Mesures de sécurité pour les fluides frigorigènes naturels

Pour les grandes installations frigorifiques et les pompes à chaleur, l'ordonnance sur la réduction des risques liés aux produits chimiques exige l'utilisation de fluides frigorigènes naturels tels que le propane, l'ammoniac (NH3) ou les oléfines fluorées partiellement halogénées (HFO), qui ont un faible effet de serre (ORRChim, annexe 2.10). Ces fluides frigorigènes sont plus respectueux de l'environnement que les chlorofluorocarbures (CFC) utilisés auparavant, mais ils sont dangereux pour la santé et inflammables. Avec leur diffusion croissante, de nombreuses exigences dans les domaines de la protection de l'environnement, de la protection contre les incendies, de la sécurité au travail et de la protection de la santé ont été récemment concrétisées pour la conception des salles des machines et l'exploitation de telles installations, afin de répondre aux objectifs généraux de protection. Les réglementations sont nombreuses et se recoupent sur le plan thématique. Certaines d'entre elles sont abordées ci-après.

Importance des normes 

Les entreprises soumises à la loi sur le travail doivent prendre toutes les mesures de protection qui correspondent aux règles reconnues pour prévenir les accidents et maladies professionnels (LTr art. 6). Les règles reconnues sont des dispositions documentées, généralement acceptées, testées dans la pratique et ayant fait leurs preuves en matière de technique, d'organisation et de comportement, qui se basent sur une approche orientée sur les risques. Les normes sont de telles règles reconnues, tout comme les directives de l'Ekas ou les listes de contrôle de la Suva. La norme SN EN 378 Installations frigorifiques et pompes à chaleur concrétise les exigences en matière de sécurité et d'environnement et est contraignante en tant que norme suisse.

Que dit l'ordonnance sur les accidents majeurs ?

La population et l'environnement doivent être protégés contre les dommages graves résultant d'accidents majeurs. Les entreprises qui dépassent les seuils quantitatifs pour les substances sont soumises à l'ordonnance sur les accidents majeurs (OPAM). Pour l'ammoniac, ce seuil est fixé à 2000 kilogrammes. L'autorité d'exécution peut, au cas par cas, soumettre les entreprises qui ne dépassent pas le seuil quantitatif à l'ordonnance sur les accidents majeurs si, en raison du danger potentiel, la population ou l'environnement peuvent subir de graves dommages (OPAM, art. 1, al. 3). Pour l'évaluation, il convient de définir un scénario réaliste de rejet et de propagation. Si, par exemple, le taux de libération d'ammoniac est supérieur à 1 kg/s et que plus de 35 personnes se trouvent à l'extérieur dans la zone de danger, il est recommandé de soumettre l'installation à l'OPAM.

Mesures de protection contre l'incendie

Les prescriptions de la norme EN 378 concrétisent également des mesures de protection contre l'incendie. Les salles des machines et leurs portes doivent par exemple avoir une résistance au feu d'au moins une heure et être étanches. Comme les salles des machines contenant des fluides frigorigènes inflammables doivent avoir une porte donnant directement sur l'extérieur, il est difficile de réaliser de nouvelles installations dans les sous-sols.

Dans les locaux de machines piégés, les installations ne peuvent pas être remplacées par des installations contenant des fluides frigorigènes inflammables. Bien que les bâtiments et installations légalement construits soient protégés dans leur existence, ils doivent être adaptés de manière proportionnelle lorsque des modifications ou des extensions sont effectuées ou lorsque le danger pour les personnes est particulièrement grand (AEAI BN art. 2).

L'employeur est en outre tenu de prendre toutes les mesures que l'état de la technique permet d'appliquer (LTr art. 6). Avec le progrès de la technique, les mesures de protection doivent également être adaptées, en particulier si elles s'avèrent insuffisantes au fil du temps. Lors du remplacement d'installations existantes, il faut donc tenir compte des exigences actuelles malgré la protection de l'existant.

Risques d'explosion

Dans la norme EN 378, les fluides frigorigènes propane, ammoniac ou HFO sont classés comme inflammables. Les locaux de machines doivent ensuite être classés en zones à risque d'explosion, pour lesquelles des mesures de protection des travailleurs doivent être prises. Pour chaque cas, des mesures appropriées doivent être élaborées dans le concept de protection contre les explosions et consignées dans le document relatif à la protection contre les explosions (feuillet d'information Suva 2153). Les installations ne peuvent être mises en service que si leur utilisation sûre est prouvée dans le document relatif à la protection contre les explosions. Le document relatif à la protection contre les explosions expose entre autres

• que les risques d'explosion ont été identifiés et soumis à une évaluation ; - que des mesures appropriées sont prises ;
• quels secteurs ont été divisés en zones ;
• que des dispositions ont été prises pour l'utilisation sûre des équipements de travail.

Des mesures particulières doivent être définies et documentées dans un permis lorsque des travaux à chaud sont effectués dans des locaux de machines ou lorsque des installations déjà remplies sont installées.

Planification et réalisation d'installations

Conformément à la multiplicité des exigences, de nombreux services spécialisés sont impliqués dans la procédure d'autorisation des installations. La protection contre les explosions et la protection de la santé des travailleurs sont régies par le droit du travail et relèvent donc de la compétence des inspections du travail et non de l'autorité de protection incendie. La procédure de permis de construire ne garantit pas le respect de toutes les prescriptions. L'employeur est responsable de la mise en œuvre des mesures de protection contre les explosions. Même si l'installation n'est pas soumise à la prévention des accidents majeurs ou à la procédure d'approbation des plans et qu'aucun contrôle systématique n'est effectué par les autorités, le propriétaire de l'installation évaluera dans son propre intérêt le respect des prescriptions, car il est responsable des dommages causés par des défauts (CO art. 58). Quiconque provoque une explosion ou cause des dommages à des personnes en raison d'un non-respect par négligence des prescriptions peut en outre être puni d'une peine pécuniaire ou d'une peine privative de liberté de trois ans au plus (CP art. 117, 125, 223).

Évaluation des risques

Les risques potentiels des fluides frigorigènes pour les personnes, les biens et l'environnement doivent être réduits au minimum. Les fluides frigorigènes ne doivent donc pas pénétrer dans les locaux voisins ou les systèmes de drainage, et les gaz qui s'échappent doivent être évacués en toute sécurité vers l'extérieur. Pour évaluer les risques, il convient d'étudier des scénarios défavorables, tels que le dégagement continu de faible ampleur dû à de petites fuites ou le dégagement soudain et total du fluide frigorigène suite à une défaillance. Il convient d'examiner si la libération présente un risque d'explosion ou un danger pour la santé. La zone peut s'étendre sur plus de cent mètres. La base de l'évaluation est non seulement l'utilisation réelle, mais aussi l'utilisation autorisée de l'environnement. Si la sécurité n'est pas garantie, il est possible de l'améliorer en optimisant l'installation, en augmentant le débit d'air de la ventilation de secours ou en modifiant le point de rejet.

Mesures d'urgence

Si du réfrigérant s'échappe, des détecteurs doivent déclencher une alarme et mettre en marche la ventilation mécanique d'urgence. Si dix pour cent de la limite inférieure d'explosivité sont dépassés, toutes les installations électriques de la salle des machines qui ne sont pas suffisamment protégées contre les explosions doivent être automatiquement mises hors tension. La norme EN 378, la directive Ekas 6507 et le feuillet d'information 2153 de la Suva définissent différentes plages pour les valeurs d'alarme. Selon les prescriptions de la directive Ekas 6507, il faut empêcher une fuite de gaz à l'air libre en cas de fuite de fluide frigorigène ; au contraire, selon la norme EN 378, le fluide frigorigène doit être évacué à l'air libre. Comme il faut s'attendre à une augmentation de la pression en cas de libération soudaine et complète du fluide frigorigène, à laquelle le gaz ne peut pas être retenu dans la salle des machines, il faut privilégier une libération contrôlée et sans danger. Outre les dispositifs d'alarme pour les équipes de secours, une douche oculaire et corporelle ainsi que d'autres matériels de premiers secours doivent être disponibles en fonction du type de fluide frigorigène utilisé. Les mesures d'urgence nécessaires doivent être clairement décrites et les collaborateurs concernés doivent être instruits.

Conclusion

Les exigences et les réglementations relatives aux installations contenant des fluides frigorigènes inflammables sont nombreuses. Avec la publication de la norme EN 378 révisée en 2017, des mesures ont été concrétisées pour la réalisation des objectifs de protection existants. L'expérience a montré que les prescriptions ne sont souvent pas prises en compte à temps. Sans une modélisation de la propagation et une évaluation des risques, la sécurité ne peut pas être garantie. Plus les exigences sont intégrées tôt dans la planification, plus il est facile de mettre en œuvre les mesures nécessaires. L'utilisation de fluides frigorigènes naturels nécessite dans tous les cas des mesures techniques et organisationnelles complexes pour garantir la sécurité.

Gabriel Caduff

Ingénieur EPF, ingénieur de sécurité CFST Propriétaire de Tensor Ingenius GmbH