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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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Critères de choix. Maintenance6. Normalisation. Certification et marque NF
6.1 Certification électrique
Lorsqu’un détecteur de gaz (combustible ou toxique) est à utiliser en atmosphère explosible, il est soumis aux règles générales de construction des appareils électriques fonctionnant en installations classées. Ces règles sont définies dans les normes EN 50014 à 50020 (Normalisation en ). Le LCIE (Laboratoire Central des Industries Électriques) et l’INERIS (Institut National de l’Environnement Industriel et des Risques) sont, en France, les deux seuls laboratoires agréés pour délivrer les certificats de conformité à ces normes.
Les modes de protection utilisés dans les détecteurs de gaz sont la sécurité intrinsèque « i » (norme EN 50020 - NF C 23-520), qui supprime la source d’inflammation, et l’enveloppe antidéflagrante « d » (norme EN 50018 - NF C 23-518).
La faible consommation électrique et le fonctionnement à température ambiante permettent aux détecteurs électrochimiques d’être de sécurité intrinsèque. Par contre, les explosimètres ont une tête de mesure antidéflagrante, la température du capteur étant élevée, ainsi que l’énergie qu’il consomme.
un marquage EExIICT6 signifie que l’appareil est de sécurité intrinsèque (EEx), groupe II (lieux autres que les mines grisouteuses), utilisable pour les gaz de classe C (à base d’hydrogène) et que la température maximale de surface des composants est de 85 oC.
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Remarque : un degré de protection IP xx concerne l’étanchéité à l’eau et non au gaz ; il est donc insuffisant pour assurer la sécurité en atmosphère explosible.
6.2 Métrologie
Autant la certification électrique est obligatoire, autant la conformité aux normes métrologiques n’est pour l’instant pas exigée, du moins en France. Un appareil dit « agréé » n’a pas nécessairement des performances métrologiques suffisantes pour assurer la sécurité, le terme « agréé » faisant référence à...
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Normalisation. Certification et marque NF
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.
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(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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