GP Sup La réglementation ATEX. Accompagnement à la réalisation d audits ATEX. Bluenn LAINE. Ingénieur Sécurité - Société ECTARIS

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1 GP Sup 2009 EUREKA / ECTARIS La réglementation ATEX Accompagnement à la réalisation d audits ATEX Bluenn LAINE Ingénieur Sécurité - Société ECTARIS blaine@ectaris.com Bluenn LAINE/Eureka Industries

2 Sommaire 1 ZONAGE ATEX : - Retour d expérience EX - Outil d évaluation des zones ATEX 2 AUDIT DE CONFORMITE ATEX : - Méthodologie et analyse - Mise en œuvre sur site industriel Bluenn LAINE/Eureka Industries

3 Zonage ATEX Retour d expérience Bluenn LAINE/Eureka Industries

4 Déroulement d une étude de classement des zones Recueil Recensement Classement Caractéristiques des produits 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 dégagement Relevés complémentaires Description des activités selon les fonctionnements envisageables ; normal, occasionnel, en cas de dysfonctionnement prévisible, lors des opérations de nettoyage, de maintenance Localisation des zones Définition de la fréquence ou de la durée de présence des ATEX - étendue des zones Représentation graphique du zonage (2D) Préconisations de compensations pour limiter les dégagements L étude du classement des zones ATEX doit être suffisamment détaillée et précise pour minimiser l impact sur les matériels. Bluenn LAINE/Eureka Industries

5 Une seule méthode, plusieurs outils Les outils réglementaires Les outils normatifs Les outils des branches professionnelles Les outils informatiques dont la modélisation Guide d application dans l industrie chimique FIPEC UIC - APLICA Guide d application dans l industrie pétrolière IP15, GESIP, TOTAL Classement des emplacements dangereux en zones poussières Norme EN NF Classement des emplacements dangereux en zones gaz ou vapeurs Norme EN NF Guide d application dans l industrie du gaz GDF, IGE, AFG Bluenn LAINE/Eureka Industries

6 Exemples de sources de dégagement ATEX ZONE 0 ZONE 1 ZONE 2 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 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 h/an 10< h/an <1000 1< h/an <10 Bluenn LAINE/Eureka Industries

7 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 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 Bluenn LAINE/Eureka Industries

8 Mesures pour limiter la formation des ATEX Limitation des dégagements Ventilation forcée Inertage Détection gaz Séparation physique des emplacements dangereux Bluenn LAINE/Eureka Industries

9 Zonage ATEX Outil d évaluation des zones ATEX Bluenn LAINE/Eureka Industries

10 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 Bluenn LAINE/Eureka Industries

11 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 Bluenn LAINE/Eureka Industries

12 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 Bluenn LAINE/Eureka Industries

13 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 Bluenn LAINE/Eureka Industries

14 Structure de la base de données TABLE MODELE SOURCE TABLE ZONAGE Source de dégagement Algorithme TABLE CAS GESIP ALGORITHME SOURCE + TABLE CRITERE GESIP Algorithme Critères FICHE DE SAISIE Critères : P, T, V, Q, A + CRITERES = N DE CAS N DE CAS = ZONAGE ATEX TABLE SOURCES ZONAGE Données produit FICHE DE RESULTAT TABLE PRODUITS Produits ETAT RECAPITULATIF DES POINTS D EMISSION Données produits dont caractéristiques explosivité Bluenn LAINE/Eureka Industries

15 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 procédéde 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,... EUREKA / ECTARIS GESIP ALGORITHME PETRO MANUEL CRITERES CRITERES CRITERES Zonage a Zonage b Zonage c Zonage d Zonage e Zonage f Zonage g Zonage h Zonage i Bluenn LAINE/Eureka Industries

16 Fiche de saisie (extrait) Insérer image base Bluenn LAINE/Eureka Industries

17 Fiche de résultats Bluenn LAINE/Eureka Industries

18 Etat récapitulatif (extrait) Bluenn LAINE/Eureka Industries

19 AUDIT DE CONFORMITE ATEX Méthodologie et Analyse Bluenn LAINE/Eureka Industries

20 Référentiel normatif et métier Prévention de l explosion et protection contre les explosions Matériels électriques en zones gaz ou vapeurs Matériels non électriques en zones gaz ou vapeurs Matériels électriques en zones poussières Matériels pneumatiques et hydrauliques Guide professionnels d application des directives ATEX Guide Performances Guide MECATEX Matériels certifiés Atex 94/9/CE Norme EN NF Normes EN NF XX Normes EN NF X Normes EN NF X Normes EN NF 982 et 983 FIPEC, UIC (DT 83), GESIP CETIM FIM Échanges avec les constructeurs Bluenn LAINE/Eureka Industries

21 Décomposition des matériels non électriques En composants élémentaires selon leur complexité Motorisation Réducteur Guidage en rotation ou linéaire (paliers) Transmission du mouvement Étanchéité Équipement Pompe électrique, pneumatique, hydraulique ou thermique à entretien périodique ou à entretien réduit à roulements (billes, rouleaux ) à entretien périodique ou graissés à vie, lisse (bagues), par galets accouplements flexibles ou rigides, engrenages, poulies / courroies, pignons / chaînes, vérins hydrauliques ou pneumatiques garnitures mécaniques gaz ou liquides (simple, double, tandem), presses étoupes, joints souples, joints tournants, boîtiers étanches à insufflation d air ou de graisse agitations de mélangeur ou de filtre sécheur, transporteurs à bandes, écluses, vis sans fin, essoreuses, chariots élévateurs à engrenages, centrifuges, pneumatiques, à vide, etc. Bluenn LAINE/Eureka Industries

22 Décomposition des matériels non électriques 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 Bluenn LAINE/Eureka Industries

23 Décomposition des matériels non électriques 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 Bluenn LAINE/Eureka Industries

24 Décomposition des matériels non électriques Extrait d une ARQ : cas du réducteur lubrifié à entretien périodique Source d'inflammation N Évènement Cause / Paramètre Conséquence Fonctionnement normal Dysfonctionnement prévisible Dysfonctionnement rare Compensation / Condition Probable Zone 2-22 Probable Zone 1-21 Probable Zone Délignage Mauvais (re)montage Échauffement du réducteur et usure prématurée (engrenage) NON SC Mesure de T C NON SC Mesure de T C OUI Respect des règles d'installation selon notice constructeur 2 Usure prématurée Détérioration de la bague d'étanchéité ou des roulements d'arbre Échauffement du réducteur (arbre) NON Mesure de T C NON SC Mesure de T C OUI Respect des règles de maintenance selon notice constructeur (durée de vie du guidage) Maintenance : mesures vibratoires à intervalles réguliers 3 Dégradation du réducteur Perte de lubrification Échauffement du réducteur (engrenage) NON SC Mesure de T C OUI OUI Maintenance : contrôle périodique de l'étanchéité du carter (pas de fuite visible) et du niveau d'huile (œilleton ou jauge) 4 Dégradation du réducteur Perte de lubrification voir absence totale d'huile Échauffement du réducteur (engrenage) NON SC Mesure de T C 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) Nota : NON SC signifie Non Sous Condition Bluenn LAINE/Eureka Industries

25 Décomposition des matériels non électriques 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. Bluenn LAINE/Eureka Industries

26 AUDIT DE CONFORMITE ATEX Mise en œuvre sur site Bluenn LAINE/Eureka Industries

27 Collecte des caractéristiques minimales 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 10 3 Ω.m) Groupe de gaz et subdivisions Températures d utilisation (-20 C à +40 C) Détermination des pré requis à l adéquation Bluenn LAINE/Eureka Industries

28 Audit terrain des installations Collecte des caractéristiques techniques 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 Bluenn LAINE/Eureka Industries

29 Audit terrain des installations 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 Bluenn LAINE/Eureka Industries

30 Adéquation à la directive 1999/92/CE 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 Bluenn LAINE/Eureka Industries

31 Adéquation à la directive 1999/92/CE FICHE D'ADÉQUATION NON ÉLECTRIQUE Zonage ATEX de l'équipement : Désignation de l'équipement principal Unité RP1 R1 intérieur process 1/22 RP1 A1 agitation mélangeur / réacteur PID F-RP1_PID1 extérieur process 2/22 réaction et mélange Constructeur DE DIETRICH Type Non renseigné Décomposition de la transmission du mouvement en sous éléments Composants secondaires Quantité ARQ de référence Équipement agitation mélangeur / réacteur 1 EQU rev 03 Étanchéité 1 GM double gaz à contact dite sèche (v < 2m/s) 1 ETA rev 01 Étanchéité 2 non concerné Non renseigné NON Guidage à roulements graissés ou lubrifiés à entretien périodique 2 GUI rev 02 Transmission 1 accouplement rigide 1 TRA rev 01 Transmission 2 non concerné Non renseigné NON Réducteur lubrifié à entretien périodique 1 RED rev 01 Motorisation électrique 1 NON Equipement(s) autre(s) Non renseigné Non renseigné Non renseigné Maintenance préventive MM-SM-FOR-023 Éléments pris en considération 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 haute TRA : carter de protection métallique rigide, avec aération suffisante transmission par pièces conductrices de l'accouplement jusqu'à une mise à la terre maintenance : vérification visuelle périodique (serrage) RED : vérification hebdomadaire du niveau d'huile et contrôle de l'étanchéité du carter (pas de fuite visible), IP4X souhaitable Adéquation dir 94/9/CE NON Adéquation dir 1999/92/CE NON Réserves EQU : maintenance : contrôle périodique préventif du jeu fonctionnel du palier GUI : vérification hebdomadaire du graissage et de l'étanchéité des paliers (pas de perte visible) Solutions EQU : assurer l'équipotentialité avec la cuve vérification régulière de la mise à la terre ETA : présence d'une alarme de pression basse contrôle visuel du débit d'azote régulièrement par opérateur GUI : étanchéité de l'enveloppe aux poussières (indice de protection) RED : bouchon de vidange magnétique Bluenn LAINE/Eureka Industries

32 Actions de mise en conformité 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) Bluenn LAINE/Eureka Industries

33 Des questions????? Bluenn LAINE/Eureka Industries