On entend par
détection
de gaz, la détection de la présence de gaz pouvant
présenter un danger, dans une atmosphère ne devant normalement pas en
contenir.
Ceci inclut les substances toxiques, et/ou inflammables pouvant
présenter un danger pour pour les exploitants ou pour le voisinage. Un
autre danger guette les exploitants d'installations de procédé, c'est
le défaut d'oxygène dans les capacités; une simple détection de la
présence d'oxygène est insuffisante; il faut s'assurer que la teneur en
oxygène est suffisante pour permettre la vie; on emploiera le terme
d'analyseur d'oxygène pour désigner ces appareils.
Les détecteurs de gaz sont destinés à alerter qu'une perte
confinement de substance dangereuse se produit. Comparés aux liquides,
les gaz ont la particularité de pouvoir occuper un volume considérable
et de se déplacer librement sur de grandes distances, alors que les
liquides peuvent être aisément confinés dans une cuvette.
Les détecteurs de gaz seront utiles:
- aux abords d'une source d'émission potentielle (appareil
alimenté, capacité de stockage, poste de chargement ou de déchargement,
prise d'échantillon, ...)
- aux abords d'un équipement pouvant aggraver le danger
(source d'ignition d'un nuage de gaz inflammable, ...)
Les détecteurs de gaz devront générer une alarme exploitable; les
détecteurs étant souvent dispersés dans une installation, l'exploitant
devra être capable de rapidement savoir de quel lieu provient l'alarme.
Les détecteur pourront déclencher automatiquement une action visant à
prévenir l'agravation de l'évènement (isolement d'équipements,
déclenchement d'un rideau d'eau, ...); dans ce cas des déclenchements
intempestifs à tord sont à redouter.
Détection de gaz combustible
Critères d'explosivité
Soumis
à une source d'inflammation,
un
mélange d'air et de
gaz combustible
peut produire une explosion dans une plage de
concentration
comprise entre sa Limite Inférieure d'Explosivité (LIE) et sa Limite
Supérieure d'Explosivité (LSE). A l'extérieur de cette plage, le
mélange gaz/air est soit trop pauvre soit trop
riche
pour s'enflammer.
Les sources
d'inflammation peuvent être une
flamme,
une étincelle ou la chaleur.
En général, plus le nombre d'atomes
d'oxygène nécessaire à la combustion du gaz est élevé, plus la LIE est
faible. Des tables de valeur de la LIE et de la LSE sont attachées aux
documents normatifs tels que l'EN 50054 (annexe) ou des Recommended
Practice tels que l'ISA-RP12.13. Ces tables ne constituent
pas
elles-même des normes mais
seulement
des données généralement
acceptées.
Certains pays (Allemagne, Europe du Nord) recommandent des
valeurs plus basses pour la LIE et plus élevées pour la LSE.
Les seuils de détections sont exprimés en « % LIE » du gaz ou du
mélange de gaz et non « % volume
gaz/volume air » ce qui signifie que 50 % de la LIE du méthane ne
représentent pas la même concentration de gaz que 50 % de la LIE du
butane.
Equivalence des termes français et anglais :
• LIE = LEL : Lower Explosive Limit ou LFL : Lower Flamable
Limit
• LSE = UEL : Upper Explosive Limit ou UFL : Upper Flamable
Limit
Les détecteurs de gaz combustibles
Les
différents principes de
détection
utilisés pour la détection
des gaz
combustibles à des fins de
prévention des
risques d'explosion sont :
• la détection catalytique,
• la détection par conductivité thermique (catharomètrique),
• la détection par semi-conducteur,
• la détection ponctuelle infrarouge,
• la détection par barrière infrarouge.
Les
principes les plus courants
sont la détection catalytique
et la
détection infrarouge.
| Techniques de détection
|
Gaz ou vapeurs combustibles indétectables
|
Gaz ou vapeurs combustibles couramment détectés
|
| Catalytique |
Composés
organochlorés
ATTENTION: phénomène d'inhibition
très probable
|
Hydrocarbures,
alcools, cétones,
éthers,
esters, ammoniac, amines
|
| Catharométrique |
Butane,
propane, acétylène,
éthylène
|
Hydrogène,
méthane,
organochlorés
|
| Semi-conducteur |
|
Tous |
| Infrarouge |
Hydrogène |
Hydrocarbures,
alcools, cétones,
éthers,
esters, ammoniac, amines
|
| Electrochimique |
Alcanes légers |
Hydrogène, éthylène |
Détection de gaz toxique
Limites usuelles d'exposition aux gaz toxiques
Valeur limite d'exposition (VLE)
Maintenant
nommée Valeur Limite d'Exposition Professionelle Court Terme (VLEP CT)
dans la règlementation française. C'est une concentration du produit
considéré en ppm.
C'est la concentration à ne pas dépasser pour un temps d'exposition de
15 mn.
Elle vise à prévenir un risque d'intoxication aiguë dûe à un pic d'exposition.
Valeur moyenne d'exposition (VME)
Maintenant nommée Valeur Limite d'Exposition Professionelle sur 8 heurs (VLEP 8h) dans la règlementation française.
C'est la concentration moyenne maximum auquel
une personne peut être exposée pendant un poste de travail quotidien (8
heures).
Elle
vise à prévenir les effets différés d'une exposition prolongée à un
polluant. Elle peut être momentanément dépassée, sans excéder la VLE.
Sources de données
En
europe les valeurs limites d'exposition sont fixées par un comité
d'experts (Scientific Committee on Occupational Exposure Limits
ou SCOEL) et publiées sous forme de directives.
Aux Etats Unis c'est l'OSHA (Occupational Safety and Health Administration) qui fixe et publie des valeurs règlementaires.
Que
ce soit en Europe ou aux Etats Unis, les valeurs limites sont fixées
sur la base de travaux scientifiques internationaux. C'est pourquoi on
retrouve souvent les mêmes valeurs dans les différentes
règlementations. Si une substance particulière n'a pas fait l'objet
d'une publication dans la règlementation française ou européenne, il
est admis d'adopter les valeurs publiées dans la règlementation
américaine si elles existent.
Technologies de détecteurs de gaz toxique
| Technologies de détecteurs de gaz toxiques | Domaine d'utilisation | Limitations |
|---|
| Capteurs électrochimiques | spécifique à un gaz | |
| Semi conducteur | | non spécifique à un gaz
sensible à l'empoisonnement et à l'humidité |
| Catharomètre | ppm à 100% | non spécifique à un gaz
ne permet pas la détection de gaz dont la conductivité thermique est proche de celle de l'air |
| Papier réactif | spécifique à un gaz ou une famille de gaz | équipement mécanique à maintenir |
