guide pour la classification des zones dangereuses des

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ARGB / 2000.40.11
VERSION 12/2009
GUIDE POUR
LA CLASSIFICATION DES ZONES
DANGEREUSES
DES INSTALLATIONS
DE DISTRIBUTION ET DE TRANSPORT
ALIMENTEES EN GAZ NATUREL
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ARGB/2000.40.11
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INTRODUCTION
1.1
Domaine d’application
Le but de ce document est d’évaluer les risques liés aux dégagements de gaz dans les installations de
distribution et de transport, en définissant un code interne à la profession servant de guide aux exploitants
dans l’établissement d’un plan de zonage, en respectant les critères exigés par les normes et règlements en
vigueur à la date de rédaction de ce guide. Il ne préjuge en rien d’autres influences externes.
La détermination des zones et leur délimitation est basée sur :
-
soit des calculs;
soit des mesures;
soit par l'expérience;
soit une combinaison des critères repris ci- dessus
Ce guide est destiné aux gestionnaires de réseaux de distribution et de transport du gaz naturel, aux
organismes de contrôle et aux autorités.
Ce guide peut également servir de base à l’établissement d’une convention entre un gestionnaire de réseau
et un organisme de contrôle agréé pour ce type d’analyse de risque et disposant d’une accréditation en la
matière.
La protection des personnes et l’application de l’ATEX ne font pas partie du domaine d’application de ce
document.
1.2
Organisation et structure des documents
Afin de répondre aux exigences des différents types d’installations, deux documents sont établis:
-
un document principal commun à la profession nommé « Guide pour la classification des zones
dangereuses des installations de distribution et de transport alimentées en gaz naturel », permettant de
répondre à la réglementation en vigueur (RGIE) (cf. ce document ARGB/ 2000.40.11 ) ;
-
un dossier technique particulier à chaque type d’installation, de transport ou de distribution, établi par
l’exploitant, comprenant les documents complémentaires à ce guide ou à la convention établie entre
l’exploitant et l’organisme de contrôle, dont :
o les fonctionnalités techniques et les calculs de zones applicables (sur base de l’analyse de risque
décrite à l’art. 6 et à l’annexe 2) ,
o les coupes particulières en rapport avec les sources de dégagement,
o les calculs des boucles de sécurité intrinsèque.
2.
DOMAINE D’APPLICATION
Ce guide est applicable aux installations de traitement liées à la distribution et au transport du gaz naturel,
tels que :
-
poste frontière,
station de compression,
stockage,
mélange,
comptage,
odorisation,
détente (postes de détente dont le débit est supérieur à 200 m³(n)/h et la pression amont est
supérieure à 2 bar),
Ce guide tient compte des critères de fonctionnement, ainsi que de la nature des gaz et autres produits
intervenant dans le traitement du gaz.
Note : ce guide ne traite pas l’exploitation minière
Ce guide ne traite pas de la sécurité du travail liée aux conditions et procédures de travail lors d’interventions
sur les installations gaz (cf. loi du 4 août 1996, dite loi du « Bien-être »)
Ce guide est destiné à déterminer les zones dangereuses dans les installations précitées et établir un
dossier de zonage conformément à l’article 105 du RGIE, lorsqu’en présence d’une installation électrique, un
produit inflammable peut être libéré de manière quelconque (une rupture catastrophique d’un récipient ou
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d’une conduite ne doit pas être considérée), pouvant générer une atmosphère explosible (mélange d’air et
de gaz, de vapeur ou de brouillard combustible).
Ce guide n’est pas applicable pour le matériel électrique utilisé lors de circonstances de travail temporaires
et exceptionnelles (entretien, interventions en cas d’incidents prévisibles), pour lesquelles des mesures
organisationnelles adéquates doivent être prises pour garantir la sécurité en cas de risque d’explosion d’un
mélange de gaz et d’air (mesures de contrôle à l’aide d’appareils certifiés en fonction de la zone – cf. RGIE art. 107.7).
Ce guide doit être complété par des procédures de travail assurant la sécurité des travailleurs qui
interviendraient sur le site de l’installation en exploitation, en dehors des cas cités ci-dessus.
Cette convention ne s’applique pas aux installations LNG.
3.
DEFINITIONS, TERMINOLOGIE & NORMES
3.1.
Définitions et terminologies légales (suivant normes IEC / NBN )
3.1.1. Zones (cf. RGIE art. 105.04 et 105.05)
Définition : tout lieu où existe un danger d’explosion est classé selon les règles de l’art en zone 0, 1 et 2
selon la probabilité de présence d’un mélange explosif de gaz, vapeur ou brouillard et d’air dans ce lieu.
Détermination : les zones dangereuses sont déterminées à partir des données fournies par l’exploitant.
Ces données seront précisées dans un rapport circonstancié et figurent sur un ou plusieurs plans de
l’installation.
3.1.2
Degré de dégagement (cf. CEI 60079-10-1)
Il y a 3 degrés de dégagement de base, énumérés ci-dessous par ordre décroissant de probabilité de
présence d’une atmosphère explosive gazeuse :
a)
degré continu : dégagement qui se produit en permanence ou dont on s’attend à ce qu’il se
produise pendant de longues périodes.
b)
premier degré : dégagement dont on peut s’attendre à ce qu’il se produise de façon périodique ou
occasionnelle en fonctionnement normal.
c)
deuxième degré : dégagement dont on ne s’attend pas qu’il se produise en fonctionnement normal
et dont il est probable que, s’il se produit, ce sera seulement à une faible fréquence et pour de
courtes périodes.
3.1.3
Fonctionnement normal (cf. CEI 60079-10-1)
Situation dans laquelle l’installation fonctionne selon ses paramètres nominaux.
Ne sont pas considérées comme fonctionnement normal, les défaillances entraînant une réparation ou un
arrêt urgent.
3.1.4
Source de dégagement (cf RGIE art 105.2):
Point ou endroit où le dégagement d’une substance inflammable peut se produire.
3.1.5
Soupape de sécurité (ou soupape d’échappement)
Dispositif avec possibilité de dégagement destiné à libérer le gaz en cas de détection d’une pression
anormale dans le système qu’il protège.
3.1.6
Système de sécurité de pression (ou clapet de sécurité de surpression)
Dispositif sans possibilité de dégagement qui, indépendamment du système de détente-régulation de
pression, ne permet pas à la pression en aval de ce système de dépasser les limites de sécurité.
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3.2
Documents de références
NBN D 51-001
Chauffage central, ventilation et conditionnement d'air - Locaux pour postes de
détente de gaz naturel
NBN EN 50014
Matériel électrique pour atmosphères explosibles - Règles générales
CEI 60079-0
Atmosphères explosives - partie 0 : Matériel - Exigences générales
CEI 60079-10-1
Atmosphères explosives - partie 10-1: Classement des emplacements Atmosphères explosives gazeuses
API 505 - Version 11/97 Classification of locations for electrical installations at petroleum facilities classified
as Class I, Zone 0, 1 and 2
A.R. du 10-03-1981
Arrêté royal rendant obligatoire le Règlement Général sur les Installations
Electriques pour les installations domestiques et certaines lignes de transport et
de distribution d’énergie électrique
A.R. du 02-09-1981
Arrêté royal modifiant le Règlement Général sur les Installations Electriques et le
rendant obligatoire dans les établissements classés comme dangereux, insalubres
et incommodes, ainsi que dans ceux visés à l’article 28 du Règlement général
pour la Protection du Travail,
Loi du 04-08-1996
(Loi du « Bien-être »)
Loi relative au bien-être des travailleurs lors de l’exécution de leur travail
A.R. du 27-03-1998
Arrêté royal relatif à la politique du bien-être des travailleurs lors de l’exécution de
leur travail
A.R. du 25-01-2001
Arrêté royal concernant les chantiers temporaires ou mobiles
A.R. du 22 juin 1999
(ATEX)
Arrêté royal déterminant les garanties de sécurité que doivent présenter les
appareils et les systèmes de protection destinés à être utilisé en atmosphères
explosibles
Cet A.R. transpose la Directive 94/9 CE concernant le rapprochement des
législations des Etats membres pour les appareils et les systèmes de protection
destinés à être utilisés en atmosphères explosibles
A.R. du 04-06-2008
Arrêté royal modifiant les articles 105 à 113 du Règlement Général sur les
Installations Electriques (moniteur Belge 17-07-2008)
Directive 94/9/CE du
Parlement Européen et
du Conseil du 23 mars
1994
Directive concernant le rapprochement des législations des Etats membres pour
les appareils et les systèmes de protection destinés à être utilisés en atmosphères
explosibles
Directive 1999/92/CE
Directive concernant les prescriptions minimales visant à améliorer la protection
du Parlement Européen en matière de sécurité et de santé des travailleurs susceptibles d’être exposés au
et du Conseil du 16
risque d’atmosphères explosives
décembre 1999
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4.
CRITERES DE ZONAGE
Toutes les sources de dégagements sont zonées, sauf si une analyse de risque démontre l’inexistence d’un
risque potentiel d’explosion.
5.
TABLEAU DE CLASSIFICATION DES SOURCES DE DÉGAGEMENT
Détermination des sources de dégagement (points de dégagement dans l’atmosphère faisant l’objet d’une
analyse de risque – cf. TABLEAU en Annexe 1 – liste non exhaustive).
LEGENDE :
-
Items : N° des différents types de source de dégagement.
-
NUM repère: repère utilisé sur le plan de zonage, permettant de faire le lien avec le tableau de
classification des sources de dégagement.
-
Source de dégagement: point techniquement repérable d’une source de dégagement de gaz dans
l’atmosphère.
-
Description: définition détaillée des sources de dégagement.
-
Application – Remarques : informations complémentaires permettant de mieux cibler le type de
dégagement.
6 Analyse de risque
6.1
Généralités
6.1.1
Sources de dégagement en rapport avec le fonctionnement
Seules les sources de dégagement qui peuvent apparaître dans les conditions de fonctionnement normal de
l’installation sont prises en considération pour l’établissement des zones (cf. définitions des zones 1 & 2 :
RGIE - art. 105.02; 105.04 et CEI 60079-10-1).
Ne sont pas considérées comme faisant partie d’un fonctionnement normal, les défaillances impliquant un
arrêt ou une réparation, telles que la déchirure d’une membrane ou le fonctionnement d’un clapet de
sécurité de surpression (cf. Annexe 1. – NUM.1.D) (à ne pas confondre avec une soupape d’échappement –
cf. Annexe 1. –NUM.5.).
6.1.2
Influence du temps de fonctionnement sur la détermination des zones
Si les dégagements cumulés ont lieu durant moins d’une heure par an et que le volume dégagé est minime,
l’exploitant certifie que les conditions de ventilation de ses locaux garantissent qu’aucune atmosphère
explosible ne peut y être générée ; dans ces conditions le zonage ne s’impose pas.
6.1.3 Influence du débit de la source de dégagement
Si le débit de dégagement est très faible, soit à l’air libre, soit dans un local ventilé conformément aux règles
en vigueur pour ces locaux (p. ex. NBN D 51-001), l’exploitant certifiant que les conditions de ventilation
garantissent qu’aucune atmosphère explosive ne peut y être générée, il n’est pas nécessaire de zoner.
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6.1.4
Détermination du type de zone
Les zones 0, 1 ou 2 sont déterminées en fonction des critères de fonctionnement et des risques de la
présence éventuelle d’une atmosphère explosive (cf. RGIE - art. 105.01).
Influence des conditions de ventilation sur le degré de dégagement et donc sur le type de zone (basée sur
la norme CEI 60079-10-1 - Annexe B7) :
Degré de ventilation
Haut
Degré de
dégagement
Bon
Continu
Premier
Deuxième
Moyen
Faible
Disponibilité de ventilation
Assez
bon
Médiocre
(zone O EN) (zone 0 EN) (zone 0 EN)
zone non
dangereuse
Zone 2
Zone 1
(zone 1 EN) (zone 1 EN) (zone 1 EN)
zone non
Zone 2
Zone 2
dangereuse
(zone 2 EN) (zone 2 EN)
zone non
dangereuse
zone non
dangereuse
zone 2
Bon
Assez
bon
Médiocre
Bon, assez
bon ou
médiocre
zone 0
zone 0 +
zone 2
zone 0 +
zone 1
zone 0
zone 1
zone 1 +
zone 2
zone 1 +
zone 2
zone 1 ou
zone 0
zone 2
zone 2
zone 2
zone 1 et
même zone 0
Note: Dans ce document les options suivantes prévus par la CEI 60079-10-1 on été prises:
■ on présume un niveau de ventilation naturelle moyen
■ pour les sources de dégagement à l’extérieure, en plein air, on présume une disponibilité de ventilation
naturelle assez bon
■ pour les sources de dégagement à l’intérieure, dans un bâtiment muni des ouvertures nécessaires de
ventilation, on présume une disponibilité de ventilation naturelle médiocre
■ les cases sur fond gris tombent hors des options prises, dans le cadre de ce document on tient
uniquement compte avec les cases non hachurées
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6.1.5
Détermination du rayon de la sphère autour des sources de dégagements:
6.1.5.1
Installations extérieures:
-
si des contraintes d’implantation de process existent ( proximité d’équipement électrique ou source de
chaleur), on peut calculer le rayon de la sphère représentant la zone, sur base de la formule issue de la
norme CEI 60079-10-1; Pour le calcul voir annexe 3 du présent document.
-
à l’extérieur, sans contrainte de ventilation, on peut utiliser la formule donnée à l’art. 6.1.5.3. qui est
basée sur la norme CEI 60079-10-1.
-
s’il n’y pas de contrainte particulière, on peut se référer à des dimensions définies dans des normes
(cf. API 505) ;
6.1.5.2
Installations intérieures (bâtiment, cabine ):
Cas 1 : Si tous les dégagements sont reportés vers l’extérieur, ce qui est recommandé, et pour autant
qu’aucune ouverture n’existe à proximité de ce dégagement, le local ne doit pas être zoné.
Les dégagements extérieurs suivent les prescriptions de l’art. 6.1.5.1.
Cas 2 : Si certains dégagements ne peuvent être reportés à l’extérieur ou si des ouvertures existent dans la
zone de dégagement, des mesures sont prises pour qu’il n’y ait aucun risque de formation d’une
atmosphère explosive à l’intérieur du local (ventilation naturelle, forcée ou extraction ).
Le local est zoné ( en général zone 2 ).
Cas 3 : Locaux pour poste de détente : idem cas 1 & 2, plus application de la norme NBN D51-001 (critères
spécifiques de ventilation).
6.1.5.3
Formule (suivant norme CEI 60079-10-1)
La formule et les hypothèses suivantes peuvent être appliquées pour déterminer les distances de sécurité,
tant pour les dégagements courts, que les dégagements longs et les dégagements à débit constant:
r =
2
f .P.V
2 . t . k . LIE . vv
avec :
r
: rayon de la sphère représentant le volume explosible à la limite inférieure d’explosivité (m)
P : pression relative du gaz lors du dégagement (bar)
V : volume de gaz dégagé à la température ambiante et à la pression P (m³)
t
: temps de dégagement (s)
Remarque: Le terme P.V/t peut être remplacé par le débit de dégagement exprimé en m³(n)/s, c-à-d
un m³ normalisé à la pression atmosphérique par seconde.
f : facteur issu de la norme CEI 60079-10-1 décrivant l’efficacité de la ventilation et pouvant varier de 1 (situation
idéale) à 5 (circulation d’air fortement entravée); à l’air libre on peut considérer en général que f = 1
vv : vitesse de vent; selon la norme CEI 60079-10-1 pour des dégagements situés à l'extérieur, une vitesse
de vent de 0,5 m/s constitue une approche raisonnable.
k : coefficient de sécurité pouvant varier de 0,5 (dégagement du 2ème degré) à
ou du 1er degré)
0,25 (dégagement continu
LIE : limite inférieure d’explosivité exprimé en pourcentage en volume :
•
gaz naturel : LIE = 0,05 (5%)
•
THT
•
TBM : LIE = 0,014 (1,4 %)
: LIE = 0,011 (1,1 %)
Remarque : La formule complète dont est issue la formule précitée est donnée dans l’annexe 3. Elle
permet de tenir compte d’un autre environnement et d’autres hypothèses, si les conditions d’installation
diffèrent sensiblement de celles retenues pour la formule ci-dessus.
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6.2
Particulier
Une analyse de risque pour chaque source de dégagement reprise dans le tableau de classification sera
faite sur base (cf. TABLEAU en Annexe 2 – liste non exhaustive) :
−
des critères repris dans les généralités ci-dessus,
−
des particularités liées au process ou au fonctionnement de l’équipement concerné.
7
DOSSIER
Composition d’un dossier d’agréation d’une installation faisant l’objet d’un zonage
−
Plan de zonage + coupes.
−
Liste des composants électriques en zone avec les références du marquage EEX / CE & ATEX et
des certificats.
−
Copie des certificats concernés.
−
Note de calcul des boucles de sécurité intrinsèque.
NB :
L’exploitant peut être amené à installer du matériel électrique EX en dehors de la zone qui a été
classée pour des raisons de standardisation de matériel ou pour pouvoir appliquer des procédures
de travail simplifiées ayant le niveau de sécurité requis. Cependant le choix et l’utilisation de ce
matériel doit tenir compte des autres influences externes pouvant être présentes simultanément
(voir article 19 du RGIE).
Pour ce matériel, les certificats ne doivent pas être présents dans le dossier.
8
MARQUAGE & MODES DE PROTECTION DU MATERIEL ELECTRIQUE
8.1
Marquage CE & ATEX en application de l’A.R. du 22 juin 1999 (cf. directive 94/9 CE) (en
application depuis 01- 07- 2003) et CEI 60079-0
EX II 3 G
EExd II B T 2 ( exemple )
CE
0081
CE
: marquage qui atteste de la conformité.
0081 : N° d’identification de l’organisme notifié ( labo ) : 0081 = LCIE.
EX
: marque distincte communautaire pour identifier le matériel utilisable en atmosphère explosive.
II
: groupe d’enveloppe.
3
: catégorie d’appareil ; par ex. : cat. 1 = zone 0
G
: gaz & vapeurs.
8.2
cat. 2 = zone 1
cat. 3 = zone 2
Marquage en application de la norme CEI 60079-0
EExd II B T 2 (exemple )
EEx : matériel électrique correspondant à un ou plusieurs modes de protection qui font l’objet d’une norme
européenne spécifique de la série CEI 60079
Ex
: appareil ayant fait l’objet d’un procès-verbal d’épreuve national (certificat valable uniquement dans le
pays de dégagement du certificat ).
D
: mode de protection suivant tableau du § 8.3.
IIB
: classes d’explosion, groupement des gaz suivant le groupe d’enveloppe suivant tableau en 8.4.
T2
: classe d’inflammabilité suivant tableau du § 8.5.
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Modes de protection
ZONE
0
1
1
2
2
8.4
ATEX:
Cat. App
TRAME
OOOOOOO
OOOOOOO
OOOOOOO
OOOOOOO
OOOOOOO
OOOOOOO
3
CODE
MODE DE PROTECTION
CARACTERISTIQUES
EExi a
Sécurité intrinsèque
Valeurs élec. :
> 1,2 V -0,1A - 25mW
Coefficient de sécurité :
1,5 pour 1 défaut & fct .
1 pour 2 défauts
EExi b
Sécurité intrinsèque
Valeurs élec. :
> 1,2 V -0,1A - 25mW
Coefficient de sécurité :
1,5 pour 1 fct .
1 pour 1 défaut
EExd
EExp
EExq
EExe
EExm
Enveloppes antidéflagrantes
Surpression interne
Remplissage pulvérulent
Sécurité augmentée
Encapsulage
Exn
Sans étincelles
EExo
Immersion dans l'huile
Groupes d’enveloppes
GROUPES
D'ENVELOPPES
ATEX
GROUPES
D'ENVELOPPES
NBN EN 50014
I
I
II
II A
GAZ OU VAPEUR TEMPÉRATURE
ATEX : " G "
D'AUTOIGNITION
(°C)
Grisou
POINT
D'ÉCLAIR
ENERGIE
D’ALLUMAGE
(mJ)
-
-
Gaz naturel
> 600 °C
-
0,28
Méthane pur
537 °C
-
0,28
Propane
470 °C
-
0,25
Butane
365 °C
-
0,25
Méthanol
455 °C
11 °C
0,14
Ethanol
425 °C
13 °C
0,14
THT
200 °C
13 °C
TBM + iPM + nPM
“Sentinel E”
>200 °C
< - 18 °C
II
II B
Ethylène
425 °C
-
0,07
II
II C
Acétylène
305 °C
-
0,017
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8.5.
Classe d’inflammabilité
CLASSE D’INFLAMMABILITE
TEMPÉRATURE MAX DE
SURFACE (°C)
Température ambiante
≤ 40 °C
> 40 °C (*)
T1
T2
450 °C
T2
T3
300 °C
T3
T4
200 °C
T4
T5
135 °C
T5
T6
100 °C
T6
-
85 °C
(*) Lorsque la température ambiante est supérieure à 40°C, le matériel doit être déclassé.
9.
ANNEXES
Annexe 1 : Tableau de classification des sources de dégagement.
Annexe 2 : Tableau d’analyse de risque des sources de dégagement.
Annexe 3 : Détermination des distances de sécurité dans le cadre du zonage.
Annexe 4 : Exemples chiffrés de calcul de zone
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ANNEXE 1 : TABLEAU DE CLASSIFICATION DES SOURCES DE DEGAGEMENT
(liste non exhaustive)
ITEMS
NUM .
Repère
SOURCE DE DEGAGEMENT
OPERATEUR DE VANNE
(gaz supply)
1
DESCRIPTION
APPLICATION - REMARQUES
Opérateur pneumatique ou hydropneumatique , utilisant le
gaz naturel comme gaz opérateur
1A
COMMANDE MANUELLE / LOCALE
La commande se fait localement sur l'opérateur par du
personnel qualifié
1B
COMMANDE DISTANCE / PROCESS
La commande se fait à distance par télécommande et est
liée au process
1C
COMMANDE DISTANCE
SECURITE RESEAU
La commande se fait à distance par télécommande et n'est Vannes réseau
pas liée au process , mais bien à la sécurité du réseau
Commande C
1D
Vs
VANNE DE SECURITE
ou
CLAPET DE SECURITE
Utilisée principalement sur les lignes de détente , la
Elément ultime de sécurité dans le process
commande de fermeture est pneumatique et automatique
détente
sur base d'un seuil établi , l'ouverture se fait manuellement
2
REGULATION
2A
REGULATEUR DE GAZ TYPE
AUTOPILOTE
2B
REGULATEUR DE GAZ TYPE PILOTAGE
EXTERNE
2C
ARMOIRE DE REGULATION
AVEC SOUPAPE D'EVENT A
L'EXTERIEURE
2D
SANS SOUPAPE D'EVENT A
L'EXTERIEURE
3
3A
3B
3C
4
4A
4B
4C
Noeud de vannes réseau , vanne en ligne ,
vannes entrée ou sortie station
Vannes process
Commande O / C , pas à pas , analogique
( automatique)
Process gaz , régulation de pression ou débit , utilisant le
gaz comme supply
Régulateur dont la régulation (supply & process) sont en
circuit fermé avec rejet dans la conduite aval
Type point de fourniture ( design cabine )
Régulateur dont la régulation (supply & process) est
réalisée dans une armoire annexe, rejet du régulateur dans Type réseau (design extérieur )
l'atmosphère
Armoire pour régulation détente,
Armoire contenant les auxiliaires de régulation nécessaires rechauffeurs,..
au fonctionnement du régulateur ( 2B )
Armoire ventilée ( grille + cheminée ), report
des échappements principaux à l'extérieur en
( mini détendeur , régulateur PID , filtre , booster , … )
toiture.
Armoire pour régulation détente,
Armoire contenant les auxiliaires de régulation nécessaires rechauffeurs,..
au fonctionnement du régulateur ( 2B )
Armoire ventilée ( grille + cheminée ), report
des échappements principaux à l'extérieur en
( mini détendeur , régulateur PID , filtre , booster , … )
toiture.
PURGE
PURGE SUR LIGNE DE PROCESS A L'AIR
LIBRE :
Process en station ( détente , comptage ,..)
1 vanne d'isolemment
PURGE SUR LIGNE DE PROCESS A L'AIR
LIBRE :
2 vannes d'isolemment en série
ou 1 vanne & 1 bouchon
PURGE SUR LIGNE DE PROCESS EN
BATIMENT AVEC REPORT DE
L'ECHAPPEMENT A L'AIR LIBRE :
MISE A L' AIR
MISE A L'AIR SUR LIGNE DE PROCESS A
L'AIR LIBRE :
MISE A L'AIR SUR LIGNE DE PROCESS A
L'AIR LIBRE :
MISE A L'AIR SUR LIGNE DE PROCESS EN
Usage: manuel
( entretien , mise en service ligne )
Usage: manuel
Usage: manuel
Usage: manuel
Usage: manuel
4D
Mise à l'air centrale station
( torche sans flamme )
Collecteur des échappements avec mise à l'air centralisée.
Dégazage d'une installation ( compresseur , mélangeur ,
traitement des gaz , ... ) lors d'un arret de production ou
arrêt d'urgence,action non automatique, sauf en cas
d'incendie
4E
MISE A L'AIR D'UN COLLECTEUR DE
SOUPAPES
Collecteur des échappements de plusieurs soupapes avec
mise à l'air libre centralisée
MISE A L'AIR D'UNE CONDUITE PAR LE
NOEUD DE VANNES
isolement par vannes et plateau plein
NOEUD DE VANNES
isolement par 1 vanne
Manipulation se faisant localement par du personnel qualifié Usage très rare , uniquement en cas
d'intervention sur le réseau ( travaux pour
et fait l'objet de procédures particulières
raccordement ou en cas de fuite )
aucune émission en fonctionnement normal
4F
4G
4H
MISE A L'AIR APPAREIL D'ANALYSE
WOBBE :ANALYSE DE L'INDICE WOBBE
Appareil d'analyse installé dans un labo ou une cabine et
ayant un échappement repoté à l'extérieur du local
annexe 1 - 1/2
But :
- déclasser une zone d'activité , une unité de
traitement des gaz
- sortir les échappements d'un bâtiment , d'un
skid
Equipement d'anlyse dans les stations de
comptage ou mélange en réseau transport
version 12/2009
ARGB/2000.40.11
ITEMS
NUM .
Repère
4I
4J
4K
5
CHROMATO :ANALYSE DE LA
COMPOSITION DU GAZ
Z-metre : ANALYSE DU FACTEUR "Z "
Mesure H2O dewpoint
APPLICATION - REMARQUES
comptage réseau transport
Appareil d'analyse installé sur une ligne de comptage , prise Equipement d'anlyse dans les stations de
d'échantillon toute les 15 ' avec rejet dans l'atmosphère
SOUPAPE
La fonctionalité de la soupape lié au process
de détente , est d'éviter une montée en
pression en aval de cette détente , la soupape
sera donc tarée à une valeur proche de la
pression de service , ce qui induit un
fonctionnement +/- fréquent , mais toujours de
courte durée
5A
SOUPAPE SUR LIGNE DE DÉTENTE
RESEAU TRANSPORT
Placée sur la sortie des lignes de détente , cette soupape
intervient lors d'une interruption de prélèvement des
consommateurs en aval ou lors de mise en stand-by de la
ligne
5B
RESEAU DISTRIBUTION
Placée sur la sortie des lignes de détente , fonctionalité :
écrêter les pointes de pression
La fonctionalité est d'éviter le déclenchement
non justifié du clapet de sécurité ou de la
vanne de sécurité
5C
SOUPAPE SUR DÉTENTE
GAZ COMBUSTIBLE ( FUEL GAZ )
RESEAU TRANSPORT
Soupape placée à la sortie d'un SKID composé de 2
lignes de détente( régulateurs type autopiloté)
fonctionalité : éviter un déclenchement rapide de la VS lors
des variations de débit
Installation :
extérieur : échappement direct
- intérieur : échappement reporté à l'extérieur
du local / bâtiment
5D
SOUPAPE SUR RESERVOIR EN
EXTERIEUR
TRANSPORT
Soupape placée sur un réservoir tampon alimentant un
opérateur ou un élément du process
L'échappement de la soupape est lié à une
élévation de T° ambiante
5E
SOUPAPE PROCESS
Placée sur un process général
La fonctionalité de la soupape lié au process
non défini dans ce cas-ci , le zonage tiendra
compte des valeurs par défaut
Brides de fittings utilisés dans les lignes gaz
Les brides sont équipées de joints et serrées
suivant les prescriptions des fournisseurs de
joints
6
BRIDES
7
CULASSE
8
CARTER MACHINE
9
RESEAU
Fermeture (porte ) extrémité d'un fitting permettant un
Gare de raclage , filtre, séparateur , ..
acces pour des opérations de maintenance
Carter de machine , compresseur utilisant le gaz comme
combustible .
Le
La partie suppérieur du carter contient un
carter est à considérer comme un réservoir fermé dont la
mélange composé de vapeur d'huile et de gaz
partie suppérieure est mise à l'air via un collecteur
CABINE / LOCAL ISOLE
9A
Cabine odorisation
9B
10
10A
10B
11
DESCRIPTION
Cabine Z-mètre
BATIMENT
BATIMENT
AVEC ECHAPPEMENT
A L'INTERIEUR DU LOCAL
BATIMENT
SANS ECHAPPEMENT
TETE DE PUITS DE STOCKAGE
Bâtiment ventillé naturellement , contenant des
équipements & du process utilisant le gaz naturel comme
supply .
Les échappements principaux sont reporté à l'extérieur ,
des rejets de gaz ou vapeur , en très petite quantité , sont
toutefois possible à l'intérieur du bâtiment.
Bâtiment ventillé naturellement , contenant des
équipements & du process utilisant le gaz naturel comme
supply .
Tous les échappements , rejets de gaz ou vapeur, sont
reporté à l'extérieur
Tête de puits constitué par des tuyaux émergeant d'un
bouchon souterrain étanche . Sortie de sol équipée de
vannes (avec opérateur) en série + instruments de contrôle
.
Local ventillé naturellement
Odorisation : matériel électrique II A T4
Local ventillé naturellement
- Bâtiment technique : local détente
- Hall de compression
- Bâtiment technique : local détente
- Hall de compression
Application : désulfurisation , séchage ,
séparateurs …
12
TOUR POUR LE TRAITEMENT DU GAZ
Equipement non standard
annexe 1 - 2/2
Process lié au type d'équipement , possibilité
d'échappement en fonction de
l'instrumentation utilisée
VERSION 12/2009
ARGB / 2000.40.11
Annexe 2 : TABLEAU D' ANALYSE DE RISQUE DES SOURCES DE DEGAGEMENT
ITEMS
NUM .
Repère
plan de
zonage
CONDITIONS DE DEGAGEMENT
DEGRE DE
DEGAGEMENT
(a) continu
(b) premier
(c) deuxième
ref: § 3.1.2
TEMPS DE
DEGAGEMENT
Fonction- nement
< 1h / an =
pas de zonage
§ 6.1.2
ACTIONS POUR LIMITER OU REPORTER LE
DEGAGEMENT
RAYON
THEORIQUE
SUIVANT
CALCUL NBN
EN 60079-10
ou
SUIVANT
API 500
(m)
ZONE
(RGIE)
RAYON
MINIMUM
APPLIQUE SUR
LE PLAN DE
ZONAGE
(m)
No
-
1
2
Calcul
No
-
REMARQUES
OPERATEUR DE VANNE
(gaz supply)
1
1A
COMMANDE MANUELLE / LOCALE
ACTION HUMAINE SUR LES COMMANDES
MANUELLES DE L'OPERATEUR , PROVOQUANT LE
DEGAGEMENT D'UN VOLUME DE GAZ NECESSAIRE
AU FONCTIONNEMENT DE L'OPERATEUR
c
Yes
REHAUSSE ECHAPPEMENT >2m POUR LA
PROTECTION DES PERSONNES ET LE
DECLASSEMENT DU MATERIEL
1B
ACTION A DISTANCE OU PAR PROCESS LOCAL ,
DEGAGEMENT DONT LA FREQUENCE DEPEND DU
PROCESS
b
No
1C
COMMANDE DISTANCE
SECURITE RESEAU
ACTION LIEE A LA SECURITE DU RESEAU ,
DEGAGEMENT UNIQUEMENT SUITE A ACCIDENT
SUR LE RESAU ET AVEC CONFIRMATION HUMAINE
c
Yes
1D
Vs
VANNE DE SECURITE
OU
CLAPET DE SECURITE
NEANT EN FONCTIONNEMENT NORMAL
ACTION LIEE A LA SECURITE DE PRESSION EN AVAL
DE LA LIGNE DE DÉTENTE .
EN 2eme POSITION DANS LA CHAINE DE SECURITE
-
-
No
-
-
-
No
-
ACTION A DISTANCE OU PAR PROCESS LOCAL,
DEGAGEMENT DONT LA FREQUENCE ET LE
VOLUME DEPEND DU PROCESS ET DES
CONDITIONS D'EXPLOITATION DU RESAU EN AVAL
b
No
AUCUNE , LE REGULATEUR ECHAPPE DIRECTEMENT
A L'ATMOSPHERE
Calcul
1
2
Calcul
-
No
REPORT DES ECHAPPEMENTS PRINCIPAUX A
L'EXTERIEUR DE L'ARMOIRE
GRILLE ET CHEMINEE DE VENTILATION
1
b
Calcul
1
2
Calcul
EXTERIEUR : ECHAPPEMENT CHEMINEE
1
2
Calcul
EXTERIEUR : ECHAPPEMENT PAR EVENT
2
Calcul
Fréquence de fonctionnement :
temps de fonct / manoeuvre : 1'
fréquence : min 1x /an max 10x/an
Matériel EX : oui pour les électrovannes
Fréquence de fonctionnement :
temps de fonct / manoeuvre : 1'
fréquence : min 1x /an max 10x/an
Matériel EX : oui pour les électrovannes
REGULATION
2A
REGULATEUR DE GAZ TYPE
AUTOPILOTE
2B
REGULATEUR DE GAZ TYPE PILOTAGE
EXTERNE
2C
2D
AVEC ECHAPPEMENT INTERIEUR
SANS ECHAPPEMENT INTERIEUR
b
No
L'EXTERIEUR DE L'ARMOIRE
GRILLE ET CHEMINEE DE VENTILATION
annexe 2 - 1/5
Calcul
INTERIEUR ARMOIRE
VERSION 12/2009
ITEMS
NUM .
Repère
plan de
zonage
3
ARGB / 2000.40.11
DEGRE DE
DEGAGEMENT
(a) continu
(b) premier
(c) deuxième
ref: § 3.1.2
TEMPS DE
DEGAGEMENT
Fonction- nement
< 1h / an =
pas de zonage
§ 6.1.2
DEGAGEMENT
RAYON
THEORIQUE
SUIVANT
CALCUL NBN
EN 60079-10
ou
SUIVANT
API 500
(m)
ZONE
(RGIE)
RAYON
MINIMUM
APPLIQUE SUR
LE PLAN DE
ZONAGE
(m)
API 500
2
3,00
PURGE
3A
PURGE SUR LIGNE DE PROCESS A
L'AIR LIBRE :
ACTION HUMAINE LORS DE MODIFICATION DE
FONCTIONNEMENT OU DE MAINTENANCE
UNE VANNE NE GARANTI PAS L'ETANCHEITE
c
No
TEMPS DE FONCTIONNEMENT TRES COURT < 1min
PAS D'ETANCHEITE GARANTIE
=> ZONAGE POUR LE DEBIT DE FUITE
3B
PURGE SUR LIGNE DE PROCESS A
L'AIR LIBRE :
ou
1 vanne & un bouchon
DEUX VANNES OU UNE VANNE + UN BOUCHON
GARANTISSENT L'ETANCHEITE
c
Yes
ETANCHEITE GARANTIE =>PAS DE ZONAGE
No
-
3C
PURGE SUR LIGNE DE PROCESS EN
ou
c
Yes
REPORT CENTRALISE DES ECHAPPEMENTS A
L'EXTERIEUR DU BATIMENT
No
-
2
3,00
4
MISE A L' AIR
4A
MISE A L'AIR SUR LIGNE DE PROCESS
A L'AIR LIBRE :
UNE VANNE NE GARANTI PAS L'ETANCHEITE
c
No
TEMPS DE FONCTIONNEMENT INDETERMINE
=> ZONAGE POUR LE DEBIT DE FUITE
4B
A L'AIR LIBRE :
ou
c
Yes
No
-
4C
EN BATIMENT AVEC REPORT DE
ou
c
Yes
REPORT CENTRALISE DES ECHAPPEMENTS A
L'EXTERIEUR DU BATIMENT
No
-
VIA UN COLLECTEUR , REPRISE DES
ECHAPPEMENTS DES INSTALLATIONS DE
TRAITEMENT DU GAZ (Compresseur, mélangeur,..)
LORS D'UN ARRET DE PRODUCTION OU ARRET
D'URGENCE
3,00
b
No
CENTRALISATION DE L'ECHAPPEMENT DANS UNE
ZONE BIEN DETERMINEE DE L'INSTALLATION ET A
L'ECART DE TOUT EQUIPEMENT ELECTRIQUE
CYLINDRE VERTICALE A PARTIR DE LA SOURCE
MOINS 1 m
1
4D
Mise à l'air centrale station
API 500
2
7,50
VIA UN COLLECTEUR , REPRISE DES
ECHAPPEMENTS DE PLUSIEURS OPERATEURS OU
SOUPAPES AVEC MISE A L'AIR CENTRALISEE
c
No
CENTRALISATION DE L'ECHAPPEMENT DANS UNE
ZONE BIEN DETERMINEE DE L'INSTALLATION ET A
L'ECART DE TOUT EQUIPEMENT ELECTRIQUE
API 500
2
3,00
No
-
2
3,00
4E
MISE A L'AIR D'UN COLLECTEUR DE
SOUPAPES
4F
NOEUD DE VANNES
isolement par vannes et plateau plein
ACTION HUMAINE LORS D'INTERVENTIONS OU DE
MAINTENANCE
c
Yes
PERSONNEL QUALIFIE ET PROCEDURES DE
SECURITE
4G
NOEUD DE VANNES
isolement par 1 vanne
ACTION HUMAINE LORS D'INTERVENTIONS OU DE
MAINTENANCE
c
No
PERSONNEL QUALIFIE ET PROCEDURES DE
SECURITE
=> ZONAGE
annexe 2 - 2/5
API 500
API 500
REMARQUES
VERSION 12/2009
ITEMS
ARGB / 2000.40.11
DEGAGEMENT
RAYON
THEORIQUE
SUIVANT
CALCUL NBN
EN 60079-10
ou
SUIVANT
API 500
(m)
ZONE
(RGIE)
RAYON
MINIMUM
APPLIQUE SUR
LE PLAN DE
ZONAGE
(m)
No
REPORT DES ECHAPPEMENTS A L'EXTERIEUR DE LA
CABINE OU DU LOCAL DETECTION GAZ AVEC
SIGNALISATION LOCALE & ALARME DISPATCHING
VENTILLATION FORCEE / CLIMATISATION
Calcul
1
2
Calcul
b
No
CABINE OU DU LOCAL ( 0,000004 m³ )
DETECTION GAZ AVEC SIGNALISATION LOCALE &
ALARME DISPATCHING
VENTILLATION FORCEE / CLIMATISATION
Calcul
1
2
Calcul
ECHAPPEMENT TRES FAIBLE
b
No
CABINE OU DU LOCAL
Calcul
1
2
Calcul
PRISE D'ECHANTILLON TOUTE LES 15' AVEC REJET
DANS L'ATMOSPHERE PENDANT 1'
b
No
Calcul
1
2
Calcul
INTERVIENT LORS D'INTERRUTION DE
PRELEVEMENT DES CONSOMMATEURS EN AVAL
POUR :
- EVITER LE DECLENCHEMENT INTEMPESTIF DE LA
VS SUITE AU PASSAGE D'UN DETENDEUR
- EVITER UNE ELEVATION DE PRESSION DUE A LA
T° (soleil )
REGLAGE : INTERMEDIAIRE ENTRE LE MONITEUR
ET LA "VS"
c
No
Calcul
2
Calcul
Yes
-
-
-
No
Calcul
2
Calcul
DEGRE DE
DEGAGEMENT
(a) continu
(b) premier
(c) deuxième
ref: § 3.1.2
TEMPS DE
DEGAGEMENT
Fonction- nement
< 1h / an =
pas de zonage
§ 6.1.2
WOBBE :ANALYSE DE L'INDICE WOBBE
ECHAPPEMENT TRES FAIBLE
b
4I
CHROMATO :ANALYSE DE LA
COMPOSITION DU GAZ
ECHAPPEMENT NEGLIGEABLE
4J
Z-metre : ANALYSE DU FACTEUR "Z "
4K
Mesure H2O dewpoint
NUM .
Repère
plan de
zonage
4H
5
SOUPAPE
5A
5B
RESEAU TRANSPORT
RESEAU DISTRIBUTION
5C
RESEAU TRANSPORT
5D
SOUPAPE SUR RESERVOIR EN
EXTERIEUR
RESEAU TRANSPORT
POUR :
- EVITER LE DECLENCHEMENT NON JUSTIFIE DE
LA VS SUITE AU PASSAGE D'UN DETENDEUR
T° (soleil )
c
POUR :
- EVITER LE DECLENCHEMENT INTEMPESTIF DE LA
"VS" SUITE AU PASSAGE D'UN DETENDEUR
T° (soleil )
REGLAGE : INTERMEDIAIRE ENTRE LE MONITEUR
ET LA "VS"
c
No
CABINE OU DU LOCAL
Calcul
2
Calcul
EVITER UNE ELEVATION DE PRESSION DUE A LA
T° (soleil )
c
No
Calcul
2
Calcul
annexe 2 - 3/5
REMARQUES
VERSION 12/2009
ITEMS
NUM .
Repère
plan de
zonage
5E
ARGB / 2000.40.11
SOUPAPE PROCESS
DEGAGEMENT
RAYON
THEORIQUE
SUIVANT
CALCUL NBN
EN 60079-10
ou
SUIVANT
API 500
(m)
ZONE
(RGIE)
RAYON
MINIMUM
APPLIQUE SUR
LE PLAN DE
ZONAGE
(m)
No
API 500
2
3,00
DEGRE DE
DEGAGEMENT
(a) continu
(b) premier
(c) deuxième
ref: § 3.1.2
TEMPS DE
DEGAGEMENT
Fonction- nement
< 1h / an =
pas de zonage
§ 6.1.2
FONCTIONNEMENT NON DEFINI
c
6
BRIDES
-
-
ETANCHEITE GARANTIE PAR LES PROCEDURES DE
MONTAGE
No
-
7
CULASSE
-
-
ETANCHEITE & SECURITE GARANTIE PAR LES
PROCEDURES DE MONTAGE ET D'ENTRETIEN
No
-
8
CARTER MACHINE
9
LORS DU FONCTIONNEMENT DE LA MACHINE UNE
INFIME QUANTITE DE GAZ EST ENTRAINEE VIA LE
CIRCUIT DE LUBRIFICATION DANS LE CARTER
HUILE DE LA MACHINE .
GENERALEMENT LES ECHAPPEMENTS DES
MACHINES SONT REPRIS DANS UN COLLECTEUR
AVEC UNE MISE A L'AIR CENTRALISEE cf: 4D
b
No
Calcul
LA MISE A L'ATMOSPHERE DU CARTER ENGENDRE
UN DEGAGEMENT DE VAPEUR D'HUILE 90%
ACOMPAGNEE DE GAZ 10%
DANS LE CAS DE MACHINE ISOLEE :
MACHINE OU DU LOCAL
MISE A L'ATMOSPHERE DES RESERVOIRS TAMPON
VIA UN FILTRE ANTI ODEUR (LIQUIDE A LA
PRESSION ATMOSHERIQUE ) .
VAPEURS RESIDUELLES POSSIBLE
LOCAL VENTILLE NATURELLEMNT VIA DES GRILLES
DE GRANDE SECTION (PORTES , MURS )
ZONAGE AUTOUR DES OUVERTURES D'AERATION ET
DES REPORTS EVENTUELS A L'EXTERIEUR DE LA
MISE A L'ATMOSPHERE DES RESERVOIRS
0
REMARQUES
INT.
CARTER
1
2
Calcul
2
1,00
ZONAGE A L'INTERIEUR DU LOCAL
2
INT.
INTERIEUR LOCAL
REPORT DES ECHAPPEMENTS A L'EXTERIEUR
( VOIR ITEM . 4J )
PAS DE ZONAGE A L'INTERIEUR
-
-
INTERIEUR CABINE
-
-
-
-
2
INT.
2
1,00
CABINE / LOCAL ISOLE
9A
9B
10
ODORISATION
Z-METRE
CABINE RECOUVRANT LE COMPTEUR GAZ ET
CONTENANT DES APPAREILS D'ANALYSE
( MESURE DU FACTEUR "Z" )
c
b
No
No
API 500
BATIMENT
10A
BATIMENT
AVEC ECHAPPEMENT
L'EXTERIEUR ET ZONAGE SUIVANT ITEMS 2,3,4,5,6
7
LES ECHAPPEMENTS PRINCIPAUX SONT REPORTE
A L'EXTERIEUR
DES REJETS DE GAZ OU VAPEUR , EN TRES
PETITE QUANTITE ,SONT TOUTEFOIS POSSIBLE A
L'INTERIEUR DU BATIMENT
VENTILATION NATURELLE VIA GRILLES D'AERATION
c
No
&
ZONAGE AUTOUR DES OUVERTURES D'AERATION
NB: NE SONT PAS CONSIDERE COMME OUVERTURE , suivant API
LES PORTES EQUIPEES DE RETOUR AUTOMATIQUE
500
(POMPE)
annexe 2 - 4/5
INTERIEUR BATIMENT
VERSION 12/2009
ITEMS
ARGB / 2000.40.11
NUM .
Repère
plan de
zonage
10B
BATIMENT
SANS ECHAPPEMENT
LES ECHAPPEMENTS SONT REPORTE A
L'EXTERIEUR
PAS DE REJETS POSSIBLE A L'INTERIEUR EN
FONCTIONNEMENT NORMAL
11
12
TETE DE PUITS DE STOCKAGE
TOUR POUR LE TRAITEMENT DU GAZ
INSTRUMENTATION : ECHAPPEMENTS LIES AU
PROCESS
CULASSE (VOIR ITEM 7 )
INSTRUMENTATION : ECHAPPEMENTS LIES AU
PROCESS
DEGRE DE
DEGAGEMENT
(a) continu
(b) premier
(c) deuxième
ref: § 3.1.2
-
-
-
TEMPS DE
DEGAGEMENT
Fonction- nement
< 1h / an =
pas de zonage
§ 6.1.2
-
DEGAGEMENT
RAYON
THEORIQUE
SUIVANT
CALCUL NBN
EN 60079-10
ou
SUIVANT
API 500
(m)
ZONE
(RGIE)
RAYON
MINIMUM
APPLIQUE SUR
LE PLAN DE
ZONAGE
(m)
REPORT DES ECHAPPEMENTS A L'EXTERIEUR ET
ZONAGE SUIVANT ITEMS 2,3,4,5,6 & 7
-
-
-
VENTILATION NATURELLE VIA GRILLES D'AERATION
-
No
-
PIPING
-
No
-
INSTRUMENTATION ZONAGE SUIVANT ITEMS 1,3,4,5
& 6.
-
-
-
GENERALEMENT LES ECHAPPEMENTS DES
EQUIPEMENTS DE TRAITEMENT SONT REPRIS DANS
UN COLLECTEUR AVEC UNE MISE A L'AIR
CENTRALISEE cf: ITEM 4D
-
-
-
DANS LE CAS D'UN EQUIPEMENT ISOLE , ZONAGE DE
L'INSTRUMENTATION SUIVANT ITEMS 1,3,4,5
& 6.
-
-
-
-
-
annexe 2 - 5/5
REMARQUES
D 51 -001 : MATERIEL ELECTRIQUE POUR
ZONE 2
ARGB / 2000.40.11
VERSION 02/2009
ANNEXE 3
Détermination des distances de sécurité dans le cadre du zonage des installations
de distribution et de transport suivant la norme NBN EN 60079-10
Le modèle proposé par la norme NBN EN 60079-10 «Atmosphères explosives - partie 10-1:
Classement des emplacements - Atmosphères explosives gazeuses», tient compte du caractère
non-instantané de l’émission de gaz et de la vitesse du vent. il permet de calculer le volume
hypothétique Vz, qui représente, selon la norme, le volume au-delà duquel la concentration moyenne
de vapeur inflammable sera de 0,5 ou 0,25 fois la limite inférieure d'explosivité (LIE).
Dans l'approche décrite ci-dessous, le volume de la zone dangereuse est assimilé au volume
hypothétique Vz, ce qui est une hypothèse raisonnable dans le cas d'un dégagement à l'air libre.
Selon la norme, le calcul du volume hypothétique Vz se fait en deux étapes :
1. Calcul du débit de ventilation minimum théorique [(dv/dt)min] :
Il est défini par la norme comme étant le débit de ventilation nécessaire pour diluer
un dégagement donné de matière inflammable jusqu'à une concentration inférieure à la LIE 1 :
(dV
dt ) min =
(dG dt ) max ∗
k ∗ LIE
T
293
(équation 1)
où :
- (dV/dt)min: débit volumétrique minimum d’air frais (m3/s);
- (dG / dt)max : débit de dégagement maximal de gaz à la source ;
- LIE : limite inférieure d’explosivité exprimé en pourcentage en volume:
•
•
•
THT : LIE = 0,011 (1,1 %)
TBM : LIE = 0,014 (1,4 %)
-
k : coefficient de sécurité pouvant varier
k = 0,5 (dégagement du deuxième degré)
k = 0,25 (dégagement continu ou dégagement du premier degré)
-
T : température ambiante (K) ; on considérera par la suite une température de 20 °C,
soit 293 K.
1
Le terme (dV/dt)min devrait en fait se définir plutôt comme le débit de formation d'une atmosphère explosible à
la limite inférieure d'explosivité.
annexe 3 - 1 / 4
ARGB/2000.40.11
2
Calcul du volume hypothétique Vz :
Suivant la formule :
f .(
Vz =
dV
) min
dt
C
(équation 2)
Où
- Vz: Volume hypothétique de gaz échappé (m3)
-
C : nombre de renouvellement d’air par unité de temps. Une approximation prudente
(selon la norme) à l’air libre consiste à considérer un vent de 0,5 m/s et un cube de
15 m de côté, ce qui conduit à une valeur de 120 renouvellements d’air par heure,
soit 0,03 renouvellement par seconde.
C=
Vv
L
où
Vv : vitesse du vent,
L : le côté du cube considéré).
-f:
facteur décrivant l’efficacité de la ventilation, exprimé en efficacité de la disolution d’un
gaz explosif dans l’air, pouvant varier de f = 1 (en plein air = situation idéale) à f = 5
(circulation d’air fortement entravée);
Une vitesse minimale du vent à l'extérieur de 0,5 m/s constitue une approximation
suffisamment prudente. Par contre, le choix d'un cube de 15 m de côté pour le calcul de C et
donc de Vz est purement arbitraire.
La méthode proposée ici est celle de la norme NBN EN 60079-10, en adaptant la taille du
cube utilisé pour le calcul du renouvellement d'air à l’importance du dégagement.
Cette méthode se base sur les principes suivants :
- le volume dangereux assimilé à Vz est sphérique (Vz = 4 π r³ / 3) ;
- son rayon r sera égal à la moitié du côté L du cube utilisé pour calculer le renouvellement
d'air (r = L/2), ce qui revient à dire que la sphère s'inscrit dans le cube utilisé pour calculer
le renouvellement d'air (schéma 1).
Schéma 1
Annexe 3 - 2/4
ARGB/2000.40.11
En combinant les équations 1 et 2 et en remplaçant:
-
(dG / dt)max, le débit de dégagement maximal à la source (kg/s), à remplacer par Vatm / t
ou encore selon la loi de Boyle-Mariotte par
où :
(P ∗ V )
(Patm ∗ t )
P : pression absolue du gaz dégagé
V : volume de gaz dégagé à la pression P
Vatm : volume dégagé à la pression atmosphérique
Patm : pression atmosphérique
t : temps de dégagement
- et C par vv / L
et en respectant la cohérence des unités utilisées (V en m³, (dg/dt)max en m³/s et LIE en %
en volume) 2, on obtient :
f .P.V.L
Patm . t . k . LIE . vv
Vz =
(équation 3)
→ si P x V / t est exprimé en m³ /s → LIE est exprimé en m³ / m³ soit % ( LIE volume)
→ si P x V / t est exprimé en kg/s → LIE est exprimé en kg/ m³ soit % ( LIE masse)
Pour les gaz la relation entre LIE masse et LIE volume est déterminé par la formule :
LIE masse =0,416 x10-³ x M x LIE volume
En règle le volume est exprimé en m³/s et le LIE in %
Sachant que
Vz = 4 π r³ / 3
on obtient :
r =
3
3 . f . P . V . L.
4 π . Patm . t . k . LIE . vv
(équation 4)
Le remplacement de r par L/2 conduit à l'équation :
L
=
2
3
3 . f . P . V . L.
4 π . Patm . t . k . LIE . vv
(équation 5)
La résolution de cette équation en L fournit l'expression suivante :
L =
2
1,91
f .P.V
(équation 6)
Ou suivant r (r = L/2) :
r =
2
0,477.
f .P.V
2
(équation 7)
La norme exprime le débit en kg/s et la LIE en kg/m³, ce qui est équivalent aux unités utilisées ici (m³/s et % en
volume) qui sont plus courantes.
Annexe 3 - 3/4
ARGB/2000.40.11
Cette formule peut être arrondie à:
r =
2
0,5.
f .P.V
Patm .t . k . LIE . vv
ou encore
r =
2
f .P.V
2 . Patm . t . k . LIE . vv
(équation 8)
où :
r
:
rayon de la sphère représentant le volume explosible à la limite inférieure d’explosivité (m)
P :
pression absolue du gaz dégagé (bar)
V :
volume de gaz dégagé à la température ambiante et à la pression P (m³)
t
:
temps de dégagement (s)
Patm : pression atmosphérique considérée comme égale à 1 bar et donc ignorée dans le calcul
La formule peut s'écrire alors comme : r =
2
f .P.V
2 . t . k . LIE . vv
(équation 9)
f
: facteur décrivant l’efficacité de la ventilation, exprimé en efficacité de la disolution d’un
gaz explosif dans l’air, pouvant varier de f = 1 (en plein air = situation idéale) à f = 5
(circulation d’air fortement entravée);
vv
: vitesse de vent; selon la norme NBN EN 60079-10 pour des dégagement situés à
l'extérieur, une vitesse de vent de 0,5 m/s constitue une approche raisonnable.
k
: coefficient de sécurité utilisé dans la norme NBN EN 60079-10, pouvant varier de
0,5 (dégagement du 2ème degré) à 0,25 (dégagement continu ou du 1er degré)
LIE : limite inférieure d’explosivité exprimé en pourcentage en volume :
•
•
•
THT
: LIE = 0,011 (1,1 %)
TBM
: LIE = 0,014 (1,4 %)
Remarque :
Le terme P.V/ t peut être remplacé par le débit de dégagement exprimé en m³(n)/s,
c-à-d en m³ normalisé à la pression atmosphérique par seconde.
Exemple numérique :
Soit un dégagement de second degré (k = 0,5) de 14 l (V = 0,014 m³) de gaz naturel (LIE = 5%,
soit 0,05) à 40 bar (P) pendant 5 secondes (t) à l'extérieur (vv = 0,5 m/s) :
r=
2
f.P.V
=
2. t.k.LIE.v v
2
1 . 40 . 0,014
= 2,12 m
2 . 5 . 0,5 . 0,05 . 0,5
Annexe 3 - 4/4
VERSION 12/2009
ARGB / 2000.40.11
Annexe 4 : EXEMPLES CHIFFRES DE CALCUL DE ZONE
ZONAGE
CALCUL DES ZONES
DONNEES DE BASE
OPERATEUR DE VANNE (gaz supply)
< / = 24"
OPERATEUR DE VANNE (gaz supply)
réseau < 5 bar
REGULATEUR DE GAZ TYPE PILOTAGE EXTERNE
CHROMATO :ANALYSE DE LA COMPOSITION DU GAZ
DN 80 : 10m
Volume corespondant à :
--DN 50: 18,7 m
----
DN 32 : 37,8 m
annexe 4 - 1/2
f=
1
P=
V=
t=
k=
LIE =
Vv=
f=
1
P=
V=
t=
k=
LIE =
Vv=
f=
1
P=
V=
t=
k=
LIE =
Vv=
f=
5
bar
m3 (n)
sec
0,25
-
0,05
-
0,5
m/sec
0,014
CALCUL DES ZONES
RESULTAT SUIVANT
FORMULE
(ARGB /2000.40.11)
ZONE
RAYON
suivant calcul
(m)
1
0,47
2
0,95
1
0,37
2
0,74
1
0,5
2
1,00
1
0,77
2
1,54
1
0,014
2
0,028
1
0,20
2
0,40
1
3
bar
m3 (n)
sec
0,25
-
0,05
-
0,5
m/sec
0,0052
1
1
1
bar
m3 (n)
sec
0,25
-
0,05
-
0,5
m/sec
0,002167
1
P=
V=
t=
k=
LIE =
Vv=
f=
1,38
P=
V=
t=
k=
LIE =
Vv=
f=
1
P=
V=
t=
k=
LIE =
Vv=
1
1
bar
m3
sec
0,25
-
0,05
-
0,5
m/sec
0,0054
1
1
bar
m3 (n)
sec
0,25
-
0,05
-
0,5
m/sec
0,0000025
1
10
bar
m3 (n)
sec
0,25
-
0,05
-
0,5
m/sec
0,527
VERSION 12/2009
ARGB / 2000.40.11
ZONAGE
CALCUL DES ZONES
DONNEES DE BASE
f=
SOUPAPE SUR RESERVOIR EN EXTERIEUR
annexe 4 - 2/2
CALCUL DES ZONES
RESULTAT SUIVANT
FORMULE
(ARGB /2000.40.11)
ZONE
RAYON
suivant calcul
(m)
2
0,18
2
1,9
1
P=
V=
t=
k=
LIE =
Vv=
f=
0,015
P=
V=
t=
k=
LIE =
Vv=
9
0,0524
1
bar
m3 (n)
sec
0,5
-
0,05
-
0,5
m/sec
1
0,1
20
bar
m3 (n)
sec
0,5
-
0,05
-
0,5
m/sec

guide pour la classification des zones dangereuses des

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