La sécurité dans les entreprises industrielles est d'une importance capitale, en particulier dans les zones présentant des atmosphères potentiellement explosives. Les zones EX sont des zones spécifiques où le risque d'explosion est plus élevé. Une bonne gestion de ces zones est indispensable pour éviter les accidents et garantir la sécurité des personnes et des installations. Dans ce guide, vous apprendrez tout ce qu'il faut savoir sur les zones EX, leur classification et les directives ATEX pertinentes.
Les directives ATEX (ATmosphères EXplosibles) sont, dans l'espace européen, les principales prescriptions relatives à la protection contre les atmosphères explosives. Elles fixent des exigences en matière de matériaux, d'équipements et de méthodes de travail afin de garantir la sécurité dans les zones EX.
Dans ce guide, vous apprendrez tout ce qu'il faut savoir sur les zones EX, leur classification ainsi que les directives ATEX pertinentes afin de gérer au mieux les zones à risque d'explosion.
Conditions préalables aux explosions
Avant d'aborder les zones EX, il est important de comprendre quelles sont les conditions nécessaires aux explosions. Une explosion ne peut se produire que dans certaines conditions. Les éléments suivants doivent être présents simultanément :
- Matières combustibles pouvant former une atmosphère explosive au contact de l'air
- Air ou oxygène
- Source d'inflammation
Une atmosphère explosive se produit lorsque de l'air ou de l'oxygène se mélangent à des gaz, des vapeurs, des brouillards ou des poussières inflammables - et ce dans des conditions atmosphériques normales. Lorsqu'un tel mélange s'enflamme, la combustion se propage à tout le matériel encore non brûlé.
Une zone potentiellement à risque est considérée comme explosive si une atmosphère explosive peut s'y former. Pour qu'une explosion se produise, la concentration de la substance inflammable dans l'air doit se situer dans certaines valeurs appelées "zone d'explosion". Cette zone varie fortement en fonction de la substance inflammable concernée.
Les limites de la zone d'explosion sont définies par la limite inférieure d'explosivité et la limite supérieure d'explosivité. Une explosion ne peut se produire que si la concentration de matière inflammable se situe dans ces deux limites. Par exemple, une atmosphère explosive peut se former à l'intérieur d'un réservoir d'essence partiellement rempli, alors qu'un réservoir entièrement rempli ne présente aucun risque, car la limite supérieure de concentration est alors dépassée.
Dans les applications commerciales et industrielles, différents sources d'inflammation peuvent survenir, notamment
- Les surfaces chaudes : Il s'agit par exemple des radiateurs, des plaques de cuisson, des chaudières et des pièces de machines surchauffées.
- Les flammes et les gaz chauds : Les sources d'inflammation typiques sont les becs Bunsen, les bougies, les allumettes et les systèmes de chauffage ouverts avec flammes.
- Les étincelles produites mécaniquement : Elles sont dues au frottement ou au choc - par exemple lorsqu'un marteau frappe le métal ou lors du ponçage de matériaux.
- Installations électriques : L'ouverture et la fermeture de circuits électriques, comme les moteurs électriques, peuvent être à l'origine de sources d'inflammation.
- L'électricité statique : Il s'agit d'étincelles de décharge qui se produisent lorsque des pièces chargées se déchargent par contact en raison de niveaux de tension différents.
Que sont les zones EX ?
Les zones EX sont des zones spécifiques dans lesquelles une atmosphère explosive peut se produire et qui nécessitent donc des mesures de sécurité particulières. Afin de réglementer l'utilisation d'appareils électriques dans ces zones, le matériel électrique conçu pour être utilisé dans des atmosphères explosives est divisé en deux groupes principaux d'appareils :
- Groupe I : Celui-ci comprend le matériel électrique utilisé dans les zones souterraines présentant un risque de grisou.
- Groupe II : Ce groupe se rapporte au matériel électrique utilisé dans tous les autres environnements à risque d'explosion. Au sein de ce groupe, il existe une autre subdivision en trois catégories, en fonction des dangers spécifiques.
Les appareils du groupe d'appareils II sont en outre pourvus d'une lettre identifiant la forme d'état de l'atmosphère :
- G - pour les zones où se trouvent des mélanges explosifs de gaz, de vapeur, de brouillard et d'air
- D - pour les zones où la poussière peut former une atmosphère explosive avec l'air
La délimitation en groupes d'appareils sert à classer les équipements électriques en fonction des risques qu'ils présentent dans les zones à risque d'explosion. Alors que les groupes d'appareils définissent le type et les mesures de sécurité des appareils, les zones EX sont des zones spécifiques dans lesquelles de tels risques peuvent survenir.
Les zones EX sont classées en fonction de la probabilité et de la durée d'apparition d'une atmosphère explosive, par exemple en EX zone 0, EX zone 1 et EX zone 2. Ces zones fournissent des informations détaillées sur la manière et l'endroit où certains équipements peuvent être utilisés et jouent ainsi un rôle décisif dans la sécurité de l'utilisation de matériel électrique dans des environnements explosifs.
La principale différence entre les zones EX et les zones normales réside dans la probabilité d'inflammation. Dans les zones EX, le risque est plus élevé, alors que dans les zones normales, le risque d'explosion est inexistant ou fortement minimisé.
Aperçu des différentes zones EX
Les zones EX sont classées en fonction de la probabilité et de la durée d'apparition d'une atmosphère explosive. La classification se fait typiquement dans les zones suivantes :
- EX Zone 0 : Zones dans lesquelles une atmosphère explosive est présente en permanence ou pendant une longue période.
- EX Zone 1 : Zones dans lesquelles une atmosphère explosive est susceptible de se présenter occasionnellement.
- EX Zone 2 : Zones dans lesquelles une atmosphère explosive n'apparaît que rarement ou pour une courte durée.
En outre, il y a les zones spécifiquement destinées aux environnements générateurs de poussières :
- EX Zone 20 : Zones dans lesquelles une atmosphère explosive de poussières est présente en permanence ou pendant une période prolongée.
- EX Zone 21 : Zones dans lesquelles une atmosphère explosive de poussières se produit occasionnellement.
- EX Zone 22 : Zones dans lesquelles une atmosphère explosive de poussières ne se produit que rarement ou pour une courte durée.
Ces zones fournissent des informations détaillées sur la manière dont certains équipements peuvent être utilisés et où ils peuvent l'être, et jouent donc un rôle crucial dans la sécurité de l'utilisation du matériel électrique dans des environnements explosifs.
La classification des zones EX est déterminante pour les systèmes de sécurité utilisés dans ces zones. La Directive d'exploitation ATEX 1999/92/CE prescrit que chaque entreprise doit, dans le cadre de l'évaluation des risques prescrite, rédiger un document relatif à la protection contre les explosions dans lequel les atmosphères explosives sont divisées en zones.
Pendant EX Zone 0 impose des exigences de sécurité extrêmement strictes, en EX Zone 1 des exigences élevées, mais un peu moins intenses. Dans EX Zone 2 les exigences sont moins rigides, car le risque d'atmosphère explosive y est faible.
Les règles sont similaires pour les zones génératrices de poussières : EX Zone 20 et EX Zone 21 exigent des normes de sécurité élevées à modérées, tandis qu'en EX Zone 22 des normes moins strictes s'appliquent, car une atmosphère explosive de poussières n'est que rarement présente.
Il est important de noter que les termes "fréquent", "occasionnel" et "rare" n'ont pas de définition claire. Les normes pertinentes ne contiennent pas de données chiffrées concrètes. Dans les milieux spécialisés, il est toutefois établi ce qui suit :
- "Souvent" fait référence à plus de 50 % du temps de fonctionnement.
- "Occasionnel" décrit des situations qui peuvent se produire à intervalles irréguliers, comme les purges ou les prélèvements d'échantillons, et correspond généralement à 1 à 10 % du temps de fonctionnement.
Dans la pratique, en cas de doute, il convient d'attribuer la zone EX la plus élevée.
