Classification des zones dangereuses et opérations de laboratoire

Ces directives sont émises par le Health and Safety Executive. Suivre les conseils n'est pas obligatoire et vous êtes libre de prendre d'autres mesures. Mais si vous suivez les conseils, vous en ferez normalement assez pour vous conformer à la loi. Les inspecteurs de la santé et de la sécurité cherchent à garantir le respect de la loi et peuvent se référer à ces directives comme illustrant les bonnes pratiques.

La classification des zones dangereuses est une technique permettant d'évaluer la probabilité de formation d'une atmosphère inflammable et sa durée probable. C'est depuis longtemps une technique largement utilisée dans l'industrie chimique, comme une étape pour décider si les équipements électriques et autres ont besoin de dispositifs de protection spéciaux afin d'éviter qu'ils ne provoquent un incendie ou une explosion. Le Règlement de 2002 sur les substances dangereuses et les atmosphères explosives exige une évaluation des risques d'incendie et d'explosion sur un éventail beaucoup plus large de lieux de travail, y compris des laboratoires de toutes sortes. Plus précisément, ils obligent les employeurs à classer les zones où des atmosphères explosives peuvent se former, en utilisant les principes de classification des zones dangereuses. Aucun seuil inférieur pour les quantités de matériaux ou le risque pour cela n'est donné. Au lieu de cela, l'obligation de désigner une zone dangereuse concerne les endroits où des précautions particulières sont nécessaires pour protéger la santé et la sécurité des employés. Les "précautions spéciales" sont considérées comme des caractéristiques de conception des équipements électriques et autres qui les empêchent de créer une source d'inflammation.

Dans de nombreux cas, il existe des risques pour la santé associés à l'exposition aux gaz et aux vapeurs, et les travaux de laboratoire seront conçus pour minimiser les rejets et contrôler les concentrations dans l'air que les gens respirent. Les concentrations nécessaires pour contrôler le risque pour la santé sont bien inférieures aux niveaux auxquels une atmosphère explosive peut se former, de sorte que les précautions conçues pour protéger la santé des travailleurs de laboratoire peuvent également aider à éviter la nécessité de désigner des zones zonées. Néanmoins, des zones très localisées avec une atmosphère explosive existeront souvent, et pour empêcher une inflammation suivie d'un incendie ou d'une explosion, les risques doivent être compris et des contrôles appropriés adoptés.

Le Règlement définit 3 zones qui peuvent exister dans une zone dangereuse :

Pour la plupart des opérations de laboratoire, il n'y a pas de tradition de classification des zones dangereuses ou d'utilisation d'équipements protégés contre l'inflammation, et les risques sont généralement contrôlés par d'autres moyens. Néanmoins, des incendies et des explosions occasionnelles se produisent, et de nombreux principes utilisés sur des opérations à plus grande échelle pour contrôler les risques sont pertinents, même si les solutions sont différentes. Le but de ce document est d'aider les responsables des laboratoires à réaliser l'évaluation des risques exigée par la DSEAR, et d'identifier les circonstances dans lesquelles les contrôles pour prévenir la formation d'atmosphères explosives doivent être améliorés, ou la zone doit être classée.

Lorsqu'une zone est classée, DSEAR exige que les équipements électriques et non électriques répondent à des normes spécifiques. Il est utile d'analyser systématiquement les risques lors de l'examen de l'adéquation de l'équipement et des systèmes de travail existants.

La classification par zone analyse les sources de rejet de gaz et de vapeur, en examinant celles qui surviennent en fonctionnement normal (sources primaires) et celles qui ne surviennent qu'à la suite d'une défaillance prévisible de l'équipement ou d'une erreur de l'opérateur (sources secondaires). De toute évidence, tous les risques de laboratoire ne seront pas couverts par une telle analyse, mais elle devrait faire partie de toute évaluation globale des risques. L'objectif doit toujours être de minimiser les rejets dans l'atmosphère générale du laboratoire.

À l'échelle du laboratoire, une source primaire peut être la vapeur libérée lorsqu'un solvant volatil est versé d'un récipient à un autre, tandis que quelqu'un qui fait tomber le récipient du banc au sol crée une source secondaire. Les sources primaires doivent normalement être si petites qu'elles peuvent facilement être contrôlées par une ventilation adéquate, et l'étendue de toute atmosphère explosive est négligeable.

Strictement, la classification des zones ne tient pas compte des conséquences d'un rejet, qu'il s'agisse d'un incendie ou d'une explosion, mais la sélection des précautions nécessaires doit tenir compte du facteur de conséquence et cette approche est reconnue dans DSEAR. Si les précautions déjà utilisées sont adéquates pour prévenir les risques d'incendie et d'explosion pour les travailleurs de laboratoire, alors il n'y a pas besoin de zonage et des "précautions spéciales" en termes de risque d'inflammation de l'équipement ne seront pas nécessaires.

Pour les travaux de laboratoire, il est utile de considérer séparément les rejets qui se produisent soudainement, mais pour lesquels la quantité de rejet maximale peut être spécifiée, par exemple la rupture d'un flacon en verre ; et ceux où la libération une fois commencée se poursuivra jusqu'à ce qu'une mesure corrective soit prise pour arrêter la libération, par exemple la fermeture d'une vanne suite à la défaillance d'un tuyau en plastique ou en caoutchouc d'une bouteille de gaz ou d'une alimentation secteur.

La volatilité du produit est également un facteur important, mais cela doit être considéré dans le contexte de la température à laquelle il sera utilisé. Donc, si vous versez un solvant d'un récipient ouvert à un autre à une température inférieure à son point d'éclair, il ne devrait pas y avoir de zone dangereuse, car trop peu de vapeur est présente. Si vous distillez ensuite le même solvant et que le refroidissement du condenseur échoue, de la vapeur sera libérée et le risque est beaucoup plus grand. Par conséquent, les commentaires sur les liquides inflammables s'appliquent chaque fois qu'ils sont utilisés ou stockés au-dessus de leur point d'éclair.

Le degré de supervision de tout processus continu doit être pris en compte. Quelqu'un serait-il constamment disponible pour intervenir en cas de défaillance du débit d'eau de refroidissement, de fissuration d'un ballon ou de débordement d'un processus ? Serait-il possible d'isoler rapidement tous les équipements électriques d'un endroit sûr ? Désactiver les interrupteurs qui se trouvent à proximité immédiate d'un déclencheur peut créer l'étincelle que nous devons éviter. La familiarité avec une opération répétée à plusieurs reprises ne doit pas être la base pour laisser l'équipement sans surveillance, si un problème simple peut créer un risque pour les autres.

La formation est également pertinente pour évaluer le risque. Les étudiants et les autres jeunes n'ont peut-être pas l'expérience du travail en laboratoire que possède le personnel expérimenté, mais ils peuvent et doivent recevoir une formation sur les mesures à prendre pour prévenir les problèmes prévisibles, comme les petits déversements, et sur les mesures nécessaires en cas de problèmes simples. surgir.

La plupart des laboratoires disposent d'une bonne ventilation générale, mais celle-ci n'est pas principalement destinée à limiter l'étendue des atmosphères explosives susceptibles de se former. Une extraction plus localisée est nécessaire pour cela.

Si l'on considère d'abord les opérations avec des liquides inflammables, à la plus petite échelle d'opérations, les conséquences d'un déversement pourraient bien être insignifiantes. Des quantités allant jusqu'à environ 50 ml peuvent être épongées ou parfois rincées, et si elles s'enflamment, tant que le feu ne se propage pas rapidement, elles peuvent très bien brûler avant que quiconque ne soit en danger, ou avant qu'un travailleur de laboratoire puisse prendre des mesures pour éteindre un feu. Si telles sont les conclusions d'une évaluation des risques, un zonage formel est clairement inapproprié, bien qu'il puisse être approprié d'éviter l'utilisation de flammes nues et d'autres sources d'inflammation puissantes ou constantes dans le voisinage immédiat. Lorsque l'évaporation d'un solvant est intentionnellement prévue, par exemple à partir d'une surface revêtue, l'opération peut devoir être effectuée dans une hotte aspirante. Dans ces cas, si les risques pour la santé au titre du COSHH sont correctement contrôlés, il se peut qu'il ne soit pas nécessaire de prendre des précautions supplémentaires pour contrôler le risque d'incendie et d'explosion.

On s'attend à ce que la plupart des travaux des étudiants ou des élèves dans les écoles soient à cette échelle.

Lorsque les quantités sont plus importantes mais toujours manipulées sur banc ouvert, par exemple jusqu'à 2,5 litres, dans une bouteille Winchester, les risques sont plus importants. L'étendue réelle d'une atmosphère inflammable à la suite d'un déversement pourrait bien être un rayon allant jusqu'à un mètre, mais seulement une très petite hauteur au-dessus du niveau du liquide. Toute inflammation d'une nappe en expansion produira un incendie qui s'étendra rapidement à toute la zone du déversement et pourrait présenter un risque pour le personnel du laboratoire. Des dangers particuliers surviennent si le déversement pénètre dans les égouts, car une atmosphère explosive pourrait alors se former dans un espace clos.

Le chauffage direct par des becs Bunsen et d'autres sources d'inflammation continues évidentes doit être évité, mais le plus grand risque provient probablement de l'équipement électrique utilisé dans le cadre de l'opération. Une grande partie de cela ne peut être évitée et peut ne pas être disponible sous une forme protégée contre l'inflammation, par exemple des plaques chauffantes, des chauffe-ballons, des contrôleurs d'agitateur.

Les précautions sont susceptibles d'inclure : de bonnes techniques de manipulation pour minimiser les déversements, des seuils ou d'autres méthodes de rétention de liquide pour minimiser la propagation du liquide, un support approprié pour l'équipement en verre, le placement de l'équipement électrique là où il ne sera pas éclaboussé à la suite d'un déversement dans la mesure du possible, et une surveillance constante par du personnel qualifié, afin que les équipements électriques puissent être rapidement isolés, que d'autres soient avertis de tout danger et, si cela est possible en toute sécurité, les premiers soins de lutte contre l'incendie ont commencé. Plus important encore, le risque qu'un incendie consécutif à un déversement implique rapidement d'autres contenants de liquides inflammables ou d'autres produits chimiques dangereux doit être pris en compte. Toutes les améliorations nécessaires aux dispositions de stockage de ces produits chimiques devraient alors être mises en œuvre. Lorsque ces précautions et des précautions similaires ont été adoptées, l'évaluation des risques peut conclure qu'il n'est pas nécessaire de spécifier les zones dangereuses.

Certains types d'instruments utilisent de très petites flammes de gaz internes et pourraient en principe enflammer toute atmosphère explosive environnante, si par exemple il y avait un dégagement de vapeur d'une opération à proximité. De plus, une atmosphère explosive peut se former à partir d'une fuite dans la conduite de carburant vers la flamme ou, dans certains cas, à partir de liquides inflammables dans l'instrument. Une telle instrumentation nécessite une attention particulière dans l'évaluation des risques. Si la taille maximale de la fuite est très petite, tout rejet formera une atmosphère explosive d'étendue négligeable.

Certains travaux à cette échelle peuvent être effectués dans une hotte aspirante, ce qui permettra de fermer le châssis pour offrir une certaine protection en cas d'incendie. Le travail doit être aménagé de manière à ce que tout dégagement prévisible de gaz ou de vapeur soit rapidement dilué en dessous de la limite d'explosivité, par le flux d'air traversant l'armoire. Des précautions peuvent encore être nécessaires pour réduire le risque d'incendie, telles que des seuils de retenue en bordure avant et des conduits d'extraction exempts de résidus inflammables. En particulier, les sorbonnes ne doivent pas être utilisées comme installations de stockage de produits chimiques toxiques ou inflammables lorsqu'elles sont également utilisées pour des travaux expérimentaux. Une défaillance rapide des bouteilles stockées dans un petit incendie pourrait produire suffisamment de vapeur pour empêcher le ventilateur d'extraction de diluer suffisamment les vapeurs.

Ceux-ci peuvent être manipulés soit sous pression, soit sous forme réfrigérée. Une petite fuite de liquide est susceptible de se vaporiser immédiatement, créant une taille substantielle de mélange gaz/air explosif. Les systèmes sous pression doivent être construits de manière robuste et des vérifications doivent être effectuées pour s'assurer qu'ils sont étanches. Lorsque des liquides sont manipulés sous forme réfrigérée, les risques de perte de refroidissement ou de perte d'isolation doivent être pris en compte. Une bonne ventilation autour de l'appareil sera toujours nécessaire, mais il peut également être nécessaire de désigner une zone 2. Cela dépendra de la prévisibilité d'un rejet de liquide, de la rapidité avec laquelle il pourrait être détecté et de la capacité de la ventilation à le disperser rapidement.

Des fuites qui continuent jusqu'à ce que des mesures correctives soient prises sont possibles à partir de certaines sources de gaz canalisé. Les conduites de gaz de ville à basse pression dans les locaux domestiques et similaires ne sont pas considérées comme donnant lieu à des zones dangereuses, bien que des explosions causées par des fuites de gaz dans des maisons privées se produisent de temps à autre. Le travail en laboratoire présente un plus large éventail de risques :

L'évaluation des risques doit prendre en compte : la ventilation fournie, sa fiabilité et la taille de la fuite qui pourrait être contrôlée de cette manière ; ce qui peut être fait pour minimiser le risque d'une fuite de gaz, et comment une telle fuite serait identifiée rapidement, afin que des mesures appropriées puissent être prises. Il convient de tenir particulièrement compte du risque en dehors des heures d'ouverture si la ventilation est arrêtée ou si les systèmes doivent être laissés sous pression.

De petites fuites peuvent très bien être dispersées en toute sécurité par une bonne ventilation, mais les conséquences d'un rejet qui s'accumule puis trouve une source d'inflammation sont susceptibles d'être graves.

Lorsque des vapeurs ou des gaz peuvent s'échapper dans un espace clos comme un four ou un réfrigérateur, la conséquence d'une inflammation est plus susceptible d'être une explosion qu'un incendie. Des réfrigérateurs ont explosé dans des laboratoires, où l'interrupteur d'éclairage ou le contact du thermostat s'est déclenché lors de l'ouverture ou de la fermeture. Ce risque peut être évité en achetant un appareil conçu à cet effet, avec tout équipement électrique produisant des étincelles isolé du contact avec l'atmosphère interne, plutôt qu'une désignation de l'intérieur de l'appareil en zone 1 ou 2. Dans le cas d'un four , il peut être possible de maintenir les éléments chauffants en dessous de la température d'inflammation de toute vapeur susceptible d'être utilisée, ou de fournir une ventilation adéquate pour empêcher l'accumulation de vapeurs, mais certains risques subsisteront à moins qu'un contrôle étroit ne soit maintenu sur les produits et les quantités qui peuvent être placé à l'intérieur.

Les travaux de laboratoire impliquant des équipements au-dessus d'une échelle de 2 litres et des usines à l'échelle pilote nécessitent une attention plus particulière. L'échelle pilote désigne un équipement d'une capacité de 50 à 100 litres ou plus.

Les risques particuliers proviennent de l'utilisation de tous les équipements en verre qui peuvent être fracturés par impact, choc thermique, surpression, technique d'assemblage et mauvaise manipulation avec des conteneurs ouverts, utilisation de tuyaux temporaires pour matières inflammables ou autres matières dangereuses.

L'approche peut-être la plus utile pour contrôler les risques d'inflammation consiste à limiter l'étendue de toute atmosphère inflammable formée à la suite d'un dégagement, par une combinaison de semi-enceinte et de ventilation forcée, puis à placer tous les équipements électriques à l'extérieur de l'enceinte, autant que possible. Cela peut permettre à une étude de zone dangereuse de conclure que toutes les zones sont d'étendue très petite ou même négligeable. Des sources de chaleur directes, comme un manteau électrique, peuvent néanmoins devoir être utilisées et pourraient être exposées à des vapeurs inflammables suite à une défaillance majeure d'un récipient en verre. Dans ce cas, l'évaluation des risques doit déterminer si le travailleur du laboratoire et les autres personnes à proximité peuvent s'échapper en toute sécurité, et comment empêcher tout incendie ultérieur de se propager et d'affecter d'autres personnes et installations.

Lorsque des liquides ou des gaz inflammables sont manipulés dans les laboratoires, il est toujours nécessaire de prendre en compte les sources d'inflammation dans toute évaluation des risques et de les contrôler étroitement, même s'il n'y a pas de zones dangereuses formellement désignées.

Que le travail soit effectué sur une paillasse ouverte, dans une sorbonne ou dans une installation dédiée à des travaux à plus grande échelle, une décision dans une évaluation des risques écrite de ne pas zoner le laboratoire doit justifier cette décision en se fondant sur le fait que tout incident sera d'une ampleur limitée et pourrait être contrôlé en toute sécurité et rapidement par les personnes présentes ; ou qu'ils pouvaient s'échapper très rapidement sans mettre en danger les autres dans le bâtiment. Un niveau élevé de contrôles du type décrit ci-dessus aidera à justifier cette évaluation.

Il existe des circonstances, en particulier à l'échelle pilote, où la classification des zones dangereuses et l'utilisation associée d'équipements protégés contre les explosions (Ex) doivent être adoptées. Dans tous les cas, la conception de l'installation doit viser à minimiser l'étendue de toute zone dangereuse si elle ne peut être complètement évitée.

Réglementations sur les substances dangereuses et les atmosphères explosives, ACOP et directives Livres HSE

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