Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
En explosimétrie et toxicométrie, les détecteurs de gaz sont utilisés en surveillance de l’atmosphère et non en contrôle continu. En effet, ils sont conçus pour, suite à une mesure, déclencher une alarme lorsque l’atmosphère devient explosive ou toxique. Cet article commence par définir les notions associées à ces appareils, notamment les seuils de danger. Il présente ensuite le principe de détection des explosimètres et toxicomètres, leurs caractéristiques et grandeurs d’influence, ainsi que leur critères de choix.
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Antoinette ACCORSI : Ingénieur de l’École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris - Expert Capteurs Gaz auprès des Organismes de Normalisation (UTE, CENELEC, CEI) - Ingénieur à l’INERIS (Institut National de l’Environnement Industriel et des Risques)
INTRODUCTION
Le présent article traite de l’utilisation des détecteurs de gaz pour l’explosimétrie et la toxicométrie. Dans ces domaines, le détecteur de gaz est un appareil fait pour donner une alarme lorsque l’atmosphère devient explosible (présence d’un gaz combustible) ou toxique (présence d’un gaz dangereux pour la santé, ou absence d’oxygène). Le détecteur de gaz combustible, combustible gas detector en anglais, est aussi appelé « explosimètre » en français.
Pour définir un seuil de danger avec précision, l’appareil doit réaliser une mesure : il mesure la concentration du gaz présent, ou la plupart du temps sa pression partielle. Ce type d’appareil est donc utilisé en surveillance de l’atmosphère, et non en contrôle de processus, ce qui le différencie des analyseurs qui sont plus précis et donc plus coûteux. Son usage est le plus souvent de nature industrielle ; des tentatives existent cependant pour le faire entrer dans les usages domestiques (détecteur de fuites de méthane).
L’utilisation des microprocesseurs permet d’élargir son domaine à l’hygiène industrielle et même au contrôle de pollution ; il devient possible de mémoriser les mesures, de calculer des moyennes dans le temps... Cependant ces mesures, bien souvent réglementaires, exigent des précisions ou des règles spécifiques de mesurage qui ne peuvent pas toujours être obtenues ou utilisées avec ce type d’appareil. Méthodes et spécifications sont en cours d’élaboration au niveau des Communautés européenne et internationale (travaux du CEN – Comité européen de normalisation – et de l’ISO – Organisation internationale de normalisation).
Il convient donc d’être prudent dans le choix de tels appareils pour des mesures autres que de simples indications de présence ou d’absence de gaz.
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Principes de détection1. Définitions
Nous allons définir les seuils de danger mesurés par les explosimètres, et ceux mesurés par les toximètres.
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La LIE, limite inférieure d’explosivité, est la concentration volumique de gaz au‐dessous de laquelle il n’y a pas assez de gaz combustible pour assurer la propagation de la combustion dans le mélange en phase gazeuse.
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La LSE, limite supérieure d’explosivité, est la concentration volumique de gaz au‐dessus de laquelle il n’y a pas assez d’oxygène pour assurer la propagation de la combustion du mélange en phase gazeuse.
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Une atmosphère est dite explosive lorsque le mélange gazeux contient des proportions de substances inflammables telles qu’une température excessive, des arcs ou des étincelles produisent son explosion (le danger existe réellement).
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Une atmosphère explosible est une atmosphère susceptible de devenir explosive (le danger existe à l’état possible) par augmentation de la quantité de combustible ou de comburant.
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La VLE, valeur limite d’exposition, est la valeur maximale respirable pendant 15 minutes par un individu, supportable sans provoquer de troubles intolérables, sans changement chronique ou irréversible des tissus, sans narcose, augmentation du danger d’accident, ni réduction des capacités de travail...
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La VME, valeur maximale d’exposition, est la valeur limite admise pour la moyenne dans le temps (8 h / jour, 40 h /semaine) des concentrations auxquelles le travailleur peut être effectivement exposé sans avoir de trouble, passager ou non.
LIE et LSE sont des valeurs expérimentales, sur lesquelles le consensus international n’est pas encore réalisé. Néanmoins, les normes européennes sur les détecteurs de gaz combustibles ont établi une liste de référence en attendant l’aboutissement des travaux internationaux.
VLE et VME sont des valeurs indicatives, souvent réglementaires (en France, fixées par les ministères). Elles peuvent donc être différentes d’un pays à l’autre ; elles ont tendance à diminuer au fur et à mesure de la connaissance des effets des gaz et vapeurs et de l’augmentation du degré de protection des travailleurs.
Exemplela LIE du monoxyde de carbone est 15 % v/v, sa LSE 75 % v/v ;...
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Définitions
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BOUTONNAT (M.) - La détection des atmosphères explosibles. - Protection Civile et Sécurité Industrielle, nov. 1973.
-
(2) - ACCORSI (A.) - Les capteurs de gaz, domaines d’application, axes de recherche. - Spectra 2000, vol. 15, no 121, p. 34-42, mai 1987.
-
(3) - ACCORSI (A.) - L’explosimètre depuis 15 ans. - Face au Risque, no 234, p. 31-34, juin-juil. 1987.
-
(4) - ROSE (G.), ACCORSI (A.) - Improving catalytic sensors performances by electronic techniques. - EUROSENSORS 5, San Sebastian 1992. Sensors and Actuators B, vol. 15-16 (1993).
-
(5) - JANATA (J.) - Principles of Chemical Sensors. - Plenum Press, Plenum Publishing Corporation, New York.
-
(6) - GOPEL (W.), HESSE (J.), ZEMEL (J.N.) - * - Sensors, A Comprehensive Survey, volume 1 : Fundamentals...
Normes françaises (NF), européennes (EN), anglaises (BS) et internationales (CEI)
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