Le Risque ATEX Dans Les Activités Céréalières [PDF]

Zitiervorschau

Le risque d’explosion de poussières « ATEX » SILOS ET FILIÈRE CÉRÉALES

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La Sté E.I.M (Expertise Ingénierie Maghreb)
Cet exposé vous est présenté aujourd’hui par :


Jean-Marie COURTOIS Ingénieur DPE et Ingénieur EUR
Ingénieur Conseils E.I.M. à TUNIS et Expertises J.M.C à AMIENS France
Membre du CLATEX (Comité de liaison des équipements ATEX) UE
Expert près des tribunaux.
Commissaire enquêteur près du tribunal administratif de LILLE.

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La Sté E.I.M (Expertise Ingénierie Maghreb)
Votre partenaire pour la maîtrise des risques industriels. E.I.M intervient dans toutes les industries de la filière céréales. Silos, Moulins, Usines de fabrication d’alimentation du bétail etc…





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E.I.M. a pour vocation d’intervenir en conseils et en

assistance pour : Vos audits sécurités
L’élaboration des vos études de dangers et études d’impact.
La définition et le classement des zones explosives (ATEX)
Le traitement de vos dossiers réglementaires, de déclaration et de demande d’autorisation d’exploiter ou de régularisation d’existence


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Définition « Atmosphères explosives »
Définition. L’expression « atmosphère explosive » est définie par la norme NF EN 1127 1 et la directive ATEX 1999/92.CE comme « un mélange avec de l’air, dans des conditions atmosphériques, de substances inflammables sous forme de gaz, vapeurs, brouillards ou poussières, dans lequel, après inflammation, la combustion se propage à l’ensemble non brulé ».


Mécanisme des explosions de poussières.

Une explosion a lieu dès lors que six conditions sont réunies simultanément. Celles-ci apparaissent sur la figure suivante :

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Définition « Atmosphères explosives »

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Définition « Atmosphères explosives »
Domaine d’explosivité. Une explosion ne peut survenir que si la proportion du combustible dans le comburant est incluse dans son domaine d’explosivité, défini par un intervalle de fraction volumétrique dans l’air. Celui-ci est compris entre la limite inférieure d’explosivité (LIE) et la limite supérieure d’explosivité (LSE). Ces concentrations dépendent sensiblement de la granulométrie et du taux d’humidité des poussières. Dans la pratique seul la valeur de la LIE est utilisée. Celle-ci peut être déterminée par des essais ou issue de la littérature. Le domaine d’explosivité est influencé par des facteurs tels que la pression, la température et la concentration en gaz inerte

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Définition « Atmosphères explosives »

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Définition « Atmosphères explosives »
Granulométrie. Les nuages de poussières se forment d’autant plus facilement et sont d’autant plus stables que les poussières qui les constituent sont plus fines. Les poussières plus fines présentent une surface spécifique plus élevée et donne donc lieu à des explosions plus violentes que les poussières de granulométrie élevée. La probabilité d’une explosion devient faible pour des poussières de taille supérieure à 500 µm.

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Explosion d’atmosphères explosives
Source d’inflammation. Pour qu’elle puisse enflammer une ATEX, l’énergie de la source d’inflammation doit être suffisante. Dans le cas des étincelles électriques ou électrostatiques, elles doit être supérieure à l’énergie minimale d’inflammation (EMI) des poussières. Cette valeur est en général comprise entre 0,1 et 100. Les nuages de poussières peuvent aussi s’enflammer lorsqu’ils sont mis en contact avec une surface dont la température atteint leur température d’auto-inflammation en nuage. Celle-ci est généralement comprise entre 300 et 700°C

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Explosion d’atmosphères explosives
Spécificité des poussières. Dans le cas des poussières, il est nécessaire de tenir compte du danger présenté par les dépôts de poussières, dont la mise en suspension est difficilement maîtrisable. Ceci provoque la propagation de l’explosion de proche en proche, par le soulèvement des poussières déposées. Ce risque apparaît dès lors qu’un dépôt de poussières est présent sur le sol ou sur les surfaces horizontales (Planchers, appareils, conduits de liaisons entres équipements, chemins de câbles etc…) Dans ce cas on parle d’explosion secondaire. Elle est en général beaucoup plus destructrice que l’explosion primaire.

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Explosion d’atmosphères explosives

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Explosion d’atmosphères explosives Explosion secondaire entre deux enceintes

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Explosion d’atmosphères explosives
Effets d’une explosion. Les effets d’une explosion peuvent être : Thermiques : L’exposition au flux thermique engendré par la combustion d’une ATEX provoque des brûlures et peut donner lieu à l’inflammation de matériaux combustibles situés dans l’environnement proche. Mécaniques : Si l’explosion se produit dans un milieu confiné, la pression d’explosion peut provoquer la rupture mécanique de l’enceinte dans laquelle se produit l’explosion. Ces effets mécaniques peuvent être accompagnés de projections. L’onde de surpression résultant de la propagation rapide de la combustion peut causer des lésions aux poumons et aux tympans et déstabiliser des équipements ou la structure d’un bâtiment.

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Explosion d’atmosphères explosives UAB UCALPI à Albert (France) le 14/05/2001

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Explosion d’atmosphères explosives Un silo (Etats Unis) après l’explosion

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Explosion d’atmosphères explosives Un silo (Etats Unis) après l’explosion

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Après l’explosion l’incendie …

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Après l’explosion l’incendie …

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Principales causes d’explosions
Les explosions de poussières concernent toutes les

branches industrielles, dès lors que les produits manipulés sont sous forme de fines particules de matières oxydables. C’est le cas, par exemple des poussières alimentaires (amidon, sucre, farine, céréales,…) Végétales (coton, bois…) métalliques (aluminium, magnésium, ferroalliages…) et industrielles (engrais, matières plastiques, caoutchouc…)

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Principales causes d’explosions
A ce jour la base de données ARIA du bureau d’analyse

des risques et pollutions industrielles (BARPI) recense plus de 32 000 accidents ou incidents survenus en France et dans d’autres pays au monde.
Tous secteurs d’activités confondus, un total de 190 explosions de poussières a été répertorié dans la base ARIA, de 1903 à janvier 2010.

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Principales causes d’explosions

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Principales causes d’explosions

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Principales causes d’explosions

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Principales causes d’explosions

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Principales causes d’explosions

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Points à retenir
Le déplacement de matières contenant des fines poussières

combustibles peut former une ATEX sous certaines conditions.
Les activités du bois et de l’agroalimentaire comptabilisent à elles seules près des trois quarts des explosions recensées.
De façon générale, la mise en suspension des poussières est liée soit au fonctionnement normal de dépoussiérage, soit à un dysfonctionnement.
Elle peut également se produire à l’occasion d’une intervention suite à un premier accident.
Quant à la source d’inflammation, les trois plus fréquentes identifiées sont les incendies ou flammes nues, les étincelles électriques ou d’origine électrostatiques et les travaux par point chaud.

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Evolution du risque ATEX
Dans l’Union Européenne et en France. Depuis 30 ans environ les volumes de stockage et les débits d’installations n’ont cessé d’augmenter. Le risque de formation d’une ATEX étant directement lié à la quantité de matière déplacée dans un temps donné. 100 tonnes de matière déplacée en une heure produit 100 plus de poussières qu’une tonne par heure. C’est évident…. Ne pas en être conscient peut être dramatique. C’est à notre avis la principale cause des accidents survenus dans l’Union Européenne et en France ces dernières années. Depuis l’accident dramatique de BLAYE (11 morts) le renforcement de la règlement a permis de réduire considérablement le nombre d’accident.

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Evolution du risque ATEX
En Tunisie. L’évolution des investissements dans les volumes de stockages avec l’augmentation des cadences de fonctionnement depuis quelques années est tel que le risque ATEX doit être examiné précisément par chaque responsable d’exploitation. Le risque ATEX existe aussi en Tunisie.

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Moyens pour réduire les risques Nous avons vu que 6 conditions devaient être remplies pour que l’explosion puisse se produire. Les mesures de prévention consisteront dans la pratique à supprimer au moins l’une de ces conditions. Deux actions peuvent être facilement mises en œuvre dans les installation de stockage et de traitement des céréales.


Par actions sur les poussières.
Suppression des possibilités de formation de nuage poussiéreux. (Nettoyage des grains à la réception, capotage et aspiration sur les appareils, etc…)
Eviter et limiter la formation des dépôts de poussières. (Consignes pour un nettoyage régulier associées à des indicateurs d’empoussièrements)




Par actions sur les sources d’inflammation.
Mesures visant à éliminer : Les flammes et feux nus, les surfaces

chaudes, les étincelles et échauffements d’origine électrique et mécanique. (Protection IP, contrôle des températures de surface, permis de feux etc..) 34

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La réglementation dans l’UE La directive 1999/92/CE du 16 décembre 1999 Concernant les prescriptions minimales visant à améliorer la protection en matière de sécurité et de santé des travailleurs susceptibles d’être exposés au risque d’atmosphères explosives.

La directive 1994/9/CE (directive économique) Cette directive s’applique à tous les appareils, systèmes de protection, et dispositifs électriques mais aussi thermiques, pneumatiques et hydraulique. Elle définit les exigences essentielles auxquelles doivent répondre chaque catégorie d’appareil et fournit les procédures d’évaluation de la conformité. Cette directive(communément appelée directive ATEX) est une directive de type « nouvelle approche » Ces deux directives sont disponibles sur le site : http://europa.eu.int/eur-lex/fr

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La réglementation en France La circulaire du 9 mai 1985 du Ministère du travail Relative au commentaire technique des décrets 84-1093 et 84-1094 du 7 décembre 1984 Concernant l’aération et l’assainissement des lieux de travail.

Le décret 2002-1553 du 24 décembre 2002 Relatif aux dispositions concernant la prévention des explosions applicables aux lieux de travail.

Le décret 2002-1554 du 24 décembre 2002 Relatif aux dispositions concernant la prévention des explosions que doivent observer les maîtres d’ouvrage lors de la construction des lieux de travail.

L’Arrêté du 8 juillet 2003 Complétant l’arrêté du 4 novembre 1993 relatif à la signalisation de sécurité et de santé au travail.

L’arrêté du 8 juillet 2003 Relatif à la protection des travailleurs susceptibles d’être exposés à une atmosphère explosive.

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La réglementation en Tunisie La loi N°27-66 du 30 avril 1966 Portant promulgation du code du travail. Telle que modifiée et complétée par les textes subséquents et notamment ses articles 293 à 324

Le décret N°2004-956 du 13 avril 2004 Fixant la composition, les attributions et les modalités de fonctionnement du comité spécial des établissements dangereux, insalubres ou incommodes.

Le décret N°2006-2687 du 9 octobre 2006 Relatif aux établissements dangereux, insalubres ou incommodes.

L’arrêté du ministre de l’industrie, de l’énergie et des petites et moyennes entreprises du 15 novembre 2005 Fixant la nomenclature des établissements dangereux, insalubres ou incommodes.

Les normes en vigueur ou en référence..

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Les classements en zones Afin d’évaluer la portée des mesures de protection, il importe de subdiviser en zones les emplacements dangereux identifiés en fonction de la probabilité d’occurrence d’une atmosphère explosive dangereuse. ZONE 20 : Emplacement où une atmosphère explosive sous forme d’un nuage de poussières combustibles est présente dans l’air en permanence, pendant de longues périodes ou fréquemment.

ZONE 21 : Emplacement où une atmosphère explosive sous forme d’un nuage de poussières combustibles est susceptible de se présenter occasionnellement en fonctionnement normal.

ZONE 22 : Emplacement où une atmosphère explosive sous forme d’un nuage de poussières combustibles n’est pas susceptible de se présenter en fonctionnement normal ou, si elle se présente néanmoins, elle n’est que de courte durée.

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Les classements en zones Pour permettre de fixer les idées, la profession des céréaliers a (comme d’ailleurs beaucoup d’autres activités) a attaché des chiffres à ces définitions sous forme de facteurs de marche chiffrés en heures. ZONE 20 : Pour un facteur de marche > 1000 h/an ZONE 21 : Pour un facteur de marche < 1000 h/an > 100 h/an ZONE 22 : Pour un facteur de marche < 100 h/an > 10 h/an HZ : Emplacement considéré non dangereux < 10 h/an

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Détermination des zones ATEX Organisation de la démarche La prise en compte du risque d’explosion s’inscrit dans la démarche globale de la prévention des risques. Pour l’organiser, il faut en avoir la volonté, ce qui implique un engagement de la direction de l’entreprise en temps et moyens. Il conviendra d’associer :
D’associer les instances représentatives du personnel conformément au

principe de la participation.
De définir et recenser les compétences en interne.
De désigner le responsable du projet et organiser le groupe de travail et de réflexion.
De planifier les différentes étapes de la démarche.
De communiquer sur l’action qui va être entreprise.

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Détermination des zones ATEX Analyse fonctionnelle. Faire l’inventaire des matières réceptionnées, manutentionnées et stockées. Connaître leurs caractéristiques physico-chimiques. Recenser les conditions de stockage. Recenser les équipements de manutention. Recenser les espaces et locaux, postes de travail de manutention stockage et traitement. Définir les facteurs de marche (heures de fonctionnement)

Analyser les procédés de mise en œuvre

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Détermination des zones ATEX Analyse des conditions de mise en œuvre. Analyser les conditions de mise en œuvre, dans toutes les conditions de fonctionnement :
Au démarrage
En service établi
A l’arrêt des appareils
En situation de dysfonctionnement.
En situation

hors service »

Tenir compte du retour d’expérience de la branche d’activité et au sein de l’entreprise.

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Détermination des zones ATEX Comment apprécier la densité d’un nuage de poussières. L’INERIS (l’Institut National de l’Environnement Industriel et des Risques) Indique qu’une visibilité réduite à la longueur d’un bras tendue correspond à la LIE soit environ 50 gr de poussières en suspension par m3 Pour ce qui nous concerne nous préconisons plutôt cette distance à 3 m Notre expérience nous fait dire qu’il est extrêmement dangereux de se situer dans un espace ou la visibilité est réduite à 1 m. Quelques exemples de nuages…..

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Détermination des zones ATEX Nuages de poussières. Dans une cellule en cours de remplissage avec un débit de 200 t/h (maïs nettoyé) On se voit à plusieurs mètres le nuage ATEX n’existe pas Les dépôts formés par la poussière sont potentiellement dangereux. La zone est au minimum ATEX 22

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Détermination des zones ATEX Nuages de poussières. Dans une cellule en cours de remplissage avec un débit de 600 t/h (orge non nettoyé) On se voit à environ 4 mètres le nuage ATEX est proche de la LIE Les dépôts formés par la poussière sont potentiellement dangereux. Donc la zone est au minimum ATEX 22 (voir 21 en fonction du facteur de marche)

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Détermination des zones ATEX Nuages de poussières. Dans un hall de réception vrac, le nuage n’est pas ATEX, on se voit à 3 m, Mais, dans la fosse au début de la vidange la concentration du nuage ne permet pas de voir à 3 m. Ce nuage à l’intérieur de la fosse est ATEX pendant quelques minutes Le hall de réception peut être classé HZ compte tenu du non confinement.

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Détermination des zones ATEX Nuages de poussières. Dans une galerie sur cellules, le nuage n’est pas ATEX, on se voit à + de 3 m, Mais les dépôts formés par la poussière sont potentiellement dangereux. Donc la zone est au moins ATEX 22

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Détermination des zones ATEX Nuages de poussières. Dans un élévateur à godets en absence d’aspiration (débit 600 t/h) Donc l’intérieur de cet appareil est ATEX (classement en fonction du facture de marche)

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Détermination des zones ATEX Nuages de poussières. Le même élévateur à godets avec aspiration Mais compte tenu du retour d’expérience, non conseillons de classer l’intérieur de cet appareil au moins ATEX 22, car au démarrage il y a possibilité d’un nuage ATEX

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Le logiciel « Normatex » E.I.M. Utilise pour définir les zones ATEX poussières le logiciel « Normatex » mis au point par Expertises J.M.C. Ce logiciel d’aide à la décision suit une trame définie par la réglementation UE et Française, leurs guides d’application et les principales normes traitant des ATEX. Son approche analytique permet de répondre à des questions programmées. 1. Le technicien commencera renseigner l’étude en remplissant plusieurs questionnaires destinés à faire l’inventaire détaillé des installations sur : • Les matières concernées et leurs principales caractéristiques. • Les différentes capacités de stockage. • Les équipements. • Les espaces. 2. Ensuite chaque volume de stockage, chaque équipement et chaque espace sera étudié séparément pour en déterminer son classement. Le classement sera calculé automatiquement par le logiciel avec les informations introduites. Les déplacement des poussières et la formation des nuages ATEX sont expliqués dans le référentiel J.M.C. (disponible gratuitement sur le site www.normatex.fr)

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Le référentiel J.M.C. L’objectif de ce référentiel est de décrire ; la conception, le fonctionnement, les réglages, les dysfonctionnements, et la maintenance des volumes de stockages, équipements, et espaces de travail de tous les établissements concernés par des matières en vrac granuleuses ou pulvérulentes. Dans sa phase actuelle ce référentiel ne traite que des flux d’air et du déplacement des fines « poussières » susceptibles de former des atmosphères explosives (ATEX).

Ces données sont indispensables pour apprécier la formation des atmosphères explosives (ATEX) Ces phénomènes décrits ont été observés par l’auteur au cours de 45 années de vie professionnelle consacrée à la conception, la réalisation et la sécurité d’équipements de manutention. Vous pouvez vous procurer ce référentiel gratuitement sur le site : www.normatex.fr

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La signalisation des zones ATEX

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La signalisation d’empoussièrement

Point test Doit toujours être visible

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La signalisation d’empoussièrement

Point test à peine visible Nettoyage à réaliser

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Le nettoyage

Nettoyage à l’aide d’un aspirateur (balai proscrit)

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Conformité du matériel

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Conformité du matériel

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Responsabilités L’exploitant : Est le principal responsable de la sécurité de son établissement vis-à-vis des tiers et de son personnel. C’est lui qui est responsable de la définition des zones à risques dans son établissement. Et en particulier des zones ATEX. Cette responsabilité l’oblige à mettre en place toutes les mesures visant à réduire voir supprimer les risques à l’aide des meilleurs techniques disponibles.

Le personnel : Est tenu de respecter les consignes et procédure établies par l’exploitant pour maintenir la sécurité.

Les intervenants extérieurs : Sont tenu de respecter, pendant toute la durée de leur intervention, les consignes et procédures imposées par l’exploitant. Et en particulier le permis de feux.

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Conclusions
Le

risque d’explosion de poussières est un risque encore mal connu par rapport au risque d’explosion de gaz.
L’augmentation de capacité des installations augmente la probabilité du risque.
L’évaluation du risque ATEX s’inscrit dans une démarche de qualité.
Néanmoins,

la prévention est toujours perçue comme une dépense importante et éventuellement secondaire. Cette perception est fausse par rapport à l’intérêt qu’apporte la rigueur inscrit dans une démarche de qualité globale.
Un exploitant n’a pas besoin d’une grande expertise comptable pour estimer ses pertes d’exploitation en cas d’accident grave comme peut l’être une explosion. Une expertise bien ciblée, réalisée par un spécialiste permet de justifier et de maîtriser les dépenses d’investissements. 62

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