EVOLUTION DE LA
DIRECTIVE ATEX ET DES NORMES CEI/EN
RELATIVES AUX APPAREILS EN ATMOSPHERES
EXPLOSIVES .
CERTIFICATION IECEx.
La directive 2014/34/UE, qui est une révision de la directive 94/9/CE, a été publiée, dans le Journal Officiel de l’Union Européenne, le 29 mars 2014.
Dans ce livre blanc vous aurez un rapide aperçu des principales évolutions
amenées par ce texte européen. Vous trouverez également une information sur les principales évolutions des normes CEI et CEN/CENELEC avec une attention toute particulière sur la création d’un groupe III relatif aux poussières, de la notion d’EPL et la modification des modes de
protection Ex et du marquage des moteurs.
Une présentation concise de la
certification IECEx est proposée à la fin de ce livre blanc.
NOTE TECHNIQUE ATEX, IECEx ‐ WEG France SAS – YJ‐11/2017
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PRINCIPES DE BASE DE L’ATEX, DIRECTIVES ET NORMES IEC/EN, IECEx 1 - ATMOSPHERES EXPLOSIVES
Une ATmosphère EXplosive (ATEX) est un mélange avec l’air, dans les conditions atmosphériques (-20ºC à 60ºC et 0,8 bar (80 kPa) à 1,1bar (110 kPa)), 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.
Les moteurs électriques destinés à être utilisés dans les atmosphères explosives couvrent une gamme assez large d‘applications, dans des secteurs industriels variés, tels par exemple les plates-formes offshore fixes, les usines pétrochimiques, les mines, les minoteries, les industries pharmaceutiques et les industries du bois.
2 - SUBSTANCES INFLAMMABLES
Secteurs Poussières explosives
Agricoles Amidon (blé), blé en vrac, farine/froment, fécule de maïs, cacao, malt, riz, farine de soja, sucre, cellulose, farine de bois
Métalliques Aluminium broyé, en paillettes, pulvérisé, cuivre, étain, silicium, zinc Chimiques Savon, soufre, vitamine C, bisphénol A
Matières carbonées Asphalte, charbon de bois, graphite, lignite Plastiques,
caoutchouc Caoutchouc brut, chloré, polyéthylène, polyester, polypropylène, mousse de polyuréthanne, viscose
Gaz / vapeur Limite Inférieure
d’Explosivité (%) Limite Supérieure d’Explosivité (%)
acétone 2,6 13
butane 1,8 8,4
oxyde d’éthylène 3,5 100
oxyde de
propylène 2,8 37
oxyde de carbone 2,5 74
éthanol 3,3 19
essence (io 100) 1,4 7,4
éther éthylique 1,9 36
hydrogène 4 75
méthane 5 15
3 3 - DIRECTIVES ATEX
3-1 – DIRECTIVE UTILISATEUR 99/92/CE
Obligatoire depuis le 30 juin 2003.
Cette directive européenne du 16 décembre 1999 fixe les prescriptions minimales visant à améliorer la protection en matière de sécurité et de santé des travailleurs susceptibles d'être exposés au risque d'atmosphères explosives.
Cette directive est applicable par tout chef d’entreprise, responsable de l’exploitation d’une installation ou d’un procédé où une atmosphère explosible peut se former.
4 éléments principaux sont définis par ce texte et concernent les obligations des utilisateurs concernant la prévention des explosions et de la protection contre ces dernières :
Mesures techniques et organisationnelles appropriés au type d’exploitation.
Evaluation globale des risques d’explosion.
Subdivision en zone des emplacements où des atmosphères explosives peuvent être présentes.
Mise en place d’une signalisation des zones ainsi définies.
Description des zones dangereuses Gaz et
vapeurs Poussières Un emplacement où une atmosphère explosive est
présente en permanence ou pendant de longues
périodes ou fréquemment. Zone 0 Zone 20
Un lieu où une atmosphère explosive peut se produire occasionnellement en fonctionnement
normal. Zone 1 Zone 21
Un emplacement où une atmosphère explosive n'est pas susceptible de se présenter en fonctionnement normal ou, s'il ne se présente néanmoins, pour une courte période (généralement pas plus de 2 heures).
Zone 2 Zone 22
Emplacement non dangereux. Hors zone Hors zone
3-2 – NOUVELLE DIRECTIVE PRODUIT 2014/34/UE
La directive 2014/34/UE du 26 février 2014 est une refonte de la directive 94/9/CE. Elle est applicable à partir du 20 avril 2016.
Pour le fabricant, il n’y a que peu de changement:
Aucun changement concernant les exigences essentielles en matière de santé et de sécurité pour la conception et la construction des appareils utilisé en atmosphères explosibles.
Aucun changement dans les procédures d’évaluation.
Une nouvelle attestation d’examen UE de type devra être émise.
Le fabricant rédigera une déclaration UE de conformité
La notice d’instructions fera référence à la nouvelle déclaration UE de conformité.
Lignes directrices de la directive ATEX 2014/34/UE :
Champ d’application, mise sur le marché
Groupes et catégories d’équipement
Procédures de classement
Certificat d‘examen UE de Type
Assurance Qualité de Production
Instructions
Marquage
Déclaration de conformité UE
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Définition et normalisation:
Deux groupes : I (utilisation souterraine) et II (utilisation en surface).
Cinq catégories d’appareils : 2 en utilisation souterraine et 3 en surface.
Deux types d’atmosphère pour le groupe II: G (gaz) et D (poussière).
4 – NORMES CEI ET CEN/CENELEC POUR LA PROTECTION CONTRE LES EXPLOSIONS
Les directives ATEX s’appuient sur les normes européennes publiées par les organismes CEN et CENELEC : https://www.cencenelec.eu.
Le schéma de certification international IECEx pour les équipements utilisés en atmosphères explosives a pour référence les normes CEI (Commission Electrotechnique Internationale).
Les principales normes applicables en atmosphères explosives :
Références Intitulé
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
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4-1 – GROUPE D’APPAREILS ET NIVEAU DE PROTECTION (EPL) SELON LA NORME CEI / EN 60079-0
Appareils en sites miniers
GROUPE D’APPAREILS EPL Désignation
I
Equipement électrique utilisé dans les mines avec un risque de coup de grisou.
Ma
Equipement destiné à être utilisé dans une mine de charbon grisouteuse.
Cet appareil a un très haut niveau de protection qui présente une sécurité suffisante pour qu’il soit improbable d’être une source d’inflammation lors d’un fonctionnement normal, de dysfonctionnements rares ou prévisibles et cela même lorsqu’il est alimenté électriquement en présence de substances inflammables.
Mb
Equipement destiné à être utilisé dans une mine de charbon grisouteuse.
Cet appareil a un haut niveau de protection qui présente une sécurité suffisante pour qu’il soit improbable d’être une source d’inflammation lors d’un fonctionnement normal ou de dysfonctionnements prévisibles durant le laps de temps de l’apparition de substances inflammables et la coupure de son alimentation électrique.
Appareils en sites avec atmosphères explosives gazeuses
GROUPE D’APPAREILS EPL Désignation
II
Equipement électrique utilisé sur des sites de surface avec une atmosphère de gaz explosif autre que celle des mines grisouteuses. Le groupe II est subdivisé en fonction de la nature du gaz explosif auquel il est confronté:
• IIA avec le propane comme gaz typique
• IIB avec l'éthylène en comme gaz typique
• IIC avec l'hydrogène comme gaz typique
Ga Cet appareil, utilisé en atmosphères explosives gazeuses, a un très haut niveau de protection et n’est pas une source d’inflammation lors d’un fonctionnement normal, de dysfonctionnements rares ou prévisibles.
Gb Cet appareil, utilisé en atmosphères explosives gazeuses, a un très haut niveau de protection et n’est pas une source d’inflammation lors d’un fonctionnement normal ou de dysfonctionnements prévisibles.
Gc
Cet appareil, utilisé en atmosphères explosives gazeuses, a un niveau de protection renforcé et n’est pas une source d’inflammation en fonctionnement normal. Il peut avoir des protections supplémentaires pour ne pas être une source d’inflammation dans le cas d’évènements habituels (par exemple le défaut d’une lampe).
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Appareils en sites avec atmosphères explosives poussiéreuses
GROUPE D’APPAREILS EPL Désignation
III Equipement électrique utilisé sur des sites de surface avec une atmosphère de poussière explosive autre que celle des mines grisouteuses.
Le groupe III est subdivisé en fonction de la nature de la poussière explosive auquel il est confronté :
• IIIA poussières en suspension
• IIIB poussières non- conductrices
• IIC poussières conductrices
Da
Cet appareil, utilisé en atmosphères explosives poussiéreuses, a un très haut niveau de protection et n’est pas une source d’inflammation lors d’un fonctionnement normal, de dysfonctionnements rares ou prévisibles.
Db Cet appareil, utilisé en atmosphères explosives poussiéreuses, a un très haut niveau de protection et n’est pas une source d’inflammation lors d’un fonctionnement normal ou de dysfonctionnements prévisibles.
Dc
Cet appareil, utilisé en atmosphères explosives poussiéreuses, a un niveau de protection renforcé et n’est pas une source d’inflammation en fonctionnement normal. Il peut avoir des protections supplémentaires pour ne pas être une source d’inflammation dans le cas d’évènements habituels (par exemple le défaut d’une lampe).
Corrélation entre zones d’utilisation et EPL
Zone Niveau de protection du matériel (EPL)
0 “Ga”
1 “Ga” ou Gb”
2 “Ga”, “Gb” ou “Gc”
20 “Da”
21 “Da” ou “Db”
22 “Da”, “Db” ou “Dc”
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4-2 – LA NORME CEI/EN 60079-0 DEFINIT LES LIMITES DE LA TEMPERATURE DE SURFACE DES EQUIPEMENTS ELECTRIQUES POUR LES GROUPES I, II ET III
GROUPE D’APPAREILS TEMPERATURE LIMITE / CLASSE DE TEMPERATURE I (Mines) Température limite maximale est égale à 150°C sur les surfaces où la
poussière de charbon peut s’accumuler en couches (Carcasse), 450°C sur les surfaces où l’accumulation en couche est peu probable (Intérieur d’une enceinte protégée de la poussière)
II (Surface, atmosphère explosive gaz)
T1 : 450°C T2 : 300°C T3 : 200°C T4 : 135°C T5 : 100°C T6 : 85°C III (Surface, atmosphère explosive
poussières) La température limite maximale ne doit pas excéder la température maximale assignée, et qui est définie par la température d’inflammation des nuages ou couches de poussières présente dans l’atmosphère autour du moteur.
4-3 – LES NORMES DE LA FAMILLE CEI/EN 60079 DEFINISSENT LES MODES DE PROTECTION
NOTA : La dernière version de la norme CEI / EN 60069-7 confirme le remplacement du mode de protection Ex nAc par l’Ex ec.
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4-3 – LES NORMES DE LA FAMILLE CEI/EN 60079 ET LA DIRECTIVE ATEX 2014/34/UE DEFINISSENT LE MARQUAGE SPECIFIQUE A l’UTILISATION EN ATMOSPHERES EXPLOSIVES
MARQUAGE ATEX ET CEI/EN INTERMEDIAIRE POUR l’Ex d
MARQUAGE ATEX ET CEI/EN REACTUALISE POUR MOTEUR Ex db AVEC BOITE A BORNES Ex eb
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MARQUAGE ATEX ET CEI/EN REACTUALISE POUR MOTEUR POUR ATMOSPHERES EXPLOSIVE POUSSIEREUSES Ex tb
PLAQUE SIGNALETIQUE AVEC MARQUAGE CEI/EN REACTUALISE POUR MOTEUR A SECURITE AUGMENTEE Ex eb. CERTIFICATIONS ATEX + IECEx
10 5 – CERTIFICATION IECEx
Depuis quelques années la Commission Electrotechnique Internationale (CEI), basée à Genève, a mis en place un schéma de certification IECEx.
En Europe, seule la certification ATEX des équipements est obligatoire.
L’objectif de cette certification IECEx est de faciliter, tout en maintenant le niveau requis, le commerce international des équipements utilisés en atmosphères explosives ainsi que les services associés.
L’IECEx permet au fabricant :
de réduire ses coûts d’essai et de certification
de réduire le temps d’accès au marché
d’obtenir de de maintenir un niveau de confiance élevé, à l’échelle internationale, dans les équipements et services certifiés IECEx.
5-1 – SCHEMA DE CERTIFICATION IECEx DES EQUIPEMENTS
Ce système comporte : Le rapport d’essai (Ex TR).
Le rapport du système d’évaluation de la qualité (QAR).
Le certificat de conformité (CoC).
Les certificats sont créés directement, par l’ExCB, sur le site internet de l’IECEx, via un portail sécurisé,
L’ExCBs ne peut délivrer des certificats IECEx que pour les programmes pour lesquels ils sont validés.
Remplissez le formulaire de recherche et d’accès publique en ligne et téléchargez le document.
Les critères de recherche sont identiques à ceux d’un “guide d’achat de produits Ex”.
Cet outil est disponible dans le monde entier à partir d’un accès internet, http://www.iecex.com/
Le système de mise " en ligne " de l’IECEx CoC permet à l’ExCB d’émettre un IECEx CoC, une licence de marque de conformité IECEx ou un IECEx CoC. La version, de l’acte, émise par le site Web est un document original et est contrôlée via des protocoles stricts de sécurité. Bien que l'industrie et le public puissent visualiser et imprimer une copie du CoC, de la marque ou du CoPC à partir du site internet, ils NE PEUVENT PAS modifier le document édité par le site.
La marque de conformité est représenté par le logo ci-contre : INE = Le code de l’ExCB (dans cet exemple INERIS) 001 = Le numéro d’ordre de la licence
Une marque de conformité à l’IECEx est la preuve que les utilisateurs et consommateurs respectent les exigences de la ou des normes CEI concernées.
Les licences de conformité à la marque IECEx sont émises par les organismes agréés de certification IECEx (ExCBs).
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Le système de certification IECEx comprend outre programme IECEx pour le matériel, deux autres programmes qui correspondent, respectivement, à la certification des centres de service Ex et à la certification des
compétences des personnes qui travaillent dans le domaine de l’Ex.
MARQUAGE IEC Ex POUR MOTEUR A SECURITE AUGMENTEE Ex eb
Moteurs | Automation | Energie | Transmission & Distribution | Peintures
WEG France SAS
13 Rue du Morellon – BP738 - 38297 Saint Quentin Fallavier Cedex Tel : +33(0) 4 74 99 11 35 - Fax : +33(0) 4 74 99 11 44
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