Vêtements de travail et équipements de protection...

Lvaluation du risque dexplosion implique notamment la prise en compte des caractristiques antistatiques des vtements de travail (VT) et quipements de protection individuelle (EPI) pouvant tre utiliss dans des atmosphres explosives (ATEX). Les dcharges dlectricit statique issues de ces quipements sont en effet susceptibles de constituer une source dinflammation pour une ATEX gaz/vapeur ou poussire.Les rglementations et les normes relatives aux ATEX et aux EPI tant distinctes, une tude a t mene par lINRS, en collaboration avec lINERIS.Des tests en laboratoire (selon les normes actuelles et selon une mthode complmentaire exprimentale) ont permis de mesurer la difficult dvaluer les proprits dissipatrices des VT et EPI. Lanalyse des rsultats fait ressortir que les modes opratoires et les exigences actuels ne sont pas suffisants pour la caractrisation antistatique dun VT ou EPI dans son ensemble. La conception (coutures, poches, logos) mais aussi la nature et lpaisseur des couches portes sous lquipement jouent un rle prpondrant sur la dissipation des charges. De la mme manire, lusure et les cycles de lavage rptitifs ont un impact ngatif sur les performances initiales.Lobjectif terme est de pouvoir stabiliser une mthode et les critres associs permettant de valider lquipement dans sa globalit pour une utilisation en zone ATEX.

h Florian MARC, Benot SALL, INRS, dpartement Expertise et conseil technique

h Mohamed BOUDALAA, Yannick OLLIER, INERIS, direction des Risques accidentels

3 Atmosphre explosive3 Protection individuelle3 Electricit statique3 Essai3 Rglementation3 Normalisation

WORK CLOTHING AND PERSONAL PROTECTIVE EQUIPMENT IN AN ATEX ZONE: ANTISTATIC PROPERTIES

Explosion risk assessment specifically involves considering the antistatic properties of work clothing (WC) and personal protective equipment (PPE), which may be used in explosible atmospheres (ATEX). Static electrical discharges from this equipment are indeed likely to constitute an inflammation source for an ATEX gas/vapour or dust.There are separate regulations and standards on ATEX and PPE, so a study was conducted by INRS in cooperation with INERIS.Laboratory tests (based on current standards and additional experimental method) were conducted to assess the difficulty of evaluating the dissipation properties of WC and PPE. Analysis of the results reveals that current operating procedures and requirements are insuff icient for overall antistatic characterisation of a WC or PPE. Not only the design (seams, pockets, logos, etc.), but also the nature and thickness of layers worn beneath the equipment play a preponderant part in dissipating electrical charges. Similarly, wear and repetitive washing cycles have a negative impact on initial performance.The long-term aim is to be able to stabilise a method and its related criteria to allow overall validation of the equipment for use in an ATEX zone.

3 Explosible atmosphere3 Personal protection3 Static electricity3 Test3 Regulations3 Standardisation

L a prise en compte du risque dexplosion, qui sinscrit dans la dmarche globale de prven-tion des risques telle que dfi-nie larticle L. 4121-1 du code du travail, implique entre autres la prise en compte des caractristiques communment appeles antistatiques des vtements de travail (VT) et des quipement de pro-tection individuelle (EPI) pouvant tre utiliss dans les zones risque dexplo-sion. Les dcharges dlectricit statique issues de ces quipements sont en effet

susceptibles dtre une source dinflam-mation pour une atmosphre explosive (ATEX) compose de gaz/vapeurs ou de poussires combustibles.

Cependant, les rglementations relatives aux ATEX et aux EPI sont dis-tinctes. En particulier, les VT et les EPI sont exclus de la directive concernant les appareils et les systmes de protection destins tre utiliss en atmosphres explosives.

VTEMENTS DE TRAVAIL ET QUIPEMENTS DE PROTECTION INDIVIDUELLEPROPRITS ANTISTATIQUES ET CRITRES DACCEPTABILIT EN ZONE ATEX

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INRS - Hygine et scurit du travail - 2e trimestre 2012 - 227/ 19

Dans ce cadre, lINRS, en collabora-tion avec lInstitut national de lenvironne-ment industriel et des risques (INERIS), a men une tude afin didentifier les rgles et les critres permettant dvaluer le caractre antistatique des VT et des EPI, les modes opratoires de tests et les cri-tres dacceptabilit de ces quipements vis--vis des prescriptions existantes pour le matriel utilisable en zone ATEX.

Aprs une brve explication concer-nant le phnomne lectrostatique et la gnration de charges par un oprateur, cet article sattache raliser un tat des lieux de la rglementation, des normes et des essais associs rgissant la notion dantistatisme. Le caractre dissipateur de charges lectrostatiques dun VT ou dun EPI est ensuite compar aux exigences du domaine de la rglementation ATEX.

PHNOMNE LECTROSTATIQUE ET MESURES DE PRVENTION

Tout corps en mouvement est sus-ceptible de gnrer des charges lectros-tatiques par le phnomne de contact/sparation quil subit. Lorsque ces charges lectrostatiques ne sont pas va-cues (dissipes) et saccumulent, des phnomnes de dcharge, type tin-celle, peuvent se produire.

La gnration de charges sur une personne peut seffectuer de diffrentes faons :

1 par contact/sparation, par exemple entre le sol et les chaussures en marchant ;

1 par inf luence, lorsque la per-sonne sapproche dune source de poten-tiel lev (comme un transport pneuma-tique ou un Big-bag) ou lors de la vidange dun sac dans un racteur ;

1 par frottement, lorsquune per-sonne frotte les vtements quelle porte (par exemple, lorsquelle se lve de son sige).

Les dcharges gnres (cf. Encadr 1) par une personne et son VT ou son EPI sont principalement de deux types :

1 capacitive : le corps humain tant considr comme un bon conducteur ;

1 en aigrette : les EPI ports tant gnralement composs de matriaux isolants.

ExEmplE dE situation dE travail :

Prenons le cas simple dun opra-teur quip de chaussures et de vte-ments sans traitement particulier per-mettant de favoriser lvacuation des charges lectrostatiques, et amen remplir un racteur avec une poudre conditionne dans un emballage.

La premire tape risque est larri-ve au poste de travail. En effet, lopra-teur peut accumuler des charges simple-ment en marchant ou lors de son passage proximit dun tronon pneumatique non reli la terre et rcuprer ainsi une charge par inf luence. Ltincelle de dcharge peut se former lapproche du racteur reli la terre.

Le deuxime risque survient lors de la vidange du sac dans le racteur. Loprateur accumule par inf luence des charges provenant de lcoulement de la poudre. Sil sapproche dune partie mtallique relie la terre, la diffrence de potentiel cre peut former une tin-celle.

Dans ces deux cas, si loprateur volue dans une zone risque dexplo-sion, les tincelles produites sont suscep-tibles denflammer latmosphre explo-sive.

Afin de prvenir le risque de forma-tion dtincelles dorigine lectrostatique au niveau de loprateur, il est impratif que toute charge forme soit vacue. Pour ce faire, trois rgles doivent tre respectes :

1 porter des vtements de travail ou des EPI dissipateurs de charge ;

1 porter des chaussures (dites

antistatiques) permettant lcoulement des charges ;

1 voluer sur un sol conducteur ou dissipateur de charges.

TAT DES LIEUX RGLEMENTAIRE, NORMATIF ET TECHNOLOGIQUE

prisE En comptE du caractrE dissipatEur dans la rglEmEntation

Les articles R. 4227-42 4227-54 (codification des deux dcrets transposant la directive 1999/92/CE, cf. Encadr 2) du Code du travail, prcise que lemployeur doit valuer les risques crs ou suscep-tibles dtre crs par des atmosphres explosives et, en particulier :

1 viter la formation dune atmos-phre explosive ;

1 sinon, supprimer toute source dinflammation, y compris les dcharges dorigine lectrostatique ;

1 sinon, limiter les effets dune explosion afin de prserver la sant et la scurit des salaris.

Il est noter que la prise en compte du risque dexplosion doit sinscrire dans la dmarche globale de lvaluation et de la prvention des risques.

Ces articles sont complts par un arrt du 8 juillet 2003 relatif la pro-tection des travailleurs susceptibles dtre exposs une atmosphre explosive qui

ENCADR 1

Dcharges les plus frquentes

Ladcharge en aigretteseproduitlorsquunisolantchargparfrottement,impactoucirculationdefluideestapprochdunesurfaceunpotentieldiffrent.Letransfertdechargesdansunisolanttantlimit,seulesleschargesaccumuleslocalementvontparticiperladcharge.Parexemple,lechargementlectrostatiqueparfrottementdunecourroiedentrainementdemachinequisedchargeverssonaxederotation.Lnergiedecettedchargeestengnralinfrieure10mJ.

Ladcharge capacitive(communmentappeletincelle)alieuentredeuxconducteursportsdespotentielsdiffrents.Cest,parexemple,lecasdunftmtalliqueisol,quiaaccumuldeschargeslorsdesonremplissage,gnrantunetincellelorsquilestplacauvoisinagedunconducteurmislaterre.Suivantlaquantitdechargesaccumulesparleconducteur,lnergiedeltincelleestcompriseentrequelquesmJetquelquescentainesdemJ.


prcise dans larticle 9 : En vue de pr-venir les risques dinf lammation [], il convient de prendre en compte les dcharges lectrostatiques provenant des travailleurs ou du milieu de travail en tant que porteur ou gnrateur de charges . Le mme article ajoute par ailleurs que les tra-vailleurs doivent tre quips, en tant que de besoin, de vtements de travail et dqui-pements de protection individuelle antista-tiques appropris pour une utilisation en atmosphre explosive . En consquence et afin de rduire les risques que lopra-teur soit le sige dune tincelle dori-gine lectrostatique, lemployeur soriente gnralement vers des quipe-ments (VT ou EPI) dits antistatiques.

Aux termes de la directive 89/686/CEE dont ils relvent, les EPI destins une utilisation dans des atmosphres explosives doivent tre conus et fabri-qus de faon telle quils ne puissent tre gnrateurs dune tincelle dori-gine lectrostatique susceptible den-f lammer ce mlange explosible (article R. 4312-6 du Code du travail renvoyant lannexe II de la directive 89/686/CEE dfinissant les rgles techniques de conception et de fabrication des EPI, notamment le point 2.6).

Nanmoins, exclus de la directive 94/9/CE, les EPI nont pas tre valus conformment celle-ci et ne peuvent

donc pas disposer du marquage rgle-mentaire correspondant aux matriels et aux systmes de protection utilisables en zone ATEX.

prisE En comptE du caractrE dissipatEur dans lEs normEs

Pour respecter la directive EPI, les fabricants et utilisateurs peuvent sap-puyer sur diffrentes normes harmoni-ses relatives aux proprits lectrosta-tiques des chaussures, gants et matires constitutives dun vtement de protec-tion (CEI 61340-4-3, EN 1149-1 5).

Par ailleurs, afin de sassurer quun matriel ne constitue pas une source dinf lammation dorigine lectrosta-tique, des normes traitant la fois des matriels non lectriques utilisables en zone ATEX et du risque lectrostatique (EN 13463-1, guide Cenelec TR 50404) peuvent tre utilises.

Le code de bonnes pratiques pour viter les risques dus llectricit sta-tique (TR 50404 du Cenelec) mentionne quant lui que les mthodes dessai et les exigences de performance des vtements de protection personnels destins tre utiliss dans des atmosphres inf lammables sont contenues dans lEN 1149 .

Ces normes prescrivent diffrents types de mesures en fonction de la tech-nologie utilise pour rendre le tissu antistatique :

1 mesure de la rsistance lec-trique,

1 mesure de la charge par frotte-ment ou par inf luence et de son attnua-tion,

1 mesure du temps de dcharge.

Dune norme lautre, les champs dapplication peuvent varier et diffrentes exigences en termes de critres daccep-tabilit sont donnes (cf. Tableau I). Par exemple, les valeurs acceptables de rsis-tance peuvent aller de 105 1012 . Ces diffrences entre les exigences peuvent provenir du fait que les normes traitant de la notion dantistatisme couvrent un domaine large qui relve aussi bien du confort pour viter les chocs dsagrables des tincelles que de la dtrioration de composants dans le domaine de la micro-lectronique.

Par ailleurs, la mesure du taux de dissipation de charges peut soprer laide de gnrateurs de charges par frot-

TABLEAU I

Rcapitulatif des normes traitant du caractre antistatique et exigences associesNormes relatives aux Type de mesure Type dchantillon Exigences

Vte

men

ts

(blo

uses

, pan

talo

ns, c

ombi

nais

ons

) EN 1149-1 (2007)

Rsistivit de surface (Rs)100 mm de diamtre

Voir EN 1149-5

EN 1149-2 (1997)

Rsistance verticale (Rv)100 mm de diamtre Rv < 10

8

EN 1149-3 (2004)

Temps de dcharge (T) Attnuation de charge (S)

50 mm * 300 mm Voir EN 1149-5

EN 1149-5 (2008)

Dfinition des exigences -

T(50% valeur initiale) < 4s ou S > 0,2 (cf. EN 1149-3)

OuRs < 2,5*109 (cf. EN 1149-1)

EN 61340-5-1 (2001)

Rsistance point point (Rp) Echantillon 1010 < Rp < 1012

Cha

ussu

res

EN 344 (1993)

Rsistance transversale (Rt)

Chaussure complte

105 < Rt < 109

EN 345 (1993)


Chaussure complte 10

5 < Rt < 109

CEI 61340-4-3 (2001)


Chaussure complte 10

5 < Rt < 108

Gan

ts

EN 420 (2003)

Fait rfrence aux normes EN 1149-1 -3 Voir EN 1149-5

EN 61340-5-1 (2001)

Temps de dcharge (T) Gant complet T(10% valeur initiale) < 2s

ENCADR 2

Focus sur les directives

LaDirective 89/686/CEEdu21dcembre1989,communmentappeledirectiveEPI,concernelesquipementsdeprotectionindividuelle.Elleattransposeendroitfranaisparlesdcretsn92-765,92-766et92-768du29juillet1992modifis,etcodifieauxarticlesL.4311-1etsuivantsetR.4311-1etsuivantsduCodedutravail.

LaDirective 94/9/CEdu23mars1994,communmentappeledirectiveATEXmatriel,concernelesappareilsetsystmesdeprotectiondestinstreutilissenatmosphresexplosibles.Elleattransposeendroitfranaisparledcretn96-1010du19novembre1996modifi.

LaDirective 1999/92/CEdu16dcembre1999,communmentappeledirectiveATEXsociale,concernelesprescriptionsminimalesvisantamliorerlaprotectionenmatiredescuritetdesantdestravailleurssusceptiblesdtreexpossaurisquedatmosphresexplosives.Elleattransposeendroitfranaisparlesdcretsn2002-1553et2002-1554du24dcembre2002modifis,etcodifieauxarticlesR.4216-31etR.4227-424227-54duCodedutravail.

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tement ou par ionisation sous haute tension. Ces deux modes peuvent tre trs diffrents en termes de quantit de charges gnres.

De plus, concernant les quipements de type blouse, pantalon et combinaison, les mesures effectuer sont ralises sur des chantillons de tissu de quelques cm2 de surface et non pas sur le VT ou lEPI complet.

Enfin, les normes de la srie EN 1149 nont pas de lien avec les prescriptions des normes lies aux matriels accep-tables en zone risque dexplosion, notamment en ce qui concerne les diff-rents seuils critiques de charges maxi-males acceptables correspondant aux groupes de gaz/vapeurs ou de poussires combustibles (cf. EN 13463-1 et chapitre suivant).

tEchniquEs dE traitEmEnt antistatiquE dEs matirEs constitutivEs dEs vt Et dEs Epi

Pour rendre un textile antistatique, les techniques principales consistent :

1 enduire le tissu avec un additif antistatique,

1 mlanger en vrac des fibres antistatiques avec la matire constitutive du textile,

1 placer des fibres antistatiques sur la surface sous forme de grilles ou de lignes,

1 introduire des fils antistatiques au cur de la fibre textile.

Les trois premires techniques dis-sipent les charges principalement par conduction avec, de fait, la ncessit davoir un contact direct avec la terre. La dernire permet dvacuer les charges par rayonnement, sans contact avec la terre.

Les normes EN 1149-1 -3 dcrivent les modes opratoires de test appropris aux diffrentes techniques tandis que la norme EN 1149-5 regroupe les exigences et critres dacceptabilit pour qualifier le tissu dantistatique.

synthsE

En rsum, le caractre antistatique des EPI est bien pris en compte dans la rglementation qui impose que ces qui-pements ne constituent pas une source dinflammation dorigine lectrostatique.

Cependant, les normes traitant de la notion dantistatisme prennent leur ori-gine dans des prescriptions du domaine de llectronique qui ne prennent pas en compte les exigences lies aux matriels acceptables en atmosphres explosives.

CARACTRISATION ANTISTATIQUE DE VT ET DEPI CONFORMMENT AUX TESTS NORMALISS

Dans un premier temps, lobjet de cette tude a t de caractriser les propri-ts dissipatrices de VT et dEPI (type blouse, pantalon, combinaison), partir dchantillons de leur tissu, selon les seuls documents de rfrence les concernant ce jour : les normes de la srie EN 1149.

slEction dEs chantillons

Cinq VT et EPI ont t slectionns sur la base de leur utilisation impor-tante dans les activits industrielles ou de leur caractre standard :

1 deux produits (A et B) de tech-nologie fibre antistatique en carbone cur, de qualit de fibre diffrente ;

1 un produit (C) de technologie grille de carbone ;

1 un produit (D) non trait antis-tatique, type blouse de coton ;

1 un produit (E) en mlange de fibres polyester sur coton dominante polyester (2/3 sur 1/3), non trait antista-tique.

Il faut noter que cet chantillon de VT et dEPI ne reprsente quun faible pourcentage du march. En effet, il existe, entre autres, une grande varit de qualits de traitement (pourcentage de fibres antistatiques, densit des fils cur).

Par ailleurs, il na pas paru perti-nent de slectionner un vtement 100 % polyester sachant que celui-ci est gn-rateur dune quantit de charges trop importante au regard de la problma-tique dutilisation en zone risque dex-plosion.

tEsts Et obsErvations

Le Tableau II regroupe les rsultats des tests selon les normes de la srie EN 1149.

Lensemble des rsultats tend montrer quil nexiste pas de diffrence f lagrante entre les mesures obtenues sur des produits traits et celles rali-ses sur des produits non traits antis-tatique . Elles sont cependant toutes suprieures aux exigences de la norme EN 1149-5, pour lesquelles la rsistance doit tre infrieure 2,5*109 .

Lcart entre les rsistances mesu-res sur le produit trait par grille (C) (de lordre de 1010 ) et celles obtenues pour ceux traits cur (A et B) (de lordre de 1012 ) peut sexpliquer par le fait quune mesure de rsistance nest pas adapte dans leur cas. En effet, les fibres au cur du tissu sont inacces-sibles et ne peuvent pas tre en contact direct avec les lectrodes. La rsistance mesure est donc celle de la matire composant le produit.

TABLEAU II

Rsultats des tests des VT et des EPI (type blouse, pantalon, combinaison) selon les normes de la srie EN 1149

Type de mesureProduits traits antistatique

Produits non traits antistatique

A B C D E

Rsistance superficielle moyenne ()(EN 1149-1)

2,73*1012 2,04*1012 3,15*1010 1,02*1010 4,7*1010

Rsistance transversale moyenne ()(EN 1149-2)

1,15*1012 1,03*1012 5,25*109 2,52*109 1,50*1010

Coefficient dattnuationde la charge* ()(EN 1149-3)

0,863 0,852 0,870 0,829 0,486

* Les mesures dattnuation ont t effectues selon la mthode 2 de la norme EN 1149-3 (charge par un gnrateur HT). Il faut noter que plus lattnuation est leve, plus le produit a la capacit de ne pas stocker les charges lectrostatiques.


Les mesures dattnuation montrent peu de diffrences entre les produits traits et le produit D non trait. Seul le produit E (galement non trait) donne une valeur deux fois plus faible, valeur restant cependant acceptable vis--vis des exigences de la norme EN 1149-5 qui demande un coefficient dattnuation suprieur 0,2.

A noter que, sur la base des seuils dacceptabilit de la norme EN 1149-5, les conclusions de lapproche attnua-tion et de lapproche rsistance sont opposes concernant le caractre antistatique des chantillons.

Le coefficient dattnuation tant dtermin par un rapport entre le poten-tiel lectrique du tissu test et le poten-tiel du gnrateur, des mesures compl-mentaires ont t menes afin dobser-ver lvolution du potentiel du tissu en fonction du temps.

Lanalyse des rsultats montre une diffrence entre les chantillons tests. En effet, les produits non traits ont un potentiel qui chute trs rapidement pour se rapprocher du potentiel nul. Ces pro-duits ont cependant tendance conti-nuer se charger dans le temps. Quant aux produits traits, ils montrent une diminution continue de leur charge mais plus lente.

Ainsi, dans le cas dun oprateur travaillant proximit dune source de potentiel lev, les produits traits favo-riseront la dcroissance de la charge, et cela sur plusieurs heures, alors que des produits non traits continueront accu-muler des charges leur surface jusqu atteindre une quantit susceptible de gnrer une dcharge par tincelle.

CARACTRISATION ANTISTATIQUE DE VT ET DEPI TESTS EN CONDITIONS QUASI RELLES DUTILISATION (MANNEQUIN)

Les mthodes normalises se limitent des mesures sur des chan-tillons de matire dcoups dans les VT ou les EPI. A lheure actuelle, il nexiste pas de mode opratoire permettant de sassurer que les proprits du vtement dans son intgralit sont similaires celles du tissu dont il est constitu.

De plus, qualifier un VT ou un EPI sur la base de mesures de rsistance ou dattnuation ne permet pas de conclure prcisment quant son caractre antis-tatique.

Suite ces diffrents constats, il est apparu primordial de proposer une mthode complmentaire aux modes op-ratoires normaliss afin de tenir compte des conditions relles dutilisation du VT ou de lEPI dans le milieu industriel.

Cette mthode prend en compte les aspects et paramtres suivants :

1 la confection du VT ou de lEPI dans son ensemble (coutures, poches, logos, scratchs, fermetures-clair),

1 la rsistance des chaussures et du sol,

1 la capacit lectrique de la per-sonne qui porte le VT ou lEPI.

modE opratoirE

LINERIS a dvelopp, titre expri-mental, un outil complmentaire de test en laboratoire permettant dvaluer le VT ou lEPI dans des conditions plus

ralistes en mettant en uvre un man-nequin reprsentant loprateur. Ce mannequin a t dvelopp pour avoir les mmes caractristiques que celles du corps humain (capacit lectrique du corps et rsistivit de la peau).

La rsistance des chaussures, para-mtre inf luant sur lvacuation des charges, a t fixe 108 . La rsis-tance du sol na pas t prise en compte pour ces essais (le sol est considr ici comme conducteur) dans le but de limi-ter le nombre de variables, mais aussi par manque de recul sur son influence.

Dans cette configuration, le manne-quin permet de simuler un oprateur quip dun VT ou dun EPI, muni de chaussures antistatiques et voluant sur un sol conducteur (R < 106 ).

Le test consiste soumettre le man-nequin et son quipement une charge par inf luence. Une fois celui-ci charg, une tincelle de dcharge est rcupre la surface du VT ou de lEPI.

Toutes les mesures ont t effec-tues dans des conditions de tempra-ture et dhumidit rgules respective-ment 22C +/- 2 et 30 % HR +/- 5. Pour la prparation de ces mesures, les mmes quipements que ceux tests prcdemment ont t conditionns ces valeurs pendant 24 heures.

critrEs daccEptabilit

Lobjectif est de pouvoir donner un avis sur le produit final qui sera rellement port par loprateur et, ainsi, de mettre en correspondance les rsultats et les critres dacceptabilit pour une mise en uvre dans les diffrentes zones ATEX. En effet, il apparat insuffisant de ne baser les cri-tres dacceptabilit que sur des rsultats de mesure de la rsistance lectrique ou dattnuation. Il semble pertinent de tenir compte des quantits de charges lectros-tatiques rsiduelles la surface du VT ou de lEPI dans son ensemble et port par loprateur, en intgrant la capacit lec-trique de ce dernier.

Ces quantits de charges peuvent tre compares aux exigences de la norme EN 13463-1 qui prescrit, pour le matriel non lectrique destin tre utilis en atmosphre explosive en fonction de groupe de gaz/vapeurs ou de poussires, des valeurs maximales nentrainant pas linflammation du mlange (cf. Tableau III).

TABLEAU III

Exigences concernant les charges maximales acceptables pour du matriel non lectrique destin tre utilis en zone risque dexplosion

Produits Charge maximale tolre (nC) Exemples de produits

Gaz et vapeurs

Groupe IIA 60 Propane, actonitrile, isopropanol

Groupe IIB 30 Ethanol, formaldhyde, thylne

Groupe IIC 10Hydrogne, actylne, disulfure de carbone

Poussires 200 Farine, bois, peinture

Les gaz sont classs en trois groupes en fonction, entre autres, de leur facilit senflammer par une tincelle de dcharge lectrostatique.

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rsultats Et discussion

Des essais prliminaires ont montr linf luence de lpaisseur sparant la peau du VT ou de lEPI (les quantits de charges mesures peuvent aller du simple au double entre des parties bien plaques contre la peau et des parties plus loignes, comme le bas du dos). Ainsi, deux modes de port du VT ou de lEPI ont t tests en fonction de lpaisseur spa-rant le mannequin de lquipement :

1 un mode t o le VT ou lEPI est directement en contact avec la peau ou port sur un t-shirt de coton,

1 un mode hiver o le VT ou lEPI est port par dessus un blouson en polyester (correspondant une couche de 2 cm dpaisseur) caractris par une rsistance transversale de 7,02*1012 , le VT ou lEPI ne restant en contact direct avec la peau quau niveau des poi-gnets et du cou.

Le Tableau IV regroupe les valeurs exprimentales de charge mesures sur le VT ou lEPI.

Les rsultats montrent un cart entre les produits traits et ceux non traits. Ces carts peuvent sexpliquer de diffrentes faons :

1 les matriaux utiliss pour les EPI subissent des traitements spci-fiques destins les rendre rsistants au feu, des produits chimiques Ces trai-tements sont gnralement rsistifs et limitent donc la dissipation des charges, la quantit de charge rsiduelle en sur-face est donc plus importante ;

1 les fils conducteurs utiliss dans les VT ou EPI ne sont pas en contact direct avec la terre. Cela cre une capa-cit supplmentaire qui favorise laccu-mulation de charges la surface du produit, qui tend alors se comporter comme un conducteur isol.

Ces rsultats confirment, de plus, linf luence significative de lpaisseur de la couche porte sous le VT ou lEPI. Il apparat nettement que les quipements ports selon le mode t prsentent des quantits de charges plus faibles quen mode hiver . Le niveau lev de charges mesur en mode hiver est principalement d lloignement de lquipement par rapport la peau, comme expliqu par la Figure 1. Cet loi-gnement gnre une plus grande rsis-tance et cre une capacit lectrique plus importante, isole par rapport la terre.

plus leves que celles mesures sur les parties principales du produit. De plus, lorsquune tincelle de dcharge est dtecte au niveau du dos ou du torse par exemple, une deuxime tincelle de charge rsiduelle suprieure 60 nC est possible sur dautres pices du VT ou de lEPI (bras, poche). Il semble que ces rsultats puissent tre lis des htro-gnits de conception, la continuit lectrostatique pouvant ne pas tre assu-re entre les diffrentes pices dun VT ou dun EPI et entraner par consquent lapparition dautant dtincelles quil y a de pices cousues sur ce vtement.

PROPRITS ANTISTATIQUES DAUTRES EPI : GANTS ET CHAUSSURES

gants

Un chantillon de gants dutilisa-tion standard a t test dans les mmes

Pour le mode t , les quantits de charges chevauchent les limites daccepta-bilit voques plus haut. Pour le mode hiver , les quantits de charges mesu-res dpassent les valeurs limites spci-fies pour les gaz et vapeurs (cf. Tableau III).

Des mesures complmentaires de temps de dcharge sur le mannequin ont t effectues afin de dterminer le temps ncessaire un VT ou un EPI pour perdre 80 % de sa charge initiale. Les rsultats montrent de nouveau lin-f luence des vtements ports sous le VT ou lEPI. En effet, cette dure passe de moins de trois secondes en mode t plus dune minute en mode hiver .

Ainsi, un oprateur revtu dun VT ou dun EPI par-dessus un blouson en polyester est capable dtre porteur dune nergie suffisamment importante pour enflammer une atmosphre explo-sive gazeuse, cette situation critique pouvant durer au moins une minute.

Les mesures effectues sur les VT et les EPI rvlent aussi un problme li la confection du vtement. En effet, les lments de type poche ou las-tique prsentent des valeurs de charge

TABLEAU IV

Rsultats des tests des VT et des EPI (type blouse, pantalon, combinaison) selon la mthode du mannequin - modes t et hiver

Mode

Valeurs exprimentales de quantits de charge mesures en laboratoire (nC)

Produits traits antistatique Produits non traits

antistatique

A B C D E

Et [30 ; 60] [30 ; 60] [30 ; 60] [10 ; 30] [10 ; 30]

Hiver > 200 Non ralis > 200 [60 ; 200] [60 ; 200]

FIGURE 1

Schma de principe dvacuation des charges - mthode du mannequinBlouson

R = 7,02*1012

VT/EPI

Corps humain Charges Charges

Accumulationde charges due la rsistance

du blouson

vacuation des chargespossible via

le corps humain

ChaussuresR = 108

Sol conducteur (R < 106 )

Mode hiver Mode t

T-shirtR ngligeable


conditions que prcdemment pour les vtements (normes et mannequin en mode t ). Les rsultats de ces essais sont regroups dans le Tableau V.

lexception des gants dops au cuivre qui prsentent les caractris-tiques dun bon matriau conducteur, les valeurs de rsistance mesures sont au-del des exigences de la norme EN 1149-5 (2,5*109 ).

Par ailleurs, les mesures effectues sur les gants montrent que la matire constitutive ninflue que trs peu sur la quantit de charges rsiduelle rcupre dans une tincelle de dcharge bien que les valeurs de rsistance de surface et transversale soient diffrentes. Seuls les gants latex donnent une mesure de charge leve (dpassant les seuils cri-tiques pour les gaz et vapeurs) pour des valeurs de rsistance comparables aux autres produits.

sures, de manire mettre en vidence leur inf luence sur la charge des EPI.

Les rsultats (cf. Figure 2) montrent que les chaussures font partie des qui-pements indispensables pour la bonne dissipation des charges. En effet, un seuil critique de rsistance ne pas dpasser pour garder une dissipation optimale des charges se situe aux envi-rons de 109 . Au-del, lEPI et lopra-teur tendent se comporter comme des conducteurs isols. Sils sapprochent dune partie conductrice relie la terre, ltincelle produite sera le rsultat des charges accumules sur lEPI mais aussi de celles de loprateur.

Lorsque la rsistance des chaus-sures diminue, les charges lectrosta-tiques rsiduelles ne diminuent pas pro-portionnellement. LEPI conserve alors son propre temps de dcharge non influenc par les chaussures. Le port des chaussures ayant une rsistance bien infrieure 108 ne permet donc pas de favoriser de manire plus importante la dcharge la surface de lEPI comparati-vement des chaussures ayant une rsis-tance comprise entre 108 et 109 .

En zone ATEX, il est cependant demand une rsistance infrieure 108 (CEI 61340-4-3, norme spcifique lantistatisme des chaussures) pour prendre en considration la rsistance du sol lui-mme ainsi que les imperfec-tions et pertes de conduction lies aux conditions dutilisation.

A noter que la rsistance ne doit pas non plus tre infrieure 106 pour viter les chocs lectriques lis aux courants vagabonds pouvant apparatre dans le sol.

EFFETS DE LUSAGE ET DU NETTOYAGE SUR LES PROPRITS ANTISTATIQUES DUN VT OU DUN EPI

Malgr les proprits antistatiques disparates observes sur les produits tes-ts, il a paru intressant de visualiser lvo-lution de leur caractre dissipateur en pre-nant comme cas dtude un EPI port quatre mois et ayant subi un certain nombre de cycles de nettoyage.

Dune manire gnrale, la petite surface des gants peut expliquer le faible niveau de charge relev.

En pratique, il faut cependant veiller ce que le caractre isolant des gants nen-gendre pas de situation risque lectrosta-tique supplmentaire. En effet, lorsquun oprateur, muni de gants isolants, mani-pule des outils portatifs mtalliques, ces derniers se trouvent isols de la terre. Ils sont donc susceptibles de dclencher des dcharges dnergie bien plus importantes que celles du gant lui-mme.

chaussurEs

Des mesures ont t effectues sur un EPI de type A (veste et pantalon avec technologie fibre antistatique de car-bone cur) suivant la mthode du mannequin en mode t en ne fai-sant varier que la rsistance des chaus-

TABLEAU V

Rsultats des tests de gants selon les normes de la srie EN 1149 et selon la mthode du mannequin en mode t

Produits

Rsistance de surface ()(EN 1149-1)

Rsistance transversale

()(EN 1149-2)

Valeurs exprimentales de quantits de charge

mesures en laboratoire (nC)

Traits antistatique

Gants polythylne/coton

1,02*1011 1,92*1011 [10 ; 30]

Gants caoutchouc/nitrile

3,26*109 5,87*108 [10 ; 30]

Gants nitrile 4,86*109 3,99*109 [10 ; 30]

Gants polyamide/cuivre

2,48*103 2,79*103 [10 ; 30]

Non traits antistatique

Gants latex 3,19*109 2,4*1010 [60 ; 200]

Gants cuir 1,00*1010 8,21*108 [10 ; 30]

FIGURE 2

Evolution de la quantit de charges rsiduelles sur les EPI en fonction de la rsistance des chaussures

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

103 105 107

Rsistance des chaussures ()

Cha

rges

(nC

)

109 1011

Charges maximalessur la veste

Charges maximalessur le pantalon

ND 2358 - 227 - 12HST


Deux situations industrielles ont t choisies avec des EPI identiques.

Leur lavage a t effectu par une socit de nettoyage, selon les prescrip-tions du fournisseur. Ils ont t tests selon la mthode du mannequin dcrite prcdemment, en mode t .

Ces premiers rsultats (cf. Tableau VI) montrent une dgradation du caractre antistatique avec une aug-mentation de la quantit de charges sur les EPI usags qui dpasse les exigences lies leur utilisation en zone ATEX gaz/vapeurs. De plus, il est noter que les mthodes et les produits utiliss pour le lavage (temprature, dtachant, dter-gent, nettoyage sec) peuvent avoir une influence plus ou moins grande sur les proprits antistatiques des produits lavs.

Enfin, les polluants pouvant se retrou-ver sur lEPI (produits chimiques, graisses, poussires minrales ou organiques) ainsi que les agressions physiques subies lors de son utilisation (trous, usure, frotte-ment rpt, tissu distendu) peuvent avoir autant dimpact que le lavage sur ses proprits antistatiques.

travaux concernant les points suivants :1 stabiliser la mthode compl-

mentaire de test et les critres daccepta-bilit correspondants afin de valider le caractre dissipateur dun VT ou dun EPI au regard de prescriptions lies une utilisation en zone risque dexplo-sion ;

1 valuer linfluence de paramtres externes (hygromtrie, chaussures, sol, couches portes sous le VT ou lEPI, contacts au niveau des poignets, jambes) sur la dissipation des charges ;

1 tudier les effets des diffrents traitements (chimique, feu) sur le comportement antistatique des EPI,

1 tudier linf luence du vieillisse-ment et de lusage plus ou moins svre des VT et des EPI (en fonction du sec-teur industriel) sur la conservation de leur caractre antistatique.

Reu le : 30/03/2012Accept le : 04/05/2012

CONCLUSION : PISTES DE RECHERCHE

Cette tude, mene par lINRS en collaboration avec lINERIS, a permis de faire un tat des lieux des textes existants (rglementation, normes, modes opra-toires et critres dacceptabilit) utiliss pour valuer le caractre antistatique dun VT ou dun EPI. Des tests comparatifs en laboratoire ont permis de mesurer la diffi-cult dvaluer les proprits dissipatrices des VT et des EPI en vue de leur utilisation dans une zone risque dexplosion.

Il est donc essentiel de poursuivre la comprhension et la mise en vidence des facteurs inf luenant les proprits lectrostatiques des VT et des EPI pour mieux cerner et valider leur utilisation en zone risque dexplosion. Ainsi, il serait judicieux de pouvoir mener des

POINTS RETENIR# Lesmodesopratoiresetlesexigencesdesnormesutilisespourqualifierles

propritsantistatiquesdunVToudunEPIsemblentinsuffisantspourconclurequantuneutilisationenzonerisquedexplosion.Eneffet,lefaitdequalifierdesVToudesEPIcommetantantistatiquesselondestestsdersistanceoudattnuationdechargessurlabasedchantillonsdetextilenestpassuffisant.

# UnemthodedetestplusprochedesconditionsrellesdutilisationatdveloppeexprimentalementparlINERIS.ElleprendencompteleVToulEPIcomplettelqueportparunoprateurdansdesconditionsindustrielles.CettemthodeapermisdemettreenvidencelerleprpondrantdelanatureetdelpaisseurdescouchesportessousleVToulEPI.Eneffet,pluscettecoucheprsenteunersistanceet/ouunepaisseurimportante,moinsleschargesduVToudelEPIsedissipentvialecorpsdeloprateur.

# LesVTetlesEPItestsselonlemodehiverprsententdesquantitsdechargesrsiduellesensurfaceplusimportantesquenmodet.Cesquantitsdecharge,comparesaveclesseuilsadmissiblesdelanormeEN13463-1,nepermettentpaslutilisationdesVTetdesEPIdansuneatmosphreexplosivegaz/vapeurs.

# ConcernantlesEPIdetypegantsetchaussures,lesrsultatsmontrentqueleurniveaudechargenedpassegureleseuilde60nC(saufpourlelatex).Leurspetitessurfacespeuventexpliquercefaibleniveaudechargersiduelle.

# LusureetlescyclesdelavagerptitifsontunimpactsurlescaractristiquesantistatiquesdunVToudunEPI.LadissipationdeschargesatendancediminueravecleportdunVToudunEPIusag.

TABLEAU VI

Rsultats des tests dEPI, avant et aprs utilisation et lavage, selon la mthode du mannequin en mode t

Activit

Valeurs exprimentales de quantits de charge mesures en laboratoire (nC) Nombre de lavages

tat neuf tat usag

Chantier BTP[30 ; 60]

[60 ; 200] 5

Entretien dans lagroalimentaire

[60 ; 200] 15


BIBLIOGRAPHIEDirective 89/686/CEE du 21 dcembre

1989, concernant le rapprochement des lgislations des tats membres relatives aux quipements de protection individuelle

Directive 94/9/CE du 23 mars 1994, concernant le rapprochement des lgislations des tats membres pour les appareils et les systmes de protection destins tre utiliss en atmosphres explosibles

Directive 1999/92/CE du 16 dcembre 1999, concernant les prescriptions mini-males visant amliorer la protection en matire de scurit et de sant des travail-leurs susceptibles dtre exposs au risque datmosphres explosives

Guide INRS ED 874 : Electricit statique

EN 1149-1 (2007) : Vtements de pro-tection - Proprits lectrostatiques - Partie 1 : mthode dessai pour la rsistivit de surface

EN 1149-2 (1997) : Vtements de protec-tion - Proprits lectrostatiques - Partie 2 : mthode dessai pour le mesurage de la rsistance lectrique travers un matriau (rsistance verticale)

EN 1149-3 (2004) : Vtements de pro-tection - Proprits lectrostatiques - Partie 3 : mthodes dessai pour la mesure de lattnuation de la charge

EN 1149-5 (2008) : Vtements de pro-tection - Proprits lectrostatiques - Partie 5 : exigences de performance des matriaux et conception

CEI 61340-4-3 (2001) : Electrostatique - Partie 4-3 : mthodes dessai normalises pour des applications spcifiques - Chaussures

CEI 61340-5-1 (2001) : Electrostatique - Partie 5-1 : protection des dispositifs lectro-niques contre les phnomnes lectrostatiques - Prescriptions gnrales

CLC/TR 50404 (CENELEC) - UTE C23 597 (2004) : Electrostatique - Code de bonne pratique pour viter les risques dus llectricit statique

NF EN 13463-1 (2009) : Appareils non lectriques destins tre utiliss en atmos-phres explosibles - Partie 1 : prescriptions et mthodologie

ND 2358 - 227 - 12HST


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