Mr. SOLTANI Chokri

Institut de Santé et de Sécurité au Travail

1

16 Novembre 2016:

LES RISQUES LIES AUX APPAREILS SOUS PRESSION

2

La sécurité des compresseurs… Pourquoi ce thème ?

Pourquoi ce thème ?

• L'évolution moderne de la technologie a entraîné une augmentation notable de la demande sur les ESP. Ainsi, ce développements des ESP a engendré avec lui l'augmentation des dangers et des risques liés à l'utilisation de produits à haute pression ( compression des gaz et de l’air comprimé)...

• Les compresseurs ,qui sont considérés comme des ESP, sont présents partout dans notre quotidien : climatiseur, réfrigérateur, automobile… et dans tous les secteurs industriels: du secteur artisanal ( garagistes, dentistes..) jusqu’au secteurs des industries lourdes (chimiques , pétroliers,…)

• la prévention des risques dus aux compresseurs est difficile vue la diversité de ces machines et des dangers multiples aux quels les travailleurs sont exposés.

• Cette présentation sur la sécurité des compresseurs a pour objectifs de donner un aperçu sur les risques et les moyens de prévention liés à l’utilisation des compresseurs et de traiter en particulier le s risques inhérents à l’explosion des compresseurs et des réservoirs de stockage de l’air comprimé.

3

http://www.newswala.com: Hyderabad 6 August, 2013: Two AC Mechanic's Yaseen and Rizwan died on the spot when a powerful blast occurred at MNC Engineering Works Air

Conditioning shop in Asifnagar, Hyderabad.

Une explosion d'un compresseur à Hyderabad. INDIA /2 morts

4

SOMMAIRE

Introduction

• Analyse fonctionnelle des compresseurs

• Classification des compresseurs

Accidentologie des compresseurs

• Risques généraux

• Risques majeurs

• Recommandations

Conclusion

• Pistes d’amélioration

5

INTRODUCTION

Analyse fonctionnelle des compresseurs

Classification des compresseurs

6

COMPRESSEUR

ENERGIES:

Electrique

Ou thermique

ORDRES /ACTIONS

DE L’OPERATEUR

Arrêt d’urgence…

, ,

Comptes-rendus

Pertes énergétiques:Bruits, Vibrations, Chaleurs

R

REGLAGES DE SECURITE:

Pression max

Température max…

COMPRIMER L’AIR

(GAZ)

AIR AMBIANT/GAZ

PRESSION P1

VOLUMEV1

TEMPERATURE T1

AIR (GAZ) COMPRIME

PRESSION P2

VOLUME V2

TEMPERATURE T2

W EC

CONFIGURATIONS:

Pression P2 = 7,5 bar

Débit Q = 105 l/s

Accidents :GAZ toxique…

Incendie et explosion…

AC électriques, AC mécaniques

7

LOI DE MARIOT:

P1V1=P2V2

ANALYSE FONCTIONNELLE DES COMPRESSEURS

8

Air

Air

comprimé

PV = nRT

Refroidissement par

barbotage d’huile

LOI DE LA PRESSION:

P=F/S

9

DYNAMIQUE

10

11

12

En effet pour les applications nécessitant des pressions supérieures à 300 bars, seuls les

compresseurs à pistons ont un rendement suffisant, d’où l’absence d’autres technologies à ces

niveaux de pression.

Taux de compression = 4,5

1° cylindre : 1 b x4.5 = 4.5 b

2° cylindre : 4.5 b x 4.5 = 20.25 b

3° cylindre : 20.25 b x 4.5 = 91.125 b

4° cylindre : 91.125 b x 4.5 = 410.06 b

La station de compression est utilisée :•dans les stations de gonflage : gonflage rapide et continu des pneus,•sur les gisements : injection de gaz ou d'eau pour faire sortir le pétrole ou le gaz,•dans les oléoducs : propulser le gaz jusqu'à la prochaine station de compression, etc.

Exemple d’un compresseur

Station de compression

17

LES RISQUES GENERAUX

LES RISQUES MAJEURS

LES RECOMMANDATIONS

18

19

Risques généraux : Accidents de travail et maladies professionnelles

• Electrique : Electrocution

• Thermique : brûlures

• Mécanique : projection et fouettement des flexibles,

• Mécanique : écrasement des membres

• Autres: Incendie, Explosion,

Effets sur la sécurité:

• Bruit

• Vibrations.

• Chaleur

• Etc.

Effets sur la santé

20

Les effets sur l’environnement

Les effets sur le matériel et sur l’entreprise

Les effets sur l’environnement :

• Explosion

• Fuite enflammée

• Projection d’accessoires sous l’effet de la pression

• Rejet de matières dangereuse ou polluante

Effets Majeurs

21

Les effets sur le matériel et sur l’entreprise:

• Détérioration de tout ou une partie de l’installation

• Détérioration des bâtiments

• Défaillances des machines dans l’usine

Effets sur le matériel

• Perte de la production

• Image de marque

• Climat social

Effets sur l’entreprise

22

une explosion d'un compresseur à

air. Le réservoir a traversé le mur

de bloc.

23

LES EXPLOSIONS DES RESERVOIRS LES EXPLOSIONS DES COMPRESSEURS

Accident dû à un compresseur à Dijon en mars 2005: Décès d ’un homme suite à l ’explosion d’une cuve de compresseur

Cause: Mise en vente de ce compresseur en mars 2005 sans essai préalable.--> inutilisé pendant plus d ’un an.

Mise en marche du compresseur à 2 reprises.

Explosion de la cuve lors de la 2ème tentative et blessure mortelle du propriétaire.

Objectifs:

Avoir un aperçu de l’état du parc des réservoirs d’air équipant les compresseurs installés chez les garagistes

90% des garagistes possèdent des équipements sous pression en situation irrégulière (retard de contrôles périodiques réglementaires).

Les 10 % restants possèdent un réservoir d’air comprimé datant de moins de 3 ans.

La réglementation relative aux équipements sous pression est méconnue.

Sur 965 réservoirs des compresseurs contrôlés

• la moitié n’avait subi aucune vérification en exploitation

• dont les trois quarts des réservoirs de plus de 10 ans.

En 2007, sur 965 réservoirs des

compresseurs contrôlés par les

DRIRE dans les garages,

27

COROSION DU RESERVOIR

L'accumulation d'eau dans le récipient a provoqué une

corrosion sévère et un amincissement du métal sur le fond

du réservoir

Points à vérifier lors de l’achat d’un compresseur neuf :

Sur le réservoir : présence du marquage CE suivi du numéro de l’organisme notifié qui a évalué la conformité du réservoir.

Présence de la notice d’instructions :

informations utiles pour la sécurité

règles de maintenance : purge régulière du réservoir, etc.

28

Inspection périodique par une personne compétente désignée par l’exploitant qui doit être apte à reconnaître les défauts susceptibles d’être rencontrés et à en apprécier la gravité.

Requalification périodique tous les 10 ans par un expert d’un organisme habilité(Bureau Véritas ,APAVE etc ).

Elle comprend notamment l’inspection du réservoir, son épreuve hydraulique et la vérification de son accessoire de sécurité (soupape).

29

30

le compresseur d’air:

• dans lequel on peut se retrouver avec une atmosphère explosible interne créée par des gouttelettes d’huile en suspension dans l’air.

le compresseur de gaz :

• (par exemple, d’hydrogène) dans lequel il peut y avoir une atmosphère explosible interne dans le cas d’une entrée d’air.

31

• deux cas pratiques industriels retenus par l’étude de l’INERIS :

Inflammations ou explosions internes dans le système sous pression:

la norme EN 1127-1 : Atmosphères explosives

Dans les réseaux sous pression des compresseurs d'air (ou gaz) et dans les enceintes reliées à ces réseaux,

des explosions peuvent se produire en raison de l'inflammation par compression des brouillards d'huile de

lubrification (ou gaz).

32

AIR/GAZ

Vapeur

Air et huile

PV = nRT

MILEU ATEX

CIRCUIT HP et HT

Méthode d'inflammation et d’explosion par compression

adiabatique des brouillards d'huile (ou gaz).

EXPLOSION DU VAPEUR

EXPLOSION

DU VAPEURENERGIE

33

Tem

pé

ratu

re [

°c]

200 °C-

250 °C-

140 °C-

Température de craquage du

l’huile synthétique

Température de craquage de

l’huile minérale

300 °C-

Température du local

Variation de la Température et de la Pression au cours de la

compression- Un compresseur à 3 étages

Pression[bar]200 bar36 bar6 bar

34

Tem

pé

ratu

re [

°c]

200 °C-

250 °C-

140 °C-

Température de craquage du

l’huile synthétique

Température de craquage de

l’huile minérale

300 °C-

Variation de la Température et de la Pression au cours de la

compression- Un compresseur à 3 étages

Pression[bar]200 bar36 bar6 bar

Température du production de CO et de CO2 dans l’air

Oxydation de l’huile

EXPLOSION DU VAPEUR

Refroidissement insuffisante

Les inflammations du brouillard d’huile

• sous l’effet de la température engendrée par la compression au niveau des étages de compression

La formation d’un dépôt d’huile de lubrification,

• puis son échauffement en aval du compresseur

Les erreurs de maintenance

• ou dégradation des installations permettant une fuite du mélange air + huile sous pression, donc création d’un aérosol et inflammation en cas de présence d’une source d’ignition (surface chaude, flamme, étincelle,…).

Les défaillances mécaniques

• à l’intérieur du compresseur entraînant un retour du mélange comprimé et donc chaud dans la chambre de compression, et dont la chaleur va à nouveau augmenter lors de la compression suivante.

35

Dans les accidents liés à la compression d’air que nous avons recensés, les origines données sont :

Inflammation du brouillard

d’huile

Dépôt d’huile

puis

échauffement

Fuite du mélange

Retour du mélange

La surchauffe des compresseurs,

• donc la création d’une surface chaude entraînant un risque d’inflammation d’un éventuel mélange inflammable présent dans l’environnement du compresseur (environnement ATEX).

Les ruptures de canalisations

• dues aux vibrations émises par les compresseurs, entraînant une fuite du mélange air + huile vers le milieu extérieur.

L’inflammation des résidus carbonés d’huile de lubrification

• qui se sont déposés dans les canalisations ou au niveau des déshuileurs, vannes de surpression, puis auto-enflammés sous l’effet de la température.

La propagation de l’incendie

• due à des fines pellicules d’huile présentes dans les canalisations, autour du compresseur, sur les murs, ...

36

Dans les accidents liés à la compression d’air que nous avons recensés, les origines données sont :

Inflammation

du mélange

Fuite du

mélangeInflammation

du résidus

Fines particules

Dans le cas de compression d’air, utiliser de préférence des systèmes de compression dits « secs »,

c’est à dire sans huile de lubrification ;

Dans le cas de compresseurs lubrifiés, privilégier les huiles haut de gamme à température d’inflammation

élevée , et utiliser des systèmes de filtration de l’huile adaptés en sortie de compresseur. Ex : Filtres,

décanteurs, vannes de purge, … .

37

• Sec

• lubrifiésle système de compression :

Eliminer toute source potentielle d’inflammation à l’intérieur du compresseur

étincelles, chocs entre deux pièces métalliques, surfaces chaudes, électricité

statique, équipement électrique;

Relier à la terre les canalisations et réservoirs pour empêcher l’accumulation

d’électricité statique ;

38

• Electriques

• MécaniquesLes sources d’inflammation

Nécessité d’effectuer un classement en zones à risques des installations de

compression ;

Isoler les systèmes de compression du reste de l’entreprise et limiter le

personnel y ayant accès ;

Veiller à la bonne ventilation du bâtiment abritant les compresseurs de

gaz inflammable. Mettre en place des dispositifs de détection d’incendie, fumées

et fuite de gaz ;

39

• Isolation

• Moyens de prévention

• Ventilation

Le local technique des compresseurs

Réaliser un système de surveillance des températures, des vibrations, du courant absorbé, et des débits du système afin de détecter au plus vite une anomalie dans le

système.

Inspecter régulièrement et nettoyer minutieusement au moins une fois par an

l’ensemble de l’installation de compression, de transport, et de stockage du/des gaz (filtre,

valves, niveaux d’huile et réfrigérant, canalisations, compresseur, clapets, segments,

joints, pistons, serrage des vis,…).

Faire remplacer ou réparer les pièces usagées dès les premiers signes de fatigue et en respectant les préconisations constructeur.

40

• Surveillance

• MaintenanceUn système de surveillance et

maintenance et efficace :

41

le Contrôle Réglementaire

• Décret n°75-503 du 28 juillet 1975 :

• Réglementation des mesures de protection des travailleurs dans les établissements qui mettent en œuvre des courants électriques Installations électriques 2 fois /an

• Décret du 12 juillet 1956 :

• Réglementation pour les appareils à pression de gaz.

• Arrêté du ministre des travaux publics du 14 décembre 1956 :

• Relatif aux appareils à pression de gaz (appareils de production, d’emmagasinage ou de mise en œuvre de gaz comprimées, liquéfiées ou dissouts.

Appareils à pression de gaz 1fois/an

• Loi n°2009 – 11 du 02 mars 2009

• Promulgation du code de la sécurité et de la prévention des risques d’incendie, d’explosion et de panique dans les bâtiments.Matériel de lutte contre les incendies 1fois/an

43

44

45

Fourreaux tissés

Gaines Stop – Jet

Flexibles sécurisés

Cablette anti fouet

49

50

Pièges à condensation: aider à fournir l'définitif

solution aux problèmes de la

la fiabilité et le niveau de bruit de

condensation sous pression.

amortissement des vibrations

montures, sans avoir besoin de

fondations. Cela rend plus simple,

Installation moins cher. la nouvelle

supports anti-vibrations réduisent

la transmission des vibrations à l'

sol au minimum.

55

Adapter une approche globale de prévention des risques des

compresseurs :

Aspects Matériels

Aspects humains

Aspects organisationnels

Le respect de la réglementation et des règles de l’art

AUTEUR:

SOLTANI CHOKRI : svp envoyer moi vos remarques sur l’email :

soltanitn2001@yahoo.fr

56

AUTEUR:

SOLTANI CHOKRI : svp envoyer moi vos

remarques sur l’email :

soltanitn2001@yahoo.fr

57