Sef Ism-Atex Niveau 2 Em -2012

Formation Ism-ATEX

FORMATION Ism-ATEX Niveau 2 Electrique et Mécanique présentée par Marc DECHOUX

Programme JOUR 1 • Introduction / réglementation

30mn

• Généralités sur les ATEX

2h00

• La directive 1999/92/CE

1h30

• Le classement des zones

1h00

• La directive 94/9/CE

2h00

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Programme JOUR 2

• Les modes de protection d - e – p – n

3h00

• Le mode de protection i

2h00

• L’étude de cas

2h00

Programme JOUR 3

• Les modes de protection non électrique

3h30

• Les règles d’intervention sur site

1h

•Les règles d’installation et de maintenance

2h30

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Programme JOUR 4

• Les règles d’installation et de maintenance (suite) 2h00 • Les marquages

30mn

• Référentiel ISM-ATEX

1h

• Évaluations par questionnaires

2h

• Correction des évaluations

1h

• Bilan de la formation

30mn

LE CONTEXTE REGLEMENTAIRE Directives européennes

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Le contexte réglementaire ATEX

TOTAL La Mède (1992)

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Toulouse 2001

Aria 34227 : Explosion dans une raffinerie à sucre aux USA le 07/02/2008

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Directives sociales europé européennes

Directive économique europé européenne

Directive 89/391/CEE

Directive 94/9/CE

Mise en œuvre de mesures visant à promouvoir l’amélioration de la sécurité et la santé des travailleurs

Rapprochement des législations des États membres pour les appareils et systèmes de protection destinés à être utilisés en ATEX

Directive 1999/92/CE

Ministè Ministère de l’l’Industrie

Protection en matière de sécurité et de santé des travailleurs exposés au risque d’ATEX Ministè Ministère du Travail - Loi 9191-1414 du 31/12/91 - Décret 2001-1016 du 5/11/01

Décret 9696-1010 en date du 10 novembre 1996

Ministè Ministère du Travail - Décrets 20022002-1553 et 1554 du 24 décembre 2002 - Arrêtés du 8 juillet 2003 - Arrêté du 28 juillet 2003

Bureau d’ingénierie

Fabricants Directive ATEX 94/9/CE

Installateurs

Utilisateurs

Réparateurs

Directive ATEX 1999/92/CE

Maintenance

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Fabricants Directive ATEX 94/9/CE

Directive ATEX 94/9/CE du 23 mars 1994 ►Décret n° 96.1010 du 19 novembre 1996 •Arrêté du 20 décembre 1996 (ON = INERIS - LCIE) •Arrêté du 3 mars 1997 (exemple de déclaration CE de conformité) •Arrêté du 21 août 2000 (fonctionnement de la commission) •Arrêté du 22 septembre 2000 (membres de la commission) •Arrêté du 8 novembre 2004 (renouvellement des membres) ►Décret n°2002-695 du 30 avril 2002 (modif. du 96.1010)

Utilisateurs Directive ATEX 1999/92/CE

Directive ATEX 1999/92/CE du 16 décembre 1999 ►Décrets 2002-1553 et 2002-1554 du 24 décembre 2002 •Arrêté du 8 juillet 2003 (Zones, mesures organisationnelles) •Arrêté du 8 juillet 2003 (signalisation des zones) •Arrêté du 28 juillet 2003 et sa circulaire d’application (complète décret du 14 novembre 1988 - installation des matériels électriques)

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Directive 1999/92/CE Article 8 – Document Relatif à la Protection Contre les Explosions (DRPCE) Il doit entre autre faire apparaître : - que les lieux et équipements de travail, y compris les dispositifs d’alarme, sont conç conçus, us utilisés et entretenus en tenant compte de la sécurité curité ”

Les normes utilisées et applicables

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Les normes Règles de construction des matériels électriques / ATEX gaz : modes de protection

Anciennes normes

Règles générales Immersion dans l'huile « o » Surpression interne « p » Remplissage pulvérulent « q » Enveloppe antidéflagrante « d » Sécurité augmentée « e » Sécurité intrinsèque « i » Mode de protection « n » Encapsulage « m » Systèmes de sécurité intrinsèque Matériels II 1 G

Normes actuelles

EN 50014 EN 50015 EN 50016 EN 50017 EN 50018 EN 50019 EN 50020 EN 50021 EN 50028 EN 50039 EN 50284

EN 60079-0 EN 60079-6 EN 60079-2 EN 60079-5 EN 60079-1 EN 60079-7 EN 60079-11 EN 60079-15 EN 60079-18 EN 60079-25 EN 60079-26

Les normes Normes utiles et applicables Intitulé

Normes applicables

Traçage électrique Traçage électrique Prévention de l’explosion Classement de zone Classement gaz vapeur Détecteur gaz Données pour gaz et vapeurs Matériels (EPL) pressurisation bâtiments (salles)

EN 60079-30-1 EN 60079-30-2 EN 1127-1 EN 60079-10-1 EN 60079-20-1 EN 60079-29-1 EN 60079-20 EN 60079-26 EN60079-13

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Les normes Règles d’installation, d’entretien et de maintenance des matériels électriques / ATEX gaz (G) : normes CENELEC

Normes actuelles

Installations électriques en zones (G) EN 60079-14

CEI 60079-14

Inspection et entretien des installations électriques en zones (G)

EN 60079-17

CEI 60079-17

Réparation des matériels électriques électriques utilisés en zones (G)

EN 60079-19

CEI 60079-19

Les normes Matériels électriques en ATEX poussières (D) :

Règles générales Mode de protection Mode de protection Mode de protection Mode de protection

tD pD mD iD

installation, entretien des matériels inspection et maintenance

Anciennes normes

Normes actuelles

EN61241-0 EN 61241-1

EN60079-0 (2010) EN 60079-1 E,61241-4 EN61241-18 EN61241-11

EN 50281-1-2

EN61241-14 EN61241-17

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Les normes Installations électriques à basse tension (G & D) : norme Française Installations électriques à basse tension Emplacements à risque d ’explosion (BE3)

NF C 15-100 : Mars 2009

Recueil d’instruction générales de sécurité d’ordre électrique

UTE C 18-510

Le risque industriel En 17 ans, 1 195 explosions ont été recensées

Sur une période de 17 années, 354 des accidents répertoriés impliquent les 13 raffineries implantées en France, soit une occurrence moyenne d’1,6 accident par an et par établissement et 1 982 événements ont impliqué les 700 établissements de productions chimiques et pharmaceutiques français

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Le risque industriel La répartition des causes est donnée en pourcentage du nombre d’accidents français pour lesquels certaines d’entre elles sont connues, soit 7 459 accidents de janvier 1992 à décembre 2008 et 648 des évènements répertoriés en 2008.

Seul ou associé à une défaillance matérielle, le facteur organisationnel et humain prime en 2008 dans au moins 61 % des accidents répertoriés

Quelques rappels juridiques Notions de responsabilités

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La gradation des délits

Les certifications volontaires dans le domaine des ATmosphères EXplosibles

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Les certifications volontaires Pour le personnel et les entreprises extérieures : • Réparation en atelier des équipements ATEX :

• Conception, Conception Réalisation et Maintenance sur site des installations :

Le référentiel ISM-ATEX

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Quel est le champ d’application de la Certification Ism-ATEX ?

CONCEPTION ƒ Choix des appareils électriques et adéquation zones / appareils

électriques ; ƒ Réalisation des plans d’implantation des appareils électriques ; ƒ Réalisation des schémas de câblage, de raccordement et des notes de calcul ƒ Réalisation d’un dossier technique (notices, documents de certification, documents systèmes, documents nécessaires à l’utilisateur pour la réalisation du document relatif à la protection contre les explosions) ƒ Contrôle des travaux exécutés, inspection initiale, essais et réglages ;

Réalisation ƒ Vérification des appareils électriques reçus et préparation de l’outillage ƒ Pose des canalisations ƒ Implantation et montage des appareils électriques ƒ Câblage et raccordement des appareils électriques ƒ Contrôle des travaux exécutés, inspection initiale, essais et réglages

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Maintenance Dans le présent référentiel, on entend par maintenance, l’ensemble de toutes les actions techniques, durant le cycle de vie d’un bien, destinées à le maintenir ou à le rétablir dans un état dans lequel il peut accomplir la fonction requise. ƒ ƒ ƒ ƒ

Entretien sur site, dépannage Inspections Contrôles, réglages Révisions, réparations et remises en état (les exigences Saqr-ATEX doivent être respectées)

Formation et certification des intervenants

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Formations & É valuations Évaluations

Certifications & « autorisation »

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Domaines de certification - Personnes

‰ Personnel Intervenant

Niveau 0

‰ Chargé d’Exécution

Niveau 1 (E et/ou M)

‰ Personne Autorisée

Niveau 2 (E et/ou M)

‰ Formateur

Niveau 3 (E et/ou M)

‰ Auditeur

Niveau 4 (E et/ou M)

Certificat Personne Autorisée • Validité : 3 ans ƒ 1 certificat ƒ 3 options

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Traçabilité / Historique des interventions Opérations réalisées lors de chaque intervention, les matériels visés, les documents associés ainsi que les dates d’intervention ƒ

cet historique des interventions peut être mis en place en intégrant les éléments liés au client (GMAO, etc.)

ƒ

fournir à l’utilisateur ce qui suit : ¾ le détail des défauts ou non-conformités détectés ¾ tous les détails du travail de réparation, révision ou remise en état ¾ la liste des parties remplacées ou remises en état ¾ les résultats de tout contrôle, réglage ou essai

GENERALITES SUR LES ATmospheres EXplosives Gazeuses et Poussiéreuses

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Un incendie, une explosion sont des réactions chimiques

Mélange avec l'air, dans les conditions atmosphériques,.... • Température ambiante : entre -20°C et +40°C • Pression atmosphérique : 1013 mbar • L'air contient 21% d'oxygène

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...de substances inflammables sous forme • de gaz : méthane, butane, hydrogène, ... • de vapeurs, de brouillards : sulfure de carbone, alcool éthylique, oxyde d'éthylène, acétone, ... • de poussières : aluminium, amidon, céréales, charbon, sucre, ...

Gaz, Vapeurs et Brouillards Grandeurs caractéristiques vis-à-vis du risque d ’explosion

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Point éclair d’un liquide Le point éclair est la température à partir de laquelle un liquide produit suffisamment de vapeurs pour atteindre la limite inférieure d'inflammabilité Une simple étincelle peut enflammer les vapeurs du mélange Le point éclair est une caractéristique du produit

Quelques valeurs de Points d'éclair • oxyde d'éthylène

- 17°C

• éther éthylique

- 45°C

• essence (io 100)

- 37°C

• sulfure de carbone

- 30°C

• acétone

- 17°C

• éthanol à 100%

12°C

• gas-oil

55°C

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LES LIMITES D’ D’ INFLAMMABILITE

LIE LSE

: :

Limite Inférieure d ’ Explosivité Limite Supérieure d ’ Explosivité

Quelques limites d'explosivité

ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

acétone butane oxyde d'éthylène oxyde de propylène oxyde de carbone éthanol essence (io 100) éther éthylique hydrogène méthane

LIE %

LSE %

2,6 1,8 3,5 2,8 2,5 3,3 1,4 1,9 4 5

13 8,4 100 37 74 19 7,4 36 75 15

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Classement des substances inflammables (gaz, vapeur ou brouillard) DEUX CRITERES ESSENTIELS :

EMI

IEMS

(JOULE)

(mm)

ENERGIE MINIMALE d'INFLAMMATION

INTERSTICE EXPERIMENTAL MAXIMAL DE SECURITE

Quelques valeurs d'EMI (Gaz, vapeur ou brouillard) • • • • • • •

méthane butane éthanol éthylène oxyde d'éthylène hydrogène sulfure de carbone

300 250 140 70 60 17 15

µJ µJ µJ µJ µJ µJ µJ

L'énergie dans l'étincelle d'une bougie automobile est d'environ 1J

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I ou IIA IIA IIA IIB IIB IIC IIC

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Quelques valeurs d'IEMS ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

acétone méthane propane éthanol éther éthylique oxyde de propylène éthylène oxyde d'éthylène hydrogène acétylène sulfure de carbone

1,01 mm 1,14 mm 0,92 mm 0,91 mm 0,87 mm 0,70 mm 0,65 mm 0,59 mm 0,28 mm 0,37 mm 0,20 mm

IIA I / IIA IIA IIA IIB IIB IIB IIB IIC IIC IIC

1er classement : Groupe de gaz En conséquence, les matériels destinés à être utilisés dans une atmosphère explosive portent un groupe ou subdivision :

I, II, IIA, IIB ou IIC

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Température d ’autoinflammation Pour les gaz, vapeurs ou brouillard : la température d‘autoinflammation est la température minimale à laquelle le mélange Air/ Gaz ou vapeurs, s'enflamme spontanément. Cette donnée est à prendre en compte lorsqu’une atmosphère explosive est susceptible d’entrer en contact avec une paroi chaude.

Quelques températures d‘autoinflammation ƒ Méthane ƒ hydrogène ƒ acétone ƒ essence (io 100) ƒ oxyde d'éthylène ƒ éthanol ƒ butane ƒ éther éthylique ƒ sulfure de carbone ƒ Disulfure de carbone

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595°C 560°C 465°C 460°C 430°C 363°C 287°C 160°C 102°C 95°C

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D’où le classement du matériel

2ème classement : Classes de température Classe de température

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Poussières Grandeurs caractéristiques vis-à-vis du risque d ’explosion

Silo de BLAYE : 20 Août 1997 11 morts

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Les poussières Une atmosphère explosive poussiéreuse réagit différemment d'une atmosphère explosive gazeuse. • •

•

La ventilation n'a pas le même effet Le risque dépend non seulement de la substance mais aussi : ƒ de sa granulométrie « généralement < 0,3 mm » ƒ de son taux d'humidité La détection d'une atmosphère explosive poussiéreuse n'est pas facile

Les poussières Caractéristiques de la poussière : • Température d'inflammation en couche • Température d'inflammation en nuage • Résistivité électrique en couche Poussières conductrices : Poussières ayant une résistivité électrique égale ou inférieure à 1000 ohm.

• Autres caractéristiques : ƒ granulométrie « généralement < 0,3 mm » ƒ dispersibilité ƒ limite inférieure d'inflammabilité ƒ énergie minimale d'inflammation

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Quelques valeurs d'EMI (poussières) ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

toner aluminium en poudre Résine époxydique charbon de bois amidon de blé sucre vitamine C cacao

2 litres ou groupe IIC : presse étoupe avec masse de remplissage (requis si groupe IIC ou si zone 1 et si volume > 2 dm3)

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Installations sous conduit ƒ conduits rigides : soit en acier fileté à haute résistance, étiré ou à soudure continue

ƒ conduits flexibles métalliques ou composites dont le classement de la résistance mécanique est conforme à l’ISO 10807 ƒ cinq filets engagés au minimum ƒ coupe-feu à une distance ≤ 50 mm

Obstacles solides Dans le cas des joints plats :

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Protection des joints ADF ƒ proté protégés contre la corrosion (matériaux d’étanchéité si prévus dans les documents descriptifs)

‰ graissage des plans de joint ¾ graisses non corrosives et

non

durcissantes ƒ ils ne doivent pas être peints avant assemblage La mise en peinture (par l’utilisateur) des enveloppes après assemblage complet est admissible.

Moteurs alimentés à fréquence et tension variables Variateur de vitesse ou démarreur progressif ƒ soit contrôle direct de la température à l’aide des capteurs de tempé température internes spécifiés dans la documentation du moteur ou d’autres moyens efficaces de limitation de la température de surface de l’enveloppe du moteur ƒ soit le moteur doit avoir fait l’objet d’un essai de type à cette fin en association avec le convertisseur spécifié dans les documents descriptifs et avec le dispositif de protection fourni

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Règles applicables aux matériels “e”

‰ Principe du mode de protection ‰ Règles d’ d’installation et d’ d’entretien ‰ Réparation

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Principe du mode de protection « e » Mode de protection consistant à appliquer des mesures afin d'é d'éviter, avec un coefficient de sé sécurité curité élevé levé, la possibilité possibilité de tempé températures excessives et l'apparition d'arcs ou d'é d'étincelles à l'inté l'intérieur et sur les parties externes du maté é riel é lectrique qui n'en produit pas en service normal. mat Ex e II T4

Exemples ƒ luminaires ƒ boîte à bornes ƒ boîtiers de jonction/raccordement ƒ batteries ƒ transformateurs ƒ moteurs à induction à cage

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Boî Boîte à bornes « e »

‰ Distances d’ d’isolement ‰ Lignes de fuite

Degré de protection IP Enveloppes : ‰ IP54 si pièces conductrices nues et actives ‰ IP44 si parties actives sont isolées ‰ Enveloppe contenant des circuits « i » : ƒ avertissement : NE PAS OUVRIR QUAND LES CIRCUITS DE SÉCURITÉ NON INTRINSÈQUES SONT SOUS TENSION ou ƒ couvercle IP30 sur les parties NSI portant également un avertissement de danger d’ouverture sur tension

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Entrées de câble ƒ entrée de câbles appropriés au type de câbles et conservant le mode de protection « e » en incorporant un élément d’étanchéité ƒ entrée de câbles filetée pour plaques d’ d’entré entrée de câbles fileté filetées ou pour enveloppes d’ d’une épaisseur de 6 mm ou plus ne nécessitent aucune étanchéité supplémentaire entre le dispositif d’entrée de câbles et la plaque d’entrée de câbles ou l’enveloppe

Machines tournantes 1/5 Dispositif de protection ampè ampèremé remétrique pour éviter de dépasser la température limite

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Machines tournantes 2/5

Machines tournantes 3/5 En cas d’utilisation d’un dispositif de protection ampèremétrique, le rapport du courant de démarrage iA/iN et la durée tE doivent être déterminés et marqués

Te ≥ 5 s IA/IN ≤ 10

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Machines tournantes – Protection thermique 4/5 ‰ Dispositifs de protection contre les surcharges réglés de telle sorte que non seulement le courant du moteur soit contrôlé, mais aussi que le moteur bloqué soit déconnecté dans le délai tE indiqué sur la plaque de marquage. ‰ Courbes des caracté caractéristiques courantcourant-temps indiquant le délai de déclenchement du relais de surcharge en fonction du rapport entre le courant initial et le courant doivent être détenues par l’utilisateur.

Machines tournantes 5/5 Les moteurs alimentés sous fréquence et tension variables par un convertisseur doivent être soumis à un essai et certifié certifiés pour ce service en même temps que le convertisseur selon ses spécifications dans les documents descriptifs.

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Règles applicables aux matériels “p”

‰ Principe du mode de protection ‰ Règles d’installation et d’ d’entretien ‰ Réparation

Principe du mode de protection La pénétration d'une atmosphère environnante à l'intérieur de l'enveloppe du matériel électrique est empêchée par le maintien, à l'intérieur de la dite enveloppe, d'un gaz de protection à une pression supérieure à celle de l'atmosphère environnante. La surpression est maintenue avec ou sans débit du gaz de protection. Ex px II T4 air

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Principe du mode de protection Quelques dé définitions ƒ surpression interne ƒ gaz de protection ƒ compensation de fuite ƒ balayage ƒ surpression interne statique

Principe du mode de protection ƒ surpression mode px : de zone 1 à “non dangereux” ƒ surpression mode py : de zone 1 à zone 2 ƒ surpression mode pz : de zone 2 à “non dangereux”

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Alimentation en gaz de protection ƒ Gaz de protection : non combustible, non toxique, exempt d’humidité, de graisse, de poussières, etc. ƒ Tempé Température < 40° 40°C à l’entrée de l’enveloppe ƒ Attention au risque d’ d’asphyxie avec les gaz inertes ƒ Ventilateur, compresseur : pas de danger supplémentaire

Conduites ƒ doivent supporter : ¾ soit 1,5 *surpression maximale spécifiée ¾ soit la surpression maximale si tous les orifices sont fermés ƒ entrée de gaz de protection : emplacement non dangereux ƒ conduites traversant un emplacement dangereux : ¾ exemptes de fuite si la pression est < à la Patm ƒ matériels de pressurisation : emplacement non dangereux

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Dispositifs et dispositions de sécurité (sauf pour la surpression statique) Séquence des actions des dispositifs de sécurité - Après le lancement de la séquence, le débit de balayage au travers de l’enveloppe et la surpression dans celle-ci doivent être contrôlés selon la présente norme. Le débit de balayage doit être contrôlé à la sortie de l’enveloppe à surpression interne

- Lorsque le débit minimum du gaz de protection est établi (La durée de balayage doit être augmentée du temps nécessaire pour réaliser le balayage du volume libre des canalisations associées qui ne font pas partie du matériel certifié, par une quantité de gaz de protection au moins égale à cinq fois le volume des canalisations avec la valeur du débit minimal spécifié par le et que la surpression est dans les limites spécifiées, la temporisation de balayage peut démarrer.

constructeur)

- Après l’expiration du temps de balayage, (La durée de balayage minimale le matériel est alors prêt à être mis sous tension. spécifiée par le constructeur après vérification et essais type par constructeur et ON)

Dispositifs et dispositions de sécurité Dispositif(s) de sé sécurité curité automatique(s) doivent être prévus lorsque la surpression tombe au-dessous de la valeur minimale spécifiée par le fabricant : ƒ signal provenant directement de l’enveloppe ƒ pas de vanne entre le capteur et l’enveloppe ƒ vérification possible des dispositifs ƒ mise en sécurité de l’installation du ressort de l’utilisateur

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Dispositifs et dispositions de sécurité

Mode px : ƒ mise ise HT automatique des matériels à l’ouverture des portes et couvercles ƒ matériels restant sous tension dans l’enveloppe : protection (e, d, i, etc…)

Actions à entreprendre en cas de panne de la pressurisation

Maté Matériels sans source de dé dégagement interne : ƒ zone 2 et matériel non approprié : alarme ƒ zone 1 et matériel non approprié : alarme et mise HT ƒ zone 2 avec matériel approprié : aucune action ƒ zone 1 avec matériel approprié : alarme

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Actions à entreprendre en cas de panne de la pressurisation Maté Matériels avec source de dé dégagement interne : ƒ respect espect des instructions de montage « constructeur » (limiteur de débit, régulateur de pression, coupe-flammes) ƒ tenir enir compte de la probabilité probabilité et des consé conséquences d’une fuite de gaz de protection (ex : pression du gaz de procédé < pression du gaz de protection) ƒ dé éfaut de pressurisation : alarme + action corrective

Marquages ‰ Évaluation par un ON de la conformité conformité de l’ l’installation : Ex px II T4 ‰ Enveloppe ADF avec un systè système de commande de pressurisation : Ex d [px] IIB T4

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Règles applicables aux matériels “n”

ƒ Principe du mode de protection ƒ Règles d’installation et d’ d’entretien

Principe du mode de protection Mode de protection qui s'applique au matériel, dans des conditions normales de fonctionnement et dans certaines conditions anormales prévues par la norme, de telle manière qu'il ne soit pas capable d'enflammer l'atmosphère explosive environnante

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Plusieurs modes de protection ‰ Maté Matériels « n » ƒ matériel ne produisant pas d’étincelles nA ƒ dispositifs à coupure fermée et composants non incendiaires nC ƒ dispositifs hermétiquement scellés nC ƒ appareils et circuits à énergie limitée iC ƒ enveloppes à respiration limitée nR ƒ Surpression simplifiée pZ ‰ Règles de construction similaires à celles des autres modes de protection (version « allégée »)

Moteurs alimentés à tension et fréquence variable Lorsque l’on utilise des convertisseurs présentant des impulsions haute fréquence en sortie, il convient de veiller à ce que les surtensions brè brèves et les plus hautes tempé températures qui peuvent être produites au moteur ou à son bornier soient prises en compte

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Règles applicables aux installations de sécurité intrinsèque

Principe du mode de protection Un circuit de sécurité intrinsèque est un circuit dans lequel aucune étincelle ni aucun effet thermique, thermique produit dans les conditions d'épreuve prescrites par la norme EN 50 020 (qui couvrent le fonctionnement normal et les conditions spécifiées de défaut) n'est capable de provoquer l'inflammation d'une atmosphère explosive donnée.

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Circuit de sécurité intrinsèque

liaison électrique

[i]

Hors ATEX

Symbole d'un matériel associé (situé hors zone explosive ou protégé par un mode de protection normalisé)

En ATEX

i

Symbole d'un matériel à sécurité intrinsèque (situé en zone explosible)

Quelques mots clefs ƒ matériel électrique de sécurité intrinsèque ƒ matériel associé ƒ matériel simple ƒ système de sécurité intrinsèque

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Évaluation d’un système simple (calcul de boucle) Hors zone explosible

A

En zone explosible

GIIC

câble

B "i"

[i] Uo = 24 V Io = 0,12 A Lo < 2,6mH Co < 0,15 µF Alimentation

Licâble =1 µH/m Cicâble = 200 pF/m Câble Exigences Uo Licâble + Li Co > Cicâble + Ci

Ui = 28 V Ii = 0,16 A Li = 1mH Ci = 0,1 µF Transducteur

Évaluation d’un système simple (calcul de boucle) ‰ Longueur admissible du câble :

lc

ƒ vis à vis de la capacité : Cicâble = Co - Ci = 0,05 µF

⇒ lc = 250 m

ƒ vis à vis de l'inductance : Licâble = Lo - Li = 1,6 mH

⇒ lc = 1 600 m

‰ Longueur maximale autorisée : 250 m

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EN 60079-14 Nouvelle édition • Calculs de boucles « i » - prise en compte du risque capacitif et inductif :

Exigences Uo ≤ Ui Io ≤ Ii Si Li < 1% Lo ou Ci < 1% Co : L câble = Lo - Li C câble = Co - Ci Si Li > 1% Lo et Ci >1% Co : L câble = Lo/2 - Li C câble = Co/2 - Ci

Niveaux de protection des matériels ƒ « ia » : le matériel reste de sécurité en fonctionnement normal et en présence d'un défaut et de deux défauts simultanés ƒ « ib » : le matériel reste de sécurité en fonctionnement normal et en présence d'un défaut quelconque ƒ « ic» ic» : le matériel reste de sécurité en fonctionnement normal (zone 2)

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Matériels associés Maté Matériel électrique associé associé : matériel électrique qui contient à la fois des circuits de sécurité intrinsèque et des circuits de sécurité non intrinsèque, et qui est réalisé de sorte que les circuits de sécurité non intrinsèque ne puissent pas affecter défavorablement les circuits de sécurité intrinsèque [Ex ia] IIB

Matériel simple Peuvent ne pas être obligatoirement certifiés : ƒ les composants passifs ƒ les sources ré nergie réserves d’é d’énergie ayant des paramètres bien définis ƒ les sources gé nergie génératrices d’é d’énergie ne délivrant pas plus de 1.5 V, 100 mA et 25 mW

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Installations en zone 1 ƒ installations équipés de maté matériels « ib » au moins ƒ maté matériels associé associés situés de pré préférence à l’exté extérieur de l’emplacement non dangereux : autrement mode de protection requis : Ex d [ib] IIB T4 ƒ matériels électriques connectés aux bornes NSI d’un matériel associé ne doivent pas être alimentés à une tension > à Um et le courant de CC prévu pour l’alimentation ne doit pas être supérieur à 1500A ƒ composants et câblage de SI montés dans une enveloppe IP20 (a minima)

Types de câbles utilisables

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Types de câbles « mono » utilisables Caractéristiques : ƒ tension d’essai entre conducteurs actifs et terre : 500 VAC ou 750 VCC ƒ tension d’essai entre conducteurs actifs et écran ƒ tension d’essai entre écran et terre ƒ diamè diamètre minimal des conducteurs ou brins individuels ≥ 0,1 mm ƒ les paramè paramètres électriques doivent être connus (inductance et capacité linéique) ¾ données fournies par le constructeur ¾ mesures sur un échantillon ¾ 200 pF/m et 1 µH/m (ou 30 µH/Ω)

Exemple de câble multiconducteurs

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Mode de pose des câbles Les câbles doivent répondre à l’une des prescriptions suivantes : ƒ les câbles de SI doivent être sé séparé parés de tous les câbles NSI ƒ ou les câbles de SI doivent être proté protégés contre le risque de dommage mé mécanique ƒ ou les câbles de SI ou NSI doivent être munis d’ d’une armure, d’une gaine mé métallique ou d’ d’un écran

Identification des circuits de SI ‰ Marquage des câbles ƒ les câbles comportant des circuits de SI doivent être marqué marqués si absence d’armure, écran ou gaine métallique ‰ Repé Repérage des circuits ƒ seul le bleu clair peut être utilisé pour le repérage ƒ s’il y a risque de confusion lié à l’utilisation de la couleur, d’autres mesures de marquage sont nécessaires (regroupement des conducteurs de SI en faisceaux, étiquetage, organisation claire et séparation spatiale)

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Mise à la terre des circuits de SI (1/2) Les circuits de SI peuvent être ƒ soit isolé isolés de la terre ƒ soit au potentiel de ré référence de l’emplacement dangereux en un point seulement

Mise à la terre des circuits de SI (2/2) ƒ la section de la liaison à la terre doit être obtenue par : ¾ soit au moins deux conducteurs distincts capables de transporter Imax et de 1,5 mm2 Cu ¾ soit un conducteur ayant une section d’au moins 4mm2 ƒ les bornes de mise à la terre des barrières de sécurité sans isolement galvanique doivent être : ¾

raccordé raccordées au systè système de liaison équipotentielle par le chemin le plus court possible

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Matériel "SI"

Barrière zener

N SI

F u

R 1

Vz

R 2

Raccordement tresse => Hors ATEX

SI Tresse du câble

Raccordement des armures ƒ armure raccordée au systè système de liaison équipotentielle par le biais des dispositifs d’entrée de câble à chaque extrémité (y compris au niveau des boîtes de jonction intermédiaires) ƒ si le raccordement n’est pas réalisable en un point d’entrée de câble, au moins une liaison électrique entre l’armure et le système de liaison équipotentielle doit être assurée

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Raccordement des conducteurs de réserve Dans un câble multi-conducteurs, chaque conducteur non utilisé doit : ƒ être isolé de la terre et des autres conducteurs à chacune de ses extrémités ƒ ou connecté au point de terre utilisé pour mettre à la terre tous les circuits de SI faisant partie du câble (les autres extrémités devant être isolées de la terre)

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NON [EEx ‘ i ’ ] equipment

Cloison métallique

ép. ≥ 0,9 mm (plastique) ép.. ≥ 0,45 mm (métallique)

d ≥ 50 mm

[EEx ‘ i ’ ] shunt barrier diodes Liaison à la terre

d ≥ 6 mm (deux circuits ‘ i ’ distincts)

Earth connexion

d ≥ 50 mm

NON [EEx ‘ i ’] equipment

Installations en zone 0 ƒ matériel et matériel associé de caté catégorie « ia » ƒ il est préférable d ’utiliser un matériel associé présentant un isolement galvanique entre circuits SI et NSI ƒ si la mise à la terre du circuit est requise pour des raisons fonctionnelles, le raccordement à la terre doit être réalisé à l’exté extérieur de la zone 0, 0 mais aussi près que raisonnablement possible du matériel situé en zone 0 ƒ dispositif de protection contre les surtensions (de préférence à moins de 1 m de l’entrée de la zone 0)

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ATEX A

d

Câble multiconducteur

C

Boîtes de dérivation

B

D

H2

CH4

non ATEX

Document descriptif système (EN 60079-25)

ƒ le document descriptif systè système doit fournir une analyse adéquate du niveau de sécurité atteint par le système ƒ il doit être établi pour tous les systè systèmes

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Catégories de classement ƒ un système peut avoir plusieurs caté catégories (« (« ia » et « ib ») ƒ une boucle n'a qu'une seule catégorie (« ia » ou « ib ») ƒ la catégorie d'une boucle est à priori celle du matériel interconnecté ayant la caté catégorie la plus basse

Règles applicables aux matériels implantés en ATEX poussières

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Règles générales de construction ‰ Définitions : ƒ Poussiè Poussière combustible : poussière pouvant brûler ou se consumer dans l ’air et former un mélange explosif avec l’air dans des conditions de pression atmosphérique et de température normales ƒ Poussiè Poussière conductrice : poussière dont la résistivité électrique est égale ou inférieure à 1000 Ω ‰ Règles de construction générales proches de celles des matériels destinés à être utilisés en ATEX gaz

Critères de sélection ƒ caté catégorie du maté matériel ƒ degré éité degré d’étanch ’étanché ité IP ƒ tempé température limite de surface ƒ influences exté extérieures

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Groupe de matériel • Matériel pour ATEX poussières : Groupe III • Subdivisions : ƒ III A : particules combustibles en suspension ƒ III B : poussières non conductrices ƒ III C : poussières conductrices

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Catégories

Matériels pouvant être installés en Zone 20 Zone 21 Zone 22

Catégories autorisées 1 D

EPL Da

1 2 1 2 3

EPL EPL EPL EPL EPL

D D D D D

Da Db Da Db Dc

Règles communes aux matériels (EN 60079-0)

ƒ Enveloppes non métalliques

ƒ Enveloppes contenant des métaux légers ƒ Marquages

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Enveloppes non-métalliques Charges électrostatiques Le matériel doit répondre à une des exigences suivantes : ƒ résistance de surface ≤ 1 GΩ ƒ tension de claquage ≤ 4 kV ƒ épaisseur d’isolation externe sur les parties métalliques ≥ 8 mm (afin d’éviter les décharges glissantes de surface)

ƒ limitation du transfert de charge selon essais spécifiés ƒ inaptitude à stocker une charge dangereuse en mesurant la capacité selon des essais spécifiés

Enveloppes contenant des métaux légers Zone 20 : EPL Da ƒ 7,5 % au total de magnésium et titane Zone 21 : EPL Db ƒ 7,5 % au total de magnésium et titane Zone 22 : EPL Dc ƒ pas d’exigences sauf pour les ventilateurs et enveloppes (carters et grilles) de ventilateurs doivent être conformes aux exigences EPL Db

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Températures de surface ƒ Tmax admissible = 2/3 Tnuage ƒ Tmax admissible = T5mm - 75K ƒ couches de poussières importantes ¾ entre 5 et 50 mm réduction de Tmax ¾ épaisseurs excessives : essais spéciaux pour déterminer Tmax

Modes de protection à paraître

Maté Matériels « D » ƒ protection par enveloppe « tD » ƒ protection par pressurisation « pD » ƒ protection par sécurité intrinsèque « iD » ƒ protection par encapsulage « mD »

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Protection par enveloppe (tD) Protection contre la pénétration

Le marquage selon le dé décret 9696-1010 du 19 novembre 1996 (ATEX) S.A.I.P. 23, avenue de Lorraine D- 4563 LÜNEN

SWU 15/34/98 N° de série : 45367 2000 II 2 D b T130°C IP65

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Le marquage selon le dé décret 9696-1010 du 19 novembre 1996 (ATEX) S.A.I.P. 23, avenue de Lorraine D-4563 LÜNEN 0080 SWU 15/34/98 N° de série : 45367 2000 II 1 GD EEx ia IIA T4 IP 65 T130° INERIS 00ATEX5032X

REGLES DE PROTECTION ET D’INSTALLATION DES EQUIPEMENTS ELECTRIQUES En zone ATEX

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Contexte réglementaire et normatif •Arrêté du 28/07/03 → NF C 15-100 (partie BE3 / chapitre 424) •NF EN 60079-14 (G) •NF EN 50281-1-2 (D) (aujourd’hui EN61241-14) Dans les emplacements à risque d’explosion, les installations électriques doivent être limitées au strict nécessaire et être réservées exclusivement à l’alimentation des équipements présents dans ces emplacements.

•Matériels électriques neufs selon 94/9/CE •Installations électriques existantes avant le 01/07/03, OK si conformes à l’arrêté du 19/12/1988 (utilisateurs) → matériels électriques décret 1978 (constructeurs)

Protection contre les contacts indirects Sché Schémas de liaison à la terre ƒ schéma TNC (interdit en ATEX) ƒ schéma TNS ƒ schéma TT ƒ schéma IT 1ère lettre :

position du neutre par rapport à la terre

2ème lettre :

position des masses métalliques par rapport à la terre

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Protection contre les contacts indirects Liaisons équipotentielles : raccordement des masses à effectuer au système de liaison équipotentielle ƒ section minimale de 4mm² (capteurs) et 6 mm² (autres cas) : cf. NFC 15 100 - Les connexions doivent être fixées de telle sorte qu'elles ne se desserrent pas d'elles-mêmes. - Les masses n'ont pas besoin d'être raccordées séparément au système de liaison équipotentielle si elles sont en contact métallique avec des éléments structurels ou des canalisations y étant raccordés et si elles sont solidement fixées à eux.

Section minimale des conducteurs de protection (EN 60079-0)

Les éléments de connexion doivent être conçus de telle sorte que les conducteurs électriques ne puissent pas être facilement desserrés ou tordus. La pression de contact sur les connexions électriques doit être maintenue

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Autres dangers d ’inflammation particuliers d’inflammation

Electricité Electricité statique : ƒ dispositions pour réduire à un niveau sûr les effets de l’électricité statique Foudre : ƒ protection contre les effets de la foudre (arrêté du 15/01/08 et normes associées) Protection cathodique des parties mé métalliques : ƒ surveillance et entretien régulier ƒ Les installations avec protection cathodique ne doivent pas être raccordées au système de liaison équipotentielle.

Protection contre les surcharges Câbles: ƒ protection contre les surcharges (relais thermique), les courts-circuits et les défauts à la terre Maté Matériels et canalisations : ƒ protection contre les CC ƒ protection contre les défauts à la terre

Le ré-enclenchement automatique des dispositifs de protection contre les CC et les défauts à la terre ne doit pas être possible tant que le défaut subsiste. Précautions visant à éviter les pertes de phase des moteurs (échauffement si fonctionnement sur 2 phases).

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Protection contre les influences externes ¾Protection contre les dommages mécaniques, les influences corrosives ou chimiques, la chaleur, les vibrations (Guide pratique UTE C -15103 « Choix des matériels, y compris les canalisations, en fonction des influences extérieures » + tableaux 52D et 52E du paragraphe 522 de la NFC 15-100 )

Choix des câbles

Zone 0 : câbles de SI uniquement Zones Zones 1 et 2 : câbles NF C 15-100 (en France) et/ou câbles de SI Les conducteurs et câbles, les systèmes de conduits, de goulottes, les chemins de câbles doivent satisfaire à l'essai de non propagation de la flamme (catégorie C2 pour les câbles et conducteurs).

U-1000 RGPFV

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Choix des câbles Les canalisations doivent être protégées contre les défauts d'isolement : a)en schéma TN ou TT, par des dispositifs à courant différentiel résiduel de courant différentiel résiduel assigné au plus égal à 300 mA. b) en schéma IT, par un contrôleur permanent d'isolement avec alarme sonore et/ou visuelle. Une instruction appropriée doit indiquer, que lors d'un premier défaut sur l'un des circuits d'un local BE3, il doit être procédé à la coupure manuelle de ce circuit.

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Choix des câbles (NF C15 -100) C15-100) Les câbles doivent remplir toutes les conditions suivantes : ƒ avoir une tension nominale de 1000 V

(séries R2V, RVFV, RGPFV, …) ƒ être soustraits au risque mé mécanique ƒ être non-propagateurs de la flamme (catégorie C2 de la norme NF C 32-070) C2 = non-propagateur de la flamme ƒ être protégés contre les détériorations chimiques ƒ réduire de 15 % les valeurs de courants admissibles dans les conducteurs ƒ assurer à l’origine du circuit la protection contre les surcharges

Exception n °1 à la rrègle ègle des 1000 V n°1 Il est possible d’ d’utiliser des câbles de tension nominale infé inférieure à 1000 V sous ré réserve de respecter les conditions suivantes : ƒ tension nominale au moins égale à 250 V ƒ circuit TBTS (circuit de signalisation et d’ d’alarme) ƒ l’intensité maximale, même en cas de défaut, ne doit pas excéder 40 mA (IIB et IIC) et 50 mA (IIA) ƒ protection par 2 feuillards d’ d’acier d’épaisseur au moins égale à 0,2 mm ou d’une manière équivalente

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Exception n °2 à la rrègle ègle des 1000 V n°2 Câbles souples pour usage intensif :

du type H07RN-F (voir tableau 52D C15-100)

H07BB-F

H07RN-F

H07BN4-F

Exception n °3 à la rrègle ègle des 1000 V n°3

Câbles d’ d’instrumentation : Les câbles d’instrumentation armés répondant aux spécifications pétrolières NF M 8787-202 sont acceptables dans les conditions AG2 et AG3 s’ils sont C2. Dans les conditions AG1, ils peuvent ne pas être armé armés. (UTE - PV 15-261 d’octobre 2003)

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Âmes conductrices en aluminium Section minimale = 16 mm2

Les âmes en aluminium doivent avoir une section minimale de 16 mm2 et des connexions appropriées doivent être utilisées. Lorsque des conducteurs Alu sont utilisés il convient de prendre garde des possibles réactions chimiques au niveau des contacts Al-Cu. C’est pourquoi, un raccordement spécifique est prévu.

Conducteurs non câbl és câblés Ils ne peuvent être utilisés que s’ils sont installés à l’inté intérieur de tableaux de distribution, distribution, d’enveloppes proté protégées, es Un conducteur nu, non cablé peut être la source d’une DdP

L'extrémité dans l’emplacement dangereux de chaque brin inutilisé dans les câbles multibrins doit être soit raccordée à la terre, soit isolée convenablement au moyen d’extrémités appropriées au mode de protection. L'isolation par ruban uniquement n'est pas admissible.

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Mise en œuvre des entrées de câble 1/2

Mode de pose des câbles Caniveaux, corbeaux et tablettes moulés sur les parois : ƒ aucune contre-indication Colliers, étriers, goulottes, tubes, gouttières… constitués de maté matériaux inflammables : ƒ interdits (non C2)

Tube IRL

Chemins de câbles et conduits métalliques : ƒ liaisons à la terre et équipotentialité Traversé raversées de parois et de canalisations dans caniveaux : ƒ ne doivent engendrer un risque de communication d’atmosphères entre zones à risque différent

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Mode de pose des câbles Les circuits desservant les zone ATEX (BE3) doivent être réservés exclusivement à l’alimentation de ces emplacements. Conducteurs nus par voie aérienne interdit en zones. Lorsqu’une ligne dessert des emplacements dangereux, l’alimentation doit se faire par une canalisation enterrée d’une longueur d’ d’au moins 20 mè mètres.

Raccordement des câbles aux mat ériels matériels Entrées de câbles adaptées Les ouvertures non utilisées dans les enveloppes des matériels électriques doivent être obturées

Bouchon et obturateur «e»

Bouchon « d » et « e »

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Mise à la terre des armures et des é crans écrans Liaison de l’armure normalement requise aux deux extrémités Le contact fortuit entre l’armure ou la gaine métallique potentiellement chargé (CEM ou autre) et la tuyauterie ou l’équipement doit être évité. La mise à la terre des armures doit se faire aux deux extrémités par le biais des PE au risque d’un amorçage en cas de défauts à la terre.

Mise à la terre des armures et des é crans écrans Attention lors de l’utilisation en réseau déséquilibré ou avec un câble unipolaire. Des courants importants peuvent prendre naissance dans le feuillard.

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Mise à la terre des armures et des é crans écrans

ERREUR Le feuillard du câble ne peut être mis à la terre sur ce montage

Dispositif de mise à la terre de l’armure La mise à la terre de l’armure peut être faite à l’intérieur de l’enveloppe

Installation de mat ériels au dessus d ’une zone ATEX matériels d’une Le matériel pouvant générer des particules chaudes ou avoir des surfaces chaudes situées à moins de 3,5 m au-dessus d’une zone ATEX doit soit: - soit être totalement encapsulé, - soit être fourni avec des barrières ou des écrans adaptés afin d’empêcher que toute source d’inflammation puisse tomber dans l’emplacement dangereux. Exemples :de matériels: • des fusibles qui peuvent produire des arcs, des étincelles ou des particules chaudes; • des commutateurs qui peuvent produire des arcs, des étincelles ou des particules chaudes; • des moteurs ou des générateurs qui ont des contacts glissants ou des balais; • des matériels auxiliaires comme des ballasts, des Las lampes à vapeur de sodium condensateurs etc. basse pression ne doivent pas être installées au-dessus d’un emplacement dangereux.

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Installation des prises de courant en zone poussi ères poussières Les prises de courant ne sont pas autorisées dans les emplacements exigeant l’EPL « Da ». Les socles des prises de courant doivent être installés de sorte que la poussière n’y pénètre pas, une fiche engagée ou non. Pour réduire au minimum la pénétration de poussière dans le cas où un couvercle anti poussière ne serait pas, par mégarde, remis en place, les socles de prises de courant doivent être positionnés sous un angle inférieur à 60° par rapport à la verticale et l'ouverture dirigée vers le bas.

Dispositif de chauffage par résistance ‰ Limitation en tempé température : ƒ respect des instructions ‰ Dispositif de protection : ƒ doit mettre hors tension le dispositif de résistance chauffante soit directement, soit indirectement et doit être d’un type à ré-enclenchement manuel ƒ Tout dispositif de protection de T° exigé doit être indépendant du dispositif de commande de la T° de fonctionnement et doit couper l’alimentation du dispositif à résistance chauffante.

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Dispositif de chauffage par résistance En TT ou TN : ƒ temps de fonctionnement du DDR (< 100 mA) ne dépassant pas 5 s pour le courant différentiel de fonctionnement assigné et ne dépassant pas 0,15 s pour cinq fois le courant différentiel de fonctionnement assigné. En IT : ƒ contrôleur d’ d’isolement coupant l’alimentation pour une résistance d’isolement inférieure à 50 ohms par volt de tension assignée. Tout dispositif de protection de T° exigé doit être indépendant du dispositif de commande de la T° de fonctionnement et doit couper l’alimentation du dispositif à résistance chauffante.

Traçage par résistance électrique (EN 30079-30-1) La norme EN 30079-30-1 est un complément de la norme EN 60079-0

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Traçage par résistance électrique (EN 30079-30-1) Règles de protection ƒ Isoler de l’alimentation tous les conducteurs mis à la terre. ƒ Protection contre les surintensités pour chaque circuit de branchement. ƒ Défaut d’isolement en schéma TT et TN : DDR 30 mA ƒ Défaut d’isolement en schéma IT : CPI qui déconnecte l’installation si R isolement < 50 Ω/V.

Les mécanismes d’inflammation Des matériels non électriques

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Sources d’inflammation pour le matériel non-électrique ƒ ƒ ƒ ƒ

Frottement (friction) Impact Echauffement Electricité statique

Règles générales relatives à la conception des matériels nonélectrique (EN 13463-1).

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Évaluation du risque d’explosion Catégorie 3 (zone 2) : ƒ fonctionnement normal seul Catégorie 2 (zone 1) : ƒ dysfonctionnements fréquents habituellement tenir compte)

(défauts

dont

il

faut

Catégorie 1 (zone 0) : ƒ tout dysfonctionnement (y compris les dysfonctionnements rares)

Ex : palier à roulements Catégorie 3 - fonctionnement normal seul : Roulements lubrifiés et conformes à la norme « sécurité par construction » Catégorie 2 - dysfonctionnements fréquents : + Surveillance et maintenance régulières (fréquences spécifiées par le fabricant) y compris les intervalles de remplacement Catégorie 1 - dysfonctionnements rares : + Sondes de température raccordées et asservies au fonctionnement de la machine (ex : si la température dépasse de 15°C la température de fonctionnement)

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Ex : palier à roulements

LES MODES DE PROTECTION DES MATERIELS NONELECTRIQUES ATEX

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Les modes de protection nonélectriques Valables pour les ATEX gaz et poussières : ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Enveloppe à circulation limitée « fr » Enveloppe antidéflagrante « d » Sécurité par construction « c » Contrôle de la source d ’inflammation « b » Immersion dans un liquide « k » Par pressurisation « p »

Les modes de protection nonélectriques Atmosphère explosive

« k »« fr »« p »

Explosion

Source d'inflammation

Propagation

«c» «b» «k»

«d»

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Règles communes à tous les modes de protection ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Évaluation du risque d ’explosion Parties métalliques et non-métalliques Matériaux de scellement et parties translucides Essais Marquage

Mode de protection « fr » (NF EN 134632) Mode de protection contre l’inflammation qui, à l’aide d’une enveloppe, abaisse à un niveau acceptable la probabilité de pénétration de l’atmosphère explosive environnante dans l’enveloppe de sorte que la concentration à l’intérieur de l’enveloppe se situe en dessous de la limite inférieure d’explosivité

• II 3 G fr T6

T°C

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Mode de protection « fr » Une atmosphère explosive autour d’une enveloppe peut y pénétrer sous l’influence de trois mécanismes principaux : — ventilation — égalisation des pressions entre l’intérieur et l’extérieur (respiration) — diffusion Un échange entre les atmosphères intérieur et extérieur à travers les joints ne se produit que s’il existe une différence de pression entre l’intérieur et l’extérieur. Cette différence de pression peut être due à des variations de température et nécessite alors la «respiration» de l’enveloppe.

Mode de protection « fr » •

Les enveloppes à circulation limitée sont des enveloppes simples qui empêchent, avec une probabilité convenable, que l’atmosphère à l’intérieur de l’enveloppe ne devienne explosive si l’atmosphère à l’extérieur de l’enveloppe devient explosive

•

Cette propriété n’est validée que dans de rares occasions et seulement pour de courtes durées. C’est la raison pour laquelle leur emploi est limité au respect des exigences de la catégorie 3.

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Mode de protection « d » (NF EN 134633) Dans ce mode de protection, les pièces qui peuvent enflammer une atmosphère explosive sont enfermé enfermées dans une enveloppe qui ré résiste à la pression dé développé veloppée lors d'une explosion interne d'un mélange explosif et qui empêche la transmission de l'explosion à l'atmosphè l'atmosphère environnante de l'enveloppe. ƒ II 2 GD d IIB T4 (T135°C) i

Principe du mode de protection

Dans le principe, ce mode de protection est identique au mode de protection « d » pour le matériel électrique (NF EN 60079-1). La norme NF EN 13463-3 fait apparaître les différences avec le matériel électrique. Cette norme est utilisable pour les appareils M2, 2G et 2D (sauf poussières de souffre et péroxydes organiques)

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Exemple d’une explosion dans un coffret “d” PORTE D’ACCES

FENETRE DE VISITE

Pompe submersible « d » et « c »

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Mode de protection « c » (NF EN 134635) Mode de protection dans lequel les sources d ’inflammations sont évitées grâce à des règles de conception, de construction, d ’utilisation et de maintenance. Les mesures de construction sont appliquées de manière à protéger l'appareil contre toute inflammation générée par les pièces mobiles. ƒ II 2 GD c T4 (T135°C)

Mode de protection « c »

Protection contre la pénétration :

ƒ

Enveloppe au moins IP54 pour les gaz et

ƒ

Enveloppe au moins IP6X pour les poussières

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Mode de protection « c » Joints pour pièces mobiles : ƒ Joints, garnitures, manchons d’accouplement, etc. non lubrifiés sans métaux légers. ƒ Joints « presse-étoupe » autorisé si T° surface ≤ classe de T° appareil. ƒ Les joints avec lubrifiant d'entretien La lubrification doit être sûre et la notice d’instruction doit donner des précisions relatives à la lubrification, la surveillance et la maintenance des joints

Mode de protection « c » Lubrification/refroidissement : ƒ L’alimentation en lubrifiant ne doit pas pouvoir être interrompue ƒ La quantité de lubrifiant doit être contrôlée ƒ TAI des lubrifiants > de 50 K température maximale de surface

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Ex : garniture mécanique Catégorie 3 - fonctionnement normal seul : Échauffement de la garniture : liquide de refroidissement Catégorie 2 - dysfonctionnements fréquents : + Surveillance de la présence de liquide (niveau, pression, etc.) Catégorie 1 - dysfonctionnements rares : + Surveillance de la température et arrêt de la machine

Mode de protection « c » Pièces mobiles : ƒ Dimensionnement des jeux entre pièces mobiles non lubrifiées et pièces fixes ne permettant pas un contact par friction ƒ Si lubrification nécessaire : • lubrification par barbotage • ou graissage automatique • ou système de surveillance manuel /visuel • ou détection automatique avec alarme

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Mode de protection « c » Paliers : Les paliers constituent un point sensible de l’appareil. Eléments devant être pris en compte dans l’analyse de risque ainsi que dans le cadre de la maintenance : ƒPalier conçu pour vitesse, T°, charge, variations de vitesse et de charge ƒDurée de vie du palier ƒAjustage adéquat du palier dans logement et arbre (jeux C3/C4, type,...) ƒAlignement correct ƒCharges axiales et radiales (dilatation) ƒPénétration d’eau et de particules solides ƒCourants électriques vagabonds

Le liquide de lubrification peut être le liquide de process

ƒIntervalles de maintenance ƒEtc...

Mode de protection « c » Transmissions de puissance : ƒ Engrenages : exigences relatives aux pièces mobiles + protection supplémentaire « k » si nécessaire ƒ Courroies : caractère « antistatique » et « antifeu » tension de la courroie maintenue, alignement correct. ƒ Chaînes : guidage positif de la chaîne ou débrayage du pignon en cas de casse de la chaîne

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Mode de protection « c » Transmissions pneumatiques, hydrauliques : ƒ Surfaces chaudes < température maximale de surface ƒ Liquide de transmission : - degré de résistance au feu approprié spécifié dans la norme - T° max < T° max de l’appareil

Mode de protection « c » Embrayages et accouplements (embrayage à cloche, accouplements hydrauliques, ...) : ƒ Surfaces chaudes et étincelles électrostatiques prises en compte (dispositif de contrôle des phases de glissement/patinage : protection supplémentaire « b ») ƒ Durée maximale d’accouplement à ne pas dépasser

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Mode de protection « c »

Frein à tambour

Freins et systèmes de freinage : arrêt d’urgence, frein de service, frein de stationnement. Principe : ƒ Dissipation de l’énergie sans que la T° max de surface

ne soit

dépassée . ƒ Aucune étincelle produite capable d’enflammer une ATEX.

Mode de protection « c » Ressorts et éléments absorbants : ƒ Rupture à prendre en compte (surfaces chaudes et/ou étincelle) Un système de lubrification ou de refroidissement peut être prévu.

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Mode de protection « c » Bandes de convoyeurs : ƒ Idem courroies : caractère « anti-statique » et « anti-feu » ƒ Dispositifs complémentaires à prévoir si en cas de patinage et de désalignement la T° peut dépasser la T° max de surface (tendeurs, surveillance T°,...)

Mode de protection « b » (NF EN 134636) Mode de protection comportant des Capteurs inté intégré grés détectant les sources d ’inflammation et déclenchant des Actions empêchant les sources d ’inflammation de devenir actives : ƒ II 2 GD b T4 (T135°C)

C A

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Mode de protection « b » (NF EN 134636) Définitions : ƒ L’ensemble Capteur/Actionneur est appelé Systè Système de pré prévention de l ’inflammation (SPI) ƒ La fiabilité du Système de prévention de l ’inflammation (l’ensemble Capteur/Actionneur) est appelé Niveau de pré prévention de l ’inflammation (NPI)

Mode de protection « b » Paramètres de contrôle : ƒTempérature de fonctionnement normal et survitesse maximale admissible ƒPression de fonctionnement normal et surpression maximale admissible ƒVibrations normales et maximales admissibles ƒQuantité normale et débit minimal du liquide de refroidissement ƒUsure maximale admissible sur des garnitures de frein ou d’embrayage ƒNiveau normal et niveau minimal du lubrifiant ƒAlignement normal et défaut d’alignement maximal

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Mode de protection « b » Système de prévention de l ’inflammation (SPI) : ƒLorsque le système de prévention de l’inflammation est un dispositif lié à la sécurité, il doit fonctionner indépendamment des commandes de fonctionnement normales de l’appareil qu’il protège. ƒLorsque l’action des SPI est d ’arrêter l’équipement qu’il protége, la fonction d’arrêt reste verrouillée et doit nécessiter un réarmement volontaire ƒ Le réglage des SPI et leurs seuils doivent figurer dans la notice d’instruction de l ’équipement ƒ Les SPI doivent être eux-mêmes protégés contre l’explosion

Mode de protection « b » Système de prévention de l ’inflammation (SPI) : Lorsque le système de prévention de l’inflammation est un dispositif lié à la sécurité, il doit fonctionner indépendamment des commandes de fonctionnement normales de l’appareil qu’il protège.

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Mode de protection « b » Niveaux de prévention de l’inflammation (NPI) : ƒ NPI 1 : composant éprouvé qui empêche la source de devenir effective ou avertissement et dont on vérifie le fonctionnement en maintenance périodique ƒ NPI 2 : composant éprouvé qui empêche la source de devenir effective et qui en présence d ’un défaut ne perd pas sa fonction, dont on vérifie fréquemment le fonctionnement en maintenance périodique

Mode de protection « k » (NF EN 134638) Mode de protection dans lequel les sources potentielles d’inflammation sont rendues inactives ou sont séparées de l’atmosphère explosive, soit en les immergeant totalement dans un liquide de protection, protection soit en les immergeant partiellement et en recouvrant continuellement leurs surfaces actives d’un liquide de protection : ƒ II 2 GD k T4 (T135°C)

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Mode de protection « k » ƒ L ’enveloppe doit résister à la pression de service ƒ Desserrages accidentels des fixations internes et externes rendus impossibles (rondelle de blocage, scellement de filetage) ƒ Le liquide peut être un liquide inflammable, à partir du moment où il ne crée pas une ATEX ƒ Équipements de contrôle de niveau ou pression/débit

Mode de protection « p » (NF EN 60079 60079-2) Le mode de protection électrique s’applique pour le matériel non électrique. La pénétration d'une atmosphère environnante à l'intérieur de l'enveloppe du matériel électrique est empêchée par le maintien, à l'intérieur de la dite enveloppe, d'un gaz de protection à une pression supérieure à celle de l'atmosphère environnante. La surpression est maintenue avec ou sans débit du gaz de protection. II2G p II T4

air

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Chariots élévateur ATEX (NF EN 1755)

INSTALLATION ET MAINTENANCE DES MATERIELS NON-ELECTRIQUES UTILISES EN ATEX

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Que demande l ’Ism-ATEX ? •

Objectifs : ƒ Maintenir le niveau de protection du matériel : • conservation du mode de protection (équipement ATEX) • Respect de l ’analyse de risque réalisée par l ’utilisateur (directive 1999/92/CE)

Que demande l ’Ism-ATEX ? •

Documents à prendre en compte, si disponibles : ƒ Exigences client ƒ Dossier relatif à l’installation ƒ Documentations constructeurs ƒ Spécifications techniques Saqr-ATEX ƒ Normes de conception des équipements pour ATEX ƒ Règles d’intervention en ATEX (outils, vêtements, etc.)

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Que demande l ’Ism-ATEX ? •

Documents devant être remis au client : ƒ le détail des défauts ou non-conformités détectés ƒ tous les détails du travail de réparation, révision ou remise en état ƒ la liste des parties remplacées ou remises en état ƒ les résultats de tout contrôle, réglage ou essai

Exigences pour les matériels non électriques •

Le référentiel SAQR-ATEX s’applique à la réparation, la révision, la remise en état et la modification du matériel certifié ou agréé utilisable en atmosphères explosibles construit soit suivant les spécifications techniques françaises, soit suivant les normes harmonisées (ancienne approche) ou soit suivant la directive 94/9/CE (nouvelle approche).

L’objectif du référentiel étant de garantir que le mode de protection conforme aux exigences essentiels de la directive 94/9/CE d’un équipement n’a pas été dégradé et est toujours opérationnel.

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Exigences pour les matériels non électriques Dans le cas des matériels non-électriques, non conformes à la directive 94/9/CE mais validés par le Document Relatif à la Protection Contre les Explosions de l’utilisateur (article R. 232-12-29 du code du travail – directive 1999/92/CE) seuls sont autorisés les cas de réparation et de révision suivants, effectués selon les règles de l'art : • •

- La réparation, révision ou la remise en état est réalisée à l’identique, - La réparation, révision ou la remise en état entraîne une modification. Cette modification doit être validée par une instruction écrite de l’utilisateur. • - La réparation suivant les instructions précises de l’utilisateur, conformément à l’évaluation de risques validée par le DRPCE. Le matériel, une fois réparé, ne pourra être plaqué donc certifié SAQRATEX

Que demande l ’Ism-ATEX ? •

Dans le cas d ’une réparation, révision ou remise en état, une Attestation de réparation doit être remise au client

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Que demande l ’Ism-ATEX ? •

En cas d’intervention remettant en cause la protection d’un équipement, un document “Accord de déclassement ” doit être transmis au client

•

Le marquage ATEX doit être modifié en conséquence et sans ambiguïté.

Pose et dépose du matériel ƒ Réalisées selon les préconisations du constructeur ƒ Nettoyer les pièces après démontage avec un produit adapté ƒ Réaliser un lignage soigné et adapté ƒ Veiller à l’accostage, à la pose ou au scellement des organes d’entraînement ƒ S’assurer que les dispositifs de mise à la terre et des liaisons équipotentielles sont en bon état ƒ Assurer la continuité électrique entre toutes les parties métalliques ainsi que la mise à la terre avant mise ou remise en service (vérification visuelle et si nécessaire mesure physique

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Pose et dépose du matériel ƒ Respecter scrupuleusement les procédures de démarrage ƒ Si la notice d’instruction du constructeur prévoit des contrôles périodiques (vibrations, T°, etc...), ils devront être réalisés lors de la remise en service.

Ex : Prescription constructeur (compresseur) :

Les garnitures mécaniques Causes principales de dé défaillance Fuite de la garniture au démarrage Éclats ou rayures sur le joint secondaire, au cours du montage. Taux de serrage du joint secondaire.

La garniture fuit goutte à goutte ou grince en cours de fonctionnement Liquide de la garniture vaporisant au niveau des faces de frottement. Quantité insuffisante de liquide pour lubrifier les faces de la garniture.

Courte durée de vie de la garniture Le fluide est abrasif et provoque une usure excessive des faces du joint Garniture fonctionnant à une température élevée par rapport à la température du fluide à étancher. Machine décentrée Défaillance du ressort. Détérioration du matériel due à l’érosion. Corrosion des mécanismes d’entraînement. Défaillance des joints toriques, due au vieillissement. Attaque chimique.

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Les garnitures mécaniques Les matériaux utilisés ont été définis par le constructeur en fonction des caractéristiques du fluide process (viscosité, pouvoir lubrifiant, pression de service, etc.) mais également des modes de fonctionnement de l’équipement (vitesse, diamètre, régimes transitoires, fonctionnement à sec, etc.) Leur remplacement ne peut être réalisé que par des pièces d’origines ou bien suite à une réévaluation des risques du constructeur.

Les garnitures mécaniques/Vérifications Avant et au démarrage puis pendant le fonctionnement du matériel :

ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Sens de rotation Absence de fuite Quench (limitation fuites) bien disposé et alimenté Flushing (fonction de refroidissement) bien disposé ou en service Absence de vibrations, bruit, échauffements anormaux Alimentation des circuits auxiliaires Paramètres de fonctionnement

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Poulies et courroies •

Lors du montage : ƒ Les courroies doivent être remplacées par des éléments identiques. Le matériau et le profil doivent être respectés. ƒ On vérifiera l'état d'usure des composants de la transmission (poulies notamment) ƒ On utilisera les outils adaptés, sans leviers pour monter la courroie sur les poulies et sans forcer sur la courroie. ƒ Le carter de protection devra être soigneusement remis en place et on vérifiera la présence de l’ensemble des fixations.

Poulies et courroies •

Lors du montage : ƒ On s’assurera de la continuité électrique entre les différents éléments du système. ƒ la résistance électrique de la ligne de fuite vers la terre doit être < 1 GΩ ƒ Lors du remontage sur site, on veillera particulièrement au lignage des poulies et on s’assurera de la tension correcte de la courroie. ƒ Le cas échéant, le fonctionnement des dispositifs utilisés pour garantir une tension correcte de la courroie et éviter son désalignement sera vérifié.

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Interventions sur les roulements Lors du démontage des roulements, une attention particulaire doit être portée sur les jeux de fonctionnements de la machine. Si une modification du type de roulement est nécessaire, dans le cadre d’une maintenance corrective par exemple, celle-ci devra s’effectuer en concertation avec le fournisseur, le constructeur de l’équipement et l’utilisateur. Toujours s’assurer du bon fonctionnement du système de graissage.

Les roulements Les roulements représentent prêt de 70% des dysfonctionnements dits mécaniques. Ces dysfonctionnements sont sources d’inflammation lorsque ceux ci se produisent en zone ATEX.

Causes principales de défaillance - Surchauffe - charge, Lubrification, usure, vibration, montage, pollution, lignage - Etincelles - Courants de circulation, phénomènes électrostatiques, phénomènes électromagnétiques (induction). - Flamme vive - Réaction chimique du lubrifiant, TAI lubrifiant non adapté, surchauffe dépassant la TAI du lubrifiant

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Les roulements Origine des dysfonctionnements - Choix : lors de la conception ou lors du remplacement - Défaut de fabrication - Problèmes de transport (choc, vibration, environnement, etc.) - Stockage (vibration, propreté, emballage, température, empilage, manipulation, etc.) - Montage (Jeux et tolérances (ne pas confondre jeu de construction et jeu de fonctionnement), chocs physique et/ou thermique, propreté) - Installation et exploitation sur site (lignage, dilatations, environnement, vibrations, vitesse, charges, fréquence de démarrage, etc.) - Lubrification : Compatibilités, périodicité, quantités, procédure de graissage, caractéristiques du lubrifiant, attention aux palier dit lubrifiés à vie.

Les roulements Les roulements ne sont pas techniquement réparables. Ceux-ci, considérés comme pièces d’usures, doivent être remplacés par des roulements neufs «identiques ». -Le stockage des roulements doit être maitrisé. Ceux-ci doivent être maintenus dans leur emballage d’origine non ouvert (oxydation). Durée du stockage 3 à 5 ans maximum -La dimension du roulement doit être approprié afin de ne pas modifier le joint antidéflagrant une fois le remontage effectué. Les jeux internes et tolérances au roulement (C3, C4, etc.) ne doivent pas être modifiés sans l’accord du constructeur. -Le graissage des roulements doit être effectué avec une graisse compatible avec celle utilisée par l’utilisateur. Un excès ou un manque de graissage sont tout aussi nocifs.

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Les roulements • Démontage du roulement de l’arbre : ƒ Utiliser les outils adéquats pour cette opération; ƒFaire attention pour ne pas endomager l’arbre en particulier sur les joints anti-déflagrants; ƒVérifier s’il y a des problèmes (coups, corrosion ou autres) sur l’arbre; ƒToujours replacer les bagues d’etanchéité du moteur ƒ Attention à la température de chauffe des roulements lors du démontage (ne pas abimer ou fragiliser l’arbre)

Ne jamais taper directement sur le roulement

Les roulements

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Joints d’étanchéité Causes principales de dé défaillance Déformation •Mauvais choix de matière •Non-respect des bonnes conditions de stockage •Non-respect des bonnes conditions de montage •Lignages défectueux •Contraintes excessives •Pression ou température excessive Echauffement •Conditions de service hors de la plage prévue •Fonctionnement à sec •Vitesse excessive •Ventilation défectueuse •Lubrification insuffisante •Lubrifiation excessive •Serrage du joint excessif • Détérioration dans le temps

Joints d’étanchéité Les joints d’étanchéité ne sont pas techniquement réparables (ex : joints torique) Ceux-ci doivent être remplacés par des joints neufs. -Le stockage des joints d’étanchéité doit être maitrisé, ( stockage à plat pour éviter les déformations. - Protection chimiques et environnementale (vieillissement, durcissement, etc.). - La dimension du joint doit être approprié afin de ne pas modifier le joint antidéflagrant une fois le remontage effectué.

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La visserie Limite élastique et résistance à la rupture La limite élastique Re est la valeur de la contrainte au point de transition élastique/plastique La résistance mécanique Rm est la valeur de la contrainte à la rupture. Visserie acier Exemple : pour une vis de classe 12.9: la limite élastique Re est supérieure à 1080 MPa. → 12 x 9 x 10 la limite de rupture Rm vaut au moins 1200 MPa, → 12 x 100

Peinture •

Les finitions de surface telle que la peinture peuvent influer sur la classe de température et sur le risque électrostatique. Qualité peinture Éviter les surépaisseurs : - 2 mm dans les ATEX dues à des produits des subdivisions IIA et IIB ou poussière - 0,2 mm dans les ATEX dues à des produits de la subdivision IIC Penser au traitement préalable anticorrosion ...

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Mode de protection « c » •

Étanchéités : ƒ Respecter les instructions du fournisseur quant au choix des garnitures d ’étanchéité ƒ La lubrification, la surveillance et la maintenance de ces joints doivent s ’effectuer conformément aux instructions du fabricant (fréquence, quantité, ...)

Mode de protection « c » • ƒ

Joints presse-étoupe : Le remplacement doit toujours garantir de ne pas dépasser la T° maximale de surface

•

Vibrations : ƒ Respecter les plages de fonctionnement de l ’appareil

•

Lubrification : ƒ Dans le cas d ’un système manuel de surveillance du niveau d ’huile, respecter les instructions sur la maintenance périodique et la fréquence recommandée d ’inspection

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Mode de protection « c » •Lubrifiants, liquides de refroidissement, fluides de l’appareil : ƒCes fluides doivent correspondre à ceux préconisés par le constructeur •Transmission par engrenage : ƒ Si un réducteur est livré sans huile après révision ou réparation, il devra comporter une étiquette mentionnant : « REDUCTEUR SANS HUILE » •Lubrification : ƒ Dans le cas d ’un système manuel de surveillance du niveau d ’huile, respecter les instructions sur la maintenance périodique et la fréquence recommandée d ’inspection

Mode de protection « c » •

Selon l ’analyse de risque et la catégorie d ’équipement, les matériels « c » peuvent être équipés de dispositifs de surveillance : ƒ température ƒ présence de lubrifiant ƒ contrôle des phases de glissement/patinage (embrayages et accouplements) ƒ etc.

•

⇒ Respecter les procédures et intervalles de maintenance recommandés pour ces dispositifs

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MODE DE PROTECTION « d » •

Une réparation en toute sécurité doit conserver :

•

La résistance mécanique de l ’enveloppe pour qu’elle contienne toujours l’explosion interne éventuelle.

•

L ’intégrité de l ’enveloppe pour qu’elle empêche la transmission de l ’explosion interne éventuelle à l ’extérieur.

•

La température de surface de l ’enveloppe pour qu’elle n ’enflamme pas l ’atmosphère explosive.

i

Et la réparation ne doit pas créer de source d’inflammation supplémentaire.

MODE DE PROTECTION « d » entretien des joints Le graissage des joints doit se faire conformément au instructions du constructeur. Les joints antidéflagrants doivent être protégés contre la corrosion. Les interstices doivent être protégés contre la pénétration de l’eau. Les produits utilisés doivent avoir des caractéristiques non durcissantes. Si pas d ’informations utiliser une graisse silicone adaptée à la température et à l ’ATEX.

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Les ventilateurs ƒ Vérifier périodiquement les niveaux de bruit, de température et de vibration (usure et fissures paliers, courroies, entraînement et joints flexibles) ƒ Assurer un nettoyage interne périodique permettant de retirer tous les dépôts de poussières ƒ Remplacer les pièces d’usure bien avant l’échéance de leur durée de vie théorique (maintenance préventive) ƒ Inspecter les pales (nuisance équilibrage) ƒ Vérifier la tension des courroies et l’adéquation des paliers (force radiale)

Comment limiter le risque d’apparition d’une ATEX ?

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Mesures de protection pour limiter le risque de formation d ’ATEX ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Limitation des dégagements Ventilation forcée Inertage Détection gaz Séparation physique des emplacements dangereux

Ventilation forcée (EN 60079-10) L ’extraction doit se faire en partie basse pour les gaz et vapeurs plus lourds que l ’air

ƒ

ƒLa ƒL

captation doit se faire au plus près de l ’émission

’air frais doit être introduit à distance de l ’extraction

ƒLa

ventilation peut être continue ou intermittente

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Inertage ¾ Suppression du comburant ¾ Disponibilité (moyens de contrôle et de réglage)

Source Alsatec

Source INRS

Détection gaz Source : Oldhmam

¾ Implantation ¾ Fonction de sécurité

Source : Oldhmam

¾ Étalonnage

Source : Oldhmam

Source : Oldhmam

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Comment empêcher et/ou limiter les effets de l’explosion ?

Mesures de protection pour limiter les effets d ’une explosion ƒ

Mode de construction résistant à l’explosion

ƒ

Décharge de la pression d’explosion

ƒ

Suppression de l’explosion

ƒ

Prévention de la propagation de l’explosion

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Mesures de protection pour limiter les effets d ’une explosion Systè Systèmes d’ d’isolement (gaz et vapeurs) ¾ Un arrête-flammes (AF) permet d ’arrêter la flamme se propageant dans une ATEX gazeuse contenue dans une canalisation

Source : ALSATEC

Les arrête-flammes ƒ

Le principe de fonctionnement d ’un AF repose sur le coincement des flammes et la hauteur du triangle élémentaire est liée à la valeur de l ’IEMS (interstice maximal expérimental de sécurité) de l ’ATEX considérée

ƒ

On distingue : ƒ les AF « en ligne » destinés à être installés dans une canalisation ƒ les AF « bout de ligne » destinés à être installés à l ’extrémité d ’une canalisation

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Mesures de protection pour limiter les effets d ’une explosion Systè Systèmes d’ d’isolement (poussiè (poussières) ¾ Vannes ou soupapes à fermeture rapide ¾ Écluse rotative ¾ Pot de découplage

Source : ALSATEC Source : ALSATEC

Protection contre les effets d ’une explosion •Vanne VENTEX

•Vanne à fermeture rapide

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Cas particulier des machines utilisant des substances inflammables •

Équipements thermiques industriels ƒ turbines à gaz

•

Machines susceptibles de dégager des substances inflammables ƒ sécheur ƒ cabine de peinture ƒ machine de lavage

•

⇒ Normes directive « Machines » donnent des concept de sécurité « clef en main » vis-à-vis du risque d ’explosion

REGLES D’INTERVENTIONS En zone ATEX

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Interventions au voisinage de la tension

¾ Un matériel électrique contenant des parties sous tension (non de s.i.) ne doit pas être ouvert en zone ATEX ¾ Néanmoins, dans le cas d’une intervention de maintenance ou de dépannage sur un matériel électrique ayant un mode de protection autre que s.i ( ex d, ex p, ex e, etc.), les instructions générales de sécurité d’ordre électrique (Publication UTE C 18-510) doivent être appliquées.

Interventions sous tension ¾ Instructions générales de sécurité d ’ordre électrique - Soit assurer un contrôle permanent de l’atmosphère durant toute

l’intervention

(autorisation autorisation

écrite

du

responsable

de

l’emplacement nécessaire, permis de feu, etc.) - 25% LIE : Alarme. Préparation à l’arrêt de l ’intervention + Suppression des sources d ’inflammation (fermeture de l ’enveloppe, etc.) - 50%

LIE

:

Arrêt

immédiat

de

d ’inflammation interdite

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l

’intervention

+

toute

source

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Interventions sous tension

-Soit limiter l’intervention aux seuls circuits de s.i. En cas d’ouverture d’appareillages : soit contrôle de l’absence d ’ATEX en permanence, soit éviter tout risque de court circuit entre composants ou circuits internes (mise en place d ’écran, etc.)

- Soit assurer une ventilation permanente avec contrôle d’atmosphère

Interventions hors tension ¾ En cas d ’intervention électrique hors-tension, assurer la consignation électrique (même en TBT) : (C18-510) 1. 2. 3. 4. 5.

Couper et séparer de toute source Condamner le(s) moyen(s) de séparation Identification Contrôle permanence de Vérifier l'absence de tension l’atmosphère si réalisé en zone Mise à la terre si nécessaire ATEX

¾ Attention aux indications sur les dé délais à respecter avant toute intervention (ouverture d’une enveloppe, arrêt de surpression, etc.)

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Outillage ¾ Des précautions doivent être prises pour s ’assurer que les maté matériels portatifs ou mobiles certifié certifiés ne sont utilisés que dans des emplacements appropriés à leur mode de protection,

au groupe de gaz (ou

caractéristique des poussières) et à leur classe de température

Outillage ¾ Maté Matériels électriques personnels : aides acoustiques, télécommande, lampes, portables, etc. ¾ Autorisé Autorisés en zone : - Montre à quartz : acceptable en zone dangereuse - Autres matériels sous réserve d’une évaluation spécifique Les matériels personnels fonctionnant sur piles ou cellules solaires (par exemple les montres bracelets électroniques, les aides acoustiques, les télécommandes des alarmes pour voitures, les lampes de poche, les calculettes, etc.) sont parfois portés par le personnel et emmenés par inadvertance dans un emplacement dangereux. Avec les montres électroniques, le risque est faible et leur utilisation en emplacement dangereux est généralement acceptable. Pour l'utilisation de tous les autres matériels fonctionnant sur piles ou cellules solaires (y compris les montres-bracelets avec calculette incorporée) il convient, soit de se baser sur une étude montrant qu'ils peuvent être utilisés dans un emplacement dangereux, soit de ne les introduire dans un emplacement dangereux qu'après qu'un certificat garantissant l'absence d'une atmosphère inflammable ait été établi. Les piles au lithium qui peuvent alimenter les matériels électroniques personnels présentent un risque accru et il convient que leur utilisation fasse l'objet d'une étude comme indiqué dans cet article.

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Outillage ¾

Le maté matériel amovible utilisable en zone ATEX ne doit pas être une source potentielle d’inflammation sinon son emploi devra nécessiter des précautions particulières (permis de feu, utilisation d’un explosimètre…)

¾

Deux types d’ d’outils : a)

Outils qui ne peuvent produire que des étincelles uniques quand ils sont utilisés (tournevis, clés, etc.) ;

b) Outils qui conduisent à la formation d’une gerbe d’étincelles quand ils sont utilisés lors de travaux de sciage ou de broyage

Outillage zone 0 / 20 1 (IIC, H2S, C2H4O, CO) 1 (autres) 2 21 / 22

Outil type a) Interdit Interdit * Autorisé si acier Autorisé si acier Autorisé si acier

Outil type b) Interdit Interdit * Interdit * Interdit * Autorisé sous certaines conditions **

* Admissibles si on peut assurer qu’aucune ATEX n’est présente sur le lieu de travail ** Autorisés si les dépôts de poussière ont été préalablement évacués du lieu de travail et si ce lieu de travail est séparé et protégé des zones 21 et 22 restantes.

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Risque électrostatique ¾Prévention : port de tenues spé spécifiques (chaussures, vêtements, gants) ¾Attention à l ’accumulation de charges électrostatiques pendant le nettoyage des matériels électriques non conducteurs

INSPECTION ET ENTRETIEN Des installations électriques

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Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17) Principaux facteurs ayant une influence sur la détérioration de l’installation et du matériel : -

corrosion (air salin,…) produits chimiques (solvants,…) accumulation de poussières, saletés. T° ambiante rayonnements ultraviolets dommages mécaniques vibrations anormales faiblesse de conception

Concerne le matériel fixe et mobile

Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17) La norme EN 60079-17 est un complément des normes : - CEI 60364-6 : Installations électriques à basse tension - Partie 6 : vérification - CEI 60079-19 : Les réparations et remises en état de matériel protégé contre les explosions. L’inspection et les travaux de maintenance doivent être réalisés par du personnel qualifié et formé ATEX (EN 60079-17- Annexe B) + formation spécifique à l’installation concernée.

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Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17)

Documentation nécessaire: - DRPCE ou partie du DRPCE (zonage, nature des produits,…) - Documentation technique (notice d’instruction du constructeur, plans, déclaration CE de conformité, document descriptif du système SI). - Dossiers d’inspections et de maintenance antérieurs pour les intallation déjà existantes.

Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17)

Avant la mise en service de l’installation : Inspection de tous les installations électriques

matériels,

systèmes

et

Permet de vérifier que le mode de protection et son installation sont conformes

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Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17) Objectif des inspections régulières : Garantir que l’installation est maintenue dans un état satisfaisant permettant de fonctionner dans un emplacement dangereux.

Exigences : - Soit des inspections périodiques régulières. - Soit une surveillance continue. Nota : On considère qu’il n’y a pas de surveillance continue si l’installation n’est pas contrôlée plus fréquemment qu’une fois par semaine.

Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17) Degrés d’inspection : - Visuelle : Examen manquantes).

sans

utilisation

d’outils

(état

général,

vis

- De près : Examen visuel avec utilisation d’outils (vis désserrée,…). Pas d’ouverture de l’enveloppe. Pas de mise hors tension. - Détaillée : Examen avec ouverture de l’enveloppe. La norme EN 60079-17 définit sous forme de tableaux les points de contrôle en fonction du mode de protection et du degré d’inspection. (pour les matériels, l’installation et l’environnement)

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Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17)

Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17) Périodicité à définir par l’utilisateur : Installations fixes variable en fonction : ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Du type de matériel Des indications du constructeur De l’expérience Du niveau de protection EPL De l’environnement

Jamais supérieur à 3 ans. Effectuer des inspections par sondage pour valider la pertinence de la périodicité et du degré d’(inspection).

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Inspection et entretien des installations électriques (EN 6007960079-17)

Périodicité à définir par l’utilisateur : Equipements mobiles : ¾ 12 mois ¾ 6 mois pour les enveloppes fréquemment ouvertes ¾ Examen visuel avant chaque utilisation par l’utilisateur.

Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17) Exigences relatives à l’entretien. ƒ Pas de modification sans l’avis du constructeur ƒ Remplacement des pièces à l’identique ƒ Réparation et remise en état du matériel conformément à la norme CEI 60079-19. ƒ Se conformer à la notice d’instruction du constructeur, notamment lorsque le marquage comporte le suffixe « X ».

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Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17) Mise hors service et démontage du matériel. Les extrémités des conducteurs lors de la dépose doivent être, soit : ƒ Correctement enfermés dans une enveloppe appropriée, ƒ Ou isolées de toutes les sources d’énergie et isolées, ƒ Ou isolées de toutes les sources d’énergie et mises à la terre. Si le matériel est retiré définitivement du service, le câble doit être déposé ou son extrémité doit être placée dans une enveloppe appropriée.

Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17)

Luminaires : ƒ Remplacement des lampes selon le type définit par le constructeur. ƒ Les parties translucides ne doivent pas être modifiées (peinture, écran de protection,…). ƒ Respecter la périodicité de remplacement des lampes selon la notice d’instruction du constructeur. ƒ Respecter l’angle de service

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Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17)

Câbles et flexibles : ƒ Veiller particulièrement aux extrémités ƒ Remplacement si endommagés ou défectueux.

Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17)

Dispositifs anti condensation : Les éléments de respiration et de drainage ou de chauffage doivent être vérifiés.

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Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17)

Dans la pratique : Mode de protection « d »

Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17) Dans la pratique : Mode de protection « d » ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Permis de travail et permis de feu Vérifier l’adéquation du marquage et l’état général Vérifier l’absence de modification du matériel Vérifier la boulonnerie de l’enveloppe (complets, identiques) Vérifier les presse-étoupes et les bouchons (marquage, serrage) Vérifier l’état des portées ADF (rayures, corrosion, jeux) Vérifier les mises à la terre.

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Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17)

Dans la pratique : Mode de protection « d » Caisse à outils : ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Explosimètre Historique maintenance et notice constructeur Clés/Tournevis Papier abrasif 400/« Scotch-brite » Jeux de cale/Pied à coulisse Graisse

Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17)

Dans la pratique : Mode de protection « e »

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Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17)

Dans la pratique : Mode de protection « e » ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Permis de travail et permis de feu Vérifier l’adéquation du marquage et l’état général Vérifier l’absence de modification du matériel Vérifier la boulonnerie de l’enveloppe (complets) Vérifier les presse-étoupes et les bouchons (marquage, serrage) Vérifier l’état du joint d’étanchéité S’assurer que le matériel à l’intérieur de l’enveloppe est ATEX Vérifier le câblage (serrage, distance d’isolement) Vérifier l’absence de point d’échauffement. Vérifier les mises à la terre.

Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17)

Dans la pratique : Mode de protection « e » Caisse à outils : ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Explosimètre Historique maintenance et notice constructeur Clés/Tournevis Thermomètre Réglet (Attention si utilisation au voisinage de pièces nues sous tension, à n’utiliser que hors tension)

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Inspection et entretien des installations électriques (EN 6007960079-17)

Dans la pratique : Mode de protection «p» et « pD »

Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17)

Dans la pratique : Mode de protection « p » et « pD » ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Permis de travail et permis de feu Vérifier l’adéquation du marquage et l’état général Attention au système de précoupure Vérifier l’état général du système de pressurisation (tuyauterie,…) Vérifier la pression Vérifier l’absence de fuite et l’état des joints d’étanchéité Vérifier le report d’alarme Vérifier le seuil pressostat Vérifier le cycle de balayage

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Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17)

Dans la pratique : Mode de protection « p » et « pD » Caisse à outils : ƒ Explosimètre ƒ Historique maintenance et notice constructeur ƒ Appareil de mesure approprié pour la vérification de l’instrumentation (seuils de déclenchement, hystérésis, etc.)

Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17)

Dans la pratique : Mode de protection « i », « iD » et « nL(iC)

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Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17)

Dans la pratique : Mode de protection « i », « iD » et « nL(iC) ƒ Permis de travail et permis de feu ƒ Vérifier le marquage des matériels (barrière, récepteur) : Adéquation avec le document descriptif du système ƒ Vérifier l’état général des matériels ƒ Le remplacement d’éléments du circuit doit être réalisé à l’identique ƒ Vérifier le cheminement des câbles (règles SI et NSI) et leur repérage ƒ Vérifier l’implantation des barrières ƒ Vérifier l’état des cartes imprimées ƒ Vérifier les mises à la terre (écrans et armures)

Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17) Instructions générales de sécurité d’ordre électrique (Publication UTE C 18-510) pour la s.i Seuls les travaux d ’entretien suivants pourront être exécutés sur des matériels de s.i. sous tension : - déconnexion, démontage, remplacement de parties du matériel électrique et du câblage - réglage et étalonnage du matériel ou système électrique - démontage et remplacement de prise de courant dans les composants et ensembles - utilisation des instruments spécifiés dans la documentation ou n ’affectant pas la sécurité intrinsèque du circuit

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Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17) Instructions générales de sécurité d’ordre électrique (Publication UTE C 18-510) pour la s.i

Seuls les travaux d ’entretien suivants pourront être exécutés sur des matériels de S.I. sous tension : - Règles identiques si le matériel reste interconnecté avec le matériel de s.i. installé en zone - Les liaisons de mise à la terre des barrières de sécurité ne doivent pas être enlevées si le matériel reste interconnecté avec le matériel de s.i. installé en zone - Utilisation des instruments spécifiés dans la documentation ou n’affectant pas la sécurité intrinsèque du circuit

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Dans la pratique : Mode de protection « i », « iD » et « nL (iC) Caisse à outils : ƒ ƒ ƒ ƒ

Explosimètre Historique maintenance et notice constructeur Document descriptif du système Appareil de mesure spécifié dans la documentation

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Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17)

Dans la pratique : Complément pour les modes de protection « n » et « tD » Mode de protection « n » : ƒ S’assurer que les dispositifs enfermés et hermétiquement scellés (nC) ne sont pas endommagés ƒ S’assurer que les enveloppes à respiration limitée (nR) sont en bon état ainsi que les joints d’étanchéité.

Mode de protection « tD » : S’assurer du bon état de l’enveloppe et des joints d’étanchéité.

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Dans la pratique : Exemple d’un ensemble électropompe

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Inspection et entretien des installations électriques (EN 60079-17) En plus des vérifications propres aux modes de protections ATEX du moteur, de la pompe et de l’accouplement, l’assemblage doit être évalué afin de prendre en compte les sources d’inflammations pouvant être générées par : ƒ Lignage (vibration, échauffement, casse, etc.) ƒ Raccordement électrique (serrage, réglage des protections électriques, entrées de câble, cheminement, etc.)

ƒ Contraintes tuyauteries (efforts, dilatations, vibrations, etc.) ƒ Adéquation moteur et pompe (puissance, vitesse, couples de démarrage, couple maximal, sens de rotation, etc.)

ƒ Structure et châssis (fréquence propre, fixations adéquates, problèmes de résonnance, etc.)

ƒ protection accouplement (frottement, dilatation, matière, etc.) ƒ Les phénomènes de dilations de l’ensemble doivent être connus et maitrisés ƒ Equipotentialité de l’ensemble

Traçage par résistance électrique (EN 30079-30-2) Conception – Installation - Maintenance Objectif : Les résistances de traçage ne doivent pas provoquer de risque inacceptable dans une atmosphère explosive même dans les conditions les plus défavorables.

• Les régulateurs de T° doivent être installés dans des emplacements non dangereux

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Traçage par résistance électrique (EN 30079-30-2) Conception – Installation - Maintenance INSTALLATION

ƒ Installation des terminaisons froides selon les instructions du constructeur. ƒ Revêtement métallique relié à la terre. ƒ Raccordements, épissures selon les instructions du constructeur.

Traçage par résistance électrique (EN 30079-30-2) Conception – Installation - Maintenance INSTALLATION

ƒ Etiquette d’information sur tuyauterie (d≤6m) pour indiquer le traçage ainsi que sur chaque vanne et équipement qui nécessite de la maintenance périodique. ƒ R isolement ≥ 5 MΩ après installation et avant mise en œuvre. Aucune humidité ne doit pénétrer dans l’isolation thermique.

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Traçage par résistance électrique (EN 30079-30-2) Conception – Installation - Maintenance MAINTENANCE

Les principaux défauts sont : ƒ ƒ ƒ ƒ

Dommage mécanique (démontage, remontage) Corrosion (étanchéité enveloppe) Surchauffe Infiltration d’humidité (étanchéité enveloppe)

Traçage par résistance électrique (EN 30079-30-2) Conception – Installation - Maintenance MAINTENANCE doit être réalisée et définie suivant :

ƒ Périodicité annuelle (+ en fonction de l’environnement) ƒ Les instructions du constructeur.

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Ce que l’on ne doit pas voir

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MARQUAGES Interprétation des différents marquages

Marquages (industries de surface) ƒ Spécification Techniques françaises : marquage selon l’arrêté du 18/06/63 ƒ Ancienne approche : marquage selon les normes CENELEC (EN 50014) ƒ Nouvelle approche : marquage selon le décret 96-1010 (+ marquage complémentaire selon la(les) norme(s) utilisées)

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Le marquage selon les S.T.F. Arrêté Arrêté d ’agré agrément Arrêté du 18 juin 1963 (Industries de surface)

DUPONTD ATR 15 N° 0023-71 AE N° 587/71 ADF III A + H 2 200°C

Le marquage selon les S.T.F. Certificat de conformité conformité Arrêté du 18 juin 1963 (Industries de surface)

CAM ATR 150 N° 89-1001 AE 81.1099 d IIB T4

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Le marquage selon EN 50014 (Industries de surface)

DUVAL Cie Type CT 2004 N° 8976 EEx d IIC T6 CERCHAR 83.5889 X

Le marquage selon EN 50014 (Industries de surface)

DUVAL Cie Type CT 2004 N°96-0020 EEx e II T4 INERIS 96 D 5190 X

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Le marquage selon EN 50014 (Industries de surface)

DUVAL Cie Type CT 2005 N°98-0023 EEx de IIB T4 INERIS 98 E 5259 X 2ème génération des normes

Le marquage selon le dé décret 9696-1010 du 19 novembre 1996 (ATEX) HBCM BP 1 13590 MEYREUIL 0080 KST 820 N° de série : 125478 2000 I M1 EEx ia I INERIS 00ATEX7039 X

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Les marquages – Exemples – Coffret

Les marquages – Exemples – Moteur

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Les marquages – Exemples – Moteur

Les marquages – Exemples – Moteur

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Les marquages – Exemples – Pompe

Les marquages – Exemples – Lignage laser

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Les marquages – Exemples – Téléphone Sans Fils

Les marquages – Exemples – Zone de pré prélèvement mobile - Débit mètre

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Les marquages – Exemples – Zone de pré prélèvement mobile - Armoire électrique

Les marquages – Exemples – jaugeur

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