Tout savoir sur les équipements sous pression en tuyauterie

Équipements sous pression : Définition

Équipement sous pression : de quoi parle-t-on ?

Les équipements sous pression sont des appareils qui permettent de stocker sous une pression supérieure à la pression atmosphérique (c'est-à-dire au moins 0,5 bar) différents fluides comme des gaz comprimés, liquéfiés ou dissous. On peut citer ici le fluide frigorigène par exemple.

Les équipements sous pression sont aussi nommés ESP. On les retrouve en grand nombre dans le milieu industriel, notamment dans le secteur de l’oil & gaz, l’agroalimentaire ou encore la chimie. Les ESP peuvent être fixes ou mobiles.

L’utilisation de ces ESP est encadrée par de nombreuses législations car la conception, le transport ou la mise en service de ces équipements constituent des risques en cas de défaillance. Ainsi, il existe différentes classes d’équipements, en fonction du risque représenté et déterminé par la pression, le volume ou l’état du fluide transporté ou encore de sa dangerosité.

En Europe et en France, les règles applicables aux équipements sous pression sont issues de la directive 2014/68/UE.

Exemples d'appareil sous pression

Il existe un grand nombre d’ESP qui ont des formes et des fonctions différentes. On pourra citer :

• Les récipients qui servent à contenir les fluides sous pression. Cela peut être un réacteur nucléaire, un filtre sécheur ou encore un échangeur thermique;
• Les éléments de tuyauterie comme les canalisations qui servent à transporter les fluides d’un ESP à un lieu d’acheminement ou de stockage;
• Les générateurs de vapeur pour l’eau surchauffée, la vapeur d’eau ou des fluides thermiques;
• Les accessoires sous pression variés comme les vannes ou les accessoires de sécurité (soupape, pressostat de sécurité…);
• Les équipements sous pression transportables (nommés ESPt) tels que des récipients ou des citernes destinés exclusivement au transport par voies terrestres ou via le train par exemple pour le transport de marchandises dangereuses.

La plupart de ces éléments fonctionnent grâce à un assemblage afin de former un système frigorifique complet.

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Quels secteurs sont concernés par les équipements sous pression ?

Équipement esp dans l’industrie

L’industrie est le premier secteur qui utilise les équipements sous pression. Par exemple, dans l’industrie chimique, il n’est pas rare d’utiliser des réacteurs chimiques sous pression pour créer des réactions chimiques nécessaires à la fabrication de médicaments, de pesticides ou de produits pétroliers.

Dans le secteur de l’énergie, on a recours à différents ESP comme les chaudières à vapeur pour produire de l’énergie thermique. De même, afin d’extraire le pétrole et le gaz des fonds marins, on emploie des systèmes de forage qui nécessitent une pression élevée.

L’industrie agroalimentaire n’est pas en reste : elle fait fonctionner des équipements de toutes sortes. C’est le cas des autoclaves pour la production de conserves pour stériliser les contenants des aliments. On peut aussi citer les équipements de pasteurisation ou les cuves de fermentation sous pression.

Dans les établissements recevant du public

Les établissements recevant du public sont des lieux où les équipements sous pression sont nombreux.

C’est le cas du milieu hospitalier qui doit s’entourer d’équipements sous pression pour la stérilisation des instruments chirurgicaux (autoclaves) ou pour distribuer de l’oxygène ou de l’air comprimé aux patients (systèmes de distribution de gaz).

De même, dans les centres d’incendie et de secours, les ESP sont utiles pour lutter contre les incendies (pompes à haute pression, sprinkles…) ou pour la santé avec la mise à disposition d’équipements de respiration autonome.

Enfin, les centres commerciaux sont d’autres lieux où l’on retrouve des ESP. On peut noter la présence de systèmes de ventilation et de systèmes de chauffage. Les ascenseurs et escalators peuvent également inclure des systèmes sous pression avec des réservoirs hydrauliques ou des systèmes de freinage.

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Autre équipement sous pression transportable ou fixe

Enfin, on retrouve des équipements sous pression aussi bien dans des chaufferies urbaines, des garages, des stations-services ou dans des réseaux de chaleur.

À ce titre, on utilise des chaudières, des extincteurs d'incendie, des échangeurs de chaleur, des vannes de régulation, des bouteilles de gaz ou encore des systèmes de stockage thermique.

Risques associés aux équipements sous pression

Ruptures et explosions

Les équipements sous pression transportent ou stockent des fluides qui peuvent être dangereux. La mise sous pression de fluides elle-même, peut constituer un danger en cas d'explosion ou de surpression (blessures mortelles, incendies, contamination...).

Ainsi, les ESP sont concernés par le risque d’explosion. Ces dernières peuvent survenir s’il y a une pression excessive au sein de l’équipement. Cela entraîne alors une rupture avec des projections de fragments du récipient potentielle. L’explosion peut aussi se produire en cas de fatigue du matériau.

Fuites de matériaux dangereux

Une autre menace qui concerne les équipements sous pression est la fuite de fluides dangereux. Ces derniers peuvent être inflammables ou toxiques pour l’Homme ou l’environnement.

Ces fuites peuvent survenir si les matériaux sont vieillissants et s’ils témoignent de signes d’usure en raison de la pression répétée. La corrosion peut également être un signal d’alarme pour prévenir qu’un ERP est vieillissant et davantage sujet aux fuites. De même, une mauvaise installation ou un mauvais entretien peuvent être la cause d’une fuite de fluides.

Problèmes thermiques

Les équipements sous pression peuvent souffrir de problèmes thermiques de plusieurs types :

• La surchauffe se produit lorsqu’il y a une température excessive au sein de l’ESP et qui peut compromettre la sécurité de l’équipement;
• Des variations brusques de température à l’extérieur ou à l’intérieur de l’équipement peuvent provoquer ce qu’on appelle des chocs thermiques qui peuvent entraîner une rupture sous l'effet de la surpression.

Émissions non contrôlées de fluides

De plus, les équipements sous pression peuvent émettre des gaz ou de la vapeur de façon inopinée. Cela peut se produire dans plusieurs cas de figure :

• Si on constate une défaillance mécanique ou des dégâts sur les installations;
• En constatant des phénomènes de corrosion des matériaux;
• Si l'on ne respecte pas les limites de pression;
• Si l’installation a mal été réalisée avec un problème de montage ou de raccordement;
• Si les joints d’étanchéité se détériorent.

Équipement sous pression : comment éviter les risques ?

Bonnes pratiques

Pour s’assurer que l’exploitation des équipements sous pression se fait en toute sécurité, les exploitants se doivent de respecter les bonnes pratiques d’installation et d’utilisation des ESP.

La première chose essentielle au sein d’une entreprise ou d’un établissement public qui utilise un ESP est de bien connaître les équipements.

Ainsi, il faut tenir une liste des récipients fixes et des systèmes de tuyauterie contenus dans un bâtiment donné. Cette liste ou notice d'instructions doit indiquer :

• Le type d’équipement;
• Le régime de surveillance et le plan d’inspection le cas échéant;
• Les dates de réalisation de la dernière inspection et de la prochaine;
• Les dates de réalisation de la dernière et de la prochaine requalification périodique;
• Le dossier d’exploitation avec toutes les informations de sécurité, d’entretien, de contrôle et d’intervention.

Il est également important d’effectuer des contrôles réglementaires tout au long de la vie de ces équipements.

La mise en service

La mise en service d’un ESP est un moment important. Cette étape est encadrée par l’article 15 de l’arrêté ministériel du 15 mars 2000 sur les équipements sous pression.

Ainsi, pour certains ESP, il est nécessaire de déclarer et de contrôler cette mise en service. Cela peut être fait par un organisme habilité.

Le suivi en service

Lorsque l’équipement a bien été installé, il faut ensuite s’assurer que le suivi en service est bien effectué.

L’inspection périodique est un élément clé pour la sécurité des ESP. Elle permet de vérifier l’extérieur et l’intérieur de l’équipement, mais également la documentation et les accessoires de sécurité. Cette inspection se fait sous la responsabilité de l’exploitant ou par un service d’inspection reconnu, un organisme habilité.

La requalification périodique, elle, désigne l’inspection de l’équipement, une épreuve hydraulique et une vérification des accessoires. C’est une autre démarche pour le suivi en service. Elle est réalisée par un organisme habilité.

DESP directive équipements sous pression et autres normes

Pour le bon fonctionnement et la bonne exploitation des ESP, les entreprises doivent se conformer à la législation. Celle-ci est dense : entre normes françaises et réglementations internationales (réglementation ASME).

Par exemple, la directive européenne 2014/29/UE précise la marche à suivre pour la mise à disposition de récipients à pression sur le marché. Elle oblige notamment les fabricants, mandataires et distributeurs à respecter le protocole décrit dans cette norme. La norme EN 13 445 serts à compléter le dispositif.

En France, spécifiquement, les ESP suivent le Code de l’environnement. L’article L 557-4, complété par l’arrêté du 20/11/2017, précise notamment que les ESP doivent “respecter les exigences essentielles de sécurité, de performance, de conception, composition, fabrication et fonctionnement”.

À l’international, c’est le ASME Boiler and Pressure Vessel Code qui doit être suivi. Ce code renseigne sur la conception et la fabrication d’équipements sous pression.

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