Catégorie : Dossiers / fiches thématiques

Les batteries à technologie lithium (-ion) sont largement utilisées en raison notamment de leur haute densité énergétique, alimentant ainsi une large gamme d’appareils électroniques et de véhicules électriques (ou hybrides).

Cependant, ces batteries ne sont pas sans risques, comme en témoignent plusieurs incidents/accidents les impliquant.

En effet, même s’ils sont peu fréquents, ces évènements peuvent être « spectaculaires » et générer de lourdes conséquences humaines, environnementales mais également économiques et sociales…

Les risques associés à l’utilisation des batteries Lithium-ion

1. Les batteries lithium-ion peuvent subir un emballement thermique, entraînant une augmentation rapide de la température et des réactions chimiques incontrôlées. Cela peut provoquer des incendies, des fuites d’électrolytes potentiellement toxiques et des explosions.
   
2. Suivant la capacité d’énergie emmagasinée, le phénomène d’emballement thermique peut s’auto-entretenir longtemps. Les incendies résultants peuvent être, de fait, d’autant plus difficiles à éteindre et peuvent se propager.

Les phénomènes dangereux d’incendie ou d’explosion sont donc particulièrement redoutés de par les potentiels effets de propagation et dominos qu’il peuvent générer ainsi que leurs émanations toxiques.

Réglementation associée

Actuellement, les locaux de charges de batteries sont classés au titre de la rubrique 2925 de la nomenclature des ICPE. D’après les premiers retours d’expérience, il semblerait que les prescriptions en vigueur ne soient pas totalement compatibles avec l’usage des batteries au Lithium. Il faut donc s’attendre à une refonte des textes applicables.

Un local de charge de batteries dont la puissance totale est supérieure à 600 kW doit être cloisonné par des murs REI 120 (coupe-feu 2heures), et équipés de dispositifs d’évacuation des fumées et des gaz de combustion.

Comment se prémunir de ces accidents, et comment agir face au risque ?

Dans tous les cas des mesures de prévention doivent être adaptées en fonction de votre environnement de travail spécifique et des recommandations des autorités compétentes.

FLOW 17 vous accompagne pour vos problématiques associées à l’utilisation de batteries Lithium-ion sur vos sites ainsi que tous vos projets.

Selon le type d’analyse à déployer, plusieurs méthodes sont disponibles et sont abordées ci dessous.

L’A.P.R

L’analyse préliminaire des risques

 L’analyse préliminaire de risques (APR) a pour but :

• d’identifier les accidents potentiels susceptibles d’affecter le système étudié ;
• de mettre en évidence les causes envisageables des accidents potentiels ;
• d’évaluer la probabilité d’occurrence des accidents potentiels et la gravité des dommages qu’ils pourraient causer ;
• de déterminer les mesures qui permettront de réduire la probabilité des accidents potentiels ou la gravité des dommages qu’ils pourraient causer. »

La première étape de toute analyse est donc l’identification des sources de risques et des potentiels de dangers liés à la présence de matériaux inflammables et / ou combustibles. Cette analyse mène à la construction de scénarios d’accidents majeurs qui seront alors déterminant pour mettre en œuvre des moyens de protection adaptés au niveau de risque et des enjeux à protéger.

Différentes approches sont possibles :

• L’approche systémique
• L’approche fonctionnelle
• L’approche agression.

L’HAZOP

Hazard and Operability

La méthodologie HAZOP est historiquement liée à l’industrie chimique mais peut être déployée sur d’autre secteurs en particuliers en présence de fluides en mouvement.

HAZOP est une démarche systématique effectuée sur tous les composants d’un système. Le recours à des mots clefs permet généralement de guider l’analyse afin d’identifier les dérives potentielles et les scénarios d’accidents majeurs qui en découlent.

Simple à déployer, et exhaustive l‘HAZOP conduit souvent à des améliorations significatives dès la phase de conception des projets.

L’AMDE/C

Analyse des modes de défaillance de leurs effets / et de leur criticité

L’AMDE/C est un outil de sûreté de fonctionnement et de gestion de la qualité, principalement utilisé et développé dans les secteurs tels que l’aéronautique, le spatial ou l’automobile.

L’AMDE/C est également une démarche systématique effectuée sur tous les composants d’un système. mais comme son nom l’indique, l’approche consiste à évaluer les risques associées aux modes de défaillance des différents composants.

Plus complexe et plus précise, l’AMDE/C est adaptée aux projets qui nécessitent une très haute fiabilité.

En synthèse

L’analyse des risques via les méthodes APR, HAZOP et AMDEC est essentielle pour assurer la sécurité, la fiabilité et l’efficacité des projets et des opérations. Chacune de ces méthodes présente des forces et des faiblesses qui doivent être prises en compte lors de leur utilisation. En choisissant la bonne méthode ou en combinant plusieurs d’entre elles, les entreprises peuvent mieux anticiper et gérer les risques, protégeant ainsi leurs actifs, leur personnel et leur réputation.

Dans les procédés industriels à risques spéciaux, la gestions des accidents majeurs est primordiale et doit être intégrée dès la phase de conception des projets.

Incendie : analyse des risques et modélisations

Le départ de feu, ou l’incendie, sont les phénomènes dangereux les plus fréquents dans le milieu industriel. Pour se prémunir de ce genre d’accident, la réglementation et les différentes normes en vigueur imposent aux exploitants d’appliquer un politique de prévention du risque et de prévoir une stratégie défensive pour lutter contre un incendie.

La première étape de toute analyse est donc l’identification des sources de risques et des potentiels de dangers liés à la présence de matériaux inflammables et / ou combustibles. Cette analyse mène à la construction de scénarios d’accidents majeurs qui seront alors déterminant pour mettre en œuvre des moyens de protection adaptés au niveau de risque et des enjeux à protéger.

Une des étapes clé de l’analyse détaillée des scénarios est la modélisation des effets thermiques qui permet de définir les zones de dangers significatifs et graves.

Enfin le dimensionnement des moyens de protections doit être fait par le recours aux meilleures technologies disponibles et le respect d’exigences réglementaires ou organisationnelles.

Nuages de gaz / fumées toxiques

Dans l’industrie, la toxicité des substances employées ou des fumées en cas d’incendie peut soulever des questions en termes de santé publique. On distingue principalement deux type d’émission toxique dans l’atmosphère :

• La dispersion par évaporation naturelle ou évapotranspiration;
• La dispersion des fumées d’un incendie.

Dans le premier cas il s’agit d’un passage a l’état gazeux d’une substance volatile. De nombreux composés organiques volatils (COV) sont employés dans l’industrie et peuvent représenter des risques de formation d’un nuage toxique et / ou inflammable.

Dans le deuxième cas, c’est le procédé de combustion qui génère des composés gazeux potentiellement toxiques. Le plus commun des produits de décomposition par combustion est le monoxyde de carbone (CO) mais le chlorure d’hydrogène (HCl) peut également représenter une source de risque important.

Les modélisations aérodispersives permettent de prévoir la dispersion d’un nuage de gaz dans l’atmosphère et de déterminer les zones de dangers associés à ces phénomènes.

FLOW17 intervient dans tout ces domaines pour vous aider à mener les études de risque et mettre en place les mesures de prévention et de protection adaptés à vos installations.