Introduction
Dans les industries exposées aux atmosphères explosives, la réglementation ATEX (ATmosphères EXplosibles) joue un rôle crucial pour garantir la sécurité des travailleurs et des installations. Cette norme vise à réduire les risques d’explosion en encadrant la conception, l’installation et l’utilisation des équipements en zones dangereuses. Dans cet article vous explorerez les point essentielles de cette réglementation.
Définition de l’ATEX
Une atmosphère explosive ATEX est un mélange avec l’air, dans les conditions atmosphériques, de substances inflammables sous forme de gaz, vapeurs ou poussières dans lequel, après inflammation, la combustion se propage à l’ensemble du mélange non brûlé.
Condition d’explosion
Pour qu’une combustion puisse se produire, trois éléments sont nécessaires, qui constituent le TRIANGLE DU FEU :
- Le COMBUSTIBLE : La matière inflammable. Elle peut être de différentes natures : solide (bois), pulvérulent (poussière de grain), liquide (alcool) ou gazeux (propane).
- Le COMBURANT (généralement l’oxygène de l’air) qui, en se combinant au combustible, permet la combustion.
- Une source d’ÉNERGIE (chaleur) : qui initie/entretient le processus de combustion
L’absence ou la suppression de l’un des éléments rend la combustion impossible
Les Directives ATEX : 1999/92/CE et 2014/34/UE
- Directive 1999/92/CE : Concerne la protection des travailleurs en définissant les exigences de sécurité et les obligations des employeurs. Elles permet aux employeurs prendre les mesures nécessaires afin de préserver la santé et la sécurité des travailleurs, et de définir surveillance adéquate conformément à une analyse de risques globale. C’est une directive qui porte sur les lieux de travail, pas sur les exigences de conception applicable aux matériels.
- Directive 2014/34/UE : Encadre la conception et la certification des équipements destinés aux zones ATEX.
Les directives ATEX s’appuient sur les normes européennes publiées par les organismes CEN et CENELEC : Le schéma de certification international IECEx pour les équipements utilisés en atmosphères explosives a pour référence les normes
CEI (Commission Electrotechnique Internationale).
Principales normes CEI et CEN/CENELEC pour la protection contre les explosions
Les principales normes applicables en atmosphères explosives sont :
- CEI/EN 60079-0 Exigences générales Gaz / Poussières
- CEI/EN 60079-1 Protection du matériel par enveloppes antidéflagrantes « d »
- CEI/EN 60079-2 Protection du matériel par enveloppes à surpression interne « p »
- CEI/EN 60079-7 Protection du matériel par sécurité augmentée « e »
- CEI/EN 60079-10-1 Classification des zones – Atmosphères explosives gazeuses
- CEI/EN 60079-10-2 Classification des zones – Atmosphères explosives poussiérieuses
- CEI/EN 60079-11 Protection de l’équipement par protection intrinsèque « i »
- CEI/EN 60079-14 Conception, sélection et construction des installations électriques
- CEI/EN 60079-15 Protection du matériel par mode de protection « n »
- CEI/EN 60079-17 Inspection et entretien des installations électriques
- CEI/EN 60079-19 Réparation, révision et remise en état de l’appareil
- CEI/EN 60079-31 Protection contre l’inflammation de poussières par enveloppe « t » relative au matériel
Classification des Zones ATEX
Les zones ATEX sont définies selon la fréquence et la durée d’apparition d’une atmosphère explosive :
| Probabilité d’une ATEX | Haute | Moyenne | Faible | Très faible | Improbable |
|---|---|---|---|---|---|
| Gaz et vapeurs (EN60079-10-1) | ZONE 0 | ZONE 1 | ZONE 2 | Hors ZONE | Hors ZONE |
| Poussières (EN60079-10-2) | ZONE 20 | ZONE 21 | ZONE 22 | Hors ZONE | Hors ZONE |
A noter : La définition du zonage est de la responsabilité de chaque industriels. Un fabriquant / distributeur d’équipements ne définira jamais pour vous votre zonage mais choisira un matériel qui sera en adéquation avec le zonage que vous avez définit. Attention à ne pas volontairement surévaluer le risque d’une zone, plus le risque est important plus les contraintes techniques sont importantes.
Définition des zones pour les Gaz (EN60079-10-1)
- Zone 0 : Emplacement où une atmosphère explosive est présente en permanence ou pendant de longues périodes ou fréquemment
- Zone 1 : Emplacement où une atmosphère explosive est susceptible de se présenter occasionnellement en fonctionnement normal
- Zone 2 : Emplacement où une atmosphère explosive n’est pas susceptible de se présenter en fonctionnement normal ou, si elle se présente néanmoins, n’est que de courte durée (fonctionnement anormal prévisible)
Définition des zones pour les Poussières (EN60079-10-2)
- Zone 20 : Emplacement où une atmosphère explosive est présente en permanence ou pendant de longues périodes ou fréquemment
- Zone 21 : Emplacement où une atmosphère explosive est susceptible de se présenter occasionnellement en fonctionnement normal
- Zone 22 : Emplacement où une atmosphère explosive n’est pas susceptible de se présenter en fonctionnement normal ou, si elle se présente néanmoins, n’est que de courte durée (fonctionnement anormal prévisible)
Définition des zones suivant les différentes normes (IEC, ATEX, NEC, CEC)
Source : weg france
Marquage et Certification des équipements ATEX
Il existe plusieurs marques en fonction de la norme selon laquelle a été certifié l’équipement. Nous allons voir celle ATEX (Europe) et IECEx (International).
marquage suivant la norme IECEx
marquage suivant la certification ATEX
Relation entre les zones et les modes de protection des matériels électriques
| PRINCIPE | CODE | NORME IEC/EN | ZONE | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Gaz | Poussières | Gaz | Poussières | Gaz | Poussières | |
| Règles générales | – | – | 60079-0 | 60079-0 | – | – |
| Enveloppe antidéflagrante | da/db/dc | – | 60079-1 | – | 1/2 | – |
| Surpression interne | pxb/pyb/pzc | pxb/pyb/pzc | 60079-2 | 60079-2 | 1/2 | 21/22 |
| Remplissage pulvérulent | q | – | 60079-5 | – | 1/2 | – |
| Immersion dans l’huile | o | – | 60079-6 | – | 1/2 | – |
| Sécurité augmentée | e | – | 60079-7 | – | 1/2 | – |
| Sécurité intrinsèque | ia/ib/ic | ia/ib/ic | 60079-11 | 60079-11 | 0/1/2 | 20/21/22 |
| Non étincelant | nA | – | 60079-15 | – | 2 | – |
| Energie limitée | nL | – | 60079-15 | – | 2 | – |
| Respiration limitée | nR | – | 60079-15 | – | 2 | – |
| Dispositif scellé | nC | – | 60079-15 | – | 2 | – |
| Encapsulage | ma/mb/mc | ma/mb/mc | 60079-18 | 60079-18 | 0/1/2 | 20/21/22 |
| Protection par enveloppe | – | ta/tb/tc | – | 60079-31 | – | 20/21/22 |
Astuces utiles
- Les équipements marquées avec le groupe de GAZ IIC sont compatibles pour les groupes IIB et IIA. Les IIB sont également compatibles le groupe IIA. Il en va de même pour les poussieres.
- Il en va de même pour les températures de surface un moteur T6 pourra être installé dans une zone necessitant un niveau de température T5, T4, T3, T2 et T1.
- Attention un équipement n’aura pas forcément le même groupe de protection en poussiere et en gaz.
Groupes de gaz
Groupes IIA, IIB et IIC
| Groupe | Gaz et vapeurs |
|---|---|
| IIA |
|
| IIB (inclut aussi tous les gaz IIA) |
|
| IIC (inclut aussi tous les gaz IIA + IIB) |
|
Classe de température des gaz
L’enveloppe antidéflagrante d’un équipement ne doit pas présenter à sa surface externe des points chauds pouvant provoquer une auto-inflammation. Chaque appareil est donc classé suivant la température maximale de surface atteinte en service.
| Classe de température * | T6 | T5 | T4 | T3 | T2 | T1 |
| Température maximale de surface | 85 °C | 100 °C | 135 °C | 200 °C | 300 °C | 450 °C |
* Un produit T6 est aussi T5, T4, T3, T2 et T1. Un produit T5 sera T4, T3, T2, T1 (etc.)
Répartition des gaz par leur classe de température
| Classe | Gaz et vapeurs |
|---|---|
| T1 | Acétate d’éthyle • Acétate de méthyle • Acétone • Acétonitrile • Acide acétique • Acide cyanhydrique • Acrylonitrile • Ammoniac • Aniline • Benzène • Benzyle (Chlorure de) • Bromoéthane • Bromométhane • Butylméthylcétone • Carbone (oxyde de) • Chlorobenzène • n-Chlorobutane • Chloroéthane • Chlorométhane • Chloropropane • Chlorure de benzyle • Chlorure de méthylène • Chlorure de vinyle (ou monochloroéthylène) • m et p-Crésols • o-Crésol • Cyclopropane • Diacétone alcool commerciale • Diacétone alcool pure • Dichlorobenzène • 1-2-Dichloroéthylène • Dichloroproprane • Ethane • Ethyle (Acétate d’Ethylméthylcétone) • Formiate de méthyle • Hydrogène • Isobutène • Mésitylène (ou triméthylbenzène) • Méthane • Méthanol • Méthyle (Acétate de) • Méthyle (Formiate de) • Méthylène (Chlorure de) • Méthylstyrène • Monochlorobenzène • Monochloroéthylène (ou/or chlorure de vinyle) • Naphtalène • Nitrobenzène • Oxyde de carbone • Phénol • Propane • Propène (ou Propylène) • Propylène (ou Propène) • Propylméthylcétone • Pyridine • Styrène monomère • Toluidine • Triméthylbenzène (ou mésitylène) • Vinyle (Chlorure de) • m-Xylène • o-Xylène • p-Xylène |
| T2 | Acétate d’amyle • Acétate de butyle • Acétate de propyle • Acétate de vinyle • Acétylacétone (ou 2-4 pentanedione) • Acétylène • Alcool amylique primaire (ou pentanol 1) • Alcool amylique secondaire (ou pentanol 2) • Alcool isobutylique (ou isabutanol) • Allyre (Chlorure d’) • Amyle (Acétate d’) • Butadiène 1,3 • n-Butane • Butanol normal • Butène • Butyle (i-acétate de) • Butyle (n-acétate de) • Chlorydrique (Ethylène) • Chloroéthanol (ou éthylène chlorhydrique) • Chlorure d’acétyle • Chlorure d’allyle • Cumène • Cyclohexanol • Cyclohexanone • Cyclohexène • Cymène • 1-1 Dichloroéthylène • Diéthylamine • Diméthylamine • Diméthylaniline • Diméthylformamide • Epichlorhydrine (ou propane, 1 chloro, 2,3 époxy) • Epoxyéthane (ou oxyde d’éthylène) • Epoxypropane • Ethanol • Ethylamine • Ethylbenzène • Ethyle (Formiate d’) • Ethyle (Méthacrylate d’) • Ethyle (Méthylacrylate d’) • Ethylène • Ethylène chlorhydrine (ou Chloroéthanol) (ou époxyéthane) • Formiate d’éthyle • Gaz oil • Isobutanol (ou Alcool isobutylique) • Isobutylique (Alcool) • Isooctane • Méthacrylate d’éthyle (ou méthylacrylate d’éthyle) • Méthacrylate de méthyle (méthylacrylate de méthyle) • Méthylamine • Méthyle (Méthacrylate) • Méthyle (Méthylacrylate) • Nitroéthane • Nitrométhane • 1-Nitropropane • 2-Nitropropane • n-Octane • Oxyde d’éthylène (ou époxyéthane) • Paraformaldéhyde • 2,4 Pentanedione (ou acétylacétone) • Pentanol 1 (ou alcool amylique primaire) • Pentanol 2 (ou alcool amylique secondaire) • Propane 1 chloro 2,3 Époxy (épichlorhydrine) • Propanol • n-Propylamine • Propyle (Acétate) • Trioxanne • Vinyle (Acétate) |
| T3 | Acroléine • Alcool tétrahydrofurfurique • Adéhyde crotonique • Benzol diluant • n-Bromobutane • Butylcarbitol (ou Butyldiglycol) • Butyldiglycol (ou Butylcarbitol) • n-Butyraldéhyde • Cyclohexane • Essence de nettoyage (ou solvant) • Essences spéciales • Essence de térébenthine • Ethoxyéthanol • Ethylcyclobutane • Ethylcyclohexane • Ethylcyclopentane • Ethylmercaptan • Fuel oil n°1 (ou kérosène) • n-Heptane • n-Hexane • Hydrogène sulfuré • Solvant (ou essence de nettoyage) • Solvant paranique (essences spéciales) • Tétrauoroéthylène • Tétrahydrofuranne • Tétrahydrofurfurylique (Alcool) • White spirits |
| T4 | Aldéhyde acétique • Acétique (Aldéhyde) • Benzaldéhyde • Dibutyléther (ou éther butylique) • Dioxanne • Ether éthylique (ou diéthyléther) • Ethylméthyléther • Triméthylamine |
| T5 | Hydroxylamine |
| T6 | Bisulfure de carbone • Nitrate d’éthyle |
Marquage suivant la norme NEC / CEC (utilisé en Amérique du nord)
(4) Pour les atmosphères poussiéreuses (zone 2 ou 22) la classe de dangerosité (Class II) n’est pas marquée par exemple : Zone 21, AEx tb IIIC T125°C Db
(5) Pour les normes canadiennes, la lettre « A » n’apparait pas dans le marquage exemple : Class I, Zone I, Ex d IIC T4 Gb
(6) Le système zone est recommandé pour les installations neuves au Canada. Pour les USA, ce système de marquage par zone est optionnel.
IECEx vs ATEX et les autres normes : Différences et Complémentarités
L’IECEx est un système international de certification des équipements en atmosphères explosives. Contrairement à l’ATEX, qui est limité à l’Europe, l’IECEx est reconnu mondialement. La principale différence réside dans le fait que l’ATEX repose sur l’auto-certification sous certaines conditions, tandis que l’IECEx impose une validation par un organisme acrédité. La plupart des équipement que vous rencontrerez seront marqué suivant la norme IEC (pour les fabricants mondiaux) ou suivant la certification ATEX pour des fabricants plus petits.
Conclusion
La maîtrise des normes ATEX est essentielle pour garantir la sécurité en milieux industriels à risque d’explosion. De la classification des zones à la certification des équipements, en passant par la formation des personnels, chaque étape contribue à prévenir les dangers. Les professionnels doivent ainsi s’assurer d’une mise en conformité rigoureuse et d’une vigilance constante face aux risques d’explosion.