Sélection Complète De Ventilateurs Antidéflagrants , Normes ATEX Et Guide D’application

Les processus de production industrielle comportent intrinsèquement des risques. Cependant, si certains risques sont gérables, d’autres peuvent entraîner des catastrophes irréparables. Les usines pétrochimiques, les ateliers de peinture, les chaînes de production pharmaceutiques ou les silos contenant des concentrations élevées de poussières organiques telles que la farine ou le sucre sont des « atmosphères potentiellement explosives » où une petite étincelle peut provoquer une explosion majeure. Les systèmes de ventilation, à savoir les ventilateurs antidéflagrants, constituent l’élément le plus critique de cette équation.

En tant qu’ingénieur ou directeur des opérations, vous ne devez pas considérer le choix d’un ventilateur antidéflagrant comme un simple « processus d’achat ». Il s’agit à la fois d’une obligation légale (directives ATEX) et d’une police d’assurance pour la pérennité de votre entreprise.

Dans ce guide complet, nous abordons en détail les principes physiques fondamentaux de la technologie antidéflagrante, les subtilités de la classification des zones, les types de protection des moteurs et la feuille de route pour faire le bon choix en nous appuyant sur l’expérience acquise sur le terrain chez Efsan Makina.

Qu’est-ce Que La Technologie Exproof ? Principes Physiques Fondamentaux Et Principe De Fonctionnement

Exproof (Explosion Proof) signifie littéralement « protégé contre les explosions ». Cependant, dans la littérature technique, ce concept ne signifie pas que l’équipement n’explosera pas, mais qu’il ne provoquera pas d’explosion.

Dans la littérature industrielle sur les incendies et les explosions, il existe le concept du « triangle du feu » :

1. Matériau combustible : Gaz, vapeur ou poussière.
2. Oxygène : Oxygène présent dans l’air.
3. Source d’inflammation : étincelle, arc électrique, température de surface élevée.

Le moteur électrique d’un ventilateur industriel normal peut générer des arcs électriques de niveau micro pendant son fonctionnement ou lors de sa mise en marche/arrêt (fonctionnement du contacteur). Par ailleurs, le frottement mécanique causé par une défaillance des roulements peut chauffer le boîtier du ventilateur. Dans un environnement standard, cela est insignifiant. Cependant, si des vapeurs de solvant sont présentes dans l’air, ce ventilateur agit comme un « briquet ».

Les ventilateurs antidéflagrants sont des équipements industriels conçus pour empêcher les étincelles provenant de la structure interne du moteur électrique ou le frottement mécanique d’enflammer l’atmosphère explosive dans l’environnement extérieur, dans des environnements contenant des gaz ou des poussières explosifs et inflammables.

Tous les composants utilisés dans ces ventilateurs (corps, pales, moteur, boîte à bornes) sont fabriqués selon les principes de prévention des étincelles induites par le frottement, d’étanchéité, de faible température de surface et de décharge d’électricité statique.

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Lecture de la carte des risques : classification des zones et différences critiques

La première question à se poser avant de commander un ventilateur antidéflagrant n’est pas « Quel débit est nécessaire ? », mais « Dans quelle zone fonctionnera-t-il ? ». Conformément à la directive ATEX 137 (sécurité sur le lieu de travail), les installations sont divisées en zones en fonction de leur niveau de dangerosité. Une identification incorrecte de la zone entraîne soit des coûts inutiles (surdimensionnement), soit des violations fatales de la sécurité.

Environnements contenant des gaz et des vapeurs (Groupe G)

• Zone 0 : zones où des gaz explosifs sont présents en permanence ou pendant de très longues périodes dans l’environnement (par exemple à l’intérieur de réservoirs de carburant). Les ventilateurs utilisés ici doivent être de « catégorie 1 ».
• Zone 1 : zones où il existe une forte probabilité de formation d’une atmosphère explosive dans des conditions de fonctionnement normales (par exemple, buses de remplissage, environs des vannes). Nécessite un équipement de « catégorie 2 ».
• Zone 2 : zones où une atmosphère explosive ne se forme normalement pas ou, si c’est le cas, où elle est de très courte durée (par exemple, zones de stockage, brides de pipelines). Un équipement de catégorie 3 est suffisant.

Environnements poussiéreux (groupe D)

Le risque le plus négligé dans l’industrie est celui des « explosions de poussière ». Les matériaux tels que la farine, le sucre, la poussière d’aluminium et la poussière de charbon sont hautement inflammables lorsqu’ils sont en suspension dans l’air.

Approche d’Efsan Machinery and Engineering : pourquoi les produits standard ne suffisent-ils pas ?

L’approche « produit standard » ne fonctionne pas toujours dans les processus industriels. En particulier dans les systèmes antidéflagrants, chaque installation présente une composition chimique et une configuration physique différentes. C’est là qu’Efsan Makina intervient, non seulement en tant que fabricant, mais aussi en tant que partenaire de solutions.

Un problème courant que nous rencontrons dans l’industrie est que les entreprises choisissent uniquement des moteurs antidéflagrants et fabriquent le boîtier du ventilateur à partir de tôles standard. Il s’agit là d’une erreur majeure. Chaque ventilateur antidéflagrant qui sort de la chaîne de production d’Efsan Makina passe par le filtre technique suivant :

1. Garantie anti-étincelles : des anneaux en cuivre (laiton) ou en alliage spécial d’aluminium sont placés entre la pale du ventilateur et le corps afin d’éviter les étincelles, même en cas de frottement dû à un éventuel désalignement de l’arbre (déséquilibre, etc.).
2. Décharge statique : l’accumulation d’électricité statique dans les ventilateurs en plastique ou en composite peut provoquer des explosions. Nous utilisons des matériaux spéciaux à conductivité accrue (antistatiques) ou des corps métalliques avec mise à la terre continue.
3. Trémies d’admission spécialement conçues : nous appliquons des conceptions aérodynamiques qui réduisent les turbulences et, par conséquent, la génération de chaleur sans perturber la dynamique du flux de gaz.

Pour nous, un ventilateur antidéflagrant n’est pas seulement un tas de métal sur lequel est collée une étiquette ; c’est une merveille d’ingénierie qui garantit la sécurité de votre installation.

Type de protection « h » pour les équipements non électriques utilisés dans des atmosphères explosives

Le type de protection ATEX « h » est une approche de protection définie pour les équipements non électriques (mécaniques) utilisés dans des atmosphères explosives. Ce type de protection repose sur l’élimination des sources d’inflammation potentielles lors de la phase de conception grâce à une analyse des risques ou sur leur réduction à des niveaux acceptables.

Le type de protection « h » ne repose pas sur une seule méthode de protection physique, mais offre un concept de sécurité systématique basé sur les principes suivants :

• Identification des sources de danger,
• Évaluation des risques d’inflammation potentiels,
• Mise en œuvre de mesures techniques et de conception appropriées pour réduire les risques.

Tous les ventilateurs antidéflagrants fabriqués par EFSAN MAKİNA sont conçus pour être conformes au concept de protection ATEX de type « h » d’un point de vue mécanique. Le choix des produits antidéflagrants doit être considéré dans son ensemble. Dans ce contexte, la classe de protection mécanique des ventilateurs radiaux antidéflagrants fournis est fabriquée conformément aux normes applicables, et il est essentiel que les composants électriques (moteur électrique, capteurs, etc.) à utiliser dans l’équipement en question soient également sélectionnés pour avoir la classe de zone et le type de protection ATEX appropriés.

Sinon, même si l’équipement mécanique répond aux exigences ATEX, le choix d’un équipement électrique inadapté peut invalider la sécurité du produit dans les atmosphères explosives et sa conformité ATEX.

Classes de température et groupes de gaz : le diable est dans les détails

Le fait qu’un ventilateur dispose d’un certificat ATEX ne signifie pas qu’il peut être utilisé dans votre installation. Chaque lettre de la désignation « Ex d IIC T4 » revêt une importance capitale.

Classes de température

Elles indiquent la température maximale que peuvent atteindre le moteur et la surface du corps. La « température d’auto-inflammation » du gaz présent dans l’environnement doit être supérieure à cette valeur.

• T1 (max. 450 °C) : pour les gaz dont la température d’inflammation est très élevée.
• T3 (max. 200 °C) : norme pour de nombreux combustibles hydrocarbonés.
• T4 (max. 135 °C) : requise pour les gaz plus sensibles tels que l’acétaldéhyde et l’éther éthylique.
• T6 (max. 85 °C) : la classe la plus sûre. Obligatoire pour les gaz tels que le soufre (CS2) qui peuvent s’enflammer même à 95 °C.

Remarque de l’ingénieur : un ventilateur de classe T6 peut être utilisé partout où les classes T1-T2-T3-T4-T5 sont requises. Cependant, l’inverse n’est pas possible. Afin de maintenir une marge de sécurité élevée, chez Efsan Makina, nous recommandons généralement les classes T3 et supérieures.

Groupes de gaz

• IIA : propane, acétone (gaz à faible risque)
• IIB : éthylène (risque moyen)
• IIC : hydrogène, acétylène (risque maximal - étanchéité maximale requise)

Types de ventilateurs : faut-il privilégier les ventilateurs radiaux ou axiaux ?

Le choix du type de ventilateur dans les applications antidéflagrantes est aussi important que celui du moteur. Un ventilateur inadapté peut retarder l’évacuation des gaz et entraîner leur accumulation à l’intérieur.

Ventilateurs axiaux antidéflagrants

Il s’agit de ventilateurs à hélice dans lesquels l’air circule parallèlement à l’axe de l’arbre.

• Application : zones nécessitant un débit élevé et une faible pression. Ventilation d’entrepôts, ventilateurs de plafond dans les ateliers de peinture.
• Avantage : installation compacte, peut être monté sur les murs ou les fenêtres.
• Attention : si le système de conduits est long (perte de pression élevée), les ventilateurs axiaux deviennent inefficaces et peuvent provoquer une surchauffe du moteur.

Ventilateurs radiaux (à spirale) antidéflagrants

Il s’agit de ventilateurs dans lesquels l’air entre par le centre et est expulsé verticalement par la force centrifuge.

• Application : processus nécessitant de longs conduits, des systèmes de filtration et une pression élevée.
• Avantage : fonctionne de manière stable dans des conditions difficiles, dans un air poussiéreux et à une contre-pression élevée.

Différence Efsan : dans les ventilateurs radiaux Efsan Makina, la structure des pales est conçue pour empêcher l’accumulation de poussière (pales espacées ou pales incurvées vers l’arrière), minimisant ainsi le risque de déséquilibre et de vibration.

Types de protection des moteurs : la différence entre Ex-d et Ex-e

L’un des sujets qui prête le plus souvent à confusion chez les ingénieurs est le type de protection des moteurs.

(Formatage enrichi - Tableau comparatif)

Une situation courante rencontrée sur le terrain est l’utilisation de moteurs Ex-e pour réduire les coûts dans les environnements de zone 1. Si des gaz du groupe IIC (hydrogène, etc.) sont présents dans l’environnement, l’utilisation d’un boîtier Ex-d (type d) est presque obligatoire.

Erreurs d’assemblage et maintenance : le maillon faible de la chaîne

Même si vous achetez le meilleur ventilateur antidéflagrant au monde, s’il n’est pas installé correctement, il ne sera plus antidéflagrant. Forts de 30 ans d’expérience, voici les erreurs les plus critiques que nous avons observées sur le terrain :

1. Utilisation de presse-étoupes standard : l’installation d’un presse-étoupe en plastique standard sur l’entrée de câble d’un moteur antidéflagrant compromet toute étanchéité. Il est impératif d’utiliser des presse-étoupes blindés certifiés ATEX.
2. Mise à la terre insuffisante : l’électricité statique est la première cause des explosions de poussière. Le corps du ventilateur et le moteur doivent être mis à la terre séparément.
3. Utilisation d’un convertisseur de fréquence (entraînement) : si vous prévoyez d’utiliser un moteur antidéflagrant standard avec un entraînement, le moteur doit être « compatible avec l’entraînement » (protégé par une thermistance PTC) et cela doit être spécifié dans sa certification. Sinon, le moteur ne peut pas refroidir à basse vitesse et la température de surface dépasse la classe T.

Politique qualité et processus de certification d’Efsan Machinery

Tous les ventilateurs antidéflagrants fabriqués et fournis par Efsan Makina sont certifiés par des organismes internationaux accrédités.

Nous appliquons les processus suivants aux produits que nous proposons à nos clients :

• Tests de performance : vérification du débit et de la pression requis.
• Analyse des vibrations : équilibrage du ventilateur selon les normes ISO 1940 (classe G2.5 ou G6.3). Cela élimine le risque de frottement mécanique.
• Certification : le produit est livré avec un certificat ATEX, des rapports d’essai du moteur, un manuel d’utilisation et une déclaration de conformité.

Lorsque vous travaillez avec nous, vous n’achetez pas seulement un ventilateur, vous acquérez un « ensemble de sécurité » qui passera sans problème les audits des inspecteurs de sécurité au travail et réduira vos responsabilités légales.

Conclusion : il n’y a pas de place pour les compromis en matière de sécurité.

Dans les installations industrielles, ne dites jamais « cela ne peut pas arriver ». Investir dans des ventilateurs antidéflagrants est l’une des décisions les plus stratégiques que vous puissiez prendre pour la pérennité de votre entreprise. Des calculs techniques incorrects peuvent entraîner des pertes irréparables en termes de vies humaines et de biens matériels.

Ne prenez pas de risques ; travaillez avec un partenaire dont vous pouvez vous fier à l’expertise. Efsan Makina vous accompagne à chaque étape, de la conception du projet à la mise en service. Contactez notre équipe d’ingénieurs pour déterminer la zone appropriée, la classe de température appropriée et le type de ventilateur le plus efficace pour les besoins de votre installation.

Foire aux questions

Question : Si j’installe un moteur antidéflagrant sur un ventilateur standard, celui-ci deviendra-t-il antidéflagrant ?

Réponse : Non. La hotte d’entrée, la turbine et le corps du ventilateur doivent être fabriqués dans un matériau non étincelant. Le simple fait de changer le moteur ne garantit pas la sécurité ; au contraire, cela crée un faux sentiment de sécurité.

Question : À quelle fréquence les ventilateurs antidéflagrants doivent-ils être entretenus ?

Réponse : Bien que cela varie en fonction du niveau de risque, en particulier dans les environnements de zone 21/22 (poussière), l’accumulation de poussière sur le moteur doit être nettoyée tous les 3 mois et les vibrations des roulements doivent être surveillées régulièrement.

Vous recherchez la solution la plus sûre pour votre processus ?

Ne perdez pas de temps. Contactez immédiatement l’équipe technique d’Efsan Makina et profitez de notre service gratuit de découverte et de conseil technique adapté à votre projet.