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En matière de gestion des risques spéciaux, les systèmes de détection et d’extinction visent à assurer une protection optimale des biens et des personnes...
Présence de poussières, de solvants, de vapeur, de gaz, d’hydrocarbures ou de produits chimiques, les sites industriels présentant des risques spéciaux potentiels sont légion. De fait, compte tenu de la diversité de ces zones d’activité et des composants qui y sont présents, les gestionnaires ont pour obligation d’anticiper tout risque d’explosion et d’incendie à travers la mise en place de dispositifs de détection (flammes, fumées, chaleurs) et d’extinction adaptés. Les directives européennes pour Atmosphères Explosives « ATEX » imposent notamment aux entreprises des exigences strictes relatives aux appareils et systèmes de protection destinés à être utilisé en atmosphère explosible (directive 94/9/CE) et à la sécurité des travailleurs (directive 1999/92/CE). Et quelle que soit l’activité de l’entreprise, l’employeur a l’obligation d’empêcher la formation d’atmosphères explosives, d’éviter l’inflammation d’atmosphères explosives si la nature de l’activité ne permet pas d’empêcher leur formation et d’atténuer les effets d’une explosion. Pour satisfaire ces obligations, l’employeur se doit d’évaluer les risques en tenant compte : de la probabilité de formation d’une atmosphère explosive ; de sa probabilité d’inflammation, y compris par décharge électrostatique ; de la nature des installations, des substances utilisées, des procédés employés et de leurs interactions éventuelles ainsi que de l’étendue des conséquences prévisibles d’une explosion.
Identifier le risque pour mieux le cibler
L’employeur doit également prendre les mesures nécessaires en cas de possibilité de formation d’atmosphère explosive présentant un risque pour la santé et la sécurité des personnes. Il doit par ailleurs classer les emplacements à risques en zones distinctes et installer dans ces zones à risque des appareils conformes à la directive ATEX. Enfin, il doit établir et actualiser le Document relatif à la protection contre les explosions (DRPE) destiné à démontrer que les risques ont été évalués et les mesures adéquates ont été prises. Au regard de ces obligations, les dispositifs mis en œuvre par les dirigeants d’entreprise exposée à ces risques ont pour finalité première leur détection précoce (fumée, gaz, chaleur, flammes). Compte tenu des risques économiques, humains et environnementaux encourus en cas d’incendie non maîtrisé, l’identification des points vitaux de l’entreprise, et donc des risques potentiels, est un impératif. Chaque zone critique doit en effet faire l’objet d’une protection personnalisée basée sur son volume, sa superficie et la nature des produits qui y sont implantés. « L’installation de systèmes de détection et d’extinction dédiés aux risques spéciaux répond d’abord aux demandes émanant des DRIRE. Ces dernières définissent une liste d’équipements à mettre en place avec l’objectif de prendre en compte les différents paramètres spécifiques aux locaux à protéger et aux produits qui y sont entreposés. Par ailleurs, les assureurs sont de plus en plus nombreux à imposer des mesures de protection adaptées à ces risques « spéciaux ». De fait, chaque installation répond à des contraintes particulières. C’est au prestataire de définir l’architecture du système dans le respect des normes, des prescriptions réglementaires et des attentes du client » résume Franck Lorgery, directeur stratégie produits chez Tyco F&S.
Equipements
Les équipements utilisés au sein des atmosphères potentiellement explosibles ou susceptibles d’être mis en danger sont classés en trois catégories :
1 – Appareils conçus pour assurer un très haut niveau de protection et destinés à un environnement dans lequel des atmosphères explosives sont présentes constamment, ou pour une longue période ou fréquemment (pour les zones 0 ou 20).
2 – Appareils conçus pour assurer un haut niveau de protection dans un environnement où des atmosphères explosives se manifesteront probablement (zones 1 ou 21)
3 – Appareils conçus pour assurer un niveau normal de protection avec une faible probabilité d’atmosphère explosive et pour une courte période (zones 2 ou 22).
Des détecteurs optique de fumée à haute sensibilité aux brouillards d’eau et à l’extinction par gaz, les solutions déployées sur les sites à risques s’adaptent à tous les cas de figure. Tour d’horizon.
Zones sensibles et risques spéciaux : des solutions spécifiques
Les prestataires spécialisés dans la conception de systèmes de détection et d’extinction proposent une série d’équipements dédiés à ces risques « spéciaux ». Caractérisés par leur rapidité de réaction, ces outils ont vocation à s’adapter à tous type de configuration tout en optimisant les conditions d’intervention. En matière de détection, la gamme Vesda de Tyco est composée de quatre détecteurs de fumée à alerte précoce conçus pour la surveillance de zones critiques. Equipés de la technologie laser, ces derniers permettent de réaliser de détection de fumée haute sensibilité (DFHS) et très haute sensibilité (DFTHS). L’air prélevé au moyen d’un réseau aéraulique est filtré et dirigé dans une chambre d’analyse ou la technologie laser par dispersion de lumière permet de détecter la présence de fumée même en quantités réduites. Les informations relatives à l’état du détecteur sont retranscrites sur l’unité de signalisation et vers la centrale ZETTLER ZX. Le Laser Plus permet de surveiller une superficie de 1600 m², le Laser Scanner offre le même potentiel (1600 m² de superficie surveillée) avec la possibilité de localiser l’origine du feu. Une gamme complétée par le Vesda Laser Compact (800 m² de superficie) et le Vesda Laser Focus (250 m² avec capteurs de débit à ultrason). Ces outils de détection (détecteur de fumée précoce et détecteur haute sensibilité) doivent faire l’objet d’une étude adaptée à la conception des locaux, aux types de produits stockés et aux contraintes d’exploitation de chaque bâtiment : manutention, présence de poussières, température et hygrométrie… La gamme Titanus (Siemens) est elle aussi composée de quatre modèles de détecteurs optique de fumée multi ponctuel à haute sensibilité destinés à la surveillance de salles informatiques, salles blanches, bàtiments historiques, musées, centraux téléphoniques, entrepôts frigorifiques mais également celle des espaces vides difficilement accessibles (faux plafonds, faux planchers) et des espaces de grande hauteur. Le système de détection fonctionne par prélèvement d’air dans les zones surveillées avec activation d’alarme en cas de dépassement des seuils de sensibilité (de 33% à 100% du seuil selon les modèles).
Classification par zones
> Annexe 1 de la Directive 1999/92/CE relative à la classification des emplacements dangereux à risque d’explosion
1. Emplacements où des atmosphères explosives peuvent se présenter
Un emplacement où une atmosphère explosive peut se présenter en quantités telles que des précautions spéciales sont nécessaires en vue de protéger la sécurité et la santé des travailleurs concernés est considéré comme un emplacement dangereux au sens de la présente directive. Un emplacement où il est improbable que des atmosphères explosives se présentent en quantités telles que des précautions spéciales sont nécessaires est considéré comme non dangereux au sens de la présente directive. Les substances inflammables et/ou combustibles sont considérées comme des substances pouvant donner lieu à la formation d’une atmosphère explosive, à moins qu’il ne soit avéré, après examen de leurs propriétés, qu’elles ne sont pas en mesure de propager en elles-mêmes une explosion lorsqu’elles sont mélangées avec l’air.
2. Classification des emplacements dangereux
Les emplacements dangereux sont classés en zones en fonction de la fréquence et de la durée de la présence d’une atmosphère explosive.
L’importance des mesures à prendre aux termes de l’annexe II, partie A, résulte de cette classification.
– Zone 0
Emplacement où une atmosphère explosive consistant en un mélange avec l’air de substances inflammables sous forme de gaz, de vapeur ou de brouillard est présente en permanence, pendant de longues périodes ou fréquemment.
– Zone 1
Emplacement où une atmosphère explosive consistant en un mélange avec l’air de substances inflammables sous forme de gaz, de vapeur ou de brouillard est susceptible de se présenter occasionnellement en fonctionnement normal.
– Zone 2
Emplacement où une atmosphère explosive consistant en un mélange avec l’air de substances inflammables sous forme de gaz, de vapeur ou de brouillard n’est pas susceptible de se présenter en fonctionnement normal ou, si elle se présente néanmoins, elle n’est que de courte durée.
– Zone 20
Emplacement où une atmosphère explosive sous forme de nuage de poussières combustibles est présente dans l’air en permanence, pendant de longues périodes ou fréquemment.
– Zone 21
Emplacement où une atmosphère explosive sous forme de nuage de poussières combustibles est susceptible de se présenter occasionnellement en fonctionnement normal.
– Zone 22
Emplacement où une atmosphère explosive sous forme de nuage de poussières combustibles n’est pas susceptible de se présenter en fonctionnement normal, ou, si elle se présente néanmoins, elle n’est que de courte durée
Maîtriser l’extinction
Le système d’extinction incendie Sapphire de Tyco utilise un nouvel « agent propre », sans danger pour les personnes et respectueux des matériels ou des documents stockés dans les installations protégées : le Novec 1230 (3M). Caractérisé par un faible encombrement, ce système de lutte contre l’incendie fonctionne à l’aide de bouteilles rechargeables. Le rechargement peut en effet s’effectuer par simple gravité, et la pressurisation des réservoirs est assurée par de simples petites bouteilles d’azote sur site ce qui permet d’éviter les coûts de transport tout en assurant un temps de rechargement plus rapide. Stocké à l’état liquide, l’agent Novec se répand sous forme gazeuse lors de sa sortie des buses. Lorsque le système Sapphire déclenche sa diffusion, l’agent éteint les flammes en absorbant la chaleur plus rapidement que l’incendie ne peut la produire, et ceci en moins de 10 secondes. Son facteur de sécurité unique de 40% permet en outre une utilisation dans des volumes à grande amplitude de température et garantit dans tous les cas son innocuité sur les personnes. Non polluant, ce liquide extincteur se décompose naturellement dans l’atmosphère en 5 jours et s’évapore dès qu’il est projeté. Le fonctionnement des appareils (électroniques ou autres) au contact du liquide n’est donc pas altéré. De même, les documents traditionnels ne sont pas altérés grâce à ce liquide « qui ne mouille pas ». Un système qui met donc à l’abri des interruptions de production… Siemens Building Technologies propose de son côté une gamme dédiée à l’extinction permettant de faire face « à tous les risques ». De la protection des silos à céréales jusqu’à celle des salles informatiques, la gamme Sinorix intégre l’ensemble des solutions d’extinction : gaz, mousse et brouillard d’eau. Le gaz assurer une extinction « propre », rapide et séche respectueuse de la valeur des biens qu’il s’agisse d’un local entier ou d’une seule pièce. Sinorix Mousse permet une extinction de grande ampleur au sein d’espace clos ou à l’air libre avec une prédilection pour les feux de liquide. Quant au brouillard d’eau Cerspray, il consgtitue un agent d’extinction de premier ordre dans la protection des équipements producteur d’énergie ou des sites pétroliers et gazogènes.
Brouillard et rideau d’eau
Toujours chez Tyco, le système de brouillard d’eau MicroDrop Haute Pression permet de supprimer deux des trois éléments générateurs de feu : l’oxygène et la chaleur. Diffusée à une pression de 100 à 200 bars, l’eau brumisée se vaporise au contact des flammes. La chaleur est alors absorbée et l’oxygène déplacé ce qui permet de contenir le feu avant son extinction. « Et plus la surface de diffusion est grande, plus le système est efficace pour réduire la température et l’oxygène dans la zone touchée » précise-t-on chez le fabricant. Dernier point non négligeable, la présence de vapeur d’eau permet l’agglomération des particules de fumée présentes dans l’air, réduisant ainsi les dommages causés par celle-ci. Le système fonctionne grâce à un dispositif composé de bouteilles ou de réservoir. Les systèmes à réservoir fournissent grâce à leur pompe une pression de 100 à 120 bars particulièrement adaptée au feu nécessitant un fort mouillage. De leur côté, les systèmes à bouteilles ont un temps d’action limité en fonction de leur réserve d’eau mais sont plus économiques pour les petites applications. Ils sont pressurisés par de l’azote à 200 bars, et peuvent être montés sur skids pour faciliter le transport. En parallèle, le système peut être installé « sous air » (buses ouvertes), soit avec déclenchement manuel, soit couplé à un système de détection automatique. Dans cette configuration, toutes les buses se déclenchent simultanément. Il peut également être « sous eau » : chaque buse est alors fermée par une ampoule de type « sprinkler ». Dans ce cas, seules les têtes exposées au feu s’ouvrent et libèrent ainsi le brouillard d’eau. Dans un registre similaire, le système Aquafog proposé par LPG France est un système de brouillard d’eau haute pression livré soit sous forme d’une source d’eau constituée de bouteilles sous pression (azote), soit sous forme d’un ensemble comprenant une source d’eau et une pompe adaptée, voire les deux. Le brouillard d’eau ne s’assimile ni au sprinkleur ni à la protection par gaz. Son mode d’extinction est un compromis entre les deux systèmes. L’eau sous fines gouttelettes forme un brouillard qui absorbe l’énergie émise par le feu et la vapeur d’eau générée par contact avec le feu réduit l’oxygénation du foyer. L’extinction est fonction de la pénétration de l’eau au cœur du foyer. L’aspersion des diffuseurs doit être adaptée au risque visé (en protection volumétrique, il permet de contenir le foyer et d’empêcher son développement). Quant au niveau de conditionnement, le débit de l’eau doit être calculé comme pour tout système d’extinction de façon à fixer la dimension des tuyauteries et autres raccords.
Brouillard d’eau pour la protection du futur Centre des Archives nationales
Implanté à Pierrefitte sur Seine (93), le futur Centre des archives nationale sera équipé d’un système de brouillard d’eau à haute pression (100 bars) destiné à assurer la protection des documents qui y seront entreposés. En charge du projet, l’Etablissement public de maîtrise d’ouvrage des travaux culturels (EMOC) souhaitait en effet disposer d’un système anti incendie fiable et efficace permettant qui plus est d’éviter les dégâts collatéraux liés à l’extinction par eau en cas de sinistre. Sollicité par l’2tablissement public, le CSTB a modélisé en grandeur nature le futur centre de stockage d’une superficie de 200 m². Le local a été rempli d’archives (papier et cassettes vidéo) dans la même configuration que celle du futur Centre de Pierrefitte avant l’allumage d’un incendie. Au final, les mesures effectuées ont montré une très forte réduction du débit calorifique, une température à proximité du foyer compatible avec l’intervention des secours, une forte diminution de la quantité d’eau nécessaire pour éteindre l’incendie et une destruction des archives n’excédant pas 1 % du contenu de l’espace concerné par le feu.
Copyright Image : Tyco F&IS
En savoir plus
Cet article est extrait du Magazine APS – numéro 173 de Septembre 2008.
Pour plus d’information sur nos publications, contactez Juliette Bonk .
> Equipements et systèmes de protection utilisables en atmosphères explosibles (directive 94/9/CE, partie Matériel des directives européennes ATEX, en français) sur http://europa.eu.int/comm/enterprise/atex/direct/text94-9-fr.pdf.
> Guide de bonne pratique sur : http://europa.eu.int/eur-lex/fr/com/cnc/2003/act0515fr02/1.pdf.
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