4.A Local de charge de batteries et stockage de solvants

Deux environnements industriels très fréquents, aux problématiques opposées : l'hydrogène (gaz ultra-léger, LIE très basse) et les solvants organiques (vapeurs lourdes, diversité des produits). Ces deux cas illustrent comment les propriétés physico-chimiques des substances déterminent radicalement la stratégie de zonage.

CAS 1A — Local de charge de chariots élévateurs

H₂ : densité 0,07 — LIE 4% — LSE 75% — Groupe IIC — T1

En fin de charge, une batterie au plomb ouverte électrolyse l'eau de son électrolyte et dégage de l'hydrogène par les bouchons de dégazage. Ce dégagement n'est pas accidentel : il est inhérent au fonctionnement normal de la charge, ce qui en fait une source de dégagement de degré primaire — et donc, en l'absence de dilution suffisante, une Zone 1. L'hydrogène est par ailleurs la substance la plus exigeante du catalogue ATEX : domaine d'explosivité de 4 à 75 % en volume, énergie minimale d'inflammation de quelques centièmes de millijoule, groupe de gaz IIC, et une densité de 0,07 par rapport à l'air qui le fait monter immédiatement sous le plafond.

Caractéristiques critiques de l'H₂ pour le zonage

Paramètre	H₂	Impact sur le zonage
Domaine d'explosivité	4 – 75 % vol	Presque toute proportion de mélange est inflammable : la dilution doit être franche, pas approximative
LIE	≈ 4 % vol	Comparable au méthane ; c'est l'étendue du domaine, pas la LIE, qui fait la difficulté
Densité (air=1)	0,07	Monte vers le plafond — zones en toiture
Groupe d'explosion	IIC	Exige le matériel ATEX le plus strict
Énergie minimale d'inflammation	0,017 mJ	Sensible aux étincelles électrostatiques

L'erreur classique du local de charge

Installer des luminaires en bas du mur "parce que c'est plus facile à changer". Or H₂ monte toujours vers le plafond. La zone la plus dangereuse est précisément la zone haute (sous plafond), là où les luminaires sans certification IIC seraient installés par "facilité".

Comment justifier le zonage (et non le deviner)

C'est ici que la plupart des plans de zonage dérapent : on lit quelque part « Zone 1 sur 0,5 m sous le plafond » et on le recopie. Or aucune cote forfaitaire n'est justifiable en soi. La démarche défendable passe par le débit de dégagement réel, qui se calcule.

1

Calculer le débit d'air nécessaire (CEI 62485-3)
La norme de sécurité des batteries de traction donne directement le débit de ventilation à assurer pour maintenir l'hydrogène sous 4 % en volume :

Q = 0,05 × n × I_gas × C_n/100 [m³/h]

n = nombre d'éléments, I_gas = courant de dégagement gazeux (A pour 100 Ah, donné par la norme selon le type d'élément et le chargeur), C_n = capacité nominale. Le coefficient intègre une dilution de l'hydrogène d'un facteur 24 (pour passer sous 4 %) et un facteur de sécurité de 5.
2

Vérifier les ouvertures, pas seulement le débit
En ventilation naturelle, la même norme impose une section libre d'entrée et de sortie d'air A = 28 × Q (A en cm², Q en m³/h), avec des ouvertures sur des parois opposées ou séparées d'au moins 2 m. Deux grilles côte à côte sur le même mur ne ventilent rien : elles court-circuitent.
3

Placer l'extraction en point haut
L'hydrogène s'accumule sous le plafond et dans les moindres recoins hauts (caissons, entre-poutres, faux plafonds, gaines). Une extraction en partie basse est physiquement inopérante ici.
4

Puis, seulement, classer
La géométrie de la zone découle du reste : une nappe au plafond, dont l'épaisseur et l'étendue dépendent du débit de dégagement calculé, de la dilution obtenue et de sa disponibilité. Aucune source d'inflammation — luminaire, détecteur de fumée, boîte de dérivation, moteur d'extracteur — ne doit se trouver dans cette nappe, ce qui est précisément l'inverse de ce qu'on observe sur le terrain.

À noter : la CEI 62485-3 traite des batteries de traction (chariots, engins). Pour un local de batteries stationnaires, c'est la partie 2 de la même série qui s'applique, avec la même logique de calcul.

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CAS 1B — Local de stockage de solvants organiques

Acétone (IIA, T1), éthanol (IIB, T2), toluène (IIA, T1) — vapeurs plus lourdes que l'air

Un local de stockage de solvants présente le cas inverse de l'hydrogène : les vapeurs de solvants sont généralement plus lourdes que l'air (acétone : densité vapeur ≈ 2, éthanol ≈ 1,6, toluène ≈ 3,1). Elles coulent vers le sol et les points bas.

Comportement des vapeurs lourdes

Contrairement à l'hydrogène, les vapeurs de solvants coulent vers le bas. Les zones dangereuses se forment près du sol, dans les fosses, sous les palettes et dans les angles.

Zone 0 possible : sous les palettes de stockage non ventilées
Zone 1 : zone au sol autour des bidons/fûts
Zone 2 : le reste du local
Extraction d'air obligatoire EN BAS (et non en toiture)

Multi-produits : le pire cas impose la règle

Un local multi-solvants ne se traite pas « avec le produit le plus dangereux » : il se traite paramètre par paramètre. Le groupe de gaz le plus contraignant peut venir d'un produit, la classe de température d'un autre, et la géométrie de la zone d'un troisième.

Exemple à dérouler paramètre par paramètre : acétone (IIA, T1), éthanol (IIB, T2), toluène (IIA, T1). Groupe de gaz : le plus contraignant est le IIB de l'éthanol — un matériel marqué IIA n'est pas admissible dans ce local, et c'est une erreur de sélection fréquente parce que les deux autres solvants sont IIA. Classe de température : l'éthanol s'auto-enflamme vers 363 °C (selon les bases de données ; d'autres sources retiennent 400 °C), ce qui impose du T2 (surface ≤ 300 °C) ou mieux. Matériel requis : IIB T2 au minimum. Chaque critère se traite séparément : on ne prend pas « le produit le plus dangereux », on prend le maximum de contrainte sur chaque paramètre.

Quiz rapide

Un local stocke de l'acétone et de l'éthanol. La ventilation doit extraire l'air à :

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Ce qu'il faut retenir de ces deux cas

H₂ = zones en toiture : ventilation et extraction d'air en haut. Matériel IIC obligatoire. Ne jamais installer de sources d'inflammation sous le plafond.

Solvants = zones au sol : ventilation et extraction d'air en bas. Puisards et points bas sont des Zone 0 potentielles.

Multi-produits : le matériel doit couvrir le produit le plus exigeant pour chaque paramètre pris séparément (groupe de gaz, classe de température). Le piège classique : deux solvants IIA et un éthanol IIB dans le même local — il faut du IIB.

La densité est le premier réflexe : avant de définir une zone, déterminer si le gaz/vapeur est plus léger ou plus lourd que l'air. Cela conditionne toute la géométrie des zones.

Sources de ce chapitre

CEI 62485-3 — exigences de sécurité pour les batteries et installations de batteries, partie 3 : batteries de traction. Formule de débit de ventilation (dilution de l'hydrogène sous 4 % en volume, facteur de sécurité 5), courants de dégagement gazeux par type d'élément et de chargeur, section libre des ouvertures en ventilation naturelle et implantation des entrées et sorties d'air. La partie 2 de la même série traite des batteries stationnaires.
CEI 60079-20-1 — caractéristiques des substances : groupe de gaz et température d'auto-inflammation de l'hydrogène (IIC, T1), de l'acétone (IIA, T1), de l'éthanol (IIB, T2) et du toluène (IIA, T1).
CEI 60079-14 — conception, choix et installation des installations électriques en atmosphère explosive : adéquation du matériel au groupe de gaz et à la classe de température de l'emplacement.
Code du travail, articles R4227-42 à R4227-54. Légifrance
INRS — dossiers « Atmosphères explosives » et « Batteries au plomb : risques et prévention ».

Pour le stockage des liquides inflammables et les capacités de rétention, voir le calculateur de rétention pour bacs chimiques, et pour toute intervention en zone classée le générateur de permis en zone ATEX.

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