuteterminer le volume des zones ATEXUn certain nombre de documents proposent des deacutemarches et des meacutethodes dedimensionnementEn ce qui concerne les gaz on peut citer le document de la profession peacutetroliegravere (IP 15) ledocument hollandais de 1993 (Netherlands Government Labour Inspection 1993AreaClassification with respect to gas explosion hazard Health and safety Executive (HSE)P182 E) ou encore la norme NF EN 079-10 intituleacute laquo mateacuteriel eacutelectrique pour atmosphegraveresexplosives gazeuses_ Partie 10 classement des zones dangereuses raquoLrsquoINERIS travaille actuellement agrave la validation de modegraveles proches de la reacutealiteacute en ce quiconcerne les gaz

La meacutethode proposeacutee dans la norme NF EN 079-10 majore certainement beaucoup lesvolumes mais elle a le meacuterite de ne pas demander lrsquoutilisation de logiciels lourdsDans ce qui suit nous appliquons la meacutethode agrave la deacutetermination de volume ATEX de fuiteissue de gaz sous faible pression

Consideacuterons des fuites de canalisation de gaz sous faible pression dans des bacirctiments fermeacutesou agrave lrsquoair libre

En appliquant les formules donneacutees dans lrsquoannexe B de la norme NF EN 079-10 auparagraphe B4 le volume drsquoATEX A est donneacute par la formule

A= f(dVdt)C

f eacutetant un facteur tenant compte de lrsquoefficaciteacute de la ventilation variant de 1 agrave 5(1 bonne ventilation 5 ventilation gecircneacutee par des obstacles)

C eacutetant le nombre de renouvellements drsquoair frais par uniteacute de temps (deacutebit deventilation diviseacutee par le volume de la piegravece) C est pris eacutegal agrave 003s soit 100renouvellements par heure agrave lrsquoexteacuterieur avec un vent drsquoenviron 05 ms) Dans unbacirctiment sans ventilation artificielle on peut consideacuterer un taux de renouvellement de 1par heure soit 2810-4s

dVdt eacutetant le deacutebit minimal theacuteorique pour diluer un deacutebit donneacute de matiegravere inflammablejusqursquoagrave une valeur infeacuterieure agrave la LIE

Ce deacutebit est donneacute par la formule

dVdt= (dGdt)kLIE

dGdt eacutetant le deacutebit de fuite en m3s si la LIE est exprimeacute en pourcentage volumique (m3m3)le facteur k est un facteur de seacutecuriteacute choisi eacutegal agrave 05 si on considegravere des fuites quinrsquoapparaissent pas en fonctionnement normal (donc pour la deacutetermination drsquoune zone 2)eacutegal agrave 025 srsquoil srsquoagit de fuite continue ou de premier degreacute (intermittentes) donc pour unezone 0 ou 1

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

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Le deacutebit de fuite est eacutegal au produit de la surface S de lrsquoorifice de fuite par la vitesse de fuitev Celle-ci peut ecirctre relieacutee en premiegravere approximation agrave la diffeacuterence de pression et agrave la massevolumique par la relation

X(P-Pa)mv= v2

En utilisant la loi de Bernouilli qui srsquoapplique plus agrave un eacutecoulement de liquide on auraitX=2

En utilisant une deacutetente adiabatique on aurait

X=[gamma(2gamma+1)(gamma+1)(-1+gamma)]12

soit X=053 pour un gaz parfaitOn peut de plus introduire un coefficient de deacutecharge de la fuite si on considegravere que la fuitenrsquoest pas entiegraverement adiabatique ce qui diminuera encore le facteur X

On arrive ainsi au volume A eacutegale agrave

A= KS(X(P-Pa)mv)12LIEavec K= f kCLes volumes drsquoATEX varient du simple au double entre les valeurs de X indiqueacutees plushaut donc si ces volumes sont spheacuteriques les rayons diffegravereront de 30 environ

Le tableau suivant donne les valeurs de K dans diffeacuterentes conditions de fuite du deuxiegravemedegreacute (zone 2)

Air libre sansobstacle

Air libre avecobstacles

Dans bacirctimentsans obstacle peuventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentavec obstaclespeu ventileacute (1renouvellement agravelrsquoheure)

Dans bacirctimentventileacute 15renouvellementsagrave lrsquoheure) sansobstacle

f=1 f=5 f=1 f=5 f=1C=003 C=003 C=000028 C=000028 C=00042k=05 k=05 k=05 k=05 k=05K=66 K= 330 K= 7 200 K= 36 000 K=480

Les tableaux suivants donnent le volume et le rayon de la zone ATEX agrave preacutevoir pourdiffeacuterentes pressions de canalisation pour une fuite de biogaz (50 CH4 et 50 CO2) de1mm2 de section en prenant une valeur de X eacutegale agrave 2 et en consideacuterant une reacutepartitionsuivant une sphegravere

Ces calculs sont faits agrave la tempeacuterature ambiante et en consideacuterant que les gaz sont agrave la mecircmetempeacuterature que lrsquoair

Remarque pour le biogaz choisi qui contient 50 de gaz combustible la LIE est de 10vvet non de 5 vv

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

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P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 008 02702 012 03003 014 03305 018 0351 026 0402 037 045

Air libre sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 041 04602 058 05203 072 05605 092 0601 131 0682 185 076

Air avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 886 1302 1253 1403 1535 1505 1981 171 2802 192 3962 21

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 44 2202 63 2503 77 2605 99 291 140 322 198 36

Volume confineacute (1 renouvellement agrave lrsquoheure) avec obstacles 1mm2 fuite biogaz 50-50

P(bar relatif)

volumeATEX(m3)

Rayon ATEX(m)

01 059 05202 084 05803 102 06205 132 0681 187 0762 264 085

Volume ventileacute (15 renouvellements agrave lrsquoheure) sans obstacle 1mm2 fuite biogaz 50-50

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles

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Les formules utiliseacutees ne sont valables que tant que la vitesse de la fuite ne deacutepasse pas lavitesse du son ce qui nrsquoest pas le cas des pressions de 1 et 2 bars les reacutesultats sontsurestimeacutes

En conclusion on peut appliquer la deacutemarche de la norme si on a une bonne estimation dudeacutebit de fuite

Des formules plus preacutecises pourront ecirctre utiliseacutees lorsque neacutecessaire notamment lorsque laconnaissance de paramegravetres speacutecifiques tels que diamegravetre de trou de fuite et eacutepaisseur de paroipermet drsquoutiliser des formules mieux adapteacutees

On notera eacutegalement lrsquoapproche de la norme ATEX hollandaise NPR 79101 qui preacuteconiseen lrsquoabsence de connaissance preacutecise des dimensions drsquoorifices de fuite de baser lrsquoeacutevaluationdes volumes ATEX sur des taux de fuite estimeacutes par deacutefaut selon lrsquoeacuteleacutement consideacutereacute engeacuteneacuteral compris entre 1gs (par exemple bride pleine ou robinet drsquoarrecirct ou raccord fileteacute) et10gs (par exemple trou drsquohomme ouvert)

En attendant des reacutesultats de simulation meilleurs on se rend compte qursquoun ordre de grandeurde 2-3m pour une zone 2 non ventileacutee de 1 m en zone ventileacutee et de 05m en champ libre sontdes valeurs pratiques raisonnables dans le cas de pressions internes faibles