Étalonnage dans les zones à ATmosphère EXplosive (ATEX)

Cet article traite de l'étalonnage en zone à atmosphère explosive dans l'industrie de transformation.

Il y a de nombreuses choses à connaitre avant de pouvoir vous rendre dans une zone à atmosphère explosive (Ex) pour effectuer des étalonnages. Il existe différents niveaux de dangerosité pour ces zones et par conséquent différents niveaux pour les équipements d'étalonnage.

Tout d’abord, nous aborderons des concepts fondamentaux, théoriques et historiques. Ensuite, nous regarderons les différences techniques à apporter pour qu’un calibrateur puisse convenir aux zones ATEX.

Le livre blanc traitant de ce sujet en détails est téléchargeable ci-dessous :

Qu’est-ce qu’une zone à atmosphère explosive?

Une zone à atmosphère explosive est une zone (intérieure ou extérieure) qui contient ou peut contenir des substances inflammables. La substance inflammable peut être un liquide, un gaz, de la vapeur ou de la poussière. La zone peut contenir une substance inflammable en permanence, la plupart du temps ou seulement dans des situations particulières, comme lors d’arrêts ou d’accidents.

Triangle Explosif 

Dans une telle zone, une explosion ou un incendie est possible si les trois conditions du “triangle explosif ” (cidessous) sont remplies. Ces trois conditions sont le combustible (substance inflammable), la source d’inflammation (ou de chaleur) et l’oxygène (air).

La situation est souvent présentée sous forme de triangle, d’où le nom de Triangle Explosif.

Eliminer un élément du triangle explosif

Dans le cas d’un équipement d’étalonnage électrique, il peut être spécialement conçu pour être utilisé en atmosphère explosible. Il existe de nombreuses façons de concevoir des équipements électriques adaptés aux zones à atmosphère explosives et ce sujet sera abordé ultérieurement. L’équipement d’étalonnage est souvent conçu de telle sorte qu’il ne puisse pas délivrer suffisamment d’énergie pour provoquer l’inflammation, l’étincelle ou la chaleur.

Bref historique des zones à atmosphère explosive

Certaines des premières zones à atmosphère explosive ont été découvertes dans les premières mines de charbon. Étant donné que la poussière de charbon et le méthane absorbés sont des substances inflammables, elles ont créé une zone à atmosphère explosive. Dans les premières mines, on utilisait des bougies et des torches comme source d’éclairage, qui étaient des sources d’inflammation. Cela a provoqué de nombreux accidents.

Plus tard, lorsque les mineurs ont commencé à utiliser de l’équipement électrique (éclairage, outils), de nombreux
accidents étaient provoqués par des étincelles ou de la chaleur. Finalement, des normes de conception ont été élaborées pour guider le processus de conception afin d’éviter les étincelles et l’échauffement de l’équipement électrique.

C’est ainsi qu’est né le premier équipement électrique “à sécurité intrinsèque” qui a ouvert la voie aux normes élaborées pour les équipements qui sont utilisés aujourd’hui dans les zones à atmosphère explosive.

Industries typiques disposant de zones à atmosphère
explosive

Étant donné qu’une substance inflammable peut être un liquide, un gaz, une vapeur ou une poussière, il existe
de nombreuses industries différentes qui peuvent disposer de zones où ces substances peuvent être présentes pendant l’exploitation normale ou lors de l’arrêt. Même certaines industries apparemment sûres peuvent disposer de zones à atmosphère explosive.

Dans les usines, toutes les zones classées comme explosives doivent être clairement signalisées avec le logo Ex :

Liquides inflammables et combustibles

On parle souvent des liquides inflammables et combustibles. Mais de quoi s’agit-il exactement?

En général, il s’agit de liquides qui peuvent brûler. Il peut s’agir d’essence, de carburant diesel, de nombreux solvants, de nettoyants, de peintures, de produits chimiques, etc. Certains de ces liquides sont présents dans de nombreux lieux de travail.

On aborde aussi souvent les températures de point d’éclair (ou point d’inflammabilité) et d’auto-inflammation. Le point d’éclair est la température la plus basse d’un liquide à laquelle il produit suffisamment de vapeur pour former un mélange inflammable avec l’air. Avec une étincelle ou une température suffisamment élevée, il s’enflamme. La température d’autoinflammation est la température la plus basse à laquelle un liquide s’enf lamme, même sans source d’inflammation externe. Le plus souvent, les liquides inflammables et les combustibles ont des empératures d’auto-inf lammation comprises entre 300 °C et 550 ° (572 °F et 1022 °F). Cependant, il existe des liquides dont la température d’auto-inflammation peut être très basse : 200 °C (392 °F) ou moins.

Selon leur point d’éclair, les liquides sont classés comme inflammables ou combustibles. Les liquides inflammables
peuvent s’enf lammer à des températures normales de fonctionnement, tandis que les liquides combustibles brûlent à des températures plus élevées. La température limite est souvent de 37,8 °C (100 °F). Les liquides inflammables ont un point d’éclair inférieur à 37,8 °C (100 °F) et les liquides combustibles au-dessus.

Pour être plus précis, les liquides inf lammables et combustibles ne brûlent pas en soi : ce sont les vapeurs qui
brûlent. Plus précisément, c’est le mélange des vapeurs et de l’air qui brûle. Il existe également des limites de concentration dans lesquelles le mélange peut brûler. Si la concentration du mélange est trop faible (trop pauvre) elle ne brûlera pas ; il en va de même si la concentration est trop élevée (trop riche). Ces limites sont appelées limites inférieures et supérieures d’explosivité (LIE et LSE).

Il est bon de se rappeler que certains liquides peuvent avoir un point d’éclair assez bas. Par exemple, le point d’éclair de l’essence est extrêmement bas : -40 °C (-40 °F). Elle produit suffisamment de vapeurs dans des conditions ambiantes normales pour obtenir un mélange combustible avec l’air. Les liquides combustibles disposent d’un point d’éclair bien au dessus des conditions ambiantes normales et doivent donc être chauffés avant de s’enflammer.

Quelques exemples de températures de point d’éclair et d’autoinflammation :

Plusieurs techniques de protection

Comme nous l’avons déjà mentionné, pour éviter une explosion, il faut éliminer un des trois éléments du triangle
explosif. Dans la pratique, éliminer la source d’inflammation serait la solution la plus judicieuse.

ll existe différentes techniques dans les équipements électriques qui les rendent plus sûrs pour les zones à atmosphère explosive. Ces différentes techniques se divisent en deux grandes catégories : éliminer la source d’inflammation (Exe, Exi) ou isoler la source d’inflammation (Exd, Exp, Exq, Exo, Exm).

Le tableau ci-dessous décrit brièvement certaines de ces différentes techniques:

Le tableau décrit également la lettre qui est écrite sur le classement de l’équipement. Par exemple, un appareil à
sécurité intrinsèque disposera du label “Exi”.

La sécurité intrinsèque

La technique Exi “à sécurité intrinsèque” est la technique de protection la plus couramment utilisée et la plus appropriée pour les équipements d’étalonnage électrique. L’équipement à sécurité intrinsèque est conçu pour toutes les situations; il ne fournira pas assez d’énergie pour générer des étincelles et des températures de surface excessivement élevées, même en cas de défaut. L’équipement est conçu pour être à sécurité intrinsèque.

A l’intérieur d’un appareil Exi, la technique Exm (“Encapsulé”) peut également être utilisée pour certaines parties de l’équipement (comme dans un bloc-batterie).

“Permis feu”

L’utilisation d’appareils d’étalonnage non Ex dans une zone explosible est possible, mais elle nécessite une autorisation spéciale du personnel de sécurité de l’usine. Souvent, cela implique également l’utilisation de dispositifs de sécurité, tels que des détecteurs de gaz portatifs personnels, qu’il faudra transporter sur le terrain pendant le travail. L’utilisation d’appareils Ex correctement dimensionnés est plus facile, car ils ne nécessitent pas d’autorisations spéciales. Bien entendu, l’appareil d’étalonnage Ex doit être adapté à la zone à atmosphère explosive dans laquelle il est amené.

Apprenez-en plus dans notre livre blanc téléchargeable

Autres points abordés dans le livre blanc :

• Différences entre la législation internationale / nord-américaine
• Normes internationales IEC, schéma IECEx et directive ATEX
• Classification des zones à atmosphère explosive
• Catégorie de produits et niveaux de protection des équipements (EPL)
• Groupes d’équipements
• Classe de température
• Différences avec la législation nord-américaine : Divisions
• Groupe d’explosion
• Conditions ambiantes
• Exemple de marquage d’équipement

Cliquez sur l’image ci-dessous pour télécharger le livre blanc :

Le nouveau calibrateur Beamex MC6-Ex pour les zones à atmosphère explosive

Dernier point, mais non des moindres : nous avons récemment lancé le MC6-Ex, un nouveau calibrateur et communicateur pouvant être utilisé dans toutes les zones à atmosphère explosive. Bien qu’il s’agisse d’un calibrateur ATEX, il ne souffre d’aucun compromis.

Voilà à quoi ressemble ce chef d’œuvre :

Original blog post: Calibration in hazardous area
Published on: 31.10.2017