Sidi Arcine – 30 décembre 2009 Directives ATEX et Choix du Matériel Electrique à utiliser en Zones Classées Activité Transport par Canalisation Direction HSE

Plan Introduction Définitions de base Fondements légaux et normes Classification du matériel électrique ATEX Certification du matériel ATEX Marquage du Matériel ATEX et signalisation Conclusion 2 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées

Introduction Dans de nombreuses industries, la fabrication, le traitement, le transport et le stockage de matières inflammables s'accompagnent d'un dégagement de gaz, vapeurs ou brouillards qui sont rejetés à l'atmosphère environnante. Les gaz, vapeurs, poussières et brouillards dégagés au cours de ces processus forment avec l'oxygène de l'air une atmosphère explosible dont l'inflammation peut entraîner une explosion. 3 Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées

Quelques définitions : Qu’est ce qu’une atmosphère à risque d’explosion ? atmosphère explosivemélange avec l'air, gazvapeurs brouillardspoussières propagera Une atmosphère explosive est un mélange avec l'air, dans les conditions atmosphériques, de substances inflammables sous forme de gaz, vapeurs, brouillards ou poussières dans lequel, après une inflammation, la combustion se propagera à l'ensemble du mélange. 4 L’oxygène de l’air : Toujours présent Le combustible (gaz, poussière, vapeurs, ou brouillard) Une source d’inflammation (par ex: étincelle électrique) O2O2 Pour qu'une explosion puisse se produire, les trois facteurs suivants doivent être réunis : 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

5 Pour être explosif, le mélange ne doit être ni trop pauvre, ni trop riche en combustible. Il doit remplir la condition suivante : LIE < % de la substance inflammable dans le mélange < LSE 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

Quelques exemples de valeurs d’Energie Minimale d’Inflammation EMI 0,01 mJ 0,1 mJ 1 mJ 10 mJ 100 mJ1J EMI Hydrogène EMI Ethanol Décharge d'électricité statique Choc juste ressenti Décharge d'électricité statique Choc grave Masse de 1 kg tombant de 0,5 m Choc électrique mortel Charge électrostatique acquise en marchant sur de la moquette EMI Oxyde d'éthylène 6 Une source d’inflammation pouvant engendrer une explosion peut être une source d’énergie suffisamment importante ou une température suffisamment élevée. Energie fournie par la source > EMI ou T° Mélange > T auto inflammation 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées 7 Fondements légaux et normes pour les Atmosphères Explosives Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

loisdirectivesnormes spécifications  Pour éviter les dangers générés par les explosions, de nombreuses lois, directives, normes ainsi que spécifications ont été élaborées d’une part, harmonisation.  D’autre part le grand essor économique et la mondialisation de l’économie ont imposé leur harmonisation. Au sein de la Communauté européenne, le processus d'harmonisation pour la protection contre les explosions est achevé. Au niveau international, la CEI a instauré un schéma de certification de conformité aux normes internationales (schéma IECEx). Fondement légaux et normes ATEX : 86 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

94/9/CEATEX 95 94/9/CE (ATEX 95)Fabricants Fabricants Réglementation européenne « ATEX » harmonisation ATEX : L’union européenne a réussi à créer les conditions de cette harmonisation grâce à l’élaboration des directives ATEX : 96 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion 1999/92/CE (ATEX 137) Utilisateurs

La Directive 94/9/CE Cette directive est relative aux appareils et aux systèmes destinés à être utilisés en atmosphère explosible. Le fabricant est la personne responsable du développement, de la construction, des démarches conduisant à la certification du matériel. Le fabriquant doit : 106 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion  Utiliser la sécurité intégrée contre les explosions dès la conception  Apposer un marquage CE sur le produit  Etablir une déclaration CE de conformité écrite  Réaliser une notice d’instruction.

La Directive 99/92/CE Cette directive charge l’utilisateur d’améliorer la protection en matière de sécurité et de santé du personnel susceptible d’être exposé au risque d’ATEX. L’utilisateur doit : 11 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion  Evaluer les risques d’explosion d’une ATEX dans son établissement.  Classer en zone les emplacements dangereux.  Prendre des mesures techniques et organisationnelles de protection contre les explosions.  S’équiper de matériel conforme à la directive Atex 94/9/CE  Coordonner les différents intervenants sur son site.  Rédiger un document relatif à la protection contre les explosions.

Normes : 12 Il existe dans le monde une multitude de normes spécialisées visant la protection contre les explosions. En même temps, le paysage normatif se trouve en permanente évolution. Normes CE : élaborées sur la base de la directive européenne sous la direction du CENELEC (Comité Européenne de Normalisation en Electronique et Electrotechnique). Normes CEI : La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) publie à l'échelle internationale des normes relatives à la protection contre les explosions, sous la responsabilité du comité technique TC31. CEI x 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

13 CLASSIFICATION DU MATÉRIEL ÉLECTRIQUE POUR LES ATMOSPHÈRES EXPLOSIVES Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

Classification du Matériel Electrique ATEX : Les mêmes principes de base en matière de protection contre les explosions sont appliqués à travers le monde : 14 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion 1 er Principe : Classification en zones (divisions) 2 éme Principe : Groupes de Gaz 3 éme Principe : Classification des Températures 4 éme Principe : Modes de protection 5 éme Principe : Degré de protection

15 1 er Principe : Classification des zones Le classement d'une installation est sous la responsabilité de l‘exploitant. Classification de zones GazPoussières Zone 0Zone 20 Zone 1Zone 21 Zone 2Zone 22 Critères Présence en permanence ou pendant de longues périodes. > 1000 heures /an Présence occasionnelle en fonctionnement normal. entre 10 et 1000 heures /an. N’est pas susceptible de se présenter en fonctionnement normal. si elle se présente néanmoins, elle n’est que de courte durée. 10 heures /an. Catégorie de Matériel Niveau de protection GazPoussières 1G1DTrès haut 2G2DHaut 3G3DNormal 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

Pratiques en Amérique du Nord (US & CANADA) : 16 En Amérique du Nord, les zones à risque d'explosion regroupées sous le terme "hazardous (classified) locations" sont définies :  Aux USA dans les articles 500 et 505 du NEC  Au Canada dans l’article 18 et l'annexe J du CEC 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion On distingue aux USA deux divisions fondamentales : Division 1 : (situation normale) se signale par la présence de quantités importantes de solvants, poussières ou fibres pendant de longues périodes. Le danger d’explosion est réel. Division 2 : (situation anormale, perturbation) ne se présentent qu’en cas de perturbation et sont de courte durée. Classification des zones CEI CENELEC Zone 0Zone 1Zone 2 US NEC 505Zone 0Zone 1Zone 2 NEC 500Division 1Division 2

2 éme Principe : Groupes de Gaz Les diverses substances peuvent s’enflammer suite à l’apport d’une énergie suffisante. Plus l’énergie suffisante est faible, plus dangereuse est la substance. 04 groupes de gaz ont été établis sur la base de 5 gaz représentatifs à partir de 02 critères caractéristiques de chaque substance: 17 GroupeGaz de RéférenceIEMS (mm)EMI (mj) MinesIMéthane1,140,28 Industrie de surfaces IIAPropane0,920,25 IIBEthylène0,650,07 IICHydrogène/Acétylène0,370,011/0,017 Plus de risque 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion IIB IIAIIC Un matériel marqué IIB peut être utilisé en présence de propane (IIA), mais pas en présence d’hydrogène (IIC). L’Interstice Expérimental Maximal de Sécurité (IEMS ou MESG) L’Énergie Minimale d’Inflammation (EMI)

IIB IIAIIC Un matériel marqué IIB peut être utilisé en présence de propane (IIA), mais pas en présence d’hydrogène (IIC). 18 Gaz US (NEC 505) IEC CENELEC US NEC 500 AcétylèneGroupe IICGroupe A Hydrogène(Groupe IIB +H 2 )Groupe B ÉthylèneGroupe IIBGroupe C PropèneGroupe IIAGroupe D MéthaneGroupe IMines Classification groupes de Gaz : norme Internationale et US 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

3 éme Principe : Température limite de surface Les diverses substances peuvent s’enflammer à des températures différentes. Plus la température d’inflammation est faible, plus la substance est dangereuse. 19 Substance Température d'inflammation (°C) Sulfure de carbone102 Ether éthylique170 Acétylène305 Ethylène425 Propane470 Acétone535 Hydrogène560 Méthane595 Oxyde de carbone605 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

En conséquence, les matériels destinés à être utilisés dans une atmosphère explosive sont classés de T1 à T6 en fonction de la température maximale de surface qu’ils génèrent. 20 T1 450° T5 100° T4 135° T3 200° T2 300° T6 85° Hydrogène 560° T1 Méthane 537° T1 Ethylène 425° T2 Acétylène 305° T2 Kérosène 210° T3 Ether éthylique 160° T4 Disulfure de carbone 95° T6 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

Température US (NEC 505) IEC - CENELEC US NEC °CT1 300°CT2 280°CT2A 260°CT2B 230°CT2C 215°CT2D 200°CT3 180°CT3A 165°CT3B 160°CT3C 135°CT4 120°CT4A 100°CT5 85°CT6 21 Classes des températures : norme Internationale & US 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

Exemple du classement où on recoupe les deux critères Classe de températures et groupe de gaz 22 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

4 éme Principe : Modes de Protection On peut éviter une explosion en agissant sur l’une des composantes suivantes : 23 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

24 Modes de Protection ATEX pour le matériel électrique 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

Surpression interne Surpression interne Immersion dan huile Immersion dan huile Encapsulage Sécurité augmenté Sécurité augmenté Sécurité intrinsèque Enveloppe antidéflagrante Remplissage pulvérisant p p o o m m e e i i d d q q Pression à l’intérieur > pression atmosphère environnante L’air ou bien l’azote est utilisé comme gaz de protection Ce mode de protection requière des systèmes de contrôle très précis. Le matériel électrique est immergé dans l’huile de telle sorte qu’une atmosphère explosive se trouvant au-dessus du niveau de l’huile ou à l’extérieur de l’enveloppe ne puisse pénétrer et donc s’enflammer. Un système pour contrôler le niveau de l’huile doit être mis en place. Les pièces qui pourraient générer des étincelles ou des échauffements sont enfermées dans une résine. Ce mode de protection est très utilisé pour les circuits imprimés et composant electroniques. Mode protection consistant à appliquer des mesures afin d’éviter, avec un coefficient de sécurité élevé, la possibilité de températures excessives et l’apparition d’arcs ou d’étincelles à l’intérieur et sur les parties externes du matériel électrique. Un circuit de sécurité intrinsèque est un circuit dans lequel aucune étincelle ni aucun effet thermique, n’est capable de provoquer l’inflammation d’une atmosphère explosive donnée. Mesure de protection à caractère électrique. ia  zone 0/1/2 ib  zone 1/2 ic  zone 2 Les pièces, qui peuvent enflammer une ATEX, sont enfermées dans une enveloppe qui résiste à la pression développée lors d’une explosion interne d’un mélange explosif et qui empêche la transmission de l’explosion à l’atmosphère environnante de l’enveloppe. Les parties susceptibles d'enflammer une atmosphère explosive sont complètement noyées dans un matériau de remplissage (quartz) eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

ZoneModes de protection Certification applicable ULFMCSACEICENELEC 0 Sécurité intrinsèque, "ia" UL 2279, Pt CSA-E79-11 CEI EN Classe I, Div. 1ANSI/UL 913FM 3610CSA Encapsulage, "m" UL 2279, Pt.18 FM 3614 CSA-E79-18CEI EN Enveloppe antidéflagrante "d"UL 2279, Pt.1FM 3618CSA-E79-1CEI EN Sécurité augmentée "e"UL 2279, Pt.7FM 3619CSA-E79-7CEI EN Sécurité intrinsèque, "ib"UL 2279, Pt.11FM 3610CSA-E79-11CEI EN Immersion dans l'huile "o"UL 2279, Pt.6FM 3621CSA-E79-6CEI EN Remplissage pulvérulent "q"UL 2279, Pt.5FM 3622CSA-E79-5CEI EN Surpression interne "p"UL 2279, Pt.2FM 3620CSA-E79-2CEI EN Non incendiaire "NI" UL 2279, Pt.15 FM 3611CSA-E79-15CEI EN Non-sparking device "nA"UL 2279, Pt CSA-E79-15CEI EN Restricted breathing "nR"UL 2279, Pt CSA-E79-15CEI EN Hermetically sealed "nC"UL 2279, Pt CSA-E79-15CEI EN Les modes de protection au niveau mondial 26 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

5 éme Principe : Degré de protection Les enceintes contenant les équipements électriques sont conçues pour la protection de ces composants contre les poussières, eau, moisissures, et autres impacts Non protégé protégé contre les corps solides > à 50 mm protégé contre les corps solides > à 12,5 mm protégé contre les corps solides > à 2,5 mm protégé contre les corps solides > à 1 mm protégé contre les poussières Totalement protégé contre les poussières IPXXLL Non protégé protégé contre les chutes verticales de gouttes d’eau (condensation) protégé contre les chutes de gouttes d’eau jusqu’à 15°de la Verticale protégé contre l’eau de pluie jusqu’à 60° de la verticale protégé contre les projections d’eau de toutes directions protégé contre les jets d’eau de toutes directions à la lance protégé contre les projections d’eau assimilables aux paquets de mer protégé contre les effets de l’immersion temporaire protégé contre les effets de l’immersion permanente 1 er Chiffre : Protection contre les corps solides2 eme Chiffre : Protection contre les liquides Désignation AProtégé contre l’accès du dos de la main BProtégé contre l’accès du doigt CProtégé contre l’accès d’un outil – Ø 2,5 mm DProtégé contre l’accès d’un outil – Ø 1 mm Lettre additionnelle, (option) : protection des personnes contre les accès aux parties dangereuses. Désignation HMatériel à haute tension MMouvement pendant l’essai à l’eau SStationnaire pendant l’essai à l’eau Wintempéries Lettre supplémentaire, (option) : information spécifique 27 Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées

28 Certification Matériel ATEX 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

29 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Procédure de livraison Déclaration de Conformité CE Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion Procédure dévaluation de la conformité  Marquage CE  Déclaration CE de conformité écrite

Cat 1 ou M1 Cat 1 ou M1 Cat 2 ou M2 Cat 2 ou M2 Cat 3 Attestation d’examen CE de type (A.III) Assurance de qualité production (A.IV ou A.V) Attestation d’examen CE de type (A.III) Assurance de qualité production (A.VII ou A.VI) Contrôle interne de fabrication (A.VIII) Cat 1 ou 2 ou 3 Vérification à l’unité (A.IX) Ou bien Electrique/Diesel Mécanique /pneumatique / hydraulique Attestation d’examen CE de type (A.III) Assurance de qualité production (A.IV ou A.V) Contrôle interne (A.VIII) Dépôt de dossier auprès d’un organisme notifié Contrôle interne de fabrication (A.VIII) Schéma Européen de certification (94/9/CE) 30 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

Examen du matériel Ex Testing Laboratory Rapport ExTR Examen du matériel Ex Testing Laboratory Rapport ExTR Assurance Qualité Production Ex Certification Body Rapport QAR Assurance Qualité Production Ex Certification Body Rapport QAR Certificat IECEx Ex Certification Body Certificat IECEx Ex Certification Body Mise en ligne sur Schéma international de certification IECEx 31 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

Liste organismes notifiés et stations d’essais ATEX 32 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

33 Marquage des équipements et signalisation ATEX Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées

Marquage du matériel ATEX 34 ? Nom et adresse du fabricant Type du matériel Marquage Gaz/Poussière N° série/ année de fabrication Marquage ATEX Organisme notifié ATEX N° certificat ATEX Paramètres Electriques 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

Exemple marquage selon la directive 94/9/CE 35 Communauté Européenne Produit conforme au Directives CE Communauté Européenne Produit conforme au Directives CE Code Organisme notifié ATEX Marque distinctive communautaire Groupes d’appareils Utilisation Substances inflammables Catégories d’appareils Niveaux de protection Groupe I Mines, y compris les installation de surfaces Méthane, poussières M1Très haut M2Haut Groupe II Autres installations de surface Gaz, vapeurs, brouillards, poussières 1Très haut 2Haut 3Normal G : Gaz D : Poussière (Dust) G : Gaz D : Poussière (Dust) P Surpression interne o Immersion dans l’huile m Encapsulage e Sécurité augmentée i Sécurité intrinsèque d Enveloppe antidéflagrante q Remplissage pulvérulent n Non étincelant Groupe IMéthane, poussière charbon Groupe II IIAPropane IIBEthylène IICHydrogène/Acétylène T1450°C T2300°C T3200°C T4135°C T5100°C T685° C Organisme notifié ATEX Année de fabrication Directive ATEX Numéro série Condition spéciales 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

Marquage Ex : 36 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

Signalisation ATEX Les zones où les atmosphères explosives peuvent se former, sont définies, sous la responsabilité de l'exploitant, et doivent être signalées par le pictogramme et le texte suivants : Emplacement où une atmosphère explosive peut se présenter 37 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

La prise en charge du risque d’explosion s’inscrit dans la démarche globale de prévention du risque dicté par la réglementation. Aussi le recours au normes et standards internationaux établis sur la base des bonnes pratiques est une nécessité eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion

39 Classification et signalisation des zones Evaluation des risques d’explosion Devoir de coordination Prescription minimales (formations, instruction) Document relatif à la protection contre les explosion (DRPE) 6 eme Assise HSE - Directives ATEX et Choix du Matériel Électrique à utiliser en zones Classées Introduction Définitions Législation et normalisation Classification Certification Marquage Conclusion  La gestion des atmosphères ATEX en milieu industriel doit elle faire l’objet d’une réglementation nationale (directive, circulaire …) ?  Le risque d’explosion dus aux ATEX est il suffisamment évaluer ?  La classification des zones dangereuses est elle réalisée sur nos sites ?  Les mesures techniques et organisationnelles de protection contre les explosions ont-elles étaient prises ?.  Le matériel que nous installons est il conforme ?

40 Merci pour votre attention