La nouvelle directive qui s’applique aux deux directives 94/9/CE et
99/92/CE relatives aux “environnements explosifs” est désignée
par le terme ATEX.
ATEX est l’acronyme de “Atmosphères Explosibles”.
Cette nouvelle directive entre en vigueur le 1er juillet 2003.
L’ATEX100a détermine toutes les lignes directrices, en fonction de la nature des appareils destinés aux zones à risque d’explosion.
L’ATEX137 (autrefois ATEX 118a) s’applique à la sécurité des personnes lors de l’installation, du fonctionnement et de l’entretien d’installations à risque d’explosion.
Les moteurs ne présentant pas de risque d’explosion affichent désormais aussi le marquage CE sur leur plaque signalétique pour souligner leur conformité.
L’intégration d’appareillages mécaniques (non électriques) dans la protection contre les explosions constitue une modification radicale, liée à l’introduction de l’ATEX100a.
Cette publication se concentre
sur les groupes d’appareils, les catégories et les modes de protection
contre l’inflammation entrant en ligne de compte pour les réducteurs,
les moteurs, les dispositifs électriques et électroniques et
les capteurs.
Protection contre l’explosion de gaz
Après avoir évalué le risque de danger et la zone, le constructeur/futur utilisateur de l’installation détermine la température d’inflammation du mélange gazeux concerné.
La classe de température est déduite de la température d’inflammation. Le groupe à risque d’explosion, établi en fonction du pouvoir de décharge disruptive, constitue une autre grandeur caractéristique du mélange air-gaz. Le caractère de dangerosité augmente du groupe à risque d’explosion IIA au groupe à risque d’explosion IIC. Les gaz conformes à la catégorie IIC sont les plus dangereux.
Le mode de protection
contre l’inflammation “e” (sécurité augmentée
EEx e) vise à éviter toute source d’inflammation. En d’autres
termes, le moteur asynchrone ne peut produire aucune étincelle durant
son fonctionnement.
Ce mode de protection n’engendre pas beaucoup de frais supplémentaires.
Il est principalement utilisé pour les moteurs à cage jusqu’à
50 KW.
Le risque majeur qui subsiste pour tous les moteurs continuellement en fonctionnement
– surcharge engendrant une température de surface accrue –
est géré par des dispositifs de surveillance éprouvés
(disjoncteurs de protection moteur ou capteurs de température PTC ou
encore les deux).
Le mode de protection contre l’inflammation “e” n’est
pas possible dans les cas suivants :
- Moteurs à cage d’écureuil dont le fonctionnement est
intermittent, commuté, bref ou autre et dont il est impossible d’assurer
une protection efficace contre la surcharge
- Les machines électriques dotées de bagues collectrices, de
commutateurs et de collecteurs (formation d’étincelle)
- Fonctionnement avec régulation de fréquence (autre que pour
le fonctionnement en réseau puisque la tension et la fréquence
sont variables et que le régime variable influence d’autant plus
la charge thermique en raison des modifications de l’effet refroidissant
du ventilateur)
L’enveloppe antidéflagrante
“d” ou le carter en surpression interne ”p” constituent
ici les modes de protection classiques contre l’inflammation.
Protection contre l’explosion dans une atmosphère poussiéreuse
Contrairement à
la protection contre l’explosion d’une atmosphère gazeuse,
il faut tenir compte, dans le cas d’une atmosphère explosive
poussiéreuse, que :
- La poussière ne se volatilise pas mais se dépose sous la forme
d’une couche toujours plus épaisse
- L’explosion de l’atmosphère poussiéreuse dépend
fortement des conditions d’utilisation
Un critère de construction décisif pour les
appareils utilisés dans des applications à risque d’explosion
d’atmosphère poussiéreuse consiste notamment à
répondre à certaines classes IP (protection contre la pénétration
de corps étrangers).
Les appareils électriques de la catégorie 3 doivent au minimum
rencontrer la classe de protection IP54, ceux de la catégorie 2 doivent
au minimum être conformes à la classe IP6X.
Le CENELEC a défini les normes suivantes pour l’introduction d’entraînements utilisables en atmosphère explosive, tant pour les appareils électriques que mécaniques :
Aperçu
du mode de protection contre l’inflammation
Moteurs |
Appareils
non électriques / Réducteurs |
| • EN 50014 Règles générales | • EN 13463-1 Prescriptions et méthodologie de base |
| Gaz
(degrés de protection) • EN 50016 Carter en surpression interne “p” • EN 50018 Exécution antidéflagrante “d” • EN 50019 Sécurité augmentée “e” • EN 50020 Sécurité intrinsèque “i” • EN 50021 Degré de protection “n” / Absence d’étincelles “nA” |
Degrés
de protection pour atmosphère gaz et poussière • EN 13463-5 Sécurité constructive “c” • EN 13463-8 Liquid immersion “k” |
| Poussière • EN 50281 |
Les
normes pour les appareils non électriques sont en préparation
et seront applicables à compter du 1.7.2003 |
Zone |
Présence de mélange susceptible de provoquer une explosion | |
Gaz |
Poussière |
|
0
1) |
20
1) |
Danger permanent : présence permanente et de longue durée |
1 |
21 |
Danger potentiel : présence en service normal |
2 |
22 |
Danger minime : présence faible ou de courte durée |
Outre la répartition en zones, la température d’inflammation d’atmosphères gazeuse et poussiéreuse et la température de combustion sans flamme – spécifique à la poussière – sont importantes pour évaluer le risque.
Conformément à la directive UE 94/9/CE (ATEX100a), les moyens de production utilisables en atmosphère explosive sont répartis comme suit :
Aperçu général :
Groupe |
I Mines, grisou |
II Autres atmosphères explosibles dues à la présence de gaz ou de poussière |
||||||
Categorie |
M1 |
M2 |
1 |
2 |
3 |
|||
Atmosphère
Ex 1) |
G |
D |
G |
D |
G |
D |
||
Zone |
0 |
20 |
1 |
21 |
2 |
22 |
||
Protection
moteur |
d,
e, i, p ... (c, k ...) |
(c, k ...) |
n(A) (c, k ...) |
(c, k ...) |
||||
1) G = Atmosphère
de gaz, D = Atmosphère de poussière
2) En préparation pour les réducteurs
La catégorie indique
la classe de protection, les mesures par lesquelles cette protection est assurée
ainsi que les conditions d’utilisation.
Aperçu
des catégories :
Catégorie
|
Classe
de protection |
Garantie
de la protection |
Conditions
d’utilisation |
M1 |
Très
élevée |
Grâce
à deux protections indépendantes, 2 erreurs peuvent survenir
indépendamment l’une de l’autre |
Les
appareils continuent à fonctionner en cas d’apparition
d’atmosphères explosives |
1 |
Très
élevée |
Grâce
à deux protections indépendantes, 2 erreurs peuvent survenir
indépendamment l’une de l’autre |
Les
appareils continuent à fonctionner en cas d’apparition
d’atmosphères explosives |
M2 |
élevée |
Convient
à un fonctionnement normal et plus chargé |
Les
appareils restent éteints en cas d’apparition d’atmosphères
explosives |
2 |
élevée |
Convient,
grâce à une mesure de protection, au fonctionnement normal
et aux perturbations fréquentes ; une erreur peut survenir |
Les
appareils continuent à fonctionner en cas d’apparition
d’atmosphères explosives |
3 |
normal |
Convient
à un fonctionnement normal |
Les
appareils continuent à fonctionner en cas d’apparition
d’atmosphères explosives |
La plaque signalétique reprend les catégories, l’organisme de contrôle agréé et l’environnement Ex. Le marquage CE peut être mentionné.
Clé d’indication
selon ATEX100a
Les motoréducteurs SEW satisfont à l’ATEX100a dans les catégories 2G, 2D, 3G et 3D.
Pour les entraînements
électriques, les moteurs à cage SEW répondent au
groupe II
et aux catégories 2 et 3.
SEW-EURODRIVE fournit
par conséquent des moteurs à cage en protection augmentée
et pour les atmosphères explosives poussiéreuses. Pour les moteurs
à enveloppe antidéflagrante, elle collabore étroitement
avec des partenaires fiables.
Options éventuelles pour les entraînements électriques/électroniques
:
Les moteurs SEW intégrant des régulateurs MOVIMOT en catégorie 3D sont également recommandés pour une utilisation en zone 22.
Les réducteurs SEW-EURODRIVE satisfont selon l’ATEX100a
à la catégorie 2 pour les atmosphères gazeuses et poussiéreuses
jusqu’à la classe de température T4, répondant
par là-même aussi aux exigences de la catégorie 3 pour
les atmosphères gazeuses et poussiéreuses.
(réducteurs à engrenages cylindriques de type R17-167, réducteurs
à arbres parallèles F27-157, réducteurs à couple
conique K37-187, réducteurs Spiroplan W20-30, réducteurs à
roue et vis sans fin S37-97)
Les modes de protection
“c” (sécurité constructive) et “k” (protection
liquide) sont d’application.
Le tableau ci-dessous donne un aperçu pour les entraînements électriques de SEW-EURODRIVE.
Cat. |
Application |
Utilisation
en Zone |
Produits |
|
3 |
Moteur branché directement sur le réseau | 2 Gaz | • Moteurs avec
degré de protection “n” [II3GEExnA] Types SEW : DT/DV../II3G |
Exécution II3G en finalisation pour réducteurs et variateurs mécaniques |
| 22 poussière | • Moteurs en
exécution II3D Types SEW : DT/DV../II3D |
Exécution II3D en finalisation pour réducteurs et variateurs mécaniques | ||
| Moteur en milieu EX et variateur hors milieu Ex (armoire de commande) | 2 Gaz | • Moteurs avec
degré de protection “n” [II3GEExnA] Types SEW : DT/DV../II3G avec variateurs SEW : MOVITRAC® 31C |
Exécution II3G en finalisation pour réducteurs | |
| 22 poussière | • Moteurs en
exécution II3D Types SEW : DT/DV../II3G avec variateurs SEW : MOVITRAC® 31C |
Exécution II3D en finalisation pour réducteurs | ||
| Moteur avec convertisseur integer en milieu Ex | 2 Gaz | Exécution II3G à l’étude pour • Moteurs |
Exécution II3G en finalisation pour réducteurs | |
| 22 poussière | • Moteurs MOVIMOT®
en exécution II3D Types SEW : DT/DV../MM../II3D avec variateurs SEW : MOVIMOT® MM03..MM30 |
Exécution II3D en finalisation pour réducteurs | ||
2 |
Moteur branché directement sur le réseau | 1/2 Gaz | • Moteurs en
exécution “à sécurité augmentée” [II2GEExe] Types SEW : eDT/eDV.. • Moteurs en exécution antidéflagrante II2GEExd] Types : CD/dCD |
Exécution II2G en finalisation pour réducteurs et variateurs mécaniques |
| 21/22 poussière | • Moteurs en
exécution II2D Types SEW : eDT/eDV.. |
Exécution II2D en finalisation pour réducteurs et variateurs mécaniques | ||
| Moteur en milieu EX et variateur hors milieu Ex (armoire de commande) | 1/2 Gaz | • Moteurs en
exécution antidéflagrante [II2GEExd] Types : CD/dCD avec variateurs SEW : MOVITRAC® MC31C ou MOVIDRIVE® MDF60A |
Exécution II2G en finalisation pour réducteurs | |
| 21/22 poussière | Exécution II2D en finalisation pour réducteurs | |||
| Moteur avec convertisseur integer en milieu Ex | 1/2 Gaz | • Moteurs
en exécution antidéflagrante |
Exécution II2G en finalisation pour réducteurs | |
| 21/22 poussière | Exécution II2D en finalisation pour réducteurs | |||
Mode de protection “d” – enveloppe antidéflagrante :
|
|||||||||||||||||||||||||