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La réglementation ATEXAccompagnement à la réalisation d’audits ATEX
Bluenn LAINEIngénieur Sécurité - Société ECTARIS
blaine@ectaris.com
GP’Sup2009
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Sommaire
1 – ZONAGE ATEX :
- Retour d’expérience
- Outil d’évaluation des zones ATEX
2 – AUDIT DE CONFORMITE ATEX :
- Méthodologie et analyse
- Mise en œuvre sur site industriel
EX
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Zonage ATEXRetour d’expérience
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Recueil Recensement Classement
Caractéristiques desproduits inflammables mis en jeu
Documents définissant les installations : schémas PIDs, plans d’implantation
Données relatives aux procédés , activités et retour d’expérience
Inventaire et caractérisation des sources de dégagementRelevés complémentaires
Localisation des zonesDéfinition de la fréquence ou de la durée de présence des ATEX - étendue des zones Représentation graphiquedu zonage (2D)
L’étude du classement des zones ATEX doit être suffisamment
détaillée et précise pour minimiser l’impact sur les matériels.
Description des activités selon les fonctionnements envisageables ; normal, occasionnel, en cas de dysfonctionnement prévisible, lors des opérations de nettoyage, de maintenance
Préconisations de compensations pour limiter les dégagements
Déroulement d’une étude de classement des zones
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Les outils réglementaires
Les outils normatifs
Les outils des branches professionnelles
Les outils informatiques dont la modélisation
Une seule méthode, plusieurs outils
Classement des emplacements dangereux en zones gaz ou vapeurs
Norme EN NF 60079-10
Classement des emplacements dangereux en zones poussières
Norme EN NF 61241-10
Guide d’application dans l’industrie chimique
FIPEC – UIC - APLICA
Guide d’application dans l’industrie du gazGDF, IGE, AFG
Guide d’application dans l’industrie pétrolière
IP15, GESIP, TOTAL
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ATEX en cas de dysfonctionnement (fuite, débordement…) : tous les équipements contenant des liquides inflammables et tous les équipements contenant des liquides combustibles dont la température opératoire est supérieure au point d’éclair
ATEX présente en permanence : décantation, évents d’égouts, évents d’abris analyseurs, évents et intérieurs de réservoirs contenant des liquides inflammables
ATEX en fonctionnement normal : purges non bouchonnées, prises d’échantillons, évents des soupapes, caniveaux, intérieurs des réservoirs contenant des liquides combustibles
+1000 h/an
10< h/an <1000
1< h/an <10
ZONE 0
ZONE 1
ZONE 2
Exemples de sources de dégagement ATEX
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• Cas 1 :– ventilation permanente, débit :
0.1 m3/s
– Taux de renouvellement d’air : 13 vol/h
– « Ventilation faible » au sens de l’ATEX
– Toute l’espace en zone 1
• Cas 2 :– ventilation permanente, débit :
0.15 m3/s (équivalent à 2 ouvertures de 0.4 m²)
– Taux de renouvellement d’air : 20 vol/h
– « Ventilation moyenne » au sens de l’ATEX
– Zone 2 autour des brides
Effet de la ventilation dans un module ventilé
Espace de dimensions : L(3 m) x l (3 m) x h(3 m)
Présence d’un réseau de gaz naturel : 3,5 bars, bride 8 boulons sur canalisation 6 pouces
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Mesures pour limiter la formation des ATEX
Limitation des dégagements
Ventilation forcée
Inertage
Détection gaz
Séparation physique des emplacements dangereux
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Zonage ATEXOutil d’évaluation des zones ATEX
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Pourquoi un outil informatique spécifique
Installations pétrochimiques et gazières complexes et étendues :
• multiplicité des sources de dégagement à prendre en considération
Installations aériennes (peu d’intérêt pour les calculs) :
• reproductibilité des conditions de ventilation (100 /h)
Automatisation de la définition des zones :
• homogénéité des résultats en fonction des intervenants
Facilité la réalisation de l’étude :
• saisie des champs (critères) nécessaires et suffisants suivant la typologie de la source de dégagement
• saisie des champs prédéfinis avec des valeurs issues des tables (critères, produits), par listes déroulantes
Association aux modèles de sources une représentation graphique simple
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Référentiels et guides de dimensionnement
Le guide du GESIP (Groupement d’Etudes de Sécurité pour l’Industrie Pétrolière - rapport 2004/01) :
• destiné aux industries pétrolières ou gazières, et rédigé par une commission ATEX composée de membres des sociétés comme ESSO, TOTAL, GEOSTOCK, BP, SHELL, LBC, UIC, ANTARGAZ…
Le référentiel PETRO, développé par ECTARIS et basé sur les textes réglementaires français relatifs aux installations de traitement de pétrole brut, de ses dérivés et résidus, au travers de :
• différentes publications au JO français (JO-1305) → arrêtés et décrets d’application qui précisent le classement des zones et leur étendue eu égard au type de sources identifiées
• la norme API RP 505
• le guide GESIP susmentionné…
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Organisation de l’outil
Base de données relationnelle associée à des algorithmes de gestion logiques des critères (SQL)
Base de données constituée de plusieurs tables, qui sont soit générales :
• 1 table modèles sources : émissaires types → algorithmes de calcul
• 1 table critères liés au référentiel : T°C produit , Q, P, V, A
• 1 table produits avec leurs caractéristiques
• 1 table cas liée au référentiel : 9 maxi pour GESIP, 4 pour PETRO
soit liées à l’affaire à traiter :
• 4 tables sources de dégagement permettant de distinguer les sources validées ou non, supprimées ou en cours de révision
• reprenant tous les paramètres d’identification, critères et résultats du zonage
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Algorithmes de calcul
Les algorithmes permettent de définir le cas en fonction de l’évaluation des critères
Pour les référentiels GESIP et PETRO, la définition des zones est logique…
Les algorithmes sont définis sous forme de logigrammes
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Structure de la base de données
FICHE DE SAISIE
Critères : P, T, V, Q, A…
Données produit
TABLE CRITERE GESIP
Algorithme
Critères
TABLE MODELE SOURCE
Source de dégagement
Algorithme
TABLE PRODUITS
Produits
Données produits dont caractéristiques explosivité
ALGORITHME
CRITERES
+
N°DE CAS
=
TABLE CAS GESIPSOURCE
N°DE CAS
+
ZONAGE ATEX
=
TABLE ZONAGE
ZONAGE
TABLE SOURCES
FICHE DE RESULTAT
ETAT RECAPITULATIF
DES POINTS D’EMISSION
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Utilisation de l’outil d’évaluation des zones ATEX
Identification des sources potentielles de dégagement
Dénomination de la source, Phase du procédé, Désignation de l’objet
technique, Emplacement de l’objet technique, Repère procédé de l’objet
technique, Repère du PID où il figure, Elévation de la source de dégagement
Choix du type d’équipement
Bac, Ballon, Colonne, Echangeur, Event de respiration, Filtre, Fosse de
décantation, Prise d’échantillon, Purge, Soupape de sécurité, Sphère, Vanne
Choix de la substance dangereuse
Acétylène, Butane, Cyclohexane, Ethylène, Hydrogène, Méthane, Octane,
Propane, Toluène, éthane, méthanol, ...
ALGORITHMEGESIP PETRO
MANUEL
CRITERES
Zonage d Zonage e Zonage f Zonage g Zonage h Zonage i
CRITERES
Zonage a Zonage b Zonage c
CRITERES
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Fiche de saisie (extrait)
Insérer image base
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Fiche de résultats
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Etat récapitulatif (extrait)
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AUDIT DE CONFORMITE ATEXMéthodologie et Analyse
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CETIMGuide Performances
Normes EN NF 13463-XMatériels non électriques en zones gaz ou vapeurs
Normes EN NF 60079-XXMatériels électriques en zones gaz ou vapeurs
Norme EN NF 1127-1Prévention de l’explosion et protection contre les explosions
Normes EN NF 50281-XMatériels électriques en zones poussières
Échanges avec les constructeursMatériels certifiés Atex 94/9/CE
FIMGuide MECATEX
FIPEC, UIC (DT 83), GESIPGuide professionnels d’application des directives A TEX
Normes EN NF 982 et 983Matériels pneumatiques et hydrauliques
Référentiel normatif et métier
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à engrenages, centrifuges, pneumatiques, à vide, etc.Pompe
à roulements (billes, rouleaux…) à entretien périodique ou graissés à vie, lisse (bagues), par galets
Guidage en rotation ou linéaire (paliers)
à entretien périodique ou à entretien réduitRéducteur
électrique, pneumatique, hydraulique ou thermiqueMotorisation
accouplements flexibles ou rigides, engrenages, poulies / courroies, pignons / chaînes, vérins hydrauliques ou pneumatiques
Transmission du mouvement
agitations de mélangeur ou de filtre sécheur, transporteurs à bandes, écluses, vis sans fin, essoreuses, chariots élévateurs
Équipement
garnitures mécaniques gaz ou liquides (simple, double, tandem), presses étoupes, joints souples, joints tournants, boîtiers étanches à insufflation d’air ou de graisse
Étanchéité
En composants ‘élémentaires’ selon leur complexité
Décomposition des matériels non électriques
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Analyses de RisQues (ARQ) par familles
Identification des phénomènes dangereux en terme de présence de sources d’ignition actives, particulièrement en mécanique au niveau de :
• température de surface
• étincelles de friction
• décharges d’électricité statique
• corps étrangers en contact avec des pièces mobiles
• alliages légers
Évènement redouté / activation de la source d’inflammation :
• appréciation du risque en terme de probabilité d’apparition
• identification des compensation et/ou condition permettant sa non réalisation
Décomposition des matériels non électriques
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Évaluation des sources d’inflammation propres
Démarche inductive et systématique en 5 phases :
• déroulée par composant générique (ARQ)
Prise en compte d’un certain nombre de postulats :
• fonctionnement dans les caractéristiques assignées
• respect des règles d'installation, d’utilisation et de maintenance du constructeur
• formation adéquate du personnel, etc.
• équipotentialité assurée par liaison sur châssis ou tresses de masse
Décomposition des matériels non électriques
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Extrait d’une ARQ : cas du réducteur lubrifié à entret ien périodique
Mesure de T°C
Mesure de T°C
Mesure de T°C
Zone 2 - 22
NON SC
NON
NON SC
Probable
Fonctionnementnormal
Source d'inflammation
Échauffementdu réducteur (engrenage)
Échauffementdu réducteur (engrenage)
Échauffement du réducteur (arbre)
Échauffement du réducteur et usure prématurée (engrenage)
Conséquence
Zone 0 - 20
ProbableZone 1 - 21
Probable
Dysfonctionnementrare
Dysfonctionnementprévisible
Respect des règles de maintenance selon notice constructeur (durée de vie du guidage)Maintenance : mesures vibratoires àintervalles réguliers
OUIMesure de T°C
NON SC
Détérioration de la bague d'étanchéité ou des roulements d'arbre
Usure prématurée
2
Respect des règles d'installation selon notice constructeur
OUIMesure de T°C
NON SCMauvais (re)montage
Délignage1
Mesure de T°C
NON SC
OUI
Maintenance : vérification régulière du niveau d'huile et/ou de la température (indicateurs visuels)Ou mesure de niveau d'huile et/ou de température sur l'huile+ asservissement (NPI 1)
OUI
Perte de lubrification voir absence totale d'huile
Dégradationdu réducteur
4
Maintenance : contrôle périodique de l'étanchéité du carter (pas de fuite visible) et du niveau d'huile (œilleton ou jauge)
OUIPerte de lubrification
Dégradationdu réducteur
3
Compensation / ConditionCause /
Paramètre
ÉvènementN°
Nota : NON SC signifie Non Sous Condition
Décomposition des matériels non électriques
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Référentiel de l’audit d’adéquation
Analyse de RisQue à dérouler spécifiquement par matériel (ARQ)
Prise en compte de la particularité du milieu : opératoire, procédé,
maintenance…
Documents révisables qui tiennent compte de :
• expérience accumulée en matière d’exploitation et de maintenance
• critères techniques relevant de référentiels disponibles et
exploitables
• règles de l’art applicables
Conformité à la directive 94/9/CE et adéquation à la directive 1999/92/CE.
Décomposition des matériels non électriques
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AUDIT DE CONFORMITE ATEXMise en œuvre sur site
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Température d’auto inflammation de la substance la plus critique :
TAI du gaz
et/ou TAI en couche et en nuage de la poussière combustible
Résistivité électrique de la poussière combustible (inférieure ou
supérieure à 103 Ω.m)
Groupe de gaz et subdivisions
Températures d’utilisation (-20°C à +40°C)
→→→→ Détermination des pré requis à l’adéquation
Collecte des caractéristiques minimales
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Recensement de tous les équipements situés en zone dangereuses
ATEX :
y compris les matériels mobiles
Décomposition de la transmission du mouvement en éléments génériques
Relevés des caractéristiques des composants secondaires
Relevés complémentaires :
respect des règles d’installation
état général, état de conservation
Collecte des caractéristiques techniques
Audit terrain des installations
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Conditions d’utilisation et de maintenance
Conditions d’utilisation :
température, pression, vitesse…
guide opératoire (démarrage/arrêt), etc.
Plans de maintenance : fiches de suivi et justification des actions
Formalisation du dossier technique : plans de coupe, nomenclature, etc.
Résistance aux chocs : intégrité des parois
Audit terrain des installations
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Pour chaque composant secondaire de l’équipement principal, concordance :
des éléments pris en considération pour l’adéquation
avec les critères issus des ARQ de référence
Création d’une base de données « équipements » pour l’industriel, regroupant :
les caractéristiques techniques des matériels
les conditions d’utilisation et de maintenance
Richesse des informations et exploitation ultérieure :
élaboration des plans de maintenance préventive
Adéquation à la directive 1999/92/CE
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FICHE D'ADÉQUATION NON ÉLECTRIQUE
Zonage ATEX de l'équipement : Désignation de l'équipement principal Unité RP1 R1
intérieur process1/22 RP1 A1 agitation mélangeur / réacteur PID F-RP1_PID1
extérieur process2/22 réaction et mélange Constructeur DE DIETRICH
Type Non renseigné
Composants secondaires Quantité ARQ de référence
Équipement agitation mélangeur / réacteur 1 EQU 03012 008 rev 03
Étanchéité 1 GM double gaz à contact dite sèche (v < 2m/s) 1 ETA 03012 005 rev 01
Étanchéité 2 non concerné Non renseigné NON
Guidage à roulements graissés ou lubrifiés à entretien périodique 2 GUI 03012 002 rev 02
Transmission 1 accouplement rigide 1 TRA 03012 002 rev 01
Transmission 2 non concerné Non renseigné NON
Réducteur lubrifié à entretien périodique 1 RED 03012 002 rev 01
Motorisation électrique 1 NON
Equipement(s) autre(s) Non renseigné Non renseigné Non renseigné
Maintenance préventive Éléments pris en considération
Adéquation dir 94/9/CE
Adéquation dir 1999/92/CE
Réserves Solutions
NON NONEQU : maintenance : contrôle périodique préventif du jeu fonctionnel du palierGUI : vérification hebdomadaire du graissage et de l'étanchéité des paliers (pas de perte visible)
EQU : assurer l'équipotentialité avec la cuvevérification régulière de la mise à la terreETA : présence d'une alarme de pression bassecontrôle visuel du débit d'azote régulièrement par opérateurGUI : étanchéité de l'enveloppe aux poussières (indice de protection)RED : bouchon de vidange magnétique
EQU : pas d'éléments vissés pour l'agitation (glasslock, procédé de dietrich)ETA : lubrification à l'azote et contrôle visuel par :- transmetteur et indicateur visuel de pression d'azote- transmetteur et indicateur visuel de débit d'azote- Alarme de pression hauteTRA : carter de protection métallique rigide, avec aération suffisantetransmission par pièces conductrices de l'accouplement jusqu'à une mise à la terremaintenance : vérification visuelle périodique (serrage)RED : vérification hebdomadaire du niveau d'huile et contrôle de l'étanchéité du carter (pas de fuite visible), IP4X souhaitable
Décomposition de la transmission du mouvement en sous éléments
MM-SM-FOR-023
Adéquation à la directive 1999/92/CE
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Revoir le zonage si nécessaire :
mise en conformité trop compliquée ou coûteuse
Préconisations techniques et/ou organisationnelles :
détermination des moyens de surveillance
intervalles et limites non indiqués volontairement (données constructeur)
Positionnement de l’industriel en terme de surveillance des matériels :
surveillance instrumentée fixe (alarmes / sécurités) ou mobile
ou/et rondes planifiées d’opérateurs avec contrôle sensoriel (vue, odorat, toucher)
Actions de mise en conformité
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Des questions ?
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