Cours détection gaz - Prévention incendie

BREVET ADJUDANT 

2005 

Les 

explosimètres 

Objectifs du cours 

� Une base théorique sur le fonctionnement d’un 

détecteur de gaz et un explosimètre 

� Une base législative des explosimètres 

� Les règles d’utilisation 

� Le maniement des différents appareils de mesure 

Lt HENRY F. - S.R.I. CHARLEROI 

14/06/2010 

1

Détecteurs de gaz 

� Les mélanges explosifs et limites d’explosivité 

� Les explosimètres 

– Les explosimètres fixes 

– Les explosimètres portatifs 

– Principe de fonctionnement des appareils à 

combustion catalytique 

– Les paramètres de construction influençant le 

fonctionnement 

– Les modes d’utilisation 

– La législation des explosimètres 


Les ATMOSPHERES 

explosives 


14/06/2010 

2

l'atmosphère explosive 

� Il existe pour chaque gaz ou vapeur combustible, 

dans des conditions normales de température et de 

pression données: 

.une LIMITE INFERIEURE 

d'EXPLOSIVITE : LIE 

.une LIMITE SUPERIEURE 

d'EXPLOSIVITE : LSE 


CONDITIONS NECESSAIRES à une 

EXPLOSION 

Pour qu'une explosion se déclenche, trois éléments 

sont nécessaires: 

combustible 

(flamme,étincelle,surface surchauffée...) 


de l'air 

14/06/2010 

3

CONDITIONS NECESSAIRES à une 

EXPLOSION 


Une atmosphère est explosive 

lorsque la proportion de gaz, de vapeur, de 

brouillard ou de poussières dans l'air est telle 

qu'une étincelle provenant d'un circuit 

électrique ou de l'échauffement d'un appareil 

provoque l' l'explosion l' l'explosion explosion. 


14/06/2010 

4

Les EXPLOSIONS 

Mettent en jeu des substances: 

� explosibles: acétylène, les peroxydes, les explosifs, les poudres 

propulsives etc... 

� inflammables (toutes les matières organiques) 

� les gaz combustibles (méthane, hydrogène, propane...) 

� les liquides inflammables (White spirit, l'acétone...) 

� les solides combustibles (charbon, sucre, farine de blé...) 

� les produits non organiques (métaux, soufre...).etc... 


Mélanges explosifs et limites d’explosivité. 

� De nombreux gaz sont susceptibles de réagir vigoureusement 

� En dégageant une grande quantité de chaleur 

Ce sont les gaz combustibles (ou inflammables) 

� Le caractère inflammable d’un gaz entraîne en cas de mélange avec 

l’air : 

– Un risque d’incendie 

– Une risque d’explosion 

� Le possibilité d’un tel accident dépend des limites d’explosivité du gaz 

concerné 


14/06/2010 

5

Les limites d’explosivité. 

La mesure des gaz explosifs 

Pauvre Explosif Riche 

0-100 % LIE 

LIE 

Explosif LSE 

> 100% LIE 



Un mélange gaz-air n’est susceptible d’exploser au contact d’une 

source d’ignition que dans certaines conditions : 

� si la concentration d’un gaz explosif dans l’air est trop faible, 

on dit que le mélange est trop pauvre pour provoquer une flamme 

en son sein 

�Si on augmente la concentration, le mélange deviendra juste 

assez riche pour s’enflammer, c’est la LIE 

� à la LSE, le mélange sera trop riche, le mélange ne peut plus 

propager de flamme en son sein 


14/06/2010 

6


� la plage d’explosivité est différente pour tous les gaz 

� Les valeurs LIE et LSE sont influencées par : la T°, la pression 

et la concentration en O2 

� un élargissement de la plage si : 

� T augmente 

� Si P augmente 

� Si la concentration de O 2 augmente 


Limites inférieures et supérieures d’explosibilité 


14/06/2010 

7

2 phénomènes d’explosion 

Ce sont deux phénomènes qui résultent d’une 

combustion et qui engendrent : 

� Une vitesse de propagation de la flamme dans le mélange Aircombustible 

� Une surpression du niveau de l’atmosphère environnante 

DEFLAGRATION vitesse de propagation < vitesse du son 

DETONATION Vitesse de propagation de la flamme se propage à une 

vitesse supersonique 


3 effets dus à une explosion 

� Les effets mécaniques 

– Effets liés à l’effet de souffle qui engendre une onde de surpression 

– < 30mbar (apparition d’une détérioration des tympans) 

– Même surpression en tout point d’une sphère 

� Les effets thermiques 

� Les effets de missiles 

– Lors de l’éclatement du réservoir, des fragments peuvent être projetés à 

plusieurs centaines de mètres 

– 80% sont projetés à – de 250m 

– Max = 1200m 

� Les effets toxiques : 

– Négligeables par rapport aux autres 


14/06/2010 

8

Les explosimètres 

� l’intérêt des explosimètres est de contrôler l’atmosphère entre 0 

et 100% de la LIE afin de pouvoir prendre les mesures pour 

empêcher la formation d’une atmosphère explosive 

� l’explosimètre est un appareil permettant théoriquement de 

connaître le pourcentage de LIE du gaz considéré 

� la LIE du gaz concerné correspondant la lecture 100 

� Les fabricants ont réglé leurs appareils sur la LIE 


Les explosimètres fixes 

� destinés à déclencher automatiquement des mesures 

de défense contre les risques d’explosion 

� ils sont composés de : 

� d’une centrale électronique de mesure placée 

en zone sûre 

� de détecteurs placés en zone à surveiller 

� les détecteurs transmettent en permanence un 

signal électrique fonction de la concentration 

en gaz dans l’atmosphère où ils sont installés 

� Si la concentration dépasse certaines limites 

réglées dans le central, celui enclenche des 

asservissements de sécurité 


14/06/2010 

9

Les explosimètres fixes 

En règle générale, ils disposent de 2 seuils d’alarme réglables : 

� une préalarme : 20% LIE 

Conséquence : la centrale enclenche une signalisation lumineuse et sonore 

� une alarme : 40% LIE 

Conséquence : la centrale enclenche une signalisation lumineuse et coupe 

l’arrivée de gaz via une vanne motorisée (électro-vanne) 


Les explosimètres portatifs 

� Sont destinés au dépistage des fuites et 

à la protection des personnes se 

déplaçant dans les zones à risques 

� Ils sont de taille réduite, comprenant 

dans un seul boîtier antidéflagrant la 

cellule de détection, l’alimentation et 

l’électronique de mesure 

� Mx21 – miniWarm - MultiWarm 


14/06/2010 

10

Electrochemical DrägerSensors 

CO 0-2000 ppm 

Cl 2 ou NH 3 

O 2 0-25 Vol.-% 

EEx ia d IIC T4 

T4 correspond à une température MAX de surface de 135°C 

Miniwarn 

Prélalarme à 10% L.I.E. 

Alarme à 20 % L.I.E. 


LIE CH CH4 O 2 

CO 

HCl ou NH NH3 ! Ne peut pas détecter de petites fuites de gaz (

Explosive Gas Measurement: Dräger Cat Ex 

XS Sensor 

Pauvre Explosive Riche 

catalytic combustion 

0% LEL 100%LEL 

0 Vol. % 5 Vol. % 15 Vol. % 


thermal conductivity 

increase error and decreased 

sensitivity of cc 


(Si CH 4) 

the compensator element in the DrägerSensor Ex CH 4 also measures 

the thermal conductivity of the ambient air to be monitored, which in 

a number of gases is different from the thermal conductivity of air. 

Based on these measurements, the instrument determines an 

unambigous measured value for the measurement range 0 to 100% 

LEL for the following gases: methane CH4, hydrogen H 2, propane 

C 3H 8, butane C 4H 10. 

With the instrument appropriately set and calibrated, also the gas 

concentration for the measuring range 0 to 100% CH 4 by vol. is 

determined from the thermal conductivity signal. 


14/06/2010 

12

Prélarme à 10% L.I.E. 

Alarme à 20 % L.I.E. 

! Ne peut pas détecter de petites fuites de gaz 

On peut percevoir l’odeur sans rien mesurer !! 

2 

1 

Multiwarn 


MX 21 


! Ne peut pas détecter de petites fuites de gaz 

(

� Inconvénient : 

MX 21 

– Restriction d’utilisation : L’appareil ne peut pas être 

utilisé sans housse ! (homologation) 


Détecteur de faible fuite (MSI sensit) 

Mesure à partir de 10 ppm ! 


14/06/2010 

14

Détecteur de faible fuite (MSI sensit) 

� Capteur à semi-conducteur 

� Mesure à partir de 10 ppm 

� Si le bip augmente, on approche de la fuite 

� Attendre la stabilisation du signal sonore avant la 

recherche ! 

� Appareil très sensible à tous les gaz (! Odeurs de 

gaz, humidité, …) 


FICHE SIGNALETIQUE: GAZ NATUREL 

� Gaz inodore, plus léger que l’air 

� Lors de la distribution, le gaz est odorisé (THT) 

� Composition 80% méthane 

� R12: Extrêmement inflammable 

� S16: Conserver à l'écart de toute flamme ou source d'étincelles - Ne 

pas fumer 

� S33: Eviter l'accumulation de charges électrostatiques 

� S9: Conserver le récipient dans un endroit bien ventilé 

� Ne pas étouffer la flamme, mais couper l'arrivée 


14/06/2010 

15

FICHE SIGNALETIQUE: GAZ NATUREL 

� Le seuil olfactif de trouve à une 

concentration d’environ 0,5 % Vol. 

� 0,5 % Vol. = 10% L.I.E. 

� Quand on sent le gaz, l’explosimètre 

peut ne pas être en pré-alarme ou en 

alarme 


FICHE SIGNALETIQUE: THT 

� Liquide incolore avec odeur nauséabonde 

� Produit d'odorisation 

� R11: Très inflammable 

� R20/21/22: Nocif par inhalation, contact avec la peau et par ingestion 

� R36/38: Irritant pour les yeux et la peau 

� S16: Conserver à l'écart de toute source d'ignition - Ne pas fumer 

� S23: Ne pas respirer les gaz/fumées, vapeurs/aérosols/ poussières 

� S26/37: Porter un vêtement de protection et des gants appropriés 


14/06/2010 

16

Mesures de précaution 

� Ne pas utiliser de radio ou de GSM durant la 

mesure !! 


Les explosimètres portatifs 

Principe de fonctionnement des appareils 

à combustion catalytique 


14/06/2010 

17

Principe de fonctionnement de la combustion catalytique 

Méthane 

Oxygène 

CH CH4 + 2 O O2 Eau 

Chaleur 

Catalyseur 

chaud 

CO CO2 + 2 H H2O O + Chaleur de la réaction 



Anhydride 

carbonique 

Eau 

Provoquer l’oxydation 

catalytique d’un gaz ou 

d’une vapeur et mesurer 

l’échauffement produit ! 

Le principe de la combustion 

catalytique 

� C’est un fil de platine très fin réchauffé au 

moyen d’un courant électrique (900°c) 

� En cas de présence dans un courant d’air d’un 

gaz inflammable, celui-ci se consumera sur le 

filament incandescent 

� D’où la température et la résistance électrique 

vont augmenter 

� Le changement de résistance est fonction de la 

quantité de chaleur assimilée qui est, elle, 

fonction de la concentration du gaz dans l’air 

� Actuellement le fil de platine est entouré d’une 

perle poreuse en céramique et imprégné d’une 

masse catalytique 

� Plus longue durée de vie grâce à une t° + basse 

� Temps de réponse restreint car dimensions très 

réduites (diam. 1à 2 mm) 

� Stabilité en fonction du temps 

14/06/2010 

18

Schéma d ’un Capteur catalytique 

– 1. Gaz 


– 2. Disque en métal 

fritté 

– 3. Elément de 

compensation 

– 4. Elément de 

détection 

Principe de mesure 


14/06/2010 

19

Principe de mesure 


Les différents capteurs de mesure 

Combustion catalytique 

pour la mesure de gaz inflammables 

Capteurs électrochimiques 

pour la mesure des gaz toxiques et O 2 

Capteurs à infrarouges 

pour des hydrocarbures, N 2O et CO 2 


14/06/2010 

20

Combustion catalytique: Avantages / Inconvénients 

� Avantages : Fonctionne quel que soit le gaz explosif ! 

� Inconvénients : 

– Si pas d’O2 : pas de combustion !! 

– Partie en métal fritté ne doit pas être colmatée (on teste avec de grosses 

molécules) 

– Attention aux poisons 

� Styrène 

� Vapeurs de silicone 

� Vapeurs soufrée 

� Oxyde d’éthylène 

– Réagit à partir de 300 ppm (si plus bas : MSI Sensit) 

Vérifier la calibration régulièrement 


MSI Sensit 


14/06/2010 

21

Combinaison: “Combustion catalytique” et 

“principe IR” 

Combustion catalytique Infrarouge 

Domaine de mesure produits légers produits lourds 

gaz détectables: gaz/vapeurs combustibles H 2, NH 3 hydrocarbures 

minimum d’oxygène: oui (10 %) non (inertisation) 

durée de vie : 3...5 ans illimitée 

empoissonnement : oui non 

garantie 2 ans 5 ans 

Levée de doute oui (portable) oui 


Réponse d’un explosimètre 


14/06/2010 

22

Réponse d’un explosimètre avec levée de 

doute 


Explosive Gas Measurement: Dräger Cat Ex XS Sensor 

Pauvre Explosive Riche 

catalytic combustion 

0% LEL 100%LEL 

0 Vol. % 5 Vol. % 10 Vol. % 15 Vol. % 



increase error and decreased 

sensitivity of cc 

14/06/2010 

23

Limite Inférieure d ’explosivité 

Example : Methane 100% LIE = 5% Volume 

Gas concentration 

too low to sustain 

flame 

Pellistor Signal Level 

0 

LEL 

Explosive 

region 

A B 

UEL 

Oxygen 

concentration too 

low to sustain flame 

catalytique 

thermique 

Concentration of hazardous gas ( % Volume) 

Possible source of danger: Same readings for two different concentrations ( A & B) 

Paramètres de construction influençant le 

fonctionnement 

Les paramètres de construction sont déterminés afin de réduire l’influence de 

* la température 

* La teneur en humidité de l’atmosphère 


sur les résultats de mesure 

La durée de vie du détecteur est liée à la T° de fonctionnement et à son empoisonnement 

éventuel par certains composés contenus dans les atmosphères à contrôler 

14/06/2010 

24

Paramètres de construction influençant le fonctionnement 

� Les détecteurs équipés d’une perle céramique à revêtement catalytique fonctionnant à 

500 °C environ 

– Avantages : 

� Très actifs du point de vue catalytique 

� Meilleure stabilité du zéro 

– Inconvénients : 

� Moins bonne stabilité à la lecture 

� Phénomène de pollution plus rapide du filament en présence de certains polluants 

� Les détecteurs à filament de platine rhodié fonctionnant à 1500 °C environ 

– Avantages : 

� Bonne stabilité de lecture 

� Moins sensible au poison 

– Inconvénients : 

� Stabilité au zéro moins bonne 

� Pouvoir catalytique plus faible 

� Les détecteurs peuvent être influencés par un séjour prolongé dans une atmosphère contenant une 

proportion de combustible supérieure à la limite inférieure d’explosivité 


Modes d’utilisation 

� L’exploitation d’un explosimètre requiert que son étalonnage soit correct 

a) Exploitation dans des atmosphères contenant des gaz ou vapeurs auxquels 

l’appareil est explicitement destiné 

• Dans ce cas, l’explosimètre est étalonné et gradué en % de la L.I.E. des gaz ou 

vapeurs considérés. Il y a correspondance entre la valeur lue et la valeur réelle 

b) Exploitation dans des atmosphères contenant des gaz ou vapeurs auxquels 

l’appareil n’est pas explicitement destiné 

• Il est nécessaire d’utiliser un document établissant la correspondance entre la valeur 

lue et la valeur réelle 

c) Exploitation dans une atmosphère contenant plusieurs gaz : difficulté 

d’interprétation de la valeur lue 


14/06/2010 

25


d) Exploitation dans des atmosphères particulières 

• Atmosphères chaudes 

• Jusqu’à 50 °C : pas de risques 

• Au dessus, se méfier des lectures 

• Atmosphères contenant des poisons pour le filament 

• Composés chlorés 

• Composés soufrés 

• Silicones 

• Plomb tétraéthyl 

• Atmosphères riches en gaz et vapeurs combustibles 

• Destruction du filament 



� Courbes de correspondance entre la L.I.E. pour différents gaz ou 

vapeurs et la lecture d’un appareil particulier étalonné sur l’hexane 


14/06/2010 

26


� Courbes de correspondances entre la L.I.E. pour différents gaz et 

vapeurs et la lecture d’un appareil particulier étalonné sur le butane 


• Detector Calibration P M Detector Calibration P M 

• Acetaldehyde 0.8 1.6 Ethylene 0.7 1.2 

• Acetic Acid 0.8 1.6 Ethylene Dichloride 0.7 1.4 

• Acetic Anhydride 1.0 2.0 Ethylene Oxide 0.9 1.8 

• Acetone 0.9 1.6 N Heptane 1.3 2.3 

• Acetylene 0.8 1.7 N Hexane 1.3 2.0 

• Acrylonitrile 1.0 2.0 Hydrogen 0.6 1.2 

• Alkyl Alcohol 0.9 1.9 Kerosene 1.4 2.8 

• Ammonia 0.35 0.6 LPG 1.1 2.1 

• N Amyl Alcohol 1.4 2.8 Methane (LNG) 0.5 1.0 

• Aniline 1.2 2.5 Methanol 0.5 1.2 

• Benzene 1.1 1.9 Methyl Chloride 4.0 8.0 

• 1.3 Butadiene 0.8 1.3 Methyl Cyclohexane 1.0 2.0 

• N Butane 0.8 1.6 Methylene Dichloride 0.5 1.0 

• Iso Butane 0.9 1.8 Dimethyl Ether 0.7 1.4 

• Butene 1 1.0 2.0 Methyl Ethyl Ether 1.0 2.0 

• N Butanol 1.4 2.9 Methyl Ethyl Ketone 1.1 2.2 

• I Butanol 0.9 1.9 Methyl N Propyl Ketone 1.6 3.2 

• Tert Butanol 0.6 1.3 Naphthalene 1.3 2.8 

• Butyl Acetate 1.5 3.0 N Nonane 1.4 2.8 

• N Butyl Benzene 1.4 3.0 N Octane 1.3 2.6 

• Iso Butyl Benzene 1.4 3.0 N Pentane 1.0 1.9 

• Carbon Monoxide 0.6 1.2 Iso Pentane 1.0 1.9 


1.Hydrogène 

2.Méthane 

3.Ethylène, propane, 

propylène 

4.Acétone, propane 

5.Heptane, Hexane, Toluène 

14/06/2010 

27

• Carbon Disulphide 4.0 8.0 Petrol 1.0 1.9 

• Carbon Oxysulphide 0.5 1.0 Propane 0.65 1.3 

• Cyclohexane 0.9 2.0 N Propanol 1.0 2.0 

• Cyclopropane 0.8 1.6 I Propanol 0.9 1.8 

• N Decane 1.4 2.8 Propylene 0.9 1.8 

• Diethylamine 0.9 1.8 Propylene Oxide 1.0 2.0 

• Dimethylamine 0.8 1.6 Iso Propyl Ether 1.0 2.0 

• 2.3 Dimethylpentane 1.1 2.2 Propyne 1.1 2.2 

• 2.2 Dimethylpropane 1.1 2.2 Styrene Monomer 4.0 8.0 

• Dimethyl Sulphide 1.1 2.2 Tetra Hydra Furan 1.0 2.1 

• Dioxane 1.0 2.0 Toluene 1.1 1.9 

• Ethane 0.7 1.4 Trimethylbenzene 1.5 3.0 

• Ethyl Acetate 0.9 1.8 White Spirit 1.5 3.0 

• Ethanol 0.6 1.85 o Xylene 1.2 2.8 

• Ethyl Benzene 1.3 2.6 m Xylene 1.1 2.2 

• Ethyl Bromide 0.5 1.0 p Xylene 1.1 2.2 

• Ethyl Chloride 0.8 1.6 

• Ethyl Cyclopentane 1.1 2.2 

• Ethyl Ether 1.0 2.1 

� Poisons : 

� Eau 

� Poussières 

� Produits chlorés 

� Produits siliconés 

� Produits sulfureux 

� Plomb tétraéthyl 




14/06/2010 

28

Capteur à combustion catalytique et 

empoisonnement 

Produits connus: 

• Substances corrosives (e.g. HF, HCl, NO2) 

• Hydrocarbures halogénés (e.g. Fréon) 

• Substances Polymérisantes (e.g. Chlorure de vinyle) 

• Poisons catalyseurs (p.ex. produits avec soufre ou 

phosphor) max 100 ppm H2S 

• Produits métalliques (e.g. Produits avec plomb ou 

silicium) 

• Poussière dans le filtre fritté 


Heat of combustion on a catalyst 


Heated platinum coil 

14/06/2010 

29

Oxygen deficiency 


Catalyst poisoned 




14/06/2010 

30

Produits corrosifs 

1,3 butadiène 

acrylonitrile 

crotonaldehyde 

acrylate d’ éthyle 

formaldéhyde 

isoprène 

méthacrylate de méthyle 

acrylate de n-butyle 

oxyde de propylène 

styrène 

acrylate de vinyle 

acrylate de méthyle 

� diéthylamine 

� dichloro-1.1 éthane 

� dichloro-1.2 éthane 

� dichloro-1.2 éthylène (cis) 

� dichloro-1.2 éthylène (trans) 

� dichloro-1.2 propane 

� acétonitrile 

� chlorure d’acétyle 

� chlorure d’allyle 

� formiate de butyle 

� butyraldéhyde 


POLYMERISATION 

� chlorobenzène 


� dichlorométhane 

� epichlorohydrine 

� éthylamine 

� chlorure d’éthyle 

� méthylamine 

� chlorure de méthyle 

� tri-éthylamine 

� tri-méthylamine 

� chlorure de vinyle 

� chlorure de vinylidène 

14/06/2010 

31

Législation des Explosimètres 

� La norme Européenne fixe les règles générales de construction 

� les modes de protection sont définis par des normes particulières 

sont les suivantes : 



La norme EN 50014 définit les exigences générales en ce qui concerne la 

protection du matériel électrique utilisé dans des atmosphères explosibles 

par la présence de gaz. La norme correspondant à chaque type de 

protection est symbolisée par une lettre: 

· « o »: immersion dans l'huile (norme EN 50015); 

· « p »: surpression interne (EN 50016); 

· « q »: remplissage pulvérulent (EN 50017); 

· « d »: enveloppe antidéflagrante (EN 50018); 

· « e »: sécurité augmentée (EN 50019); 

· « ia » ou « ib »: sécurité intrinsèque (EN 50020); 

· « m »: encapsulage (EN 50028). 

Le matériel électrique doit être conforme à la norme EN 50014 et au 

moins à un type de protection. 


14/06/2010 

32


Que signifie sur l’appareil : 

Temperature class 

EEX EEX-d-IIC IIC T6 (x) 



Explosion group 

EEx d IIC T6 

Type(s) of protection 

explosions protected 

Tested acc. to CENELEC Standards EN 50 014 ff 


Ignition temperature 

T1 � 450 °C 

T2 � 300 °C 

T3 � 200 °C 

T4 � 135 °C 

T5 � 100 °C 

T6 � 85 °C 

Certified by a European Notified Body 

acc. to 76/117/ECC 

More than 96 % of the flammable gases and 

Approx. 80 % of the flammable gases and vapours are associated to temperature classes T1, 

vapours are covered by the explosion group T2, and T3, and only 3 % to T4, 0 % to T5 and 

IIA, 18 % by IIB, and only 0.7% by IIC. only CS2 to T6. 

14/06/2010 

33


Étant donné l'importance pour la sécurité des produits destinés à être utilisés en atmosphère 

explosible et afin d'éviter tout malentendu, la directive 94/9/CE prévoit des indications 

supplémentaires (cf. annexe II 1.0.5. "Marquage"). 

L'annexe II 1.0.5. de la directive prévoit que les appareils, les systèmes de protection et les 

composants doivent porter toutes les indications indispensables à la sécurité de l'emploi. 

Conformément à cette exigence, la norme européenne de la série EN 50014 concernant le 

matériel électrique pour atmosphères explosibles prévoit un marquage supplémentaire. 

Pour avoir une information complète et détaillées sur les exigences des normes européennes 

relatives au marquage des produits électriques, on se référera à cette série de normes, qui 

contient des exemples utiles. Les éléments les plus importants de ce marquage sont les suivants : 

· le symbole EEx qui indique que le produit est conforme à une norme au moins de cette série 

· le symbole utilisé pour chaque type de protection: o, p, q, d, e, ia, ib, m, etc. 

· la classification des groupes d'appareils: I, IIA, IIB, ou IIC pour les types de protection d, i ou q 

· le symbole indiquant la classe de température ou la température de surface maximale 




14/06/2010 

34

Plaques signalétiques 

� Le nom du fabriquant 

� La désignation du type d’appareil 

� Le nom du laboratoire + n° du certificat de conformité 

� Le numéro de série 

� Le symbole EEX suivi d’autre symboles indiquant le 

mode protection de l’appareil et ses limitations d’emploi 

� EEX signifie que l’appareil est conforme aux nouvelles 

normes européennes (CENELEC). E = Europe; 

� EX = matériel protégé contre les explosions 


Les groupes d'explosion 

� La CEI et le CENELEC (comité européen 

de normalisation électrotechnique) ont établi une 

classification des produits inflammables: 

� le groupe IIC englobe l'ensemble des gaz et 

vapeurs 

� le groupe IIB englobe tous les gaz à l'exclusion de 

l'hydrogène, l'acétylène, le sulfure de carbone et 

le nitrile d'éthyle 

� le groupe I ne s'applique qu'au matériel utilisable 

dans les mines grisouteuses. 


14/06/2010 

35

Les groupes d'explosion: 

Emplacements CEI-CENELEC USA gaz représentatifs 

Mines 

grisouteuses 

Industries 

de 

surface 

I 

IIA 

IIB 

IIC 

mines 

grisouteuses 

D 

C 

B 

A 


Classe de gaz 

METHANE 

PROPANE 

ETHYLENE 

HYDROGENE 

ACETYLENE 

Le groupe de chiffres et de lettres ( I, IIA, IIB, IIC) indique pour 

quels produits inflammables l’appareil est reconnu de sécurité : 

� Groupe I : pour les mines 

� Groupe II pour l’industrie 

� Groupe II B engloble l’ensemble des gaz et vapeurs sauf certains gaz (C 2, C 2H 2, 

CS 2, nitrile d’éthyle) 

� Groupe II C engloble tous les gaz et vapeurs 


14/06/2010 

36

Classe de température 

Le T suivi d’un numéro de 1 à 6 indique la classe de T° maximale que 

peut atteindre l’appareil compte tenu d’un coefficient de sécurité. 

Ce sont donc des restrictions d’emploi en présence de gaz qui 

pourraient s’enflammer spontanément au contact d’une source de 

chaleur, atteignant leur température d’auto inflammation. 


Les classes de température 

� "T" suivi d'un numéro de 1 à 6 indique la classe 

de température maximale que peut avoir l'appareil 

à sa surface (en cas de défaut interne et compte 

tenu d'un coefficient de sécurité) et qui sera 

toujours inférieure à la t° d ’auto-inflammation du 

gaz détecté. 

� Cette classification en température est effectuée pour une 

température ambiante donnée (40°C). 


14/06/2010 

37

Classe de température 








Les indices de protection 

� La poussière, l'eau et les chocs détériorent le 

matériel. L'enveloppe des appareils est donc 

protégée contre ces paramètres extérieurs. 

� La CEI a donc défini une liste des différents 

degrés de protection et une numérotation: 


14/06/2010 

38

Indice de résistance et d’étanchéité IP 

IP suivi de 3 chiffres : IP 544 

� le 1er chiffre (0 à 6) indique le degré de protection vis-à-vis des poussières et 

solides; 

� 5 indique une protection contre les poussières 

� 6 indique que l’appareil est totalement protégé 

� Le 2ème chiffre (0 à 8) indique le degré de protection vis-à-vis des liquides; 

� 2 protection contre projections verticales avec un angle de 60° 

� 6 protection contre les paquets d’eau 

� 8 protection contre l’immersion prolongée sous pression 

� Le 3ème chiffre (0 à 9) indique la protection mécanique 

� 3 résiste à l’effet de choc d’un marteau de 250g à 20cm 

� 5 résiste à l’effet de choc d’un marteau de 5kg à 40cm 


Degrés de protection 

CEI 529 / EN 60 529 / EN 60 034 034-5 034 034-5 

contre les corps solides contre les liquides protection mécanique 

0 

1 

2 

3 

4 

5 

6 

pas de protection 

supérieurs à 50 mm. 


supérieurs à 2,5 mm. 


les poussières 

(pas de dépôt nuisible) 

totalement contre 

les poussières 

0 

1 

2 

3 

4 

5 

6 

7 

8 


chutes verticales 

de gouttes d'eau 

chutes de gouttes 

d'eau jusqu'à 15° 

l'eau en pluie jusqu'à 60° 

de la verticale 

les projections d'eau 

de toutes les directions 

les jets d'eau de toutes 

directions à la lance 

projections d'eau assimilables 

aux paquets de mer 

les effets de l'immersion 

immersion prolongée dans 

des conditions spécifiées 


0 

1 

2 

3 

5 

7 

9 


énergie de choc= 0,225 joule 



énergie de choc= 2 joules 



14/06/2010 

39

Mais encore… 

� « X » sur les appareils signifie qu’il y a une restriction à 

l’utilisation. 

� Exemple : l’appareil ne peut être utilisé sans housse de 

protection 

� La restriction figure souvent sur le PV d’agréation 

� « U » signifie qu’il s’agit d’un composant d’un système 

� La qualité d’un appareil correspond à la qualité la plus 

faible d’un de ses éléments 


EXCEPTIONS: X 

LIMITATIONS DANS LE DOMAINE DE MESURE 

(max. 25 % O2) 

UTILISATION ET DEPLACEMENT DANS UNE ZONE EX AVEC 

ETUI EN CUIR 

LES BATTERIES NE PEUVENT PAS ETRE ECHANGEES EN 

ZONE EX 

L’APPAREIL DOIT ETRE EQUIPE D’UN CAPTEUR AGREE EX 


14/06/2010 

40

Le catharomètre 

� Appareil destiné à mesurer le composition en gaz combustible d’un 

mélange air + gaz quelle que soit la concentration 

� La conductibilité thermique varie d’un gaz à l’autre 

� La conductibilité thermique varie en fonction de la teneur en gaz 

d’un mélange d’air et de gaz 

� Sensibilité < explosimètre dans la plage réduite couverte par celuici 

� Catharomètre couvre la plage 0 – 100 % du gaz à détecter 


EEX EEX-d-IIC IIC T6 (x) 

� Appareil conforme aux nouvelles normes 

européennes 

� Enveloppe antidéflagrante 

� Appareil reconnu de sécurité pour tous les gaz et 

vapeurs 

� Température Max de surface de 200°C 

� Restriction particulière 


14/06/2010 

41

Zones dangereuses 

� Chaque lieu présentant un risque d’explosion est classé 

dans une zone 0-1-2 suivant le risque présenté par 

l’existence éventuelle d’une atmosphère explosive 

� Les zones dangereuses sont déterminées à partir de 

données fournies par l’exploitant de l’installation 

électrique 

� Des mesures sont prises pour réduire au strict minimum 

le volume des zones dangereuses et pour limiter les plus 

possible l’emploi de matériel électrique dans ces zones 


Zones dangereuses 

Zone 0 : lieu dans lequel une atmosphère explosive gazeuse est 

présente en permanence ou dans lequel on prévoit sa présence, 

soit pendant de longues périodes, soit pendant de courtes périodes 

qui se produisent fréquemment 

Zone1 : lieu dans lequel on peut prévoir qu’une atmosphère 

explosive gazeuse se formera périodiquement ou 

occasionnellement en fonctionnement normal 

Zone2 :lieu dans lequel on ne prévoit pas la formation d’une 

atmosphère explosive gazeuse en fonctionnement normal et si elle 

se formait, ce ne serait qur rarement et pendant de courtes périodes 


14/06/2010 

42

ZONE 0 (G: G: gaz gaz) gaz gaz) 

ZONE 20 (D: D: poussières poussières) 

poussières poussières) 

� Zone dans laquelle un mélange explosif de 

gaz, de vapeurs ou de poussières est 

présent en permanence,pendant de longues 

périodes ou fréquemment.>1000 h/an 


ZONE 0 (G: G: gaz gaz) 

ZONE 20 (D: poussières 

D: poussières) 

� matériel requis: catégorie 1= i (a) uniquement 

Sécurité intrinsèque 

� matériel qui assure un trés haut niveau de 

protection(norme CEI 79-11). 

� (a) = le matériel peut rester en fonctionnement si 

la concentration de gaz dépasse la concentration 

autorisée. 


14/06/2010 

43


21 (D: poussières poussières) poussières poussières) 

zone 21 

� Zône dans laquelle un mélange explosif de 

gaz, de vapeurs ou de poussières est 

susceptible de se former occasionnellement 

et en service normal de l'installation. 



21 (D: poussières poussières) 

zone 21 

matériel requis: catégorie 2 = d ou i ou 

e (ou catégorie 1) 

le matériel qui assure un haut niveau de protection. 

� d= antidéflagrant (norme CEI 79-1) 

� i = sécurité intrinsèque (CEI 79-11) 

� e = sécurité augmentée (CEI 79-7) 


14/06/2010 

44


22 (D: D: poussières poussières) 

poussières poussières) 

ZONE 

ZONE 22 

�Zone dans laquelle un mélange explosif 

ne peut apparaître qu'en cas de 

fonctionnement anormal de l'installation 

(présence épisodique) et pour une 

courte durée. 

ZONE 22 



22 (D: D: poussières poussières) 

� Matériel requis:catégorie 3(protection minimum),ou 

cat1 ou 2. 

� Matériel qui assure un niveau normal et minimum de 

protection par exemples: 

- « n » conformément à la norme CEI 79-15 


14/06/2010 

45

Zones 


Prévention du risque 


14/06/2010 

46

ZONE DANGEREUSE: Détermination 

� Les zones dangereuses sont déterminées à partir des données 

fournies par l’exploitant de l’installation électrique (emplacement 

des sources d’émission, caractéristiques des produits émis). 

� Ces données figurent sur un ou plusieurs plans de l’établissement 

ou de l’installation. 

� Ces plans doivent ensuite être approuvés et paraphés par 

l’exploitant ou son délégué, le représentant de l’organisme agréé et 

le fonctionnaire chargé de la surveillance 


ZONE DANGEREUSE: exemple 

� Suivant la nouvelle norme ATEX: 

Emplacement où une 

atmosphère explosive 

peut se présenter. 


Équipement nécessaire 

Catégorie 3 

Catégorie 2 

Catégorie 1 

14/06/2010 

47

ZONE DANGEREUSE: exemple 

� Suivant la nouvelle norme ATEX: 

Zone 2 

Surface du liquide 

Zone 1 

Zone 0 


Choix du matériel électrique 

En fonction du type de chaque zone dangereuse et des 

caractéristiques des mélanges gazeux explosibles 


14/06/2010 

48

Choix du matériel électrique 

� En fonction du type de chaque zone dangereuse et des 

caractéristiques des mélanges gazeux explosibles 

� Pour chaque machine, l’exploitant doit pouvoir fournir les 

certificats d’agrément à l’organisme agrée, aux fonctionnaires 

chargés de la surveillance 

� Ce certificat est délivré par un laboratoire d’essais désigné par 

les ministres compétents 

� L’installation et l’entretien sont confiés à un personnel 

compétent 

� Toutes réparation d’un appareil se fera par le fabricant 


Entretien des détecteurs de gaz 

� Durée de vie des détecteurs limitée dans le temps 

� Etalonnage au moins une fois par an 

� Lors de cet étalonnage, les détecteurs sont systématiquement 

calibrés pour diminuer la diminution progressive de leur sensibilité 


14/06/2010 

49

Les risques gaz naturel 

K.V.B.G. 


Transport et distribution 

AARDGASDISTRIBUTIE 

Principe de distribution du gaz 

67 bar 

Station de compression 

compression 

Utilisation industrielle 


16 november 2005 Ranst - KAPB - PIB A 

Cabine de distribution 

12 

3 

Décompresseurr 

compresseurr 


Station de réception ception 


8 

14/06/2010 

50

Transport et distribution 

Transport Distribution 

niveau de pression > 14,7 bars < 14,7 bars 

Odeur généralement inodore odorant 

configuration du réseau linéaire interconnecté 

clients finaux plusieurs centaines plusieurs milliers 

situation géographique 

des conduites 

campagne, domaines 

privés 


routes, routes 

communales 

Les questions à se poser! 

- Où somme nous en sécurité? 

- Population? Où est-elle en sécurité? 

- Evacuer / s’abriter ? 

- Combattre le feu ? 

- Autres dangers ? Projections ? Bruit ? 


14/06/2010 

51

Dégâts d’incendie 


Dégâts dûs aux ondes de pression 


14/06/2010 

52

Surpression [mbar] 

1000 

900 

800 

700 

600 

500 

400 

300 

200 

100 

0 

Pression en 

bars 


Surpre ssion par rapport à la distance, 1000 mm, 80 bars 

Rupture com plète au m ilie u d'une se ction de 30 k m , vanne s ferm ée s aprè s 60 s 

0 5 10 15 20 25 30 35 40 

Distance [m ] 


Max. Ignition Pressure vs. 

distance 

Rupture Pressure vs. distance 

(no fire) 


Dégâts 

Humains Matériels 

0.01 Bris de vitre occasionnel 

0.02 Perte d’audition temporaire 

0.03 Bris de vitre (risque de projection de fragments 

mortels) 

0.05 - 0.1 Destruction des toits et façades 

0.1 - 0.2 Chutes Destruction de murs en briques 

0.2 Endommagement des réservoirs de stockage 

atmosphériques 

0.3 Tympans percés Appareils endommagés 

0.4 Destruction de murs en béton (20 cm) 

0.5 Chutes de wagons-citernes 

1.0 Lésions pulmonaires 

2.0 Mort 


14/06/2010 

53

Diamètre de 

la conduite 

en mm 

trou 


rupture 

Guillotine 

100 2 

ZONE 1 

Rayon en m 

pression 1 bar 

10% 

diamètre 

rupture 

Guillotine 

ZONE 2 

Rayon en m 

pression 0,1 bar 


10% 

diamètre 

ZONE 3 

Rayon en m 

pression 0,02 bars 

rupture 

Guillotine 

200 2 10 100 

300 2 10 100 

400 2 10 100 

500 4 20 185 

600 4 N.A. 

20 N.A. 185 

700 4 20 185 

800 4 20 185 

900 4 20 185 

1000 4 20 185 

1200 5 22 210 

Diamètre de 

la conduite 

en mm 

3 

Dégâts dûs aux niveau sonore 

90 dBA 

Rayon en m 

Diamètre de 

la conduite 

en mm 

90 dBA 

Rayon en m 


20 

Diamètre de 

la conduite 

en mm 

10% 

diamètre 

N.A. 

90 dBA 

Rayon en m 

100 75 500 150 900 250 

200 75 600 150 1000 250 

300 75 700 150 1200 250 

400 150 800 250 

14/06/2010 

54

Dégâts dûs aux niveau sonore 

� Il est important de savoir qu’un gaz qui s’échappe par un 

trou d’une certaine taille peut faire beaucoup de bruit : 

– à partir de 80 dBA et au-delà, la communication à 1 mètre de 

distance devient déjà difficile ; 

– à partir de 85 dBA, le port de protections auditives devient 

nécessaire ; 

– à certaines fréquences, la limite des 90 dBA peut déjà 

endommager le système auditif. 



14/06/2010 

55

Train de trainers 


Zones 

Indice de danger très élevé élevé moyen stable 

AR Planification 

d’urgence 

NON PREVU Zone rouge Zone orange Zone jaune 

Carte d’action Gaz ZONE 1 ZONE 2 ZONE 3 NON PREVU 


14/06/2010 

56

Zones 

ZONE 1: la zone interdite est considérée comme hautement mortelle et ne peut être 

accédée que dans des circonstances exceptionnelles après évaluation appropriée des 

risques encourus et avec le port de vêtements de protection. 

ZONE 2: zone uniquement accessible pour les pompiers dans les tenues obligatoires en 

veillant à la sécurité personnelle (= AR zone rouge). 

ZONE 3: zone d’isolation: seuls les services de secours intervenants peuvent pénétrer à 

l’intérieur de la zone. Ceux qui se trouvent à l’intérieur de cette zone peuvent y rester. 

Les personnes qui doivent être évacuées de zones situées à l’intérieur du périmètre 

doivent être au moins évacuées de la zone 3 (= AR zone orange) 


Actions – 

inflammation 


14/06/2010 

57

Actions – 

Pas encore d’inflammation 



14/06/2010 

58



Fuite sur une canalisation gaz haute pression 


Quelles dispositions prendre ? 

• A l’appel 

• Pendant le trajet 

• Sur place 

• En prévention 

14/06/2010 

59


? 


? 



14/06/2010 

60

66 bar de pression 

Balise aérienne 





Localisation de la fuite 

14/06/2010 

61

Poste de détente 





Réchauffement 

Borne 

14/06/2010 

62

Zone 2 




66 bars 


500 mm 

CATERPILLAR 

SONACA 

F 39 Zoning industriel 

F 38 rue des fusillés 

Vannes de sectionnement automatisées : 

Frasnes Lez Gosselies et Jumet – Distance de 

8 Km entre les vannes 

14/06/2010 

63

1000 

hauteur [m] 

900 

800 

700 

600 

500 

400 

300 

200 

100 

A 54 




HBD = 130 m 

Le public a 520 m 

Va Va-t-on on mesurer quelque chose ? 

Périmètre de dispersion après 30s (~5800kg/s), vent 0 m/s, 

trou 10.2 m, 1000 mm, 80 bar 

0 

-140 -120 -100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 

distance [m] 

Evacuation de la ferme et des 2 entreprises les plus 

proches 

Attention si fuite aérienne car jet peut être horizontal 

0% 

0% 

5% 

5% 

15% 

15% 

On risque de rien mesurer ! 

14/06/2010 

64

Zone 1 Zone 2 Zone 3 



Application pour Ghislenghien 

190 m 

210 m 

Cratère 

210 m 


240 m 

14/06/2010 

65

Cours détection gaz - Prévention incendie

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?