4.3 Sécurité en instrumentation : lignes sous pression, zones ATEX et fonctions de sécurité

Un instrument de terrain est connecté directement au procédé : prise de pression, doigt de gant, piquage de débitmètre, cuve. Intervenir sur lui, c'est intervenir sur le fluide, l'énergie et parfois la sécurité de l'installation. L'instrumentiste cumule des risques qu'on traite d'ordinaire séparément : la pression et le fluide piégés dans la ligne, le risque électrique, l'explosion en zone classée, et le risque d'altérer sans le savoir une fonction qui protège l'installation.

La règle commune est qu'on n'intervient jamais sans avoir identifié ce qu'on touche : le repère de l'appareil, sa fonction (mesure de conduite, alarme, sécurité), le fluide, la pression et la température, la classification de la zone, et le permis ou l'autorisation qui couvre l'intervention. Ce chapitre donne la démarche et les références, sans se substituer à la formation de l'employeur, au permis de travail ni aux procédures du site.

Avant de déposer un instrument, il faut qu'il n'y ait plus d'énergie piégée : pression, fluide chaud ou dangereux. Le chapitre 1.2 a donné la séquence sur un manifold ; elle s'inscrit dans la démarche générale de consignation décrite par l'INRS (brochure ED 6109) : les quatre phases sont la séparation de l'énergie, la condamnation avec signalisation, la dissipation (ou la rétention) de l'énergie résiduelle et la vérification de l'absence d'énergie. L'ordre s'adapte à l'énergie considérée ; la déconsignation n'est pas forcément l'inverse.

• Séparer l'appareil du procédé par les vanne d'isolement du manifold ou de la prise, et non par une simple vanne de régulation.
• Condamner et signaler les vannes fermées (étiquette, cadenas) : elles se comportent comme une consignation. Une vanne rouverte par quelqu'un qui ne sait pas qu'un appareil est purgé est un accident en puissance.
• Dissiper la pression résiduelle par la purge, vers un endroit sûr quand le fluide est dangereux (manifold à cinq vannes, ligne de purge).
• Vérifier que l'appareil est à pression nulle avant de desserrer un raccord : l'indication d'un manomètre peut rester bloquée ; on vérifie à la purge, en desserrant très progressivement et en restant hors de la ligne de tir.

Une règle spécifique : l'égalisation d'un manifold ne s'ouvre jamais quand les deux vannes d'isolement sont ouvertes. Le fluide du procédé passerait de la haute à la basse pression, et un fluide chaud, de la vapeur par exemple, pourrait atteindre le transmetteur, endommager le bloc et blesser l'intervenant. Pour remettre en service, on inverse la séquence : fermer la purge, ouvrir la vanne basse pression, fermer l'égalisation, puis ouvrir la vanne haute pression.

Même prudence sur une ligne d'impulsion remplie d'un liquide de transfert : une pompe à main de remplissage peut produire une pression supérieure à ce que l'appareil supporte. On ferme la vanne d'isolement de l'appareil avant de remplir, surtout si la ligne est bouchée et qu'il faut pousser pour la débloquer.

La réglementation française du suivi en service des équipements sous pression est portée par l'arrêté du 20 novembre 2017 (en vigueur depuis le 1er janvier 2018). Son article 2 définit les accessoires de sécurité comme les dispositifs destinés à protéger les équipements contre le dépassement des limites admissibles : soupapes de sûreté, disques de rupture, mais aussi « les commutateurs actionnés par la pression, la température ou le niveau du fluide et les dispositifs de mesure, de contrôle et de régulation jouant un rôle en matière de sécurité ».

Autrement dit, certains instruments que l'instrumentiste manipule tous les jours relèvent de cette définition, selon le rôle qu'ils jouent dans la protection de l'équipement. L'article 22 liste les points vérifiés lors du contrôle d'un accessoire de sécurité, parmi lesquels :

• la présence des accessoires de sécurité requis, évalués et marqués CE au titre de la directive des équipements sous pression, sauf installation existante antérieure à la directive ;
• l'absence d'organe d'isolement en amont ou en aval de l'accessoire de sécurité, sauf cas particuliers prévus par le texte (ensemble marqué CE dont la notice tient compte de l'organe d'isolement, attestation au dossier d'exploitation) ;
• la présence de dispositifs interdisant l'accès aux réglages ;
• des dispositions qui évitent que le personnel soit brûlé par l'échappement d'un accessoire de sécurité ;
• l'absence de dépôts ou d'obstacles susceptibles de gêner le fonctionnement.

Pour l'instrumentiste, la conséquence pratique est claire : ne pas modifier le réglage, ne pas isoler, ne pas déposer un appareil qui joue un rôle de sécurité sans que l'exploitant ait précisé son statut et donné son autorisation. Le dossier d'exploitation de l'équipement consigne les modifications et leur justification. Les textes exacts et leur version en vigueur se consultent sur Légifrance.

En atmosphère explosive, un instrument électrique peut devenir une source d'inflammation. La prévention des explosions sur les lieux de travail relève des articles R4227-42 à R4227-54 du Code du travail (transposition de la directive 1999/92/CE), et le classement des zones, selon la nature, la fréquence ou la durée de la présence d'atmosphère explosive, de l'arrêté du 8 juillet 2003. L'employeur établit un document relatif à la protection contre les explosions (DRPCE, R4227-52) et assure la formation des travailleurs à la protection contre les explosions (R4227-49). Il n'existe pas d'« habilitation ATEX » réglementaire : ces articles n'emploient pas le mot, qui relève de la réglementation électrique.

Le matériel installé en zone est un matériel conçu pour cet usage, selon la directive 2014/34/UE et les normes de la série CEI 60079 (payantes, citées pour leur objet). Les principaux modes de protection sont :

Retenez trois réflexes : travailler sous permis avec une analyse de la zone, utiliser des appareils de test adaptés à la zone (un multimètre ou un calibrateur ordinaire ne s'emploie pas en zone classée sans que son aptitude à cet usage soit établie), et ne jamais laisser un couvercle antidéflagrant « à demi fermé ». Pour approfondir, notre sensibilisation ATEX et l'outil permis de travail en zone ATEX détaillent la démarche.

Une fonction instrumentée de sécurité (SIF) est un ensemble d'éléments conçus pour exécuter une tâche de sécurité précise quand une condition dangereuse apparaît. Un système instrumenté de sécurité (SIS) regroupe plusieurs fonctions pour amener le procédé à un état sûr. Comme tout automatisme, il comprend trois sections : des capteurs (interrupteurs ou transmetteurs distincts de la régulation), un automate de sécurité qui décide de l'arrêt, et des organes finaux qui exécutent l'arrêt, par exemple des vannes tout-ou-rien ou des électrovannes qui forcent la vanne de régulation à l'état de sécurité.

Le principe de base est l'indépendance vis-à-vis de la régulation. Le SIS est une couche de protection supplémentaire, au-delà de ce qu'offre un système de régulation qui fonctionne correctement. Le niveau de performance exigé d'une fonction s'exprime en niveau d'intégrité de sécurité (SIL, de 1 à 4), défini par les normes CEI 61508 et CEI 61511 (payantes ; leurs valeurs ne sont pas reproduites ici).

La redondance se note en « M parmi N » (MooN). Exemple : deux vannes d'isolement en série (« 1oo2 ») : il suffit qu'une seule se ferme pour obtenir la sécurité, ce qui améliore la protection ; mais pour laisser circuler le produit, il faut que les deux s'ouvrent (« 2oo2 »), ce qui augmente le risque d'arrêt inutile. Pour limiter les défaillances de cause commune, on diversifie souvent les technologies, par exemple un actionneur électrique et un actionneur pneumatique.

Une intervention se prépare en quelques minutes qui évitent les accidents. La liste suivante résume la démarche des chapitres précédents.

• Identifier : repère de l'appareil, fonction (conduite, alarme, sécurité), plan de boucle à jour.
• Autoriser : permis de travail ou autorisation de l'exploitant ; informer la salle de contrôle ; régulateur passé en manuel si la boucle est concernée.
• Connaître le fluide : nature, pression, température, dangers (vapeur, produit toxique, inflammable) et zone classée éventuelle.
• Consigner : séparation, condamnation et signalisation, dissipation, vérification ; consignation électrique si l'appareil est alimenté (habilitation requise, article R4544-9).
• Utiliser les bons moyens : outils et appareils de test adaptés à la zone, étalons raccordés (chapitre 4.1), EPI prescrits par l'analyse de risques.
• Remettre en service : séquence inverse du manifold, contrôle d'étanchéité, loop check (chapitre 4.2), retrait des signalisations, compte rendu.

Si un doute subsiste sur le fluide, le statut sécurité de l'appareil ou la zone, on s'arrête et on demande. Notre formation consignation et LOTO et la sensibilisation habilitation électrique BS/BE manœuvre approfondissent la consignation et le risque électrique, sans remplacer les formations de l'employeur.