Préparation de surface en zone ATEX 1 : exigences et méthodes approuvées

Ce guide explique ce que signifie la zone ATEX 1 pour la préparation de surface : le cadre juridique, la correspondance entre zones et catégories d'équipement, la lecture d'un marquage ATEX, les raisons pour lesquelles la projection abrasive et le meulage sont restreints, et la configuration d'outil et le système de travail sûr qui permettent de poursuivre la maintenance des revêtements dans une zone dangereuse en exploitation.

Dans les atmosphères explosives telles que les plateformes offshore en exploitation, les raffineries en activité, les terminaux GNL et les sites pétrochimiques, la projection abrasive à l'air libre est rarement possible tant que l'installation est en service. Un abrasif projeté à grande vitesse sur l'acier produit des étincelles d'impact et des particules chaudes susceptibles d'enflammer une atmosphère de gaz ou de vapeurs inflammables ; la plupart des exploitants la traitent donc comme un travail par points chauds, autorisé seulement une fois la zone dégazée sous permis de travail par points chauds.

Or ce sont précisément les environnements où la maintenance des revêtements de protection est la plus critique. Les structures offshore en atmosphère marine corrosive, la tuyauterie de raffinerie en service hydrogène sulfuré et l'acier de structure des installations GNL soumis à des cycles de température cryogénique exigent tous une maintenance périodique du revêtement, souvent dans des zones où la méthode standard de préparation de surface ne peut pas être employée sans arrêter le procédé.

Le cadre réglementaire ATEX / IEC 60079

Les équipements destinés aux atmosphères explosives sont régis par deux cadres techniquement alignés :

• En Europe : la directive ATEX « Équipements » 2014/34/UE (souvent appelée ATEX 114) couvre les appareils et les systèmes de protection, et la directive ATEX « Lieux de travail » 1999/92/CE (ATEX 137) couvre la protection des travailleurs, y compris le classement des zones dangereuses en zones. Les équipements mis sur le marché de l'UE pour un usage dans ces zones doivent satisfaire à la directive « Équipements » et porter le marquage correspondant.
• À l'international : la série de normes IEC 60079, adoptée en tout ou partie par de nombreuses juridictions, dont le système de zones américain de l'article 505 de la NEC, le Canada, l'Australie et les États du Golfe. De nombreux exploitants internationaux se réfèrent à l'IEC 60079 ou à l'ATEX dans leurs normes d'équipement globales.

En Amérique du Nord, les emplacements dangereux sont classés soit selon le système traditionnel Classe/Division, soit selon le système Classe/Zone introduit à l'article 505 de la NEC. Une zone 1 de l'article 505 correspond à la zone 1 IEC/ATEX.

Comprendre le classement des zones

La directive 1999/92/CE définit les zones gaz 0, 1 et 2 et les zones poussières 20, 21 et 22, et fixe les catégories d'équipement utilisables dans chacune.

La zone 1 est la plus critique sur le plan opérationnel pour la maintenance des revêtements, car elle couvre les zones de procédé actives d'une installation : celles qui doivent rester en service et qui sont souvent les plus exposées aux conditions corrosives.

Pourquoi la projection abrasive et le meulage sont restreints en zone 1

Le risque d'inflammation de la projection abrasive provient de l'impact mécanique. Lorsque de la grenaille d'acier, du grenat ou un abrasif minéral frappe l'acier à grande vitesse, une partie de l'énergie cinétique est libérée sous forme de chaleur, produisant des étincelles d'impact et de frottement incandescentes. L'énergie et la température de ces étincelles peuvent suffire à enflammer des mélanges vapeur-air inflammables dans leur domaine d'explosivité. La projection génère aussi une charge statique sur les flexibles et les buses, qui doit être maîtrisée par liaison équipotentielle et mise à la terre.

Un danger spécifique dans les raffineries et en offshore est l'étincelle de thermite. Elle se produit lorsque de l'aluminium métallique, par exemple des traces d'alliage d'aluminium ou une peinture pigmentée à l'aluminium, est frappé contre de l'acier rouillé : l'aluminium réagit avec l'oxyde de fer (2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2Fe) et libère des particules très chaudes. L'abrasif à base d'oxyde d'aluminium est lui-même déjà oxydé et ne subit pas cette réaction, mais tout procédé à impact sur de l'acier rouillé à proximité de matériaux en alliage léger doit en tenir compte.

Pour ces raisons, les exploitants n'autorisent normalement pas la projection abrasive à l'air libre dans une zone 1 en exploitation. Lorsque la projection est inévitable, la voie habituelle consiste à isoler et dégazer la zone et à travailler sous permis de travail par points chauds pendant toute la durée des travaux.

Les meuleuses d'angle posent un problème similaire. Les meuleuses d'angle électriques standard ne sont pas conçues pour la zone 1, et un disque abrasif à grande vitesse contre l'acier produit des étincelles de frottement et un échauffement local ; le meulage est donc lui aussi normalement traité comme un travail par points chauds.

Ce que signifie un marquage ATEX pour les outils de préparation de surface

Selon la directive 2014/34/UE, un équipement non électrique du groupe II, catégorie 2, est mis sur le marché après une évaluation du risque d'inflammation et un contrôle interne de la fabrication par le fabricant, la documentation technique étant déposée auprès d'un organisme notifié. Les normes pertinentes sont l'IEC 60079-0 (exigences générales) et, pour les équipements non électriques, les EN ISO 80079-36 et EN ISO 80079-37. Le marquage transmet des informations précises :

Le Bristle Blaster® Pneumatic en zone 1

Le Bristle Blaster® Pneumatic de MontiPower® est entièrement pneumatique, sans aucun composant électrique. Il a fait l'objet d'une analyse indépendante du risque d'inflammation et d'une évaluation de conformité ATEX 2014/34/UE comme équipement de catégorie 2 pour la zone 1 gaz explosif (groupe IIA, EPL Gb) et la zone 21 poussières explosives (groupe IIIC, EPL Db), évalué selon les EN ISO 80079-36, EN ISO 80079-37 et IEC 60079-0. La documentation MontiPower indique le marquage gaz II 2G c IIA T4 X, applicable uniquement à certaines bandes Bristle Blaster® spécifiques en combinaison avec l'unité d'entraînement Bristle Blaster® Pneumatic d'origine.

Ce même outil donne une propreté de surface comparable à ISO 8501-1 Sa 2½ / SSPC-SP 10 et un profil d'ancrage de 65–85 µm Rz (2,6–3,3 mil) sur acier API 5L standard lors d'essais documentés. Les résultats varient selon la nuance d'acier, le degré de rouille, la bande et la technique, et l'acceptation est fixée par la spécification du revêtement et l'inspecteur. Cette combinaison d'une évaluation pour zones dangereuses et d'un résultat comparable au sablage est ce qui le rend pertinent pour la maintenance des revêtements en zone 1.

L'évaluation ATEX ne signifie pas que des pointes de fil sur de l'acier ne peuvent jamais produire d'étincelle. Elle signifie que, utilisé avec les bandes, l'entraînement et les conditions spéciales spécifiés (le « X »), l'équipement a été évalué comme satisfaisant aux exigences de la catégorie 2 pour le groupe de gaz et la classe de température indiqués. Les consignes de sécurité propres à MontiPower rappellent que la préparation mécanique sur acier peut produire des étincelles ; la décision d'intervenir revient au système de zonage, à l'évaluation des risques et au système de permis de l'exploitant du site. Voir la sécurité de la préparation de surface et la préparation de surface sans étincelle.

Les applications typiques en zone 1 comprennent :

• Plateformes offshore : zones d'éclaboussures, risers, acier de structure des ponts de procédé et structures de tour de torche
• Raffineries et sites pétrochimiques : maintenance en service, travaux d'arrêt programmé et réparations sous isolation, dans la limite du groupe de gaz IIA
• Installations de pipelines onshore : joints de terrain et réparations de revêtement dans les stations et les corridors classés zones dangereuses
• Terminaux GNL : acier de structure à proximité des équipements de procédé, supports de tuyauterie et structures des zones de rétention

Exigences opérationnelles pour la préparation de surface en zone 1

Une évaluation ATEX adéquate de l'outil est nécessaire mais non suffisante. La préparation de surface en zone 1 exige un système de travail sûr complet, comprenant :

• Permis de travail. La maintenance en zone 1 exige un permis de travail formel en zone dangereuse (généralement un permis de travail à froid pour un outil utilisé dans ses conditions ATEX). Le permis définit le périmètre, le classement de zone et le groupe de gaz, la surveillance, les procédures d'urgence et le personnel autorisé. Joignez au dossier de permis la documentation ATEX de l'outil et ses conditions spéciales d'utilisation.
• Surveillance continue des gaz. Un détecteur de gaz portable étalonné, lui-même adapté à la zone, doit être porté pendant toute la durée des travaux. De nombreux exploitants règlent l'alarme à 10 % de la LIE ou en dessous, les travaux s'arrêtant immédiatement si elle se déclenche ; suivez la procédure du site.
• Alimentation en air. Le compresseur alimentant le Bristle Blaster® Pneumatic doit être situé en dehors de la zone dangereuse, ou y être adapté. Faites cheminer le flexible d'air à l'écart des passages, des arêtes vives et des surfaces chaudes.
• Équipements de protection individuelle. Lunettes de sécurité ou écran facial, protection auditive choisie d'après les données de bruit du manuel d'utilisation, gants résistants aux coupures et aux chocs, chaussures antistatiques, masque anti-poussière ou protection respiratoire définie par l'évaluation des risques, et combinaisons ignifugées lorsque la politique du site l'exige.
• Supervision autorisée. Les travaux en zone 1 doivent être supervisés par une personne habilitée aux travaux en zone dangereuse dans le cadre du système de gestion de la sécurité de l'installation.

Choisir la bonne configuration pour votre application en zone 1

Pour une comparaison côte à côte des entraînements, voir Bristle Blaster® contre sablage.

Pour la procédure détaillée de préparation et de vérification, consultez notre guide sur comment obtenir des résultats comparables à SSPC-SP 10 sans sablage. Pour la définition complète de SSPC-SP 10 et ses exigences de vérification, consultez notre guide technique complet SSPC-SP 10.

Questions fréquentes

Existe-t-il une méthode de projection abrasive homologuée pour la zone ATEX 1 ?

La projection abrasive à l'air libre sur l'acier produit des étincelles d'impact et de l'électricité statique ; les exploitants la traitent donc normalement comme un travail par points chauds et ne l'autorisent en zone 1 qu'après isolement de la zone, dégazage et délivrance d'un permis de travail par points chauds. Vérifiez toute allégation de méthode de projection sans étincelle auprès de la documentation ATEX de l'équipement et de l'évaluation des risques du site avant de vous y fier.

Quelle est la différence entre la zone ATEX 1 et la NEC Classe I Division 1 ?

Elles ne se correspondent pas une à une. La Classe I Division 1 couvre à la fois la zone 0 et la zone 1 de l'IEC, tandis que la Division 2 correspond à la zone 2. Un équipement de catégorie 2G n'est donc pas acceptable dans tous les emplacements Division 1. Selon l'article 505 de la NEC, qui utilise les zones, un équipement de zone 1 est accepté dans les zones 1. Vérifiez toujours les plans de classement des zones de l'installation.

Ai-je besoin d'un autre outil pour la zone ATEX 2 ?

Non. La directive 1999/92/CE autorise les équipements de catégorie 1, 2 ou 3 en zone 2 ; un équipement de catégorie 2 adapté à la zone 1 peut donc aussi être utilisé en zone 2. Le Bristle Blaster® Pneumatic peut ainsi être utilisé en zone 1 et en zone 2, dans les limites de son groupe de gaz IIA, de sa classe de température T4 et de ses conditions spéciales d'utilisation.

Le Bristle Blaster® Pneumatic peut-il être utilisé en zones poussières ?

Le Bristle Blaster® Pneumatic est évalué ATEX pour la zone 21 poussières explosives (groupe IIIC, EPL Db) ainsi que pour la zone 1 gaz. La zone 21 admet les équipements de catégorie 1 ou 2, et la zone 22 admet aussi la catégorie 3. Comme pour les gaz, les conditions spéciales d'utilisation et le système de permis du site s'appliquent, et les matières retirées doivent être collectées plutôt que laissées s'accumuler.

Quelle documentation dois-je avoir sur site en zone 1 ?

Conservez la déclaration UE de conformité et la documentation ATEX de l'unité d'entraînement et des bandes utilisées, le manuel d'utilisation contenant les conditions spéciales d'utilisation liées au marquage X, ainsi que les documents de permis de travail de l'installation. Contactez MontiPower® pour obtenir la documentation à jour correspondant à votre configuration d'outil et à votre type de bande.