Un local de charge de batteries implique un danger dû à l’hydrogène. L’utilisation de chariots élévateurs, gerbeurs et transpalettes électriques entraîne des dégagements d’hydrogène lors du rechargement des batteries. Pour la sécurité des personnes à proximité et des infrastructures une salle de charge doit être équipée d’un système de détection de gaz pour atmosphères explosives. Régulièrement sollicitée pour cette problématique dans de multiples industries, l’équipe GazDetect examine le danger hydrogène en local de charge et vous présente les solutions à déployer.
L’hydrogène en local de charge
Les émissions d’hydrogène en salle de charge
Un local de charge destiné à accueillir les batteries de chariots électriques en chargement est une zone potentiellement dangereuse. En effet le chargement batterie (particulièrement celles constituées au plomb-acide) dégage un gaz dangereux: l’hydrogène.
Lors de la recharge d’une batterie de chariot électrique, des réactions chimiques agissent sur une durée de 6 à 8 heures. C’est principalement à la fin de cette période que se dégagent les émissions d’hydrogène. Selon les équipements, la puissance des batteries et du chargeur ainsi que selon l’environnement de charge, ce processus est susceptible de générer des concentrations d’hydrogène particulièrement dangereuses dans une salle de charge.
Aujourd’hui la grande majorité des centres logistiques, centres de manutention, ainsi que de nombreuses infrastructures de production exploitent tous types de chariots électriques (chariots élévateurs, les gerbeurs et transpalettes motorisés, etc). Dans les configuration de flotte importante, une salle de charge est indispensable et les risques induits par les dégagements d’hydrogène des batteries ne doivent pas être négligés.
Les dangers de l’hydrogène
Explosif entre 4,1 et 74,8% Vol. dans l’air, en local de charge l’hydrogène est susceptible d’exploser ou de provoquer un départ de feu en réaction avec l’oxygène présent dans l’air ambiant. Lors du rechargement de batterie de chariot élévateur par exemple, le risque d’explosion est le danger le plus important pour les personnes présentes et pour les infrastructures logistiques ou de production. En effet, la mauvaise gestion des concentrations d’hydrogène générées par la charge des batteries a conduit à des fatalités et des destructions de locaux de production dans le passé.
L’hydrogène H2 - CAS 1333-74-0 - également connu sous le nom de dihydrogène, est un gaz très volatil, inflammable et explosif en réaction avec divers gaz dans l’air (notamment l’oxygène, les halogènes et les oxydants). Par ailleurs, les réactions explosives et inflammables de ce gaz sont amplifiées en présence de catalyseurs métalliques.
Si les risques principaux en présence d’hydrogène sont l’explosion et l’incendie, ce gaz est également dangereux lorsqu’il est inhalé. Le personnel sujet à l’inhalation d’hydrogène dans un local de charge peut subir des effets néfastes sur la santé (maux de tête, vertiges, asphyxie).
Les risques d’explosion et d’incendie dus à l’hydrogène nécessitent donc la mise en œuvre de mesures de sécurité en local de charge de batteries.
Sécuriser un local de charge batteries
La réglementation des salles de charge
Afin de sécuriser un local de charge de batteries, la réglementation impose de nombreuses mesures. L’arrêté du 29 mai 2000 et le décret n° 2006-646 du 31 mai 2006 régissent l’utilisation des batteries plomb-acide. Une salle de charge dédiée est obligatoire à partir de 50 kW de puissance en courant continu pour la recharge des batteries au plomb-acide des chariots électriques. Cette obligation réglementaire constitue la première mesure de sécurisation face au risque d'émission d’hydrogène, d’incendie et d’explosion.
Pour un local de charge, la réglementation impose également une conception et des équipements de sécurité comme la présence d’un rince oeil, d’un bac de rétention d’acide, d’un affichage zone dangereuse, d’extincteurs, d’un plancher coupe feu,d’un revêtement étanche pour eau polluée, de portes coupe-feu ou encore d’un éclairage IP55l.
La réglementation impose également la présence d’une ventilation mécanique permettant de limiter la présence d’hydrogène à 1% du volume de la salle de charge. À cette exigence s'ajoute l'obligation de l’arrêt automatique des chargeurs en cas de défaut de la ventilation. Enfin la présence d’une centrale de mesure d’hydrogène est requise afin d’actionner la ventilation et les arrêts d’urgence de la charge des batteries.
Par ailleurs, pour assurer la sécurité de tous, le personnel évoluant dans ou à proximité d’un local de charge doit être habilité à intervenir, et formé aux dangers potentiels.
Conformément aux normes et réglementation ATEX, une salle de charge pour chariots électriques doit être classée ATEX (zone 1 ou 2). Le zonage ATEX implique la présence d’une atmosphère explosive nécessitant une prise de précaution maximum. En logistique, manutention ou environnement de production, le cas d’un local de charge de batteries avec des concentrations d’hydrogène dans l’air constitue une zone ATEX.
La salle de charge ATEX
Le système de détection d’hydrogène pour local de charge
Dans une salle de charge de batteries l’installation d’un système de détection d’hydrogène est primordiale pour assurer la sécurité du personnel et des infrastructures. La présence de détecteurs d’hydrogène et d’une centrale de détection gaz est également imposée par la réglementation régissant l’utilisation de batteries.
Le détecteur d’hydrogène pour salle de charge
La mesure des concentrations de gaz en local de charge peut être réalisée par un détecteur d’hydrogène fixe ATEX. Ces appareils, comme les détecteurs OLC et OLCT 100 sont homologués ATEX et s’adaptent parfaitement dans un local de charge de batteries. Ces équipements de détection gaz Oldham Simtronics Teledyne réalisent une surveillance constante du niveau de la concentration d’hydrogène. La mesure sera effectuée en %LIE (explosivité) grâce à une cellule catalytique de détection gaz. Le détecteur gaz fixe pour local de charge pourra être connecté à une centrale via une sortie linéaire 4-20 mA ou via une sortie pont de Wheatstone. Le nombre de détecteurs à installer dépend de la taille de la surface à couvrir. Ces équipements devront être installés en hauteur conformément à la volatilité du gaz H2.
Parmi les détecteurs gaz fixes, le détecteur optique de flamme Spyglass SG50 peut visualiser les feux d'hydrogène avec son option vidéo proche infrarouge, et le détecteur de flamme Spyglass IR3-H2 repère l'hydrogène jusqu'à 30 mètres de distance.
La centrale de détection gaz agit comme contrôle principal pour la sécurité d’une salle de charge. La centrale MX32 de Oldham est un équipement ATEX parfaitement adapté à la surveillance d’hydrogène en local de chargement de batteries.
Le système fixe de détection de gaz repose sur un fonctionnement simple. La concentration en hydrogène généré par le chargement des batteries de chariots élévateurs, et gerbeurs électriques à l’intérieur du local est transmise par les détecteurs à la centrale.
La centralisation de la mesure dans l’appareil permet alors d’exercer un contrôle constant. La centrale connectée à divers asservissements actionne automatiquement divers asservissements en fonction du niveau de la concentration de gaz.
Une centrale de détection gaz
Dans le cas d’un local de charge de chariots électriques, la centrale de détection gaz peut être installée à l’extérieur de la pièce. Dans le respect de la réglementation en vigueur, elle contrôlera le niveau du gaz et arrêtera immédiatement la charge des batteries en cas de concentration dangereuse d’hydrogène. De la même manière, la charge sera interrompue en cas de défaut de la ventilation. Parallèlement des alarmes et signaux lumineux pourront être connectés à la centrale afin d’atteindre un niveau de sécurité optimal.
Un détecteur gaz hydrogène portable en complément
En complément de l’installation de détection d’hydrogène fixe, le service maintenance ou sécurité incendie pourra utiliser un détecteur gaz portable (type détecteur 4 gaz porable), complément très précieux en cas d’alarme pour effectuer toute levée de doute. Des modèles très abordables existent en explosivité (0-100% LIE H2) comme le Xam2500-EXPLO de Dräger.
Nos experts GazDetect sont à votre disposition pour vous conseiller dans le choix de vos équipements de détection d’hydrogène pour salle de charge batterie. Nos équipes vous accompagnent dans le choix des appareils et réalisent l’installation de vos équipements partout en France.