Classification des zones dangereuses : zones, divisions et sélection des équipements

Une salle de compresseur avec une fuite d'étanchéité lente, une cabine de peinture qui libère des vapeurs de solvant ou un silo à grains où se forment des nuages de poussière : chaque espace a une chance différente de produire une atmosphère inflammable. La classification des zones dangereuses transforme ces différences en règles d'installation. Il détermine si un équipement standard est acceptable, si des boîtiers protégés contre les explosions sont requis et quelles limites de température s'appliquent. Complétez la classification avant de sélectionner des appareils de chauffage, des panneaux de commande ou un traçage thermique.

Quelle classification des zones dangereuses décide réellement

La classification ne se limite pas à qualifier une pièce de dangereuse. Il définit le matériau inflammable, la probabilité d'une concentration combustible et les propriétés d'inflammation de ce matériau. À partir de ces entrées, les ingénieurs attribuent une classe, une division ou une zone, puis sélectionnent les équipements dotés du concept de protection et de la température nominale appropriés.

L'effet pratique est une liste restreinte d'équipements approuvés. Un appareil de chauffage à usage général doté d'une boîte à bornes standard peut être sécuritaire dans une zone utilitaire non classée, mais il ne peut pas être installé là où une atmosphère de Division 1 ou de Zone 1 est possible. Il en va de même pour les armoires de commande, les boîtes de jonction, les capteurs et les entraînements. Si la zone nécessite un équipement antidéflagrant, chaque composant pouvant produire une étincelle ou une surface chaude doit répondre à cette exigence.

Les trois entrées : matériau, libération et ventilation

Le premier apport est le matériau. L'hydrogène se comporte différemment des vapeurs de solvants lourdes ou des poussières métalliques. L'hydrogène a une large plage d'inflammabilité et une faible énergie d'inflammation, il appartient donc souvent au groupe de gaz IIC et nécessite une attention particulière aux joints du boîtier et aux entrées de câbles. Le propane et le gaz naturel appartiennent généralement au groupe D ou IIA. La poudre ou la farine d'aluminium nécessite un traitement de classe II ou zone 20/21/22, avec protection contre la pénétration de poussière et contrôle de la température de surface.

La deuxième entrée est la fréquence de libération. Un rejet continu, tel qu'une cuve de traitement ouverte, crée une classification plus sévère qu'un rejet qui se produit uniquement pendant la maintenance. Le troisième est la ventilation. Un local extérieur bien ventilé peut disperser rapidement les vapeurs, tandis qu'une fosse ou une pièce fermée peut piéger des gaz plus lourds que l'air et étendre la zone classée.

Ces entrées sont documentées sur un dessin de classification de zone. Il montre les limites des zones et indique le groupe de gaz, la classe de température et les conditions particulières. Si le dessin est manquant ou obsolète, la sélection de l'équipement devient une conjecture.

Systèmes de classes/divisions et de zones : une comparaison pratique

Les projets nord-américains utilisent souvent les classes/divisions du NEC ou du CEC, tandis que les projets basés sur la CEI utilisent les zones. Les systèmes décrivent des dangers similaires mais ne sont pas identiques. Le tableau ci-dessous donne une comparaison pratique des risques liés aux gaz, aux vapeurs et aux poussières.

De la classification à la sélection des équipements

Une fois la zone classée, la sélection commence par la classe de température et le groupe de gaz. La classe de température, T1 à T6, définit la température de surface maximale. T3 autorise jusqu'à 200 degrés Celsius, tandis que T6 la limite à 85 degrés Celsius. La classe doit être inférieure à la température d'auto-inflammation du gaz ou de la poussière avec une marge de sécurité. Une zone d’hydrogène peut nécessiter T1 ou T2, tandis qu’une zone de fioul lourd peut autoriser une classe supérieure.

Le groupe de gaz détermine la facilité avec laquelle une flamme peut traverser les interstices de l'enceinte. Le groupe IIC, comprenant l'hydrogène et l'acétylène, est le plus exigeant. Le groupe IIB couvre l'éthylène et de nombreux solvants. Le groupe IIA couvre le propane et le méthane. Un produit marqué IIB ne peut pas être utilisé dans une zone IIC à moins qu'il ne soit également certifié IIC.

Les méthodes de protection décrivent comment l'équipement empêche l'inflammation. L'antidéflagrant Ex d contient une explosion interne. Sécurité accrue Ex e réduit les étincelles et les surfaces chaudes. La sécurité intrinsèque Ex i limite l'énergie électrique. La pressurisation Ex p empêche les gaz inflammables d'entrer avec un flux de gaz protecteur. Chaque méthode a des exigences d'installation différentes, et les méthodes de mélange sans comprendre la certification peuvent annuler l'approbation.

Par exemple, un thermoplongeur antidéflagrant doit correspondre au groupe de gaz et à la classe de température de la zone. Un thermoplongeur certifié ATEX de 6 kW peut convenir à un réservoir de solvant de zone 1, mais il ne peut pas être installé dans une zone d'hydrogène à moins que sa certification ne couvre l'IIC et la classe de température correcte.

Thermoplongeur industriel antidéflagrant 380 V 6 kW certifié ATEX Thermoplongeur à bride pour zones dangereuses, avec Exd/Exe IIC Gb, T1-T6 et IP66 ; Vérifiez le groupe de gaz, la classe de température et les besoins d'installation. Voir le produit →

L'armoire de commande est souvent le composant qui pose des problèmes d'approvisionnement. Une armoire industrielle standard avec contacteurs et bornes n'est pas acceptable dans une zone classée. Il doit utiliser une construction antidéflagrante ou sous pression de purge, et les entrées de câbles doivent être certifiées pour le même concept de protection. Une armoire de commande antidéflagrante est conçue à cet effet, mais l'acheteur doit néanmoins confirmer le groupe de gaz, la classe de température et l'indice IP par rapport au dessin de classification.

Armoire de commande antidéflagrante pour systèmes de chauffage électrique industriels Loge les terminaux, les interrupteurs et les boutons-poussoirs dans les zones dangereuses ; le boîtier en fonte d'aluminium ou en acier aide à contenir les arcs pour les réchauffeurs antidéflagrants de procédé. Voir le produit →

Armoires de traçage thermique et de contrôle dans les zones dangereuses

Le traçage thermique est un autre domaine dans lequel la classification affecte les coûts. Un câble chauffant autorégulant peut être approuvé pour les zones dangereuses, mais l'armoire de commande, les boîtes de jonction et les terminaisons doivent également porter la certification appropriée. Dans une zone de zone 1, un thermostat standard et une boîte à bornes ne peuvent pas être utilisés. Le circuit doit être conçu avec la classe de protection et de température Ex appropriée afin que la surface du câble ne dépasse pas la température d'auto-inflammation du gaz ou de la poussière environnante.

Armoire de commande de traçage thermique pour applications en zones dangereuses Intègre le contrôle de la température, la détection et la gestion de l'alimentation pour 1 à 72 circuits, prenant en charge la protection contre le gel et le maintien de la température des processus dans les environnements classifiés. Voir le produit →

Pour les installations extérieures ou offshore, l'armoire peut également nécessiter un indice de protection IP élevé et un boîtier résistant à la corrosion. Si les commandes doivent se trouver à l’intérieur de la zone dangereuse, l’armoire, les presse-étoupes et les composants internes font partie de l’emballage certifié.

Erreurs courantes et risques d'achat

Une erreur fréquente consiste à considérer IP65 ou NEMA 4 comme équivalent à la protection contre les explosions. Un indice IP décrit la protection contre la pénétration de la poussière et de l'eau, et non la protection contre l'inflammation. Un boîtier IP65 en acier inoxydable n'est toujours pas acceptable dans une zone de Division 1 ou de Zone 1 à moins qu'il ne soit certifié avec un concept de protection approuvé.

Une autre erreur consiste à sélectionner un appareil de chauffage uniquement en fonction de sa puissance et de sa tension. Le processus peut nécessiter 45 kW, mais la zone dangereuse peut nécessiter une valeur nominale de bride, un matériau de gaine et une classe de température T3 spécifiques. Si l'appareil de chauffage est sous-dimensionné ou surdimensionné, la température de surface peut dépasser la valeur nominale même si la plaque signalétique indique que le produit est certifié. Un risque connexe est d’ignorer le groupe gazier. Un appareil de chauffage certifié IIA ne peut pas remplacer une application IIC, même si les dimensions et les puissances semblent identiques.

Les coûts de rénovation sont également sous-estimés. Le remplacement d'une armoire de commande non certifiée après l'installation peut entraîner de nouvelles entrées de câbles, câblages, supports et un arrêt. Si le processus a changé, si un nouveau solvant a été introduit ou si la ventilation a été réduite, la classification elle-même peut être erronée. Examinez le dessin avant de passer une commande d’équipement.

Comment briefer un fournisseur de chauffage

Lorsque vous demandez un devis pour un équipement de chauffage pour zones dangereuses, fournissez au fournisseur le dessin de classification, la zone ou la division, le groupe de gaz, la classe de température, la plage de température ambiante, l'alimentation électrique, le fluide à chauffer et les exigences de contrôle. Indiquez si le réchauffeur sera installé dans un réservoir, un conduit ou une conduite de traitement, et si l'armoire de commande sera située à l'intérieur ou à l'extérieur de la zone dangereuse. Les fournisseurs qui travaillent sur des projets ATEX et IECEx peuvent identifier les informations manquantes avant de passer la commande.

Demandez des documents de certification, pas seulement une déclaration selon laquelle le produit est antidéflagrant. Celui d'un fournisseur certifications et distinctions doit être vérifié par rapport au numéro de certificat et à la portée de l'approbation. Le certificat doit couvrir le groupe de gaz, la classe de température et le concept de protection requis par la classification. Si le certificat couvre IIB mais que la zone exige IIC, le produit n'est pas adapté, même si la documentation commerciale utilise le mot antidéflagrant.

Enfin, le fournisseur d'équipement ne peut se substituer à la responsabilité de classification du propriétaire. Le fournisseur peut construire un appareil de chauffage ou une armoire de commande selon une certification spécifiée, mais la classification doit être basée sur la connaissance du processus, les propriétés des matériaux et les conditions de ventilation. Traitez la classification comme une entrée de conception et non comme une case à cocher d’approvisionnement.

La classification des zones dangereuses relie la sécurité des processus et l’approvisionnement en électricité. Réalisé tôt et clairement documenté, il définit une spécification d'équipement qui empêche les reprises, réduit les résultats d'audit et maintient les réchauffeurs, les armoires de commande et le traçage thermique dans les limites certifiées. Ignorée ou traitée comme une formalité, elle entraîne souvent une rénovation coûteuse ou une lacune en matière de sécurité qui reste invisible jusqu'à ce qu'une inspection ou un incident le révèle.