Appareils MTL dans les zones Ex

Atmosphères potentiellement explosives et zones Ex

En raison de la présence de substances inflammables, des atmosphères potentiellement explosives peuvent se former dans certaines installations industrielles. Les zones à risque d'explosion (zones Ex) sont définies comme des zones où un mélange de substance explosive avec un oxydant, le plus souvent l'air, peut se produire et être capable de combustion complète sous l'effet d'une source d'ignition efficace.

Limites d'explosivité

Selon les directives ATEX, la concentration d'une substance inflammable dans une atmosphère explosive doit se situer entre les limites suivantes :

• Limite inférieure d'explosivité (LEL) – concentration d'un composant inflammable dans un mélange avec de l'air ou de l'oxygène en dessous de laquelle un stimulus énergétique ne provoque pas d'explosion.
• Limite supérieure d'explosivité (UEL) – concentration d'un composant inflammable dans un mélange avec de l'air ou de l'oxygène au-dessus de laquelle un stimulus énergétique ne provoque pas d'explosion.

Exemples de sources d'énergie pouvant provoquer l'inflammation : étincelles électriques, décharges électrostatiques, flamme nue ou appareils électriques.

Classification des zones à risque d'explosion

Conformément au § 5.1 du règlement du ministre de l’Économie du 8 juillet 2010 « concernant les exigences minimales en matière de sécurité et santé au travail liées à la possibilité d’apparition d’une atmosphère explosive sur le lieu de travail » (Journal des Lois de 2010, n° 138, article 931), les zones où des atmosphères explosives peuvent apparaître sont classées selon le niveau de risque d’explosion, conformément à la norme PN-EN-1127-7-2001 :

Zones pour liquides et gaz

• Zone 0 – espace où l’atmosphère explosive contenant un mélange de substances inflammables avec l’air sous forme de brouillard, de vapeurs ou de gaz est présente en permanence, fréquemment ou sur de longues périodes.
• Zone 1 – espace où l’atmosphère explosive peut apparaître pendant le fonctionnement normal.
• Zone 2 – espace où l’atmosphère explosive n’apparaît pas pendant le fonctionnement normal, et si elle apparaît, elle persiste pendant une courte période.

Zones pour poussières, poudres et fibres

• Zone 20 – espace où l’atmosphère explosive sous forme de nuage de poussière combustible est présente en permanence, fréquemment ou sur de longues périodes.
• Zone 21 – espace où l’atmosphère explosive peut apparaître pendant le fonctionnement normal.
• Zone 22 – espace où l’atmosphère explosive n’apparaît pas pendant le fonctionnement normal, et si elle apparaît, elle persiste pendant une courte période.

La présence d’un risque d’explosion oblige le propriétaire de l’installation à utiliser des équipements adaptés à ces conditions afin de minimiser le risque d’inflammation et d’améliorer la sécurité.

Solutions de communication industrielle Eaton MTL

Exemples d’équipements conçus pour fonctionner dans des environnements explosifs : les solutions de communication industrielle Eaton MTL. Les deux principales catégories sont :

• Ethernet filaire
• Produits sans fil MTL

Ethernet filaire

L’Ethernet filaire est actuellement la méthode de transmission d’informations la plus utilisée dans les entreprises. Lors de la conception des réseaux Ethernet, il est important de noter que de nombreuses méthodes de communication et d’alimentation sont utilisées avec les appareils, telles que les standards RS232 et RS485, ainsi que différentes sorties 4–20 mA, ce qui complique l’intégration dans un système unifié.

De plus, la communication Ethernet entre les contrôleurs et les sous-systèmes E/S s’étend au-delà des armoires de commande et peut atteindre presque toutes les installations de l’usine. Les applications E/S à distance, associées aux exigences de communication vidéo et téléphonique, étendent également l’Ethernet aux zones de processus.

Le déploiement de l’Ethernet filaire est complexe en raison des conditions de fonctionnement difficiles, par exemple à proximité de gaz explosifs ou en cas d’accumulation importante de poussière. Le coût élevé de la protection de l’Ethernet général dans les zones dangereuses, ainsi que les contraintes de maintenance, ont réduit l’utilisation de l’Ethernet filaire et sans fil. De nombreux utilisateurs finaux préfèrent utiliser des appareils intrinsèquement sûrs à faible puissance, comme les instruments, après des investissements importants dans la formation du personnel de conception, d’installation et de maintenance.

Ethernet intrinsèquement sûr

L’Ethernet intrinsèquement sûr est utilisé en deux versions : câbles cuivre pour courtes distances et fibre optique pour longues distances. Cela permet de fournir une infrastructure WLAN permettant l’utilisation d’ordinateurs et de tablettes intrinsèquement sûrs, réduisant les coûts d’installation et simplifiant l’architecture du réseau.

L’offre Eaton MTL pour l’Ethernet intrinsèquement sûr comprend :

• Alimentations intrinsèquement sûres
• Interfaces reliant Ethernet à l’Ethernet intrinsèquement sûr
• Caméras pour la surveillance des processus
• Accessoires Ethernet
• Interfaces Ethernet
• Adaptateurs RS485/RS422/RS232 vers Ethernet intrinsèquement sûr

Solutions sans fil MTL

MTL propose une large gamme de solutions sans fil – de la simple substitution de câble de capteur à des réseaux étendus 802.11 dans les zones dangereuses. La technologie sans fil MTL permet de construire des systèmes fiables et sécurisés, prenant en charge les connexions et protocoles standard, offrant flexibilité et réduisant les coûts de stockage.

Avantages des appareils sans fil MTL

• Permettent de fonctionner dans des environnements difficiles ou sécurisés où les câbles sont constamment endommagés
• Permettent la communication sur de longues distances
• Fournissent un accès aux données de mesure pour le personnel, accélérant l’analyse
• Plus faciles à installer que leurs équivalents filaires
• Scalabilité simplifiée
• Les réseaux sans fil peuvent être testés avant installation

Composants pour la conception et l’exploitation des réseaux sans fil

• Antenne et composants pour la conception de réseaux sans fil
• Modems
• Interfaces
• Émetteurs
• Transducteurs

Conclusion

Ainsi, les solutions MTL assurent une communication industrielle durable, stable et efficace dans les environnements explosifs, ce qui est particulièrement important dans des conditions nécessitant une attention particulière et la mise en œuvre de mesures de prévention appropriées.