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Mr. SOLTANI Chokri
Institut de Santé et de Sécurité au Travail
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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.
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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
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SOMMAIRE
Introduction
• Analyse fonctionnelle des compresseurs
• Classification des compresseurs
Accidentologie des compresseurs
• Risques généraux
• Risques majeurs
• Recommandations
Conclusion
• Pistes d’amélioration
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INTRODUCTION
Analyse fonctionnelle des compresseurs
Classification des compresseurs
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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
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LOI DE MARIOT:
P1V1=P2V2
ANALYSE FONCTIONNELLE DES COMPRESSEURS
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Air
Air
comprimé
PV = nRT
Refroidissement par
barbotage d’huile
LOI DE LA PRESSION:
P=F/S
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DYNAMIQUE
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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
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LES RISQUES GENERAUX
LES RISQUES MAJEURS
LES RECOMMANDATIONS
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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
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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
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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
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une explosion d'un compresseur à
air. Le réservoir a traversé le mur
de bloc.
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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,
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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.
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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).
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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.
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• 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).
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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
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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
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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.
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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, ...
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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, … .
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• 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 ;
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• 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 ;
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• 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.
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• Surveillance
• MaintenanceUn système de surveillance et
maintenance et efficace :
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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
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Fourreaux tissés
Gaines Stop – Jet
Flexibles sécurisés
Cablette anti fouet
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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.
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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
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AUTEUR:
SOLTANI CHOKRI : svp envoyer moi vos
remarques sur l’email :
soltanitn2001@yahoo.fr
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