Qu'est-ce qu'une atmosphère explosive ATEX ?

Qu'est-ce que les atmosphères explosives ATEX ?

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Il existe deux type d’ATEX : gaz et poussière. Nous traiterons principalement dans cet article de blog des ATEX poussières.

Les secteurs et industries qui utilisent des produits chimiques ou des procédés générateurs de fort empoussièrement sont susceptibles d'avoir des zones où peuvent se former des atmosphères explosives

Concernant les ATEX poussières, il s'agit principalement des industries du bois et de l'agroalimentaire. 
Sur un lieu de travail, de nombreux facteurs peuvent entrer en compte et être à risque pour les opérateurs.

Les atmosphères explosives ou ATEX peuvent se former dans différentes zones du lieu de travail, c'est à l'employeur de les identifier. Nous parlerons du zonage ATEX (zone 20-21 et 22) ainsi que des dangers en fonction de ces zones dans un prochain article.
Ici, nous allons aborder les atmosphères explosives et les risques d'explosions dans le domaine de l'ATEX

Il est important de prévenir le risque d'apparition d'atmosphères explosives, c'est pourquoi, il est nécessaire de bien comprendre ce qu'elles sont. 

1/ Comprendre les atmosphères explosives ATEX

Selon la directive 2014/34/UE : "une « Atmosphère Explosive » (ou ATEX) est un mélange avec l’air, dans les conditions atmosphériques, de substances inflammables sous forme de gaz, vapeurs, brouillards ou poussières, dans lequel, après inflammation, la combustion se propage à l’ensemble du mélange non brûlé". Une atmosphère explosive est en d'autres termes, un mélange d’oxygène contenu dans l’air ambiant (comburant) et de substances inflammables sous forme de gaz, vapeurs ou poussières (combustibles). Ici nous parlerons principalement des ATEX poussières.

Le danger lié à une atmosphère explosive est l’explosion, et pour que l’atmosphère explosive produise une explosion, il faut que 6 conditions soient présentes simultanément :


Le combustible : substance qui a la capacité de brûler au contact d'un comburant pour produire de l'énergie (gaz, vapeurs, poussières).
Le combustible en suspension.
Le comburant : substance qui entretien la combustion (généralement l’oxygène de l’air).
Le domaine d'explosivité : domaine de concentrations du combustible dans l’air à l’intérieur duquel le mélange est susceptible d’exploser en présence d’une source d’inflammation. Le domaine d’explosivité est encadré par la LIE (limite inférieure d’explosivité) et la LSE (limite supérieure d’explosivité).
La source d'inflammation : chaleur, étincelle (supérieur à l'EMI de la poussière concernée)
Le confinement : dans un espace clos ou restreint.

 

 2/ Les caractéristiques des poussières

Concernant les poussières (bois, céréales, métaux, etc.), la concentration de poussière dans l’air doit être comprise entre la Limite Inférieur d’Explosivité (LIE) et la Limite Supérieur d’Explosivité (LSE) afin qu’une explosion puisse survenir :

 

La vitesse maximale de montée en pression de l’explosion (Kst exprimée bar.m.s-1) et la pression maximale d’explosion (Pmax epximée en barg) sont des valeurs importantes à prendre en compte dans le choix du matériel. Ces données permettent de caractériser la violence de l’explosion.

Les poussières peuvent être segmentées en plusieurs classe en fonction de leurs caractéristiques comme le résume le tableau ci-dessous :



La granulométrie de la poussière impact également l’explosibilité de la poussière. De manière générale, plus la granulométrie de la poussières est élevée plus le risque d’explosion est faible.

Pour finir l’énergie minimale d’inflammation (EMI) est l’énergie minimale qui doit être fournie au mélange (poussière), sous forme d’une source d’inflammation, pour provoquer l’inflammation.

Vous pouvez trouver ces informations concernant certaines de vos poussières (EMI, LIE / LES, Kst, classe de poussière, etc…) sur le site :
https://staubex.ifa.dguv.de/explosuche.aspx?lang=f

3/ Les sources d'inflammation

"Sur le lieu de travail, des atmosphères explosives peuvent se former, en raison de la présence de gaz, vapeurs, aérosols et poussières
- gaz et vapeurs
- gaz combustibles stockés
- vapeurs de solvants inflammables ou combustibles stockés ou manipulés 
poussières combustibles susceptibles de constituer avec l’air des nuages explosifs lors d’opérations courantes (chargement ou déchargement de produits pulvérulents, dépoussiérage de filtres…) : farine, sucre, poussières de bois, de céréales, de métaux, de résine, le noir de carbone…"

Les sources d’inflammations pouvant entrainer une explosion d’ATEX sont de différentes natures :

Ces atmosphères explosives se forment :

- en fonctionnement normal dans des locaux fermés ou peu ventilés où s’évaporent des solvants inflammables ou combustibles (postes de peinture, encollage, nettoyage de réservoirs…) ou au voisinage des orifices des réservoirs de stockage de ces liquides, à proximité des trémies où sont déversés des produits pulvérulents combustibles ;
accidentellement en raison de l’élévation de température d’un produit, de la mise en suspension d’un couche de poussière de matière combustible, de fuites de récipients, de fuites sur des canalisations de liquides, de gaz inflammables ou de poussières combustibles…"

Source texte : INRS

4/ Les industries concernées et le risque d'explosion

Toutes les entreprises utilisant des substances inflammables présentent un risque d’apparition d’atmosphères explosives, voici quelques exemples d'industries et de process concernées : 

Stockage en silos de matières combustibles
Manipulation de matières combustibles 
Chimie et pétrochimie (peintures, solvants…)
Plasturgie
Bioénergie (chaufferies bois)
Industries du bois (scieries, menuiseries, raboteries...)
Métallurgie (usinage...)
Cimenterie et carrières
Incinérateurs de déchets
Industrie pharmaceutique
Industrie nucléaire.

La manipulation, le stockage et le transport de certaines substances et dans certaines conditions peuvent amener à l'apparition d'une ATEX.

 Toutes entreprises utilisant des substances inflammables ont un risque d'explosion et sont concernés par la réglementation ATEX.

Il se produit en France en moyenne une explosion par jour liée au risque ATEX.

Il est souvent question de sinistres graves qui font des victimes et causent d'important dégâts matériels. 

 Quelques statistiques concernant les ATEX :

Nous verrons dans nos prochains articles : Les directives utilisateur VS fabricant ; le zonage ATEX ; les solutions pour éviter ou réduire les risques ATEX.

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