Qu’est-ce que la norme EN 14986 ? Exigences critiques dans la conception des ventilateurs ATEX

Les systèmes de ventilateurs utilisés dans les processus impliquant des gaz explosifs, des vapeurs de solvants, des dérivés d’hydrocarbures ou des poussières inflammables ne sont pas seulement des équipements de transfert de fluides ; ils constituent également un élément essentiel de la sécurité des processus.

Généralement “ dans l’industrie Ventilateur Ex-Proof La sécurité de ces équipements, définie comme ” ou “Ventilateur Antidéflagrant”, repose sur la conception, et pas seulement sur une étiquette ATEX générale ajoutée au produit  EN 14986 fournie par les normes.

Erreur technique fondamentale, fréquemment observée dans les applications industrielles et mettant en péril l’adéquation ATEX des projets, ATEX est un mélange du cadre juridique général de ses directives et de normes de conception mécanique spécifiques aux équipements. Les spécifications d’achat ne contiennent souvent que l’expression “ventilateur certifié ATEX”, mais les paramètres d’ingénierie essentiels qui sous-tendent cette expression sont ignorés. Cela conduit à l’atterrissage sur le site de produits qui semblent adaptés sur le papier mais qui, en pratique, présentent de graves faiblesses mécaniques.

Ce guide technique a été préparé pour détailler les exigences de la norme EN 14986, les tolérances mécaniques et les règles de sélection des matériaux que les gestionnaires d’installations industrielles, les ingénieurs de processus et les experts en achats doivent prendre en compte lors du choix des ventilateurs ATEX.

Différence critique entre la directive ATEX (2014/34/UE) et la norme EN 14986

Il existe une déclaration générale qui apparaît souvent dans les spécifications techniques d’achat :  “Le ventilateur doit être conforme à la directive ATEX 2014/34/UE.” Cette déclaration juridiquement valable est incomplète en termes de spécifications techniques. Pour assurer pleinement la sécurité des installations, il est nécessaire de clarifier la hiérarchie entre ces deux normes :

• 2014/34/UE (Directive ATEX) : Obligatoire pour la mise sur le marché d’équipements destinés à être utilisés en atmosphères explosives  Cadre juridique général Elle définit la manière dont les environnements sont classés en Zone (Zone), catégories d’équipements (telles que 1G/2G/3G) et procédures de déclaration de conformité (CE).
• Norme EN 14986 : Contrairement à la directive, en particulier  “Ventilateurs fonctionnant dans des environnements explosifs” , c’est le guide d’ingénierie qui organise sa conception. Un ventilateur est conforme aux exigences légales de la directive 2014/34/UE sur la manière de  s’adapter mécaniquement et définit les tests physiques qu’il doit subir.

En résumé, ATEX (2014/34/UE) est une obligation légale et la norme EN 14986 est le guide de conception technique requis pour produire l’équipement physique qui répondra à cette obligation.

Idée fausse sectorielle : l’utilisation uniquement du moteur “ATEX” rend-elle le ventilateur à l’épreuve des intempéries ?

Un défaut de conception critique rencontré dans les projets est l’intégration d’un moteur électrique certifié ATEX (étanche à la flamme) dans un ventilateur de production standard et l’évaluation de l’équipement de la classe “Ex-Proof Fan”.

Bien que cette approche isole les risques d’inflammation induite électriquement, elle constitue la principale source de danger dans les risques d’ explosion mécanique des équipements qu’elle ignore. Si la conception du ventilateur n’est pas conforme aux normes EN 14986, les pales rotatives du ventilateur (roue) peuvent entrer en contact avec le corps en cas de dysfonctionnement :

Une étincelle de frottement entre la roue et le corps à ce moment de contact mécanique produit suffisamment d’énergie pour enflammer l’atmosphère explosive de l’environnement. La norme EN 14986 exige d’éliminer ce risque “frottement mécanique et étincelles” dans l’ensemble du ventilateur en plus de l’isolation du moteur.

Critères de conception des ventilateurs ATEX selon la norme EN 14986’

Un véritable ventilateur ATEX est un produit d’ingénierie dans lequel les interactions physiques entre les pièces du stator (corps fixe) et du rotor (roue rotative) sont limitées par des règles strictes. La norme EN 14986 se concentre sur deux paramètres de base pour établir la sécurité mécanique : les  écarts de fonctionnement critiques et les  paires de matériaux anti-étincelles.

1. Sensibilité à l’espace entre les extrémités des ailes (dégagement)

Pendant que le ventilateur tourne à grande vitesse, des étirements millimétriques se produisent dans l’hélice en raison des dilatations thermiques, des pertes de tolérance qui peuvent se produire dans les roulements ou des forces aérodynamiques. La norme EN 14986 applique une formule claire “écart de tolérance” (dégagement) pour empêcher le contact de l’hélice avec le corps extérieur.

• EN 14986 Règle de base : Conformément à la norme, la distance minimale entre la pointe mobile de l’hélice et le corps fixe se situe aux points de contact de la roue , au moins 1’i % de son diamètre doit aller jusqu’à. Mais il ne s’agit en aucun cas d’un écart inférieur à  2 mm et, en raison des principes généraux d’efficacité aérodynamique, il n’est pas préférable qu’il soit supérieur à 13 mm.
• Production et application Remarque : Dans les méthodes de production de non-précision, si ces écarts dépassent la tolérance, il existe de graves risques.

2. Paires de matériaux anti-étincelles (conception anti-étincelles)

Un autre défaut de conception mécanique fréquent est le fonctionnement d’une roue en acier au carbone, également à l’intérieur d’un corps en acier au carbone. Le frottement de l’acier contre l’acier en cas d’éventuelle défaillance produit des étincelles mécaniques à haute énergie. EN 14986 pour les pièces mobiles et fixes pouvant entrer en contact les unes avec les autres  paires de matériaux spéciaux (appairage) , son utilisation est requise.

Tableau de sélection des matériaux compatibles EN 14986 :

La norme EN 14986 recommande l’utilisation de combinaisons appropriées de matériaux afin de réduire le risque d’étincelles lors des frottements mécaniques pouvant survenir entre le rotor et le corps dans les ventilateurs fonctionnant dans des environnements explosifs. Voici quelques exemples typiques que l’on peut rencontrer dans la pratique :

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Matrice de décision pour la sélection des ventilateurs ATEX : classifications de zones

Au stade de la commande du ventilateur, la bonne “Catégorie d’équipement” doit être adaptée en fonction de la classification légale de l’environnement explosif dans l’installation (Zone). Les catégories d’équipements qui doivent être utilisés selon la classification de l’atmosphère explosive sont déterminées comme suit :

1. Zone 0 (Gaz) / Zone 20 (Poussière) : Environnements explosifs continus
   • Catégorie d’équipement requise : Catégorie 1G (Gaz) / 1D (Poudre)
   • Approche de conception : Ce sont des zones où une atmosphère explosive est constamment présente. Les conceptions de ventilateurs standard ne sont pas utilisées ; les moteurs sont généralement positionnés complètement à l’extérieur du flux de gaz (extérieurement) et des systèmes isolés spéciaux sont conçus. Tests supplémentaires
2. Zone 1 (Gaz) / Zone 21 (Poussière) : Environnements explosifs occasionnels
   • Catégorie d’équipement requise : Catégorie 2G (Gaz) / 2D (Poudre)
   • Approche de conception : Ce sont les zones dangereuses les plus fréquemment rencontrées dans les processus industriels (peintures, usines de remplissage pétrochimique, etc.). Il s’agit d’un groupe de fans auquel les exigences de conception EN 14986 (taux de dégagement et restrictions matérielles) sont strictement appliquées.
3. Zone 2 (Gaz) / Zone 22 (Poussière) : Environnements rarement explosifs
   • Catégorie d’équipement requis : Catégorie 3G (gaz) / 3D (poudre)
   • Approche de conception : Il s’ agit de zones qui ne présentent un danger qu’en cas de dysfonctionnement ou de fuite, pendant une courte période. Les tolérances de conception sont plus flexibles par rapport à la catégorie 2’.

Optimisation technique : Bien que la commande d’un ventilateur de catégorie 1 pour la région Zone 2 puisse sembler techniquement réalisable, il s’agit d’une erreur d’optimisation en termes de budget et de spécifications. Le passage à la catégorie supérieure de classification nécessaire augmente inutilement le coût du projet. Une ingénierie correcte consiste à sélectionner un produit selon des spécifications optimales qui correspondent exactement à la classe Zone.

FR 14986 Liste de contrôle pour les gestionnaires d’installations et les acheteurs

Les critères suivants doivent être référencés pour vérifier les exigences d’ingénierie et de sécurité lors de l’évaluation des devis de ventilation :

• [ ]  Directive contre. Distinction standard : La proposition est-elle accompagnée d’une déclaration générale “conformément à la norme 2014/34/UE” ainsi que d’une déclaration et d’un dossier technique spécifiquement “conception mécanique conformément à la norme EN 14986” ?
• [ ] Engagement de  dégagement (écart) : Le fabricant indique-t-il dans ses dessins techniques ou rapports d’essais que les écarts de travail entre la roue et le corps sont conformes à la règle d’au moins 1 % ’i 2 mm) du diamètre du rotor ?
• [ ] Précaution contre les  risques de termites : des courroies de friction anti-étincelles (bandes de frottement) en acier inoxydable, en laiton ou en cuivre sont-elles positionnées ?
• [ ] Mise à la terre électrostatique : Sur le corps et au niveau des  joints isolés, des barres omnibus/ergots de mise à la terre sont-ils intégrés à la conception du ventilateur pour évacuer l’électricité statique ?
• [ ] Moteur et  étanchéité : Les joints d’arbre sont-ils sélectionnés parmi des matériaux conformes ATEX résistants aux produits chimiques et à la chaleur ? La conformité du moteur utilisé avec la classe de température de l’environnement (ex : T4) a-t-elle été documentée ?

L’importance d’une spécification précise dans la sécurité des processus

La sécurité des systèmes de ventilation fonctionnant dans des environnements explosifs est assurée non seulement par des labels de certification mais également par la mise en œuvre complète de normes d’ingénierie de base. Les ventilateurs conçus à l’aide uniquement d’un moteur électrique certifié ATEX présentent un risque sérieux pour la sécurité au travail, à moins qu’ils ne respectent les tolérances mécaniques et les correspondances de matériaux requises par la norme EN 14986’.

Les spécifications des ventilateurs doivent toujours être établies conformément aux normes EN 14986 pour garantir la sécurité des installations et des employés, ainsi que pour se conformer pleinement à la conformité légale.

Grâce à sa haute précision de production (tolérances de découpe laser, pliage CNC, tests d’équilibrage dynamique) et à son expérience sur le terrain industriel, EFSAN projette des ventilateurs ATEX selon les normes 100% EN 14986, entièrement compatibles avec la classe Zone de votre procédé.

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Questions fréquemment posées (FAQ)

Les ventilateurs en plastique peuvent-ils être utilisés dans un environnement ATEX (explosif) ?

Le champ d’application de la norme EN 14986’ concerne la conception mécanique des ventilateurs ; la norme ne dit pas que les ventilateurs en plastique doivent être dopés au carbone. Norme ; Elle nécessite de contrôler le risque de formation et de décharge de charges électrostatiques et est basée sur les principes EN ISO 80079-36/-37. Les matériaux dopés conducteurs ou antistatiques sont une solution courante en pratique, mais pas la seule méthode obligatoire. La norme exige également une évaluation spécifique des plastiques pour leur faible conductivité thermique et leur risque électrostatique.

À quelle fréquence les ventilateurs ATEX doivent-ils être entretenus périodiquement ?

Bien que cela varie en fonction de la pollution de l’environnement, de la durée de fonctionnement et de la charge de poussière, l’analyse des vibrations (vibrations) et le contrôle du dégagement physique (dégagement) doivent être effectués pendant des périodes de 6 mois afin de prévenir le risque de frottement mécanique. Un ventilateur dont l’entretien est négligé et dont les roulements s’usent peut perdre ses tolérances mécaniques au fil du temps, même s’il est conforme à la norme EN 14986’ pendant la phase de production.

Que signifie la classe de température (T1-T6) dans les ventilateurs ?

Classe de température que le ventilateur et le moteur au-dessus peuvent atteindre dans des conditions normales de fonctionnement ou de défaut prévisible,  température de surface maximale qu’il exprime. Par exemple, si la température d’auto-inflammation du gaz dans l’installation est de 150°C, il est obligatoire d’utiliser un ventilateur d’au moins la classe T4 (température de surface maximale limitée à 135°C) dans le système.

La fonction ATEX sera-t-elle compromise si le réglage de l’équilibre de la turbine du ventilateur est perturbé ?

Oui. Le déséquilibre qui se produira dans l’hélice provoque la flexion (déviation) de l’arbre (arbre) à grande vitesse. Cela peut provoquer la fermeture de l’espace entre les extrémités des ailes requis par la norme EN 14986’ pendant le fonctionnement et provoquer des frottements mécaniques. Par conséquent, un équilibrage dynamique informatisé précis est une procédure de sécurité standard pendant la phase de production.