ATEX - GPSup.org

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ATEX - GPSup.org

Aide à l’application de la réglementation ATEX
(pour une amélioration de la sécurité dans les
établissements d’enseignement supérieur)
J. CHAINEAUX
[email protected]
03 44 55 65 18
Sommaire
Phénoménologie des explosions d’ATEX
Rappel sur la réglementation ATEX et sur son
application
Dimensionnement des zones ATEX
• Cas d ’un épandage accidentel de liquide
• Cas d ’une fuite de gaz sous pression
Sommaire
application
Le Phénomène d’explosion
Définition d’une explosion
Cas d’une explosion d’ATEX
Deux régimes de propagation
– la déflagration
– la détonation
Amorçage de l’explosion par une source
d’inflammation
flammes nues (briquet, chalumeau, brûleur…)
travaux de meulage (étincelles mécaniques)
étincelles électriques (contacteurs, moteurs…)
électricité statique (surtout pour les gaz et vapeurs)
surfaces chaudes (fours, pièces mécaniques qui frottent et
s ’échauffent…)
auto-inflammation d ’un dépôt de poussières combustibles
Effets d’une explosion
• effets thermiques
• effets mécaniques :
–onde de surpression aérienne
–projection de débris
Etat des substances impliquées dans une
explosion d’ATEX
• gaz inflammables
• liquides inflammables
• solides pulvérulents
Une substance combustible (ou inflammable)
est caractérisée par :
son oxydabilité
sa chaleur de combustion ∆H
ses limites d ’explosivité (LIE/LSE),
son point d ’éclair (pour un liquide)
sa température d ’auto-inflammation (TAI)
son énergie d ’inflammation (EMI)
ses conditions d ’explosion en milieu confiné
Combustion de l ’acétone dans l ’air :
C3H6O + 4 O2 + 15,08 N2 =
3H2O + 3CO2 + 15,08 N2 + (∆H = -1692 kJ/kg)
La teneur en acétone d’un mélange acétone-air stoechiométrique vaut :
Cst = 1/(1 + 4 + 15,08) = 5 % mol. ou % vol.
Un tel mélange est « inflammable » ou « explosif »
La prévention des explosions d’ATEX
consiste à supprimer l’une des conditions
nécessaires à l’occurrence d’une explosion :
• Présence du combustible,
• Présence du comburant (inertage),
• Proportions comburant/combustible en dehors du domaine
d’explosivité : dilution à l’air du combustible
• Suppression des sources d’inflammation
L’inertage, c’est la limitation de la teneur en comburant par
introduction d’un gaz inerte (N2, CO2…), dans des
conditions contrôlées
Caractéristique de concentration limite en oxygène (CLO)
Diagramme ternaire d’explosivité
100 % Combustible
LSE
A
LIE
C
100 % Air
Formation GP SUP 18 juin 2009
13/89
/89
13
100 % Inerte
Conditions de l’inertage
100 % Combustible
LSE
B
A
LIE
100 % Air
C
CLO = 0,21
x CLA = 0,21.(teneur en air au point C)
14/89
/89
14
100 % Inerte
La suppression de toutes les sources
d ’inflammation actives permet d’empêcher les
explosions d’ATEX
La mise en œuvre de ce principe exige de n’installer que des
matériels électriques et non-électriques de catégorie qui ne soient
pas une source d’inflammation des ATEX (conformément à
l’arrêté 96-1010)
La prévention des décharges électrostatiques demeure
cependant difficile, d’autant plus que ce phénomène peut mettre
en cause les opérateurs
Il existe différents moyens de protection
contre les effets des explosions :
•
•
•
•
matériel résistant à la surpression,
protection par évent d’explosion
protection par suppresseur d’explosion
dispositifs d’isolement
8
P (bar)
(tex,Pex)
7
6
α
tg α = (dp/dt)ex
5
4
3
2
1
0
0
100
200
300
400
500
600
700
t (ms)
Courbe pression-temps, obtenue au cours de l’explosion d’un mélange air-CH4,
à 10 % vol de CH4, enflammé au centre d’un récipient sphérique de 2 m3
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17
La protection par évent
Elle consiste à limiter la pression développée dans un
confinement par une explosion, en déchargeant les gaz
d’explosion à travers un orifice (évent)
La pression résiduelle ne doit pas dépasser la pression maximale
admissible dans le confinement
Un arrête-flamme (AF) permet d’arrêter la
flamme se propageant dans une ATEX gazeuse
contenue dans une canalisation.
Un système d’isolement permet d’empêcher la
propagation de la flamme d’une explosion
Il est installé dans une canalisation qui relie
deux parties d’une même installation
On distingue différents systèmes d’isolement :
Les arrête-flammes
Les vannes d’isolement
Les écluses rotatives
Parmi les vannes d’isolement, on distingue :
des systèmes à activer
• (vannes à fermeture rapide)
des systèmes passifs
• (vannes VENTEX, écluses rotatives)
Sommaire
application
La réglementation ATEX
DEUX DIRECTIVES ATEX:
Directive 94/9/CE : concerne le rapprochement des
législations des États membres pour les appareils et les
systèmes de protection utilisés en atmosphères explosives
Directive 1999/92/CE :concerne les prescriptions minimales
visant à améliorer la protection en matière de sécurité et de
santé des travailleurs susceptibles d ’être exposés au risque
d ’atmosphères explosives
(15 ème directive particulière de la directive 89/391/CEE)
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24
Au niveau français
décret 96-1010 (ministère chargé de l ’industrie) : appareils et
systèmes de protection destinés à être utilisés en ATEX
décrets 2002-1553 et 2002-1554 (code du travail, art. R232-12-23)
et 3 arrêtés (8 et du 28 juillet 2003) : protection des travailleurs
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25
Au niveau français
l ’arrêté du 28 juillet qui modifie les conditions d ’installation des
matériels électriques en zone ATEX (remplace l ’arrêté du 19
décembre 1988)
l’arrêté du 8 juillet qui complète les dispositions sur la protection
des travailleurs exposés aux risques des ATEX et sur le
classement en zones ATEX
l’arrêté du 8 juillet 2003 sur la signalisation des zones ATEX
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EX
Exigences réglementaires
Evaluation des risques d’explosion
Classification en zones ATEX
Document relatif à la protection contre les explosions
Mesures de prévention/protection contre les explosions, de
nature technique ou organisationnelle
Dispositions particulières pour les appareils
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27
Pour évaluer les risques d’explosion, il faut
tenir compte :
des propriétés des produits mis en œuvre, de la nature des
procédés et des installations exploités,
de la probabilité de formation des ATEX
de la probabilité d’inflammation des ATEX
de l’étendue des conséquences de l ’inflammation des ATEX
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Notion de zone ATEX
Classement selon la fréquence et la durée de présence des ATEX
Le classement doit aussi tenir compte de l’intensité des effets
attendus de l ’inflammation d ’une ATEX :
« un emplacement où une ATEX peut se présenter en quantités
telles que des précautions spéciales sont nécessaires est
considéré comme dangereux au sens de la réglementation»
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Six zones ATEX sont définies :
zones 0, 1 et 2 pour les ATEX dangereuses formées à partir d ’un
gaz, d ’une vapeur ou d ’un aérosol,
zones 20, 21 et 22 pour les ATEX dangereuses formées à partir
d’un pulvérulent
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30
Zone 0 ou 20
emplacements où une ATEX dangereuse est présente
en permanence ou pendant de longues périodes ou
fréquemment
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31
Zone 1 ou 21
emplacements où une ATEX dangereuse est
susceptible de se présenter occasionnellement en
fonctionnement normal
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32
Zone 2 ou 22
emplacements où une ATEX dangereuse n'est pas
susceptible de se présenter en fonctionnement
normal ou, si elle se présente néanmoins, n'est que
de courte durée
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Le document relatif à la protection contre les
explosions doit faire apparaître :
que les risques d ’explosion ont été déterminés et évalués
que des mesures adéquates seront prises pour atteindre les
objectifs de protection
quels sont les emplacements classés en zones
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Les mesures de prévention/protection
Elles peuvent être organisationnelles :
formation des travailleurs exposés aux risques d ’explosion
instructions écrites et autorisation d’exécuter certains travaux
(consignes, procédures, permis de feu ...), y compris pour les
entreprises intervenantes
ou techniques :
prévention des ATEX par la ventilation ou l’aspiration à la source
et par un contrôle de l ’atmosphère des locaux
prévention des ATEX par l’inertage
prévention de l ’inflammation des ATEX par la suppression de
toutes les sources d ’inflammation (y compris celles d ’origine
électrostatique)
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35
Les mesures de prévention/protection
Elles peuvent être techniques :
prévention des ATEX par la ventilation ou l’aspiration à la source
et par un contrôle de l ’atmosphère des locaux
prévention des ATEX par l’inertage
prévention de l ’inflammation des ATEX par la suppression de
toutes les sources d ’inflammation (y compris celles d ’origine
électrostatique)
protection contre les effets des explosions au moyen de différents
systèmes (évents d’explosion, suppresseurs d’explosion,
systèmes d’isolement, arrête-flamme)
utilisation de détecteurs et d’alarmes
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OUI
Y a-t-il des substances
inflammables ? [chap. 2.2.1.]
OUI
Une ATEX peut-elle se former par
une répartition suffisante dans l'air
[chap. 2.2.2.]
Ensuite
NON
Aucune mesure de
protection n'est
nécessaire
NON
Aucune mesure de
protection n'est
nécessaire
NON
Aucune mesure de
protection n'est
nécessaire
Où une ATEX peut-elle se former ?
[chap.2.2.3.]
La formation d'une ATEX
OUI dangereuse est-elle possible ?
[chap. 2.2.4.]
Logigramme
du guide
européen sur
la directive
1999/92/CE
Mesures de
protection
nécessaires
Limiter autant que possible la formation
d'ATEX dangereuses !
NON
Peut-on empêcher de manière fiable
la formation d'une ATEX
OUI
dangereuse ? [chap. 2.2.5]
Aucune autre
mesure de
protection
nécessaire
D'autres
mesures sont
nécessaires
Ensuite
Comment un espace contenant une ATEX
dangereuse peut-il être délimité en zones
?
Eviter les sources d'inflammation actives
selon le découpage en zones de l'espace
contenant une ATEX dangereuse
NON
Peut-on empêcher de manière fiable
l'inflammation d'une ATEX
dangereuse ? [chap. 2.2.6]
OUI
Aucune autre
mesure de
protection
nécessaire
D'autres
mesures sont
nécessaires
Réduire les effets des explosions à un niveau
innoffensif
Y a-t-il des substances inflammables ?
Pulvérulents
Nature, oxydabilité (essai ATD/ATG), données de la littérature
Liquides
Point d’éclair
Gaz
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38
Une ATEX peut-elle se former par une répartition
suffisante dans l’air ?
Envisager toutes les situations possibles
Normales et anormales (dysfonctionnement),
Toutes les phases de fonctionnement (démarrage, arrêt,
maintenance…)
Décrire précisément chaque situation
Tenir compte du retour d’expériences d’accident
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39
Où une ATEX peut-elle se former ?
Expliciter les conditions de formation de l’ATEX
Normales et anormales (dysfonctionnement),
Formation d’ATEX à l’air libre ou en milieu confiné
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40
La formation d’une ATEX dangereuse est-elle
possible?
Une ATEX dangereuse est une « ATEX qui se
présente en quantités telles que des précautions
spéciales sont nécessaires »
(autrement dit : si des précautions spéciales ne sont pas mises en
œuvre, le risque est laissé en l ’état et il ne peut pas être considéré
comme maîtrisé; les exigences de la réglementation ne sont alors
pas satisfaites)
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41
La formation d’une ATEX dangereuse est-elle
possible?
Critères d’appréciation de la dangerosité de l’ATEX
dépend du volume de l’ATEX (plus le volume est grand plus
l’ATEX sera dangereuse)
dépend aussi de l’emplacement relatif de l’ATEX par rapport aux
travailleurs
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42
Evaluation de la dangerosité des ATEX
Un travailleur qui n’est soumis qu’au rayonnement d’une ATEX est
peu exposé ; en revanche, il est très vulnérable au contact avec la
flamme d’une ATEX
La flamme d’une ATEX occupera, en fin de combustion un volume
environ 10 fois plus grand que le volume initial de l’ATEX ; la
dangerosité dépend en premier lieu de son volume V
La dangerosité dépend aussi de la vulnérabilité du poste de travail
par rapport aux différents types d’effet (thermiques ou mécanique)
ainsi que de l’emplacement relatif de l’ATEX et du poste de travail
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43
Le guide européen suggère qu’un ATEX n’est dangereuse que si :
V > 10 litres
ou
V/v > 10000
(v est le volume du confinement dans lequel se produit l’explosion de
l’ATEX)
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44
La règle des 10 litres est assez grossière
La règle du 1/10000ème ne vaut que pour les effets de surpression
produits à l’intérieur d’un local où se produit l’explosion d’une ATEX
l’explosion d’une ATEX dans un confinement de volume v < 10 litres
peut faire éclater le confinement
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45
Peut-on empêcher de manière fiable la formation
d’une ATEX dangereuse ?
Diminution de la température de mise en œuvre d’un liquide
inflammable suffisamment en dessous de son point d’éclair
Ventiler un local de travail à un débit suffisant pour ne pas dépasser
25 % LIE du gaz ou de la vapeur considéré (10 % LIE s’il y a
présence de personnel)
Pulvérulents : nettoyage des locaux de travail par aspiration à la
source (pas de soulèvement)
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46
Peut-on empêcher de manière fiable la formation
d’une ATEX dangereuse ?
Dans une installation confinée, mettre en œuvre la technique de
l’inertage
Mettre en œuvre un mélange combustible – comburant – inerte dont
la composition se situe au-delà de la LSE n’est pas une mesure fiable
car la dilution à l’air du mélange conduit à la formation d’une ATEX
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dangereuse peut-il être délimité en zones?
Le classement en zone découle directement de l’analyse du risque
explosion et il ne doit donc pas être fait a priori
Le classement en zone sert à la définition des emplacements où
doivent être installés les matériels électriques et non-électriques qui
ne doivent pas être une source d’inflammation des ATEX
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Appareils pouvant être installés en zone ATEX :
Les appareils installés en zone doivent être conformes aux catégories
prévues par le décret 96 -1010 (transposition de la directive ATEX
94/9/CE)
zones 0 ou 20 :
catégorie 1, G ou D
zones 1 ou 21 :
catégorie 1 ou 2, G ou D
zones 2 ou 22 :
catégorie 1, 2, ou 3, G ou D
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dangereuse peut-il être délimité en zones?
Certaines références font état d’une correspondance entre type de
zone et du rée de persistance de l’ATEX
Zone 0
> 1000 heures/an
Zone 1
10 < heures/an < 1000
Zone 2
1 < heures/an < 10
NC
< 1 heure/an
Cette notion de durée a l ’inconvénient de ne pas tenir compte des
activités saisonnières, etc.
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Sommaire
Rappel sur la réglementation ATEX
Il faut partir de la physique du phénomène à
l’origine de la formation de l’ATEX
Cas d’un milieu confiné :
ATEX présente dans la totalité du volume d’un récipient
Evaporation d’un solvant au cours du séchage d’une peinture
Cas d’un milieu ouvert :
Liquide inflammable répandu
Fuite d’un gaz inflammable
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Dimensionnement forfaitaire
Plusieurs normes existent
Gaz/Liquides : NF EN 60079-10
Pulvérulents : NF EN 61241-10
Elles proposent un dimensionnement forfaitaire
Ceci présente l’inconvénient de sur-dimensionner les zones, voire de
les surclasser.
Par exemple, pour un épandage accidentel dans un endroit « peu
ventilé », un classement en zone 1 est proposé alors que, s’agissant
d’un dysfonctionnement, un classement en zone 2 suffit
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53
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Cas de la norme NF EN 60079-10
Elle introduit la notion d’un volume théorique Vz qui est le volume
maximal de l’ATEX formée pour une source de dégagement de débit
(dG/dt)max donné
Vz n’a pas de réalité physique dans la mesure où sa définition ignore
l’existence d’un champ de concentration à partir d’une source de
dégagement ponctuelle, par exemple un orifice de fuite
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55
(
dG / dt )max
Vz = f ×
×
C × k × LIE
T
293
où
• (dG/dt)max est le débit maximal de dégagement de la source (en kg/s)
• T est la température ambiante (en Kelvin)
• C est le nombre de renouvellements d ’air frais (en h-1) de l ’emplacement
de l ’ATEX
• LIE est la LIE du gaz ou de la vapeur concernée (en kg/m3)
• k est un facteur de sécurité compris entre 0,25 et 0,5 qui dépend du degré
de dégagement de la source
• f est un facteur de sécurité compris entre 1 et 5, qui dépend de l ’efficacité
de la ventilation
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56
Sommaire
Cas d’un épandage accidentel de liquide
Dimensionnement de l’ATEX formée
La situation dans laquelle un liquide inflammable est répandu sur
le sol…) ou contenu dans un récipient ouvert à l’air libre et à
l’origine de la formation d’une ATEX
Les conditions de formation d ’une ATEX à partir des vapeurs
émises en milieu ouvert par un liquide inflammable sont d ’abord
liées à la température T du liquide comparé à son Pt d ’éclair PE :
une ATEX se forme certainement à la surface du liquide si T > PE
C ’est le cas pour un liquide dont le PE est inférieur à la
température ambiante ; C ’est aussi le cas pour un liquide dont le
Pt d ’éclair est supérieur à la température ambiante mais qui est
mis en œuvre à T > PE
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Dimensionnement de l’ATEX formée
En milieu fermé, la paramètre à considérer est la température
limite inférieure d ’explosivité (TLIE)
Si le liquide est contenu dans un récipient fermé et si la phase
liquide est présente, il s ’établit un équilibre liquide-vapeur qui est
tel que la pression de vapeur saturante Psat ne dépend que de la
température T du liquide
Si la température du liquide est connue, on peut calculer la
concentration des vapeurs dans le ciel :
[C]T = pvap / Patm,
La concentration des vapeurs dans le ciel augmente lorsque T
augmente
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59
Cas de l ’acétone (PE = -20°C)
Concentration (en % dans l'air)
100
90
80
70
60
50
40
30
LSE = 13 %
20
10
LIE = 2.6 %
0
-25
TLIE = - 22 °C
-5
15
60/89
/89
60
55
Température du liquide (en °C)
TLSE = 7 °C
35
Teb = 56 °C
75
Liquides
Point d’éclair
TLIE
Acétone
-20°C
-22°C
Hexane
-22°C
- 26 °C
Ethanol
12°C
11 °C
TLSE
7°C
4,5 °C
41,5 °C
Si la température ambiante est contrôlée et voisine de 20°C, une ATEX
est présente en permanence seulement dans le cas de l ’éthanol.
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61
Si au contraire, le liquide est contenu dans un récipient ouvert, aucun
équilibre ne peut s ’établir
Le liquide s ’évapore
Le débit d ’évaporation du liquide dépend d ’un certain nombre de
paramètres
Pour caractériser le volume V de l ’ATEX formée, il faut accéder au
débit d ’évaporation du liquide
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62
L’INERIS a réalisé en 2006, avec le concours de l’INRS, une
campagne de mesures d’évaporation de 3 liquides (acétone, nhexane et éthanol), contenus dans un bac rectangulaire de 1 m2,
soumis à un vent horizontal de 0,3 ou 0,9 m/s
Simultanément, des mesures de concentration de l’atmosphère
présente sous le vent du bac ont été effectuées
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63
Dispositif expérimental
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64
Cette campagne d’essais a permis d’établir la formule empirique
suivante qui donne le débit d’évaporation q d’un liquide contenu dans
un récipient, en fonction de certains paramètres
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Psat (Ts )
q = 5(1 - 7,5d ) ×
× S × v × M0,4
où :
Patm
• q est le débit d’évaporation du liquide (en kg/h)
• M est la masse molaire du liquide (en g)
• S est la surface de la flaque de liquide, ou la surface de l’ouverture du
récipient contenant le liquide (en m2),
• d est la distance entre le plan de l’ouverture du récipient et le niveau du
liquide dans le récipient (en m),
• v est la vitesse de l’air à la surface du liquide ou dans le plan de
l’ouverture du récipient (en m/s). Elle doit être comprise entre 0,3 et
1 m/s,
• Ts est la température du liquide à sa surface (en K)
• Psat est la pression de vapeur saturante du liquide à la température Ts
(en Pa),
• Patm est la pression atmosphérique (en Pa)
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66
Simultanément aux mesures de débit d ’évaporation, l ’INERIS a
effectué des mesures de concentration
La LIE est atteinte à proximité immédiate de la surface du liquide
et du bord du bac, mais dès que l’on s’éloigne sous le vent du
bac, la concentration en vapeur passe nettement en dessous de
la LIE
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67
Dispositif expérimental
Sens du flux d'air
Y=0
Bac 1 m²
X = 0 mm
O
X=150 mm
IR5
IR4
IR3
IR2
X=350 mm
Y= -500 mm Y=250 mm
Y= 750 mm
X= 750 mm
Y= 1000 mm
X= 1550 mm
X= 2500 mm
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68
IR1
3
Essai n°5 - acétone - V=0,9 m/s - (y=0 ; z=0)
LIE
2,6
2,5
Essai n°5 - acétone - V=0,9 m/s - (y=0,25 ; z=0)
Essai n°5 - acétone - V=0,9 m/s - (y=0 ; z=0,05)
c (% vol.)
2
Essai n°5 - acétone - V=0,9 m/s - (y=0,25 ; z=0,05)
1,5
1
0,5
VME
0,05
0
0
0,5
1
1,5
x (m)
69/89
/89
69
2
2,5
3
3
LIE
2,6
2,5
c (%vol.)
2
1,5
1
0,5
VME
0,05
0
0
0,5
1
1,5
x (m)
70/89
/89
70
2
2,5
3
RT
Q = 100 kq ×
×S
M × LIE
où :
•
•
•
•
•
•
•
•
Q est le débit de ventilation (en Nm3/h)
q est le débit d ’évaporation du liquide (en kg/h.m2)
S est la surface de la flaque (en m2)
R est la constante des gaz, soit 0,082 atm x l
T est la température de l ’air (en K)
M la masse molaire du liquide (en g)
LIE est la LIE du liquide (en % vol.)
k est un coefficient de sécurité valant entre 1 et 10
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/89
71
Sommaire
Cas d’une fuite de gaz
La situation dans laquelle un gaz inflammable est contenu sous
pression dans un confinement et où il est déchargé dans l ’air
ambiant à travers un orifice de fuite, est à l ’origine de la
formation certaine d ’une ATEX
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73
Soit un gaz inflammable contenu dans un confinement (bouteille,
canalisation…) sous la pression P et soit un orifice de fuite
circulaire de diamètre D
Orifice de fuite
circulaire de
diamètre D
Canalisation sous
pression P d ’un gaz
inflammable
74/89
/89
74
Le gaz est déchargé sous la forme d ’un jet qui, selon la valeur
de P est subsonique ou supersonique (supercritique),
Ce jet est plus ou moins turbulent, de sorte que le gaz se
mélange avec l ’air dans les turbulences du jet et forme une
ATEX
75/89
/89
75
Caractérisation de l ’ATEX formée :
les paramètres dont dépendent la forme et le volume de
l ’ATEX formée doivent être identifiés
si le gaz est déchargé en champ libre, c ’est-à-dire en
absence d ’obstacles, la concentration en gaz du mélange
air-gaz suit une loi de décroissance hyperbolique sur l ’axe
du jet
il existe un point de l ’axe du jet où la concentration en gaz
est égale à la LIE
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/89
76
100
c (% vol.)
80
LSE = 75
60
40
20
LIE = 4
0
xLSE
xLIE
x
dans un plan perpendiculaire à l ’axe du jet, la
concentration en gaz du mélange air-gaz décroît en
fonction de la distance à l ’axe du jet, suivant une loi de
Gauss les paramètres dont dépendent la forme et le
volume de
78/89
/89
78
LIE
x LIE
Orifice de fuite
Emplacement de la zone de mélange de
l ’air et du gaz où il n ’y a pas d ’ATEX
parce que le gaz y est trop dilué
Emplacement de la zone de mélange de
l ’air et du gaz où une ATEX est présente
Canalisation sous
Emplacement de la zone de mélange
pression de gaz
proche de l ’orifice de fuite où il n ’y a pas
d ’ ATEX parce que le gaz y est trop
concentré
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/89
80
Axe du
jet
Lieu des points où la
concentration en gaz est
égale à la LIE
Caractérisation de l’ATEX formée
les dimensions de l ’ATEX ne dépendent pas du temps (le
volume de l ’ATEX reste constant si la pression dans la
canalisation reste constante)
les dimensions de l ’ATEX ne dépendent que :
o de la nature du gaz inflammable
o de la pression de ce gaz dans la canalisation
o de la section de l ’orifice de fuite
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/89
81
L ’INERIS a développé dans les années 90 un modèle
(EXPLOJET) qui permet de calculer le champ de concentration crée
par la fuite en champ libre, de même que le volume d ’ATEX V et le
débit massique du jet.
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/89
82
Caractérisation de l ’ATEX formée dans le cas du méthane sous
P = 200 bar et pour D = 0,1 mm :
distance à la LIE sur l ’axe du jet : xLIE = 14 cm
distance maximale à la LIE dans un plan perpendiculaire à
l ’axe du jet : yLIE = 1 cm
volume de l ’ATEX : V = 23 cm3
débit volumique du jet : q =1,38 Nm3/h
débit massique du jet : q’ = 0,3 g/s
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/89
83
Caractérisation de l ’ATEX formée dans le cas du méthane sous
P = 200 bar et pour D = 1 mm :
distance à la LIE sur l ’axe du jet : xLIE = 1,4 m
volume de l ’ATEX : V = 23 dm3
débit volumique du jet : q =138 Nm3/h
débit massique du jet : q’ = 30 g/s
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/89
84
Caractérisation de l ’ATEX formée dans le cas de l’hydrogène
sous P = 200 bar et pour D = 1,13 mm (1 mm2):
distance à la LIE sur l ’axe du jet : xLIE = 5,5 m
volume de l ’ATEX : V = 1,4 m3
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/89
85
si le gaz n ’est pas déchargé en champ libre, c ’est-à-dire
si le jet rencontre un obstacle, la forme de l ’ATEX change
son volume ne change pas tant que c ’est de l ’air pur (non
chargé de gaz) qui est entraîné dans le jet
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/89
86
pour certaines conditions géométriques de l ’obstacle
(obstacle concave), ce n ’est plus de l ’air pur qui est
entraîné dans le jet mais de l ’air qui s ’enrichit
progressivement en gaz
le volume de l’ATEX peut alors augmenter au cours de la
fuite
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/89
87
c ’est là que la ventilation du local doit être prise en
compte
cette ventilation doit être suffisante pour que, en fonction
du débit de fuite, il ne puisse pas s ’accumuler d ’ATEX
dans le local
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88
Le débit de ventilation Q doit être tel que :
Q ≥ 100 × q × k / LIE
où
LIE est la LIE du gaz inflammable (en % vol.)
Q est le débit de ventilation du local en (Nm3/h)
q est le débit volumique de fuite (en Nm3/h)
k est un coefficient de sécurité généralement pris égal à 4 s’il
n’y a pas de poste de travail à proximité et à 10 dans le cas
contraire
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ATEX - GPSup.org

Transcription

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