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16 Mai 2012

Avertisseurs Optiques ATEX

La technologie à LEDs appliquée en zones dangereuses explosibles, représente un concept innovant de protection pour remplacer les avertisseurs optiques traditionnels antidéflagrants, dans l’industrie chimique, pétrochimique et pharmaceutique.

Le 31 mars, une explosion a eu lieu dans le Parc Chimique Marl sur une installation CDT de la société Evonic. En plus de la perte tragique de deux personnes, l'explosion a entièrement détruit l'installation. La matière CDT est un produit intermédiaire utilisé dans la fabrication de polyamides. Selon les informations actuelles, il est prévu que l'installation ne soit remise en service que dans le quatrième trimestre de cette année. Evonic Industries a dû faire savoir qu'il allait y avoir des difficultés d'approvisionnement pour le thermoplastique polyamide 12 principalement utilisé dans l'industrie automobile.

Heureusement, les accidents de cette ampleur sont très rares mais l'exemple montre nettement l'importance d'une grande protection dans l'industrie chimique, pétrochimique et pharmaceutique afin d'éviter des arrêts de production très coûteux. De ce fait, il est demandé aux fabricants d’équipements de proposer des produits certifiés ayant une longue durée de vie et sans entretien. Ceci est aussi particulièrement valable pour les produits utilisés dans les secteurs à risque d'explosion.



La sécurité est une obligation, la durée de vie est exigée par le marché

En tant que spécialiste de la signalisation optique et sonore, WERMA a, depuis de nombreuses années dans sa gamme ATEX, des colonnes de signalisation antidéflagrantes, des avertisseurs optiques et des sirènes. Les appareils destinés à un environnement industriel normal doivent déjà répondre à une multitude de normes, les appareils antidéflagrants doivent, eux, répondre en plus aux exigences des zones explosibles pour fonctionner en toute sécurité. Ceci signifie concrètement que les appareils ne doivent pas représenter un risque dans une atmosphère dangereuse.

Les règles de fabrication d’équipements antidéflagrants sont imposées dans toute l'Europe par la directive 94/9/CE – connue généralement sous le nom de "Directive ATEX". Tous les appareils et systèmes de protection mis en circulation dans l'UE pour une utilisation dans des zones dangereuses explosibles doivent répondre à cette directive.





Afin d'assurer la protection contre les explosions dans les zones explosibles définies par l'exploitant pour ses installations, les fabricants d’équipements électriques antidéflagrants doivent les construire en fonction de principes techniques particuliers. 

Pour l'utilisation dans des zones à risque d'explosion, les produits doivent répondre à la norme IEC 60079. Si les appareils sont prévus pour une utilisation dans des secteurs à poussières inflammables, ils doivent être conformes à la norme IEC 61241. Les deux normes décrivent les différents types de protection contre le risque d’inflammation, auxquels les appareils doivent répondre. Il convient dès lors de définir la zone dangereuse dans laquelle fonctionnera le produit.

Dans la technique de signalisation antidéflagrante, on utilisait surtout par le passé le type de protection contre l'inflammation "Blindage résistant à la pression – d". Avec le blindage résistant à la pression, les pièces pouvant créer un mélange explosif dans une atmosphère à risque d'explosion sont enfermées dans un boîtier massif. Ce boîtier est suffisamment solide pour résister à l'intérieur à la pression créée par une explosion et, de ce fait, empêcher l'lumage de l'atmosphère à risque d'explosion autour de l'appareil.

Ce type de protection contre une inflammation est principalement utilisé dans la technique d’avertisseurs optiques à ampoules puissantes comme par exemple les lampes halogènes et les flashs au xénon. La calotte transparente des lampes est, en règle générale, en verre borosilicaté dur qui répond aux exigences de résistance à la pression et aux chocs tout en offrant la nécessaire transparence. Comme matière pour le boîtier, on utilise un alliage de métaux ou de plastiques renforcés à la fibre de verre d'une forte épaisseur correspondante.

L'inconvénient principal des avertisseurs traditionnels est leur durée de vie restreinte. Lorsque l'ampoule halogène d'un gyrophare claque au bout de seulement quelques centaines d'heures, il faut ouvrir le boîtier pour la remplacer. Ceci comporte deux inconvénients : D'une part, il faut s'assurer qu'il n'y a pas d'atmosphère à risque d'explosion durant cette période dans le secteur du voyant. À ce sujet, dans de nombreux cas, il faut couper une partie de l'installation. En même temps, l'ouverture d'un boîtier résistant à la pression comporte toujours le risque d'endommager celui-ci par inadvertance au risque de perdre la protection antidéflagrante et la lampe peut alors devenir un risque pour la sécurité.



 




Longue durée de vie, économies d’énergie et résistance aux vibrations

Voici les avantages de la technologie à LEDs. Si, par exemple, un gyrophare traditionnel équipé d'une puissante lampe halogène est remplacé par un gyrophare à LEDs, ceci a plusieurs points positifs : les avertisseurs à LEDs ne nécessitent absolument aucun entretien durant toutes les années de leur durée de vie. Pour l'exploitant d'une usine, ceci signifie qu'il n'a pas à craindre les immobilisations en raison d'ampoules à incandescence défectueuses, ce qui augmente la disponibilité de l'installation. En même temps, la consommation électrique diminue et l'appareil développe moins de chaleur perdue, ce qui permet d'élargir le domaine d'utilisation par une catégorie de température plus élevée.

Les flashs traditionnels au xénon et les lampes halogènes sont sensibles aux vibrations. Les LEDs et les circuits électroniques correspondants sont insensibles aux vibrations et permettent d'avoir un fonctionnement sans entretien et même dans des conditions difficiles.


Possibilités de colonnes lumineuses à LEDs

La faible consommation électrique des diodes permet aussi de trouver de nouvelles applications. WERMA a mis sur le marché depuis quelques années des colonnes de signalisation compactes résistant à la pression tout en étant homologuées en catégorie 2 – appareil utilisé dans la zone Ex 1.

Ceci est rendu possible grâce à la faible consommation électrique des LEDs tout en ayant une puissance d'éclairage de plus en plus élevée. L'électronique à LEDs des colonnes lumineuses permet de signaler l'état de la machine avec les couleurs vert, jaune et rouge dans une catégorie "Sécurité intrinsèque– i". Ceci implique une puissance électrique si faible qu'il ne peut jamais se produire d'étincelle ni autre effet thermique pouvant créer une source d’inflammation dans une atmosphère à risque d'explosion.

Ce circuit électrique auto-sécurisé est alimenté par une barrière zener électronique de sécurité à l'intérieur du boîtier, barrière qui limite en toute sécurité le flux électrique, même dans le cas d'un court-circuit ou d'un défaut de composant. Cette barrière de sécurité est, elle aussi encapsulée et isolée « protection – m". Le raccordement électrique peut être facilement réalisé par l'installateur dans un espace de raccordement de sécurité élevée. Il n'est pas nécessaire d'avoir une barrière de sécurité externe ni un boîtier lourd et de grande taille.

Les évolutions permanentes dans le domaine de la technologie à LEDs fournissent de nouvelles possibilités pour les fabricants et permettent à l'exploitant d’un site de réduire les immobilisations et, par conséquent, à augmenter la productivité.

Presse contact

Udo Skarke
General Manager • WERMA USA

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