Dimensionnement des chaînes de mise à la terre et d'équipotentialité pour transferts de solvants en zones ATEX

Pourquoi dimensionner la mise à la terre en ATEX

Un risque électrostatique intrinsèque au transfert

Les opérations de dépotage et de transfert de solvants (IBC/GRV, fûts, citernes, cuves, skids) génèrent des charges électrostatiques par écoulement, agitation, cisaillement et frottements internes du liquide, en particulier dans les flexibles. En présence d'une atmosphère explosive (mélange air + gaz/vapeurs/brouillards inflammables), une décharge électrostatique (étincelle, décharge de brosse, décharge capacitive) peut constituer une source d'inflammation.

Objectif : une chaîne complète, vérifiable et durable

Cet article propose une approche de dimensionnement technique des liaisons d'équipotentialité et de mise à la terre dédiées aux transferts de solvants en zones ATEX : architecture de la chaîne, critères de résistance mesurables, choix des interfaces de contact, traitement des flexibles et sécurisation par les procédures.

Chez ERIB, ces sujets reviennent fréquemment lors des conceptions et mises en service de postes de transfert ATEX (chariots, pompes, flexibles, coffrets), notamment en cosmétique et environnements solvants.

Cadre réglementaire et normes utiles

Deux directives ATEX a ne pas confondre

En pratique, les exigences s'articulent autour de :

• La directive équipements 2014/34/UE (matériels et systèmes de protection destinés aux atmosphères explosibles).
• La directive lieux de travail 1999/92/CE, transposée en France dans le Code du travail (prévention des explosions, zonage, organisation).

Réglementation française (explosions au travail)

Le Code du travail encadre la prévention des explosions, notamment via la section dédiée (articles R4227-42 a R4227-54). La définition légale de l'atmosphère explosive et les obligations associées structurent l'analyse de risques et les exigences de prévention.

Référentiels techniques sur installations et électrostatique

Pour l'ingénierie et les bonnes pratiques, on s'appuie couramment sur :

• La série IEC 60079 pour l'environnement ATEX, par exemple IEC 60079-14 (conception, sélection et mise en oeuvre des installations électriques en atmosphères explosibles).
• Le guide électrostatique IEC TS 60079-32-1, qui fournit des recommandations pour maîtriser les risques d'inflammation et de choc liés à l'électricité statique.
• Des ressources institutionnelles françaises de prévention, par exemple la page INRS sur la prévention du risque lié a l'électricité statique.

Écarts terrain typiques sur les postes de transfert

Rappels : équipotentialité vs mise a la terre

La prévention du risque d'inflammation par électricité statique repose sur deux fonctions complémentaires :

• Équipotentialité : amener toutes les masses conductrices du poste (éléments mobiles et fixes) au même potentiel afin d'éviter toute différence de potentiel dangereuse.
• Mise à la terre : raccorder cette équipotentialité a une référence de terre (réseau PE/terre du site) pour limiter l'accumulation de charges.

Défauts concrets le plus souvent observés

• Point de contact non fiable : pince posée sur peinture, oxydation, inox passivé, vernis, ou sur une pièce mécaniquement flottante (capot, charnière). Résultat : résistance de contact instable.
• Continuité interrompue : flexible remplacé par un modèle non dissipatif, raccord isolant, joints et interfaces (ex. PTFE) créant une rupture, absence de pontage entre brides/éléments.
• Équipotentialité incomplète : chariot/pompe, contenant, tuyauteries fixes et cuve ne sont pas reliés entre eux. On « met a la terre » un seul sous-ensemble, laissant subsister des potentiels différents.
• Dimensionnement au jugé : câble trop long, absence de dispositif anti-arrachement, absence de cible de résistance et de méthode de mesure.
• Contrôle insuffisant : pas de vérification périodique, pas de check-list opérateur, pas de séquencement clair (liaison avant ouverture, avant raccordement, avant démarrage).

Méthode de dimensionnement des liaisons

Une fonction de sécurité a traiter par exigences

Une liaison équipotentielle efficace doit être traitée comme une fonction de sécurité : on définit une cible mesurable, on choisit des composants adaptés, on valide par des mesures en configuration réelle, puis on maintient la performance dans le temps.

1) Définir l'architecture de la chaîne

Cartographier toutes les masses conductrices susceptibles de se charger ou de présenter un potentiel différent :

• Contenant mobile : fût métallique, GRV/IBC avec cage métallique, citerne, camion.
• Équipements mobiles : chariot, pompe, coffret, moteur, châssis inox.
• Éléments de transfert : raccords, cannes, filtres, flexibles, bras de chargement.
• Réseau fixe : tuyauteries, cuve de réception, skid, charpentes et structures métalliques pertinentes.

Principe : créer une équipotentialité locale (poste) puis une liaison a la terre vers le PE/terre du site.

2) Définir des critères mesurables (résistance de liaison)

Au lieu de vérifier uniquement la présence d'un câble, fixer une exigence de résistance maximale de la chaîne entre l'objet (fût/IBC/chariot) et la barrette de terre du poste. En électrostatique, les courants sont faibles : la performance dépend surtout de la qualité des contacts et de la stabilité dans le temps (corrosion, encrassement, vibrations).

La mesure doit être réalisée dans la configuration d'exploitation (pince réellement serrée, câble déployé, point de connexion utilisé), avec un appareil adapté a la faible résistance (ohmmètre faible résistance / micro-ohmmètre selon la criticité et les longueurs).

3) Choisir pince, câble/chaîne et points de connexion

Interface de contact : le dimensionnement est d'abord mécanique (pression de serrage, résistance a l'arrachement, durabilité). Il est recommandé d'intégrer un point de terre dédié (plot, cosse, borne, tresse) sur les équipements mobiles, pour éviter des prises aléatoires.

Conducteur : la section électrique est rarement limitante en électrostatique, mais la robustesse l'est (abrasion, flexion, écrasement, compatibilité chimique). Dimensionner aussi : longueur utile sans excès, protection mécanique, qualité des sertissages/cosses, tenue aux solvants et au nettoyage.

Chaîne vs câble : une chaîne conductrice peut améliorer l'endurance mécanique dans des environnements agressifs, à condition de qualifier la continuité de bout en bout (axes, crochets, interfaces). Un câble souple est souvent plus tolérant aux mouvements, mais exige une gestion stricte des terminaisons et de la protection contre l'arrachement.

4) Traiter le maillon critique : flexibles et raccords

Le flexible est fréquemment le maillon faible : un flexible non dissipatif, ou un assemblage raccord/joint créant une rupture, peut annuler l'équipotentialité. Pour les transferts de solvants, spécifier des flexibles antistatiques/dissipatifs et vérifier la continuité entre extrémités et raccords.

Dans ce contexte, les flexibles suivants peuvent être intégrés, sous réserve de sélection conforme a l'analyse de risques et à l'application :

• Flexible Ptfe : solution courante pour compatibilité chimique, à spécifier en version adaptée au transfert en zone ATEX.
• Flexible UPE : solution courante pour transferts de produits chimiques/solvants, à spécifier en version compatible avec les exigences antistatiques/dissipatives.

Lorsque des interfaces isolantes sont inévitables (joints, adaptateurs, revêtements, continuités interrompues), prévoir des pontages (tresses de masse) et des points de test pour vérifier la continuité.

5) Sécuriser par procédures et interverrouillages

Le dimensionnement « matériel » doit être complété par le dimensionnement organisationnel :

• Raccorder l'équipotentialité avant ouverture et avant raccordement des flexibles.
• Démarrer la pompe uniquement après validation de la liaison (contrôle visuel + contrôles périodiques, ou contrôleur de boucle si requis).
• Limiter les vitesses au démarrage (phases transitoires), éviter les transferts générateurs de charges (jet libre, pulvérisation).
• Après maintenance (flexible, raccord, peinture), imposer une requalification simple : continuité, points de contact, signature opérateur.

Cas particuliers et limites a connaitre

Conformité mesurée vs performance réelle

La performance est souvent limitée par la résistance de contact, pas par le conducteur lui-même. Une bonne pince sur une surface dégradée (film, oxydes, résidus, passivation inox) devient inefficace. La solution la plus robuste consiste a créer des points de connexion dédiés, repérés, inspectables, avec surfaces maîtrisées.

IBC plastiques, revêtements et isolants

Les IBC a cuve plastique avec cage métallique imposent une vigilance : relier la cage améliore l'équipotentialité des masses métalliques, mais ne neutralise pas forcément les charges générées dans le liquide et au contact paroi plastique selon la conductivité et le mode de remplissage. Dans ces cas, la stratégie doit être renforcée (limitation de débit, suppression des jets libres, paramètres procédé) et validée par l'analyse de risques.

Vieillissement et environnements sévères

Environnements corrosifs/humides/vibrants : corrosion, sel, cycles thermiques et vibrations augmentent les résistances de contact et accélèrent les défaillances mécaniques. Mettre en place :

• un plan de contrôle périodique (mesure de résistance de liaison),
• des critères de remplacement (pince usée, câble fissuré, ressort fatigué),
• une traçabilité (étiquette, date, résultats).

Intégration avec les équipements de transfert ATEX

Concevoir « de la masse a la terre »

Sur un poste de dépotage, la mise a la terre et l'équipotentialité doivent être pensées avec le reste de l'architecture : châssis, pompe, flexibles, instrumentation et procédures. Selon les besoins, les équipements suivants peuvent s'intégrer dans une architecture de transfert en zone ATEX :

• Pince de mise a la terre Atex : pour créer une liaison équipotentielle fiable des équipements mobiles (avec points dédiés recommandés).
• Chariot de transfert Pour zone ATEX : poste mobile de dépotage pouvant intégrer pompe et périphériques, avec intégration des points de terre.
• Pompe de transfert/dépotage Atex : transfert de solvants en zone ATEX, à intégrer avec une chaîne de mise a la terre cohérente.

Réduire les risques résiduels par détection gaz

La mise a la terre traite une source d'inflammation (électrostatique), mais ne remplace pas les autres barrières. En complément, la détection de gaz inflammables peut contribuer a la maîtrise opérationnelle des zones de transfert, avec par exemple :

• GasGard XL
• 47 K Series

A retenir : une chaîne de terre se prouve

Les points de contrôle qui font la différence

En zone ATEX, l'enjeu n'est pas « d'avoir une pince », mais de concevoir une chaîne complète d'équipotentialité et de mise a la terre dont la performance est mesurable, reproductible et maintenue : cartographie des masses, exigences de résistance de liaison, points de contact dédiés, traitement des flexibles, validation par mesures, et procédures opératoires.

Conclusion et demande de devis

Un dimensionnement rigoureux réduit fortement la probabilité de décharges électrostatiques incendiaires sur les postes de transfert de solvants et améliore la robustesse terrain (maintenance, remplacements de flexibles, variations d'exploitation). Pour sécuriser votre poste de dépotage (chariot, pompe, flexibles, points de terre, contrôle et documentation de mise en service), contactez ERIB et demandez un devis adapté à votre analyse de risques et à votre procédé.