Une brève introduction à la zone dangereuse
Aug 11, 2023
ZONES DANGEREUSES, DÉFINITIONS ET PROTECTION CONTRE LES EXPLOSIONS
Cet article fournit un aperçu complet de la conception et de l'utilisation des équipements destinés à être utilisés dans des zones susceptibles de contenir des atmosphères explosives causées par des gaz, des vapeurs et des poussières ou fibres combustibles. Ces zones sont communément appelées zones dangereuses.
Une « zone dangereuse » est caractérisée comme un endroit où l'atmosphère contient, ou est susceptible de contenir, des gaz, poussières ou vapeurs inflammables ou explosifs en quantités significatives.
ZONES DANGEREUSES
Pour protéger les installations contre d'éventuelles explosions, il est nécessaire d'employer une méthodologie d'analyse et de classification des zones qui pourraient être dangereuses. L'objectif premier de cette démarche est de garantir le choix approprié et la bonne installation des équipements, visant à terme à prévenir les explosions et à assurer la sécurité des personnes.
Zone explosive et zone dangereuse Description
Les équipements électriques antidéflagrants sont classés et applicables aux zones explosives en fonction de leur construction, comme indiqué dans le tableau ci-dessous.
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Nom et code |
Définition et caractéristiques |
Diagramme |
Zones appropriées |
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pression- résistant antidéflagrant （d） |
(1) Le boîtier est équipé de composants électriques tels que NFB, MS, etc., qui peuvent générer des étincelles lors d'un fonctionnement normal. (2) Si des gaz dangereux s'échappent et provoquent potentiellement une explosion, l'enceinte doit être capable de résister à la pression d'explosion et d'empêcher les fuites de flammes de la jonction, déclenchant des explosions de gaz dangereux externes. |
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ZONE 1
ZONE 2 |
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sécurité renforcée antidéflagrant （e） |
(1) L'enceinte est conçue uniquement pour l'étanchéité à l'air et n'a pas de capacité de résistance à la pression. (2) L'intérieur ne peut accueillir que des composants qui ne génère pas d'étincelles ni de chaleur excessive pendant le fonctionnement normal, comme les terminaux Eexe et modules Eexd (déflagrants résistants à la pression) modules de preuve). L'électrique antidéflagrant résistant à la pression Les composants fabriqués par moulage Eex-d sont de nouveaux produits absolument exempts d'étincelles et de chaleur excessive, ce qui les rend adaptés à une utilisation dans divers boîtiers de commande. |
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ZONE 1
ZONE 2 S'il existe des composants électriques susceptibles de générer des étincelles ou une chaleur excessive, ils ne peuvent être utilisés qu'en ZONE 2. |
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interne pression explosion- preuve （p） |
Le boîtier est un boîtier de distribution typique mais réalisé de manière entièrement étanche. La pressurisation interne génère une pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique pour empêcher la pénétration de gaz dangereux de l'extérieur. La convection du pipeline de gonflage aide à dissiper la chaleur interne. Il est couramment utilisé dans les gros équipements ou dans des salles de contrôle entières. |
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ZONE 1
ZONE 2 |
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intrinsèquement sûr antidéflagrant （i） |
(1) Conçu pour les circuits électroniques ou les appareils électriques à faible consommation d'énergie afin d'éviter l'apparition d'explosions de gaz autour des instruments et des circuits, quels que soient les fonctionnements normaux ou anormaux. (2) Les sorties ou entrées du circuit des composants électriques antidéflagrants intrinsèques sont conçues pour être contrôlées en dessous du niveau d'énergie capable de provoquer l'inflammation et l'explosion de l'hydrogène gazeux. |
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ZONE 0（ia） ZONE 1（ia,ib） ZONE 2（ia,ib） |
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explosion immergée dans le pétrole- preuve （o） |
(1) Les composants électriques à l'intérieur du boîtier sont des transformateurs et une huile isolante à point d'éclair élevé est utilisée pour l'isolation afin d'obtenir un effet antidéflagrant. (2) Ce type d'équipement est peu fiable et est rarement utilisé de nos jours. |
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ZONE 1
ZONE 2 |
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rempli antidéflagrant （q） |
(1) Des circuits électroniques tels que des condensateurs, des résistances et des petits transformateurs sont installés à l'intérieur du boîtier et isolés avec un remplissage de sable fin pour obtenir un effet antidéflagrant. (2) Ce type de structure n'est pas utilisé séparément, mais plutôt installé à l'intérieur d'un boîtier EExe pour être utilisé. |
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ZONE 1 ZONE 2 |
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injection pression moulée -résistant antidéflagrant （m） |
(1) Il s'agit d'une méthode de protection contre les explosions dans laquelle les composants susceptibles de générer des étincelles ou une chaleur excessive sont encapsulés dans un moulage global en polyester, garantissant que la surface de l'ensemble du boîtier moulé ne produira pas d'étincelles ou d'augmentation de température susceptible de provoquer l'inflammation de gaz dangereux. . (2) Les composants de commande des interrupteurs généraux inférieurs à 630 A sont traités par moulage en utilisant un matériau polyester conformément aux exigences des spécifications antidéflagrantes de résistance à la pression et approuvés par EEx-d. |
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ZONE 1
ZONE 2 |
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spécial antidéflagrant (s) |
La structure spéciale antidéflagrante fait référence à des combinaisons électriques spéciales ou à des méthodes de contrôle, qui sont traitées selon les structures mentionnées ci-dessus. Ils doivent être conçus individuellement pour l'équipement électrique spécifique adapté à une utilisation dans les zones dangereuses requises et approuvés par l'autorité de certification antidéflagrante. |
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ZONE 0
LA ZONE 1 ZONE 2 |
Tableau comparatif des constructions électriques antidéflagrantes, définitions et zones dangereuses applicables
Construction et classification antidéflagrantes résistantes à la pression
Une erreur courante que font de nombreuses personnes est d'utiliser les termes « zone antidéflagrante résistante à la pression » ou « zone antidéflagrante à sécurité accrue », ce qui est incorrect. La terminologie correcte doit être utilisée pour décrire la classification des zones antidéflagrantes en locaux de « niveau 0 », « 1 niveau » ou « 2 niveaux ». Les termes « résistant à la pression » et « à sécurité accrue » doivent être utilisés pour décrire la construction d'appareils électriques antidéflagrants, plutôt que de faire référence à des zones spécifiques. Il est important que chacun fasse la distinction entre ces concepts.
Chacune des constructions antidéflagrantes mentionnées ci-dessus est soumise à des réglementations de fabrication spécifiques. Dans le cas des dispositifs antidéflagrants résistant à la pression, des exigences particulières doivent être respectées en raison de la présence de composants électriques susceptibles de générer des étincelles ou une chaleur excessive pendant le fonctionnement normal. Généralement, la coque de ces appareils doit avoir une plus grande épaisseur (résistance) et doit résister à une pression d'au moins 10 Kg/Cm² provenant de mélanges gazeux explosifs tels que le H2 sans subir de dommages après des tests répétés (communément appelés tests d'explosion). De plus, les tolérances et les profondeurs des joints entre les composants de la coque sont strictement réglementées. En règle générale, la procédure de test consiste à remplir l'environnement externe de la coque avec un mélange de gaz inflammable, et si la flamme interne de la coque n'enflamme pas le gaz externe pendant dix tests consécutifs, elle peut être considérée comme ayant réussi le test. Alternativement, le respect des règles de sécurité peut également être confirmé en adhérant aux normes de test internationales. Le tableau suivant fournit un exemple basé sur les critères JIS (Japanese Industrial Standards), avec de légères variations par rapport aux valeurs utilisées en Europe et aux États-Unis (qui sont généralement similaires).
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Niveau d'explosion |
Dégagement m/m |
volume de la boîte |
profondeur du dégagement |
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1 |
Au-dessus de 0,6 |
(A) 2000CM³ |
Supérieur ou égal à 25 m/m |
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2 |
0.4 ci-dessus 0.6 ci-dessous |
(B) 2000-100CM³ |
Supérieur ou égal à 15 m/m |
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(C) 100-2CM³ |
Supérieur ou égal à 10 m/m |
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3 |
0.4 ci-dessous |
(D) 2CM³En dessous |
Supérieur ou égal à 5 m/m |
La représentation des niveaux d'explosion dans les systèmes européens, américains et japonais
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Tableau 5 （Codes des systèmes internationaux et comparaison par rapport aux niveaux d'explosion）
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D’après le tableau ci-dessus, on constate que la représentation est cohérente entre le Japon et l’Europe, tandis que les États-Unis suivent une approche différente. Cependant, cela représente deux situations différentes. Premièrement, si le niveau d'explosion est représenté par le style japonais de 1, 2, 3, ou le style européen de IIA, IIB, IIC, ou le style américain de A, B, C, D, alors l'explosion résistante à la pression- la coque d'épreuve doit être fabriquée selon les données du tableau. Deuxièmement, en plus de représenter les conditions, il représente également de manière relative les environnements gazeux (liquides) dangereux applicables à un groupe spécifique. En fait, les valeurs européennes A, B, C et américaines A, B, C, D représentent la sensibilité des gaz dangereux (liquides) aux explosions par étincelles et le niveau requis de construction antidéflagrante résistante à la pression. Les gaz dangereux courants (liquides) sont classés séparément par l'Europe et les États-Unis (comme indiqué dans le tableau six). Cette classification est basée sur la nature dangereuse des étincelles (c'est-à-dire le point d'éclair) et le point d'inflammation de divers gaz dangereux (liquides), indiquant la température à laquelle ils s'enflammeront même sans étincelles. Par conséquent, il est nécessaire de spécifier la température d'inflammation des gaz (liquides) dangereux par rapport à la température de surface des appareils électriques antidéflagrants (comme indiqué dans le tableau sept) afin d'obtenir une protection de sécurité complète.
Construction et classification antidéflagrantes résistantes à la pression
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Allumage Température à /l/en degré |
EN OU CEI |
JIS |
NEC |
Allumage Température je suis sûr de /2/en degré |
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Groupe |
Éclair Degré de points |
Gaz typiques ou Vapeurs |
IGNI- LA TION CLASSE |
Groupe |
Gaz ou vapeurs typiques |
||
|
540 515 425 460
630 630 555 365 340
505 370 530 215 240 220 595 455 475 210 285 360
220-300 470 405 455 550 490 535 385 415
140 605
425 535 495 180
440 415 |
IIA |
-19 GAZ 11.1
GAZ -11.1
28.9
-4 -21.7
GAZ 11
12
32.7 -42.8
GAZ 11.7 -32.7
32
17.2
-37.8 GAZ |
Acétone Athan L’athanol Athylacétate L’athylnitrite Ammoniac Aniline Benzol Butane Butanol
Le butanon Butylaacétate Dichlorathie L’heptan Hexane Héizol Méthan Méthanol Méthylacétate Octane Pentane Le pentanol Pétrole-Naphta Pétrole(einschl.Fahtbenzin ) Propane Propanol Propylène Pyridine Le Styrol Toluol Lacetat de vinyle Viny lCHLORIDE Xylole
Acétaldéhyde Kohlenmonoxyde |
1 |
D |
acétone athané éthanol (alcool éthylique) acétate d'éthyle ammoniac benzène butane 1-butanol 2-butanol méthyle éthyle cétone acétate de n-butyle dichlorure d'éthylène heptanes hexanes méthane (gaz naturel) méthanol (alcool méthylique)
Octanes Les pentanes 1-pentanol naphta de pétrole de l'essence propane 1-propanol 2-propanol propylène Pyridine styrène toluène acétate de vinyle Chlorure de vinyle Xylènes |
465 515 356 427
651
560 405 365/405
516 425 413 280 225
539 385 220 260 300 288 280-456
450 440/399 460 482 490 480 427 472 530 |
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C |
Acétaldéhyde Monoxyde de carbone
Éthylène cyanure d'hydrogène cyclopropane l'éther diéthylique |
175 610
490
500 160 |
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IIB |
GAZ GAZ
GAZ |
Athylène Cyanwaterstoff Cyclopropane Cuir de diathyl Tétrafluoréthylène
Acrylaldéhyde (Acroléine) Oxyde d'éthylène Butadiène-1,3 |
2 |
||||
|
B |
Acroléine Oxyde d'éthylène Butadiène |
220
429 420 |
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Allumage Température à /l/en degré |
EN OU CEI |
JIS |
NEC |
Allumage Température je suis sûr de /2/en degré |
|||
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Groupe |
Éclair Degré de points |
Gaz typiques ou Vapeurs |
IGNI- LA TION CLASSE |
Groupe |
Gaz ou vapeurs typiques |
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|
560
430
560
305
95 |
L’IIB |
GAZ
-37.2 |
Koksofengas Propy lénoxyde |
2 |
B |
gaz manufacturés (contenant plus de 30 % d'hydrogène (en volume) Oxyde de propylène Hydrogène |
449
400 |
|
IIC |
GAZ
GAZ
-30 |
Wasserstoff
Acétylène Nitrate d'éthyle
Schwefelkoh -Lenstoff |
3a
3 3c
3b |
||||
|
A |
Acétylène |
305 |
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Spécial Sauvegardes |
Le disulfure de carbone |
100 |
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Remarque |
Dans le tableau ci-dessus, au sein du niveau d'explosion 3 du JIS japonais, en raison de son niveau plus élevé, il y a moins de gaz (liquides) dangereux classés sous ce niveau. Plus précisément, les gaz (liquides) désignés par 3a| Les figures 3b et 3c représentent directement ce niveau, tandis que le reste non spécifié est représenté par 3N. |
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Explication comparative des points d'allumage et des symboles dans les systèmes antidéflagrants de différents pays
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Niveau |
Plage de température |
Code Japonais |
Code UE |
Code États-Unis |
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1 |
450 degrés au-dessus |
G1 |
T1 ou G1 |
T1 450 degré |
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2 |
300-450 diplôme |
G2 |
T2 ou G2 |
T2 |
300 degrés |
T2C |
230 degrés |
|
T2A |
280 degrés |
T2D |
215 degrés |
||||
|
T2B |
260 degrés |
|
|
||||
|
3 |
200-300 diplôme |
G3 |
T3 ou G3 |
T3 |
200 degrés |
T3B |
165 degrés |
|
T3A |
180 degrés |
T3C |
160 degrés |
||||
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4 |
135-200 diplôme |
G4 |
T4 ou G4 |
T4 |
135 degrés |
T4A |
120 degrés |
|
5 |
100-135 diplôme |
G5 |
T5 ou G5 |
T5 100 degré |
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6 |
85-100 diplôme |
G6 |
T6 ou G6 |
T6 85 degré |
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Il existe un concept important concernant les valeurs de température dans la classe de température, qui est souvent mal compris par le grand public. Dans le tableau 7, s'il fait référence à la réglementation relative aux équipements électriques antidéflagrants, cela signifie que la température de surface de l'enceinte électrique ne doit pas dépasser cette valeur. Cela n'implique pas la résistance à la température des composants électriques. En règle générale, lors de la sélection d'un équipement électrique, la température de surface sera inférieure au point d'inflammation du gaz (liquide) dangereux à cet endroit particulier, dans le but d'améliorer la sécurité.
Compte tenu des informations ci-dessus, il semble que la présence d’étincelles ou de températures supérieures au point d’inflammation du gaz (liquide) dangereux ne soit pas la seule préoccupation. En réalité, trois facteurs peuvent conduire à une combustion : 1. Présence de vapeurs inflammables ou combustibles. 2. Source d'inflammation (telle que des étincelles ou une température de surface atteignant le point d'inflammation du gaz dangereux). 3. Disponibilité d'agents oxydants (tels que l'air ou l'oxygène pur). Par conséquent, même s’il existe des sources potentielles d’inflammation dans les zones où des matières dangereuses sont présentes, les explosions ne peuvent pas se produire si la concentration de la substance dangereuse est trop élevée ou si l’air comburant est insuffisant. De même, si la concentration de la substance dangereuse est trop faible, elle ne présente généralement pas de risque significatif. Chaque matière dangereuse a des niveaux de concentration différents, et les concentrations comprises dans la plage spécifiée sont considérées comme extrêmement dangereuses. Cela signifie que les trois éléments de la combustion ne peuvent se produire que dans cette plage, permettant ainsi de mieux comprendre certaines caractéristiques des environnements antidéflagrants.
À l’avenir, il sera également important de comprendre l’expression des symboles antidéflagrants utilisés en Europe, en Amérique et au Japon afin de faire des choix de produits appropriés. (Comme le tableau 8).
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Code système |
Premier numéro Code de construction |
Deuxième numéro Code de niveau d'explosion |
Troisième numéro. Température du point d'éclair Niveau |
Remarque |
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UE |
CEI （EEx） |
d ,e ,i ,q ,s |
IIA, IIB, IIC |
T1-T6 G1-G6 |
Exemple: EExde IIc T6 |
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Etats-Unis |
NEC (NEMA) |
CLASSE 1 DIV 1 CLASSE 1 DIV 2 |
A ,B ,C ,D |
T1-T6 |
Exemple: CLASSE 1 DIV 1 GROUPE C@D |
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Japon Sask. CHN |
NEC (JIS) (CKS) (SNC) |
d ,e ,I ,q ,s |
1 ,2 ,3 3a 3b 3c 3n |
G1-G6 |
Exemple d3nG6 d2G4 eG3 (en anglais seulement) |
