Qu’est-ce qu’une zone ATEX ? Définition, réglementation et matériel électrique adapté
Dans certains environnements industriels, la présence de gaz ou de poussières inflammables crée un risque d’explosion. Ces zones sont dites ATEX. Que signifie ce terme, et quels équipements électriques y sont autorisés ? Voici l’essentiel à retenir.
Sommaire
1. Que signifie l'acronyme ATEX ?
Dans "zone ATEX" l'acronyme ATEX signifie ATmosphères EXplosibles. Il désigne l’ensemble des dispositions européennes qui encadrent les installations, équipements et conditions de travail dans des environnements où un mélange air-substance inflammable (gaz, vapeurs, poussières) peut provoquer une explosion.
Le marquage ATEX est reconnaissable par un symbole réglementaire facilement identifiable. Voici à quoi ressemble ce pictogramme ATEX : "⬢ Ex"
- L'hexagone (⬢) jaune à bord noir est le cadre standard du pictogramme.
- Le "Ex" au centre signifie "explosible".
Ce marquage figure sur tous les appareils ou produits conformes à la directive ATEX 2014/34/UE et autorisés à être utilisés en zones dangereuses (zones ATEX).
Il est souvent accompagné d’un code plus détaillé indiquant la zone, le type de protection, la catégorie d’équipement, et les conditions de température ou de gaz/poussières.
D’où vient le terme ATEX ?
Ce terme regroupe deux directives européennes complémentaires :
- ATEX 2014/34/UE (ex-ATEX 95) :
Elle concerne les équipements et systèmes de protection destinés à être utilisés en atmosphère explosive. Elle s’adresse aux fabricants de matériel ATEX (lampes, interrupteurs, moteurs, etc.). - ATEX 1999/92/CE (ex-ATEX 137) :
Elle s’adresse aux employeurs. Cette directive fixe les obligations en matière de sécurité des travailleurs dans les zones à risque d’explosion (classement des zones, mesures de prévention, choix du matériel, formation...).
2. Qu’est-ce qu’une zone ATEX ?
Une zone ATEX est un espace dans lequel il existe un risque d’explosion lié à la présence de gaz, de vapeurs, de brouillards ou de poussières inflammables. Ces substances, mélangées à l’air, peuvent former une atmosphère explosive lorsqu’elles sont confinées dans certaines conditions.
Ces zones sont définies et classées selon la fréquence et la durée pendant lesquelles une atmosphère explosive est susceptible d’être présente. Le classement est à la charge de l’exploitant du site, dans le cadre d’une évaluation des risques.
Deux types d’atmosphères explosives existent :
- Gaz, vapeurs, brouillards inflammables que l'on peut par exemple retrouver dans les installations pétrochimiques, les stations-service, les cabines de peinture, etc.
- Poussières combustibles que l'on peut retrouver dans les silos, les meuneries, les usines de transformation de bois ou de sucre, etc.
Classement des zones ATEX
Les zones ATEX correspondent donc à des environnements classés selon le niveau de risque d’explosion, en lien avec la présence de gaz, de vapeurs ou de poussières inflammables. Cette classification permet de savoir quels types d’équipements peuvent y être installés, et sous quelles conditions.
Comme vu précédemment, il existe deux grands types d’atmosphères à risque : celles contenant des gaz ou vapeurs, et celles contenant des poussières combustibles. Chaque type a sa propre classification car les comportements en atmosphère explosive sont très différents selon la nature du produit combustible.
- Les gaz et vapeurs se mélangent à l’air de manière homogène et peuvent former des volumes explosibles dans tout l’espace, même à faibles concentrations. Ils peuvent aussi s’enflammer facilement au contact d’une source d’énergie minime.
- Les poussières ont un comportement plus complexe : elles doivent être en suspension dans l’air pour former une atmosphère explosible. Cela dépend du contexte (ventilation, agitation mécanique, dépôts…) donc le risque est moins systématique, mais peut être tout aussi dangereux.
C’est pourquoi la réglementation distingue les deux types d’atmosphères et prévoit des zones ATEX spécifiques pour chacune, avec des critères adaptés à leurs propriétés physiques et aux scénarios d’explosion possibles.
Ces zones spécifiques sont classées en fonction de deux critères principaux :
- La fréquence à laquelle une atmosphère explosive est susceptible d’être présente.
- La durée pendant laquelle cette atmosphère peut persister.
La logique est simple : plus une atmosphère explosive est présente souvent ou longtemps, plus la zone est considérée à risque, et donc plus les exigences en matière de matériel sont strictes.
Pour les gaz, vapeurs ou brouillards:
la zone la plus dangereuse est la Zone 0, où le risque est permanent ou quasi permanent. Vient ensuite la Zone 1, où le risque est fréquent lors du fonctionnement normal, puis la Zone 2, où le risque est rare et généralement lié à une situation anormale.
Pour les poussières combustibles, le classement est similaire :
la Zone 20 correspond à une présence continue ou régulière de poussières en suspension, ce qui représente le niveau de risque le plus élevé. La Zone 21 désigne une présence occasionnelle, et la Zone 22 une présence rare ou de courte durée.
Ainsi, plus le numéro de zone est bas, plus le risque d’explosion est élevé, et plus les mesures de prévention et les contraintes techniques sont strictes.
Voici un tableau qui résume le niveau de risque par zone ATEX et type d'atmosphère :
| Type d’atmosphère | Zone ATEX | Présence du risque |
|---|---|---|
| Gaz, vapeurs, brouillards | Zone 0 | En permanence ou pendant de longues périodes |
| Zone 1 | Occasionnellement | |
| Zone 2 | Rarement ou brièvement à cause d'un dysfonctionnement | |
| Poussières combustibles | Zone 20 | En permanence ou pendant de longues périodes |
| Zone 21 | Occasionnellement | |
| Zone 22 | Rarement ou brièvement à cause d'un dysfonctionnement |
Quelles sont les contraintes techniques selon la zone ATEX ?
Les contraintes techniques varient en fonction du niveau de risque lié à chaque zone, avec des exigences de sécurité plus strictes dans les zones ATEX où l’atmosphère explosive est présente plus fréquemment ou durablement.
Pour la Zone 0 (gaz) ou Zone 20 (poussières), où le risque est permanent ou quasi permanent, les équipements doivent être conçus pour fonctionner sans produire aucune source d’inflammation, même en cas de défaillance. Cela signifie utiliser du matériel certifié pour des niveaux de sécurité très élevés, comme des enceintes étanches, des systèmes antidéflagrants, ou des dispositifs à sécurité intrinsèque.
Dans la Zone 1 (gaz) ou Zone 21 (poussières), le risque est fréquent mais pas constant. Les équipements doivent garantir un très haut niveau de sécurité en fonctionnement normal et être capables de résister à certains défauts sans provoquer d’explosion. Les matériels certifiés peuvent être un peu moins contraignants que pour la Zone 0, mais restent soumis à des normes rigoureuses.
Pour la Zone 2 (gaz) ou Zone 22 (poussières), le risque est faible, généralement ponctuel ou accidentel. Les équipements installés peuvent être moins sophistiqués, mais ils doivent tout de même éviter toute étincelle ou surchauffe pouvant déclencher une explosion.
3. Quel matériel électrique utiliser en zone ATEX ?
En zone ATEX, le matériel électrique doit être spécifiquement conçu, testé et certifié pour ne pas devenir une source d’inflammation dans une atmosphère explosive. Tous ces équipements doivent porter le marquage ATEX (symbole ⬢Ex), accompagné d’un code indiquant leur type de protection, leur catégorie et la zone à laquelle ils sont destinés.
L’installation elle-même doit aussi respecter les prescriptions ATEX (choix des câbles, mise à la terre, boîtiers adaptés, etc.).
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4. Comment définir la catégorie d'un appareil ATEX ?
Pour installer du matériel électrique dans une zone ATEX, il ne suffit pas de connaître l’environnement : il faut aussi choisir un appareil adapté à la catégorie de risque définie par la réglementation. Cette catégorie détermine le niveau de protection de l’équipement en fonction de la probabilité de présence d’une atmosphère explosive.
La catégorie de l’appareil doit toujours être vérifiée avant l’installation, en comparant son marquage avec la zone ATEX défini dans le site. C’est ce qui permet de garantir une installation conforme et sécurisée.
Chaque appareil certifié ATEX porte un marquage du type II 2G ou II 3D. Voici ce que cela signifie :
- II : le matériel est prévu pour une installation en surface (hors mines).
- Le chiffre (1, 2 ou 3) indique le niveau de protection :
- 1 : risque permanent (zones 0 ou 20).
- 2 : risque occasionnel (zones 1 ou 21).
- 3 : risque rare ou bref (zones 2 ou 22).
- La lettre précise le type d’atmosphère :
- G pour gaz, vapeurs ou brouillards.
- D pour poussières.
Le zonage ATEX définit dans quel type de zone un appareil peut être installé. Voici les correspondances :
| Zone ATEX | Type de risque | Catégorie requise | Exemple de marquage |
|---|---|---|---|
| Zone 0 | Gaz en continu | Catégorie 1G | II 1 G |
| Zone 1 | Gaz présent parfois | Catégorie 2G | II 2 G |
| Zone 2 | Gaz rare | Catégorie 3G | II 3 G |
| Zone 20 | Poussières en continu | Catégorie 1D | II 1 D |
| Zone 21 | Poussières parfois | Catégorie 2D | II 2 D |
| Zone 22 | Poussières rare | Catégorie 3D | II 3 D |
Exemples :
- Un luminaire ATEX installé en zone 1 devra être de catégorie 2G.
- Un presse-étoupe destiné à une zone 22 devra être au minimum de catégorie 3D.
- Un interrupteur de catégorie 2D peut être utilisé en zone 21 et en zone 22, car il couvre un niveau de risque supérieur.
5. Comment décoder un marquage ATEX ? Exemple facile à retenir
Prenons l’exemple du presse-étoupe ATEX en PA noir certifié pour une utilisation en zone ATEX, et que l’on retrouve dans de nombreuses installations industrielles.
Ce presse-étoupe est certifié ATEX (Ex) à la fois pour une utilisation en zone gaz (2G) avec une protection spécifique, et en zone poussières (2D) avec une autre protection adaptée.
Voici comment lire et comprendre le premier marquage : II 2G - Ex e IIC Gb
| Marquage | Définition | Signification |
|---|---|---|
| ATEX No. PTB 14 ATEX 1015 X | Numéro de certificat | Certificat délivré par l’organisme notifié PTB (Allemagne) en 2014. Le X indique la présence de conditions particulières d’utilisation à respecter. |
| II | Groupe II | Matériel destiné aux zones de surface (hors mines). |
| 2G | Catégorie 2G | Utilisable en zone gaz 1 (atmosphère explosive présente de façon occasionnelle). |
| Ex e | Type de protection | Sécurité augmentée : prévention des arcs, étincelles et surchauffes internes. |
| II C | Groupe de gaz | Convient aux gaz les plus explosifs, comme l’hydrogène et l’acétylène. |
| Gb | Niveau de protection | Niveau de sécurité élevé pour zone gaz. |
Voici comment lire et comprendre le second marquage : II 2D - Ex tb IIIC Db
| Marquage | Définition | Signification |
|---|---|---|
| ATEX No. PTB 14 ATEX 1015 X | Numéro de certificat | Certificat délivré par l’organisme notifié PTB (Allemagne) en 2014. Le X indique la présence de conditions particulières d’utilisation à respecter. |
| II | Groupe II | Matériel destiné aux zones de surface. |
| 2D | Catégorie 2D | Utilisable en zone poussières 21 (présence occasionnelle de poussières combustibles). |
| Ex tb | Type de protection | Enveloppe étanche empêchant l’entrée de poussières explosives. |
| III C | Groupe de poussières | Convient aux poussières conductrices, par exemple métalliques ou à base de carbone. |
| Db | Niveau de protection | Niveau de sécurité élevé pour zone poussières. |
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