Les équipements installés là où des gaz, vapeurs, brouillards inflammables ou poussières combustibles peuvent former une atmosphère explosive exigent une approche fondamentalement différente de la sécurité des produits. Une petite étincelle, une surface chaude, un défaut électrique, un frottement mécanique ou une décharge électrostatique peuvent devenir une source d’inflammation lorsque l’atmosphère environnante permet une explosion.
La directive 2014/34/UE, couramment appelée directive ATEX sur les produits, établit le cadre européen de conformité des appareils et systèmes de protection destinés aux atmosphères explosibles.
La conformité ATEX combine donc classification des produits, évaluation des risques d’inflammation, conception de protection, essais, assurance qualité de fabrication, documentation technique et, selon la catégorie, intervention obligatoire d’un organisme notifié.
L’objectif ne consiste pas simplement à obtenir un « certificat Ex ». L’ensemble de la procédure doit démontrer le niveau de protection requis pour l’atmosphère explosive et les conditions d’utilisation prévues.
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Comprendre la directive ATEX sur les produits
La directive 2014/34/UE s’applique aux appareils et systèmes de protection destinés aux atmosphères explosibles.
Une atmosphère explosible existe lorsque les conditions locales et opérationnelles peuvent créer un mélange explosif d’air et de gaz, vapeurs, brouillards inflammables ou poussières combustibles.
Quels produits relèvent d’ATEX ?
ATEX dépasse les équipements électriques. Les produits électriques et non électriques peuvent créer des sources d’inflammation et relever de la directive.
Appareils
Machines, matériels, dispositifs fixes ou mobiles, composants de commande et instrumentation destinés aux atmosphères explosibles.
Systèmes de protection
Systèmes autonomes destinés à arrêter une explosion naissante ou à limiter sa portée effective.
Dispositifs de sécurité et de commande
Certains dispositifs placés hors de l’atmosphère explosive restent concernés lorsqu’ils sont nécessaires au fonctionnement sûr des appareils ou systèmes de protection face aux risques d’explosion.
Composants
Éléments essentiels au fonctionnement sûr des appareils ou systèmes de protection, sans fonction autonome.
Les applications courantes comprennent moteurs, pompes, ventilateurs, capteurs, interrupteurs, boîtes de jonction, éclairage, équipements de commande, vannes, réducteurs, appareils mécaniques et systèmes de protection contre les explosions.
Groupes et catégories d’appareils ATEX
La directive répartit les appareils en deux groupes principaux selon leur environnement d’utilisation prévu.
Groupe d’appareils I
Appareils destinés aux parties souterraines des mines et aux installations de surface associées exposées au grisou et/ou aux poussières combustibles.
Groupe d’appareils II
Appareils destinés aux autres lieux où des atmosphères explosives peuvent se former.
| Groupe d’appareils | Catégorie | Niveau de protection | Principe courant |
|---|---|---|---|
| Groupe I | M1 | Très élevé | L’appareil doit rester fonctionnel même dans les conditions de défaillance particulièrement exigeantes des environnements miniers. |
| Groupe I | M2 | Élevé | L’appareil est conçu pour une protection élevée et peut nécessiter une mise hors tension en présence d’une atmosphère explosive. |
| Groupe II | 1 | Très élevé | L’appareil offre une protection très élevée dans les lieux où les atmosphères explosives peuvent être présentes fréquemment ou continuellement. |
| Groupe II | 2 | Élevé | L’appareil offre une protection élevée là où des atmosphères explosives peuvent apparaître occasionnellement. |
| Groupe II | 3 | Normal | L’appareil offre le niveau requis là où les atmosphères explosives sont peu probables ou de courte durée. |
Les zones et les catégories d’appareils sont différentes
Une confusion courante consiste à considérer le classement des zones et la catégorie de l’appareil comme un même concept réglementaire.
Ils sont liés, mais proviennent de parties différentes du cadre européen de protection contre les explosions.
Zone
Classification du lieu de travail selon la fréquence et la durée de présence possible d’une atmosphère explosive.
Catégorie d’appareil
Classification du produit définissant le niveau de protection contre les explosions à fournir.
| Atmosphère | Zone | Présence d’une atmosphère explosive | Correspondance habituelle avec la catégorie d’appareil |
|---|---|---|---|
| Gaz / vapeur / brouillard | Zone 0 | Présente continuellement, fréquemment ou pendant de longues périodes | Catégorie 1 |
| Gaz / vapeur / brouillard | Zone 1 | Susceptible d’apparaître occasionnellement en fonctionnement normal | Catégorie 1 ou 2 |
| Gaz / vapeur / brouillard | Zone 2 | Peu probable en fonctionnement normal ou seulement pendant une courte durée | Catégorie 1, 2 ou 3 |
| Poussières combustibles | Zone 20 | Présente continuellement, fréquemment ou pendant de longues périodes | Catégorie 1 |
| Poussières combustibles | Zone 21 | Susceptible d’apparaître occasionnellement en fonctionnement normal | Catégorie 1 ou 2 |
| Poussières combustibles | Zone 22 | Peu probable en fonctionnement normal ou seulement pendant une courte durée | Catégorie 1, 2 ou 3 |
Classification des gaz, vapeurs et poussières combustibles
La protection exige davantage que de distinguer gaz et poussières. Les caractéristiques de l’atmosphère influencent le choix et le marquage des appareils.
Groupes de gaz
Les appareils pour atmosphères gazeuses peuvent être classés selon le sous-groupe de gaz et la sévérité des caractéristiques d’inflammation.
Groupes de poussières
Les appareils pour poussières combustibles sont évalués selon la nature et les caractéristiques du risque lié aux poussières.
Classe de température
La température maximale de surface doit rester compatible avec les caractéristiques d’inflammation de l’atmosphère concernée.
Conditions ambiantes
La température ambiante et les autres conditions environnementales peuvent influencer l’adéquation et la certification des appareils Ex.
Évaluation des risques d’inflammation
La protection commence par l’identification de toutes les sources plausibles d’inflammation liées au produit.
Étincelles électriques
Commutations, contacts, défauts et arcs électriques peuvent enflammer une atmosphère inflammable.
Surfaces chaudes
Moteurs, roulements, résistances, freins et autres composants peuvent atteindre des températures d’inflammation.
Étincelles mécaniques
Les chocs et frottements entre matériaux peuvent créer des sources mécaniques d’inflammation.
Électricité statique
L’accumulation de charges et les décharges électrostatiques concernent de nombreux matériaux et configurations.
Flammes et gaz chauds
Combustion, échappements et inflammation interne peuvent exiger des mesures particulières de confinement ou de protection.
Autres sources d’énergie
Les énergies électromagnétique, optique, ultrasonique, liée à la compression et autres peuvent nécessiter une évaluation pertinente.
Identifier l’atmosphère
Gaz, vapeurs, brouillards ou poussières combustibles.
Identifier les sources d’inflammation
Sources électriques, mécaniques, thermiques et électrostatiques.
Évaluer les défaillances
Examiner le fonctionnement normal et les défaillances pertinentes pour la catégorie.
Appliquer la protection
Choisir les principes appropriés de protection contre les explosions.
Modes de protection contre les explosions
Différents concepts techniques assurent la protection selon l’appareil, l’atmosphère dangereuse et le niveau requis.
| Mode de protection courant | Principe général |
|---|---|
| Ex d — Enveloppe antidéflagrante | Contient une explosion interne et empêche l’inflammation de l’atmosphère explosive environnante. |
| Ex e — Sécurité augmentée | Applique des mesures renforcées pour éviter arcs, étincelles et températures excessives dans le fonctionnement spécifié. |
| Ex i — Sécurité intrinsèque | Limite l’énergie électrique pour empêcher l’inflammation dans les conditions normales et de défaillance définies. |
| Ex p — Surpression interne | Maintient une pression de gaz protecteur ou un balayage pour empêcher la pénétration d’une atmosphère explosive dans les espaces critiques. |
| Ex t — Protection par enveloppe | Courante pour les poussières combustibles, en limitant leur pénétration et la température de surface. |
| Ex m — Encapsulage | Les parties susceptibles de provoquer l’inflammation sont enfermées dans un matériau protecteur. |
Normes ATEX harmonisées
Les normes européennes harmonisées fournissent des méthodes détaillées de conception, d’évaluation et d’essai selon les exigences essentielles de santé et sécurité ATEX.
Série EN IEC 60079
Largement utilisée pour les appareils électriques destinés aux atmosphères explosives de gaz et poussières.
Appareils non électriques
Les normes pertinentes traitent de l’évaluation des risques d’inflammation et des modes de protection des appareils non électriques.
Systèmes de protection
Des normes spécifiques peuvent couvrir l’isolement, la suppression, l’évent d’explosion et d’autres fonctions des systèmes de protection.
Interfaces d’installation
D’autres normes techniques peuvent concerner l’installation, l’inspection et la maintenance des appareils Ex.
Essais ATEX et évaluation technique
Les essais varient fortement selon le mode de protection, la catégorie, le type d’appareil et l’atmosphère explosive.
Essais de température
Vérifier que les surfaces pertinentes restent dans les limites acceptables dans les conditions définies.
Essais antidéflagrants
Selon le mode de protection, les enveloppes peuvent nécessiter une vérification de résistance à la pression et de non-transmission de flamme.
Évaluation de sécurité intrinsèque
L’énergie des circuits, les défaillances, les paramètres des composants et les distances de séparation peuvent exiger une évaluation détaillée.
Protection contre la pénétration
La protection de l’enveloppe peut être critique, notamment pour les poussières combustibles.
Évaluation mécanique
Les chocs, l’intégrité de l’enveloppe et les risques mécaniques d’inflammation peuvent nécessiter une évaluation.
Évaluation électrostatique
Matériaux, surfaces et accumulation de charges peuvent nécessiter une évaluation lorsque les décharges peuvent provoquer l’inflammation.
La catégorie détermine la procédure ATEX
La procédure dépend fortement du groupe, de la catégorie et du type d’appareil.
| Classification de l’appareil | Procédure réglementaire habituelle | Rôle de l’organisme notifié |
|---|---|---|
| Groupe I M1 / Groupe II catégorie 1 | Examen UE de type associé à l’assurance qualité de production ou à la vérification du produit. | Obligatoire |
| Groupe I M2 / Groupe II catégorie 2 — appareils électriques et moteurs à combustion interne | Examen UE de type suivi d’une procédure applicable de conformité de production. | Obligatoire |
| Groupe I M2 / Groupe II catégorie 2 — autres appareils | Contrôle interne de production avec communication ou dépôt de la documentation technique selon la procédure de la directive. | Intervention réglementaire limitée |
| Groupe II catégorie 3 | Contrôle interne de production. | Généralement non obligatoire |
Classer
Identifier groupe, catégorie et atmosphère.
Évaluer les dangers
Identifier les sources plausibles d’inflammation.
Choisir la protection
Définir le mode Ex approprié.
Choisir les normes
Identifier les normes harmonisées applicables.
Tester
Réaliser les examens et vérifications requis.
Évaluer la production
Appliquer la procédure requise de conformité de production.
Déclarer
Préparer la déclaration UE de conformité.
Marquer
Appliquer correctement le marquage CE et l’identification ATEX.
Comprendre les marquages ATEX et Ex
Le marquage communique les informations essentielles sur l’atmosphère d’utilisation prévue et le niveau de protection.
Marquage CE
Indique la conformité aux textes d’harmonisation européens applicables exigeant le marquage CE.
Symbole Ex
Identifie les appareils destinés aux atmosphères explosibles.
Groupe et catégorie
Communiquent l’application ATEX prévue et le niveau de protection requis.
Informations gaz / poussières
Le marquage complémentaire identifie les caractéristiques de l’atmosphère et le mode de protection applicables.
Selon le produit et les normes, le marquage peut aussi inclure le mode de protection, le groupe de gaz ou poussières, la classe de température, le niveau de protection de l’appareil et les limites de température ambiante.
Documentation technique ATEX
La documentation doit fournir des preuves suffisantes de conformité aux exigences essentielles de santé et sécurité ATEX applicables.
Défaillances courantes de conformité ATEX
| Problème courant | Pourquoi cela crée un risque |
|---|---|
| Confusion entre zone et catégorie d’appareil | Le produit choisi peut offrir un niveau de protection inapproprié. |
| Groupe de gaz ou poussières incorrect | L’appareil peut être inadapté à l’atmosphère réelle. |
| Classe de température ignorée | Les surfaces peuvent dépasser les limites sûres pour la substance concernée. |
| Composant certifié Ex assimilé à une réception de machine complète | L’intégration peut introduire de nouvelles sources d’inflammation ou invalider les hypothèses du composant. |
| Sources mécaniques d’inflammation négligées | Frottements, roulements ou chocs peuvent provoquer l’inflammation même si la conception électrique est conforme. |
| Substitution non approuvée de matériaux ou composants | Les changements peuvent affecter les joints antidéflagrants, les températures, le comportement électrostatique ou l’intégrité de la protection. |
| Module de conformité incorrect | L’intervention obligatoire d’un organisme notifié peut être omise. |
| Marquage ATEX copié sans justification technique | Le marquage peut annoncer des caractéristiques de protection non étayées par les preuves. |
Du classement des zones dangereuses à une protection démontrable
La conformité ATEX vise finalement la maîtrise du risque d’inflammation. L’appareil doit être adapté à l’atmosphère précise, au niveau de protection, aux caractéristiques des gaz ou poussières, aux limites de température et aux conditions d’utilisation, au-delà de la seule notion générale de « zone dangereuse ».
La conformité commence donc par une classification correcte et se poursuit par la conception, les essais, l’assurance de production, la documentation et le marquage final.
La question de certification
Le produit a-t-il achevé avec succès la procédure applicable à son groupe et sa catégorie ?
La question d’ingénierie
Le produit complet maîtrise-t-il toutes les sources plausibles d’inflammation liées à l’atmosphère prévue et aux conditions de défaillance ?