L’explosion d’ATEX manifeste la dynamique de combustion d’un produit combustible avec l’oxygène de l’atmosphère ambiante. Les paramètres d’explosivité quantifient cette dynamique. Or une étude identifie la méconnaissance de l’explosivité des produits parmi les principales causes des explosions récente.
Sommaire
A QUOI SERVENT LES CARACTERISTIQUES D’EXPLOSIVITE ?
Les caractéristiques explosives des produits aident l’employeur à évaluer le risque d’explosion d’ATEX sur le lieu de travail. Elles contribuent à définir les :
- Probabilités de formation, d’inflammation et d’explosion d’une ATEX,
- Catégories de zone à risque ATEX,
- Catégories de matériel ATEX ou de système de protection à installer.
La caractérisation des produits combustibles renseigne les mesures de protection et de sécurité des travailleurs. Elle relève donc des obligations de l’employeur. Pour mesurer la sécurité de son produit, l’employeur peut consulter les bases de données sur l’explosivité des produits (exemple : base de données CarATEX). L’usage de ces données doit se faire avec discernement, notamment pour les poussières, très sensibles aux conditions d’exploitation. En cas de doute l’employeur fera analyser un échantillon prélevé en zone de travail (exemple : INERIS).
Les caractéristiques d’explosivité déterminent le risque-produit concourant au risque d’explosion d’ATEX. En découlent l’analyse des risques-procédé et des risques organisationnels, qui participent au risque d’explosion. Elles préludent aux mesures de prévention et d’atténuation des explosions en calibrant les propriétés explosives du produit combustible, notamment :
- l’aptitude du produit combustible à former ATEX, en se diffusant dans l’atmosphère ambiante. Les caractéristiques décrivant cette propriété servent à éliminer ou limiter l’ATEX.
- l’inflammabilité du produit combustible, au contact d’une source d’inflammation. Les caractéristiques en découlant contribuent à recenser et éliminer les sources d’inflammation.
- la force explosive du produit combustible, quand l’explosion survient. Les caractéristiques de force d’explosion s’utilisent pour : réduire les effets d’une explosion, choisir du matériel résistant à l’explosion, éliminer les débuts d’explosion en les détectant.
COMMENT L’ATMOSPHERE AMBIANTE INFLUE-T-ELLE LES CARACTERISTIQUES EXPLOSIVES DE MON PRODUIT ?
Le risque d’explosion d’une ATEX s’initie dès la diffusion du produit explosif dans l’atmosphère ambiante. Soit, dès la présence simultanée des réactifs de cette combustion violente qu’est l’explosion :
- produit combustible (carburant),
- et oxygène de l’atmosphère (comburant de la plupart des atmosphères de travail).
La teneur en oxygène spécifie la capacité de l’atmosphère ambiante à alimenter l’explosion. Elle influence le potentiel explosif de l’ATEX, et par là, les caractéristiques explosives du produit. Une mesure de prévention consisterait à agir sur la quantité de comburant. Par exemple, la réduction de la teneur en oxygène peut diminuer la plage d’explosivité du combustible composant l’ATEX.
Les caractéristiques physiques de l’atmosphère influencent aussi les propriétés explosives du produit combustible. En effet, température, pression, humidité de l’atmosphère, notamment pour les poussières, agissent sur les données d’explosivité des produits combustibles. On notera que les caractéristiques explosives des produits combustibles s’appliquent pour des « conditions atmosphériques normales », soit :
- Une teneur en oxygène de 21%
- Une plage de température entre : -20°C et 60°C
- Une plage de pression entre : 80kpa (0,8bar) et 110kpa (1.1bar)
Ces normes fondent les modes opératoires sur les ATEX déterminant les valeurs des paramètres d’explosivité ; données fournies par les bases de produits explosibles. Or, selon les circonstances d’exploitation, les conditions de l’atmosphère comburante peuvent s’en écarter ; notamment à l’intérieur ou aux abords d’un matériel en fonctionnement. D’où les marges de sécurité à prendre dans l’usage des données disponibles.
QUELLES CARACTERISTIQUES-PRODUIT ETUDIER POUR EVALUER LE RISQUE D’EXPLOSION ?
Tout d’abord les états physiques de la matière conditionnent les paramètres d’explosivité. Aussi, parmi les produits utilisés ou émis dans l’atmosphère ambiante, l’employeur distinguera :
- Les gaz, et les liquides inflammables émettant vapeurs et brouillards
- Les solides combustibles : poussières, poudre.
Principales caractéristiques d’explosivité servant à mesurer le risque d’explosion et choisir les mesures de prévention :
| Conditions de formation du risque d’explosion | Propriété du produit combustible | Caractéristiques du produit combustible en tant que gaz ou vapeur | Caractéristiques du produit combustible en tant que poussière ou poudre | Caractéristiques de l’atmosphère comburante | Mesures de prévention et de sécurité |
|---|---|---|---|---|---|
| Présence simultanée du combustible et du comburant. | Aptitude à former une ATEX | - Limite Inférieure d’Explosivité : LIE - Point Eclair : PE - Point Inférieure d’Explosion : PIE - Incompatibilité chimique avec d’autres produits | - Concentration Minimale d’Explosivité : CME - Granulométrie - Incompatibilité chimique avec d’autres produits | - Teneur en oxygène - Température - Pression - Taux humidité | Eliminer ou limiter les ATEX |
| Présence additionnelle d’une source d’inflammation | Inflammabilité sensibilité à l’explosion | - Energie Minimale d’Inflammation : EMI - Température d’Auto-Inflammation : TAI | - Energie minimale d’inflammation : EMI - Température Minimale d’Inflammation : TMI | - Teneur en oxygène - Température - Pression - Taux humidité | Eliminer les sources d’inflammation de l’ATEX |
| Conjonction des caractéristiques d’explosivité au niveau explosif favorisée par le confinement | Force explosive | - Pression maximale engendrée par l’explosion PMAX - Vitesse maximale de montée en pression - Indice d’explosion Kst | - Pression maximale engendrée par l’explosion PMAX - Vitesse maximale de montée en pression - Indice d’explosion (Kg) | - Teneur en oxygène - Température - Pression - Taux humidité | Réduire les effets de l’explosion de l’ATEX |
Chaque étape de la formation du risque d’explosion correspond à une des propriétés explosives du produit. Une propriété est spécifiée par un ensemble de paramètres qui dépendent à la fois de la nature physique du produit, et des conditions de l’atmosphère comburante. Cependant certains paramètres d’explosivité s’influencent mutuellement, pouvant ainsi contribuer à plus d’une propriété explosive. Par ailleurs, la présence de plusieurs produits dans l’atmosphère comburante peut faire évoluer les paramètres d’explosion vers des seuils différents : plus explosifs ou moins explosifs selon la nature des produits en présence.
Les valeurs des paramètres quantifient la probabilité du risque d’explosion. Et par là adressent les mesures de protection et de sécurité à adopter. L’employeur amorce la mise en place de la réglementation ATEX par la connaissance paramétrique du potentiel explosif de ses produits.