Classification des zones dangereuses est le processus d'ingénierie consistant à cartographier les zones ou divisions d'une installation où des gaz ou vapeurs inflammables, ou des poussières combustibles, pourraient former une atmosphère explosive, afin que seuls des équipements reconnus sûrs pour ce niveau de risque spécifique y soient installés. Se tromper sur la zone ou le classement de l'équipement, et une étincelle électrique ordinaire, un palier chaud ou une décharge électrostatique peut déclencher un incendie ou une explosion.
Pour qu'il y ait explosion, il faut simultanément trois éléments : du combustible (gaz, vapeur ou poussière), de l'oxygène et une source d'inflammation. La classification des zones dangereuses élimine les approximations concernant le premier facteur en définissant, zone par zone, la fréquence et la durée probables de présence d'une atmosphère explosive. Le choix des équipements découle alors directement de cette zone. C'est la même logique qui sous-tend d'autres disciplines de sécurité électrique sur le site de production, de l'évaluation du risque d'arc électrique à la protection contre les défauts de terre : identifier d'abord rigoureusement le danger, puis concevoir les équipements et les procédures en conséquence.
La norme IEC 60079-10-1 définit trois zones pour les atmosphères de gaz, vapeurs ou brouillards, en fonction de la probabilité et de la durée de présence d'une atmosphère explosive. La directive européenne ATEX (2014/34/UE) utilise les mêmes définitions de zones, puisque les normes EN 60079 et IEC 60079 sont alignées techniquement depuis 2005.
La formulation de la norme est volontairement qualitative. Certaines directives nationales, comme la pratique du HSE britannique, appliquent des repères approximatifs basés sur le nombre d'heures, par exemple plus de 1 000 heures par an pour la Zone 0, de 10 à 1 000 heures par an pour la Zone 1, et moins de 10 heures par an pour la Zone 2, mais ce sont des aides d'interprétation, pas des clauses inscrites dans l'IEC 60079-10-1 elle‑même. La classification effective est réalisée par une personne compétente au moyen d'une étude documentée de classification des zones.
L'IEC 60079-10-2 reprend la logique des zones gazeuses pour les nuages de poussières combustibles :
Les risques liés aux poussières dépendent aussi fortement de l'accumulation en couche, pas seulement des nuages. Une fine couche de poussière sur un moteur chaud ou un carter de palier peut couver puis s'enflammer subitement, ce qui explique pourquoi les équipements exposés aux poussières nécessitent la même surveillance rigoureuse de l'état que les installations appliquent déjà aux organes tournants, depuis les modes de défaillance des paliers jusqu'aux contrôles routiniers de vibration et thermiques.
La NFPA 70 (National Electrical Code) classe historiquement les emplacements dangereux par Classe et Division plutôt que par Zone, bien que l'article 505 du NEC permette le système des Zones comme alternative pour les emplacements de Classe I (gaz), et l'article 506 l'autorise pour les Classes II et III (poussières et fibres), aux États‑Unis.
| Classe | Risque |
|---|---|
| Classe I | Gaz, vapeurs ou liquides inflammables capables de former des mélanges inflammables |
| Classe II | Poussières combustibles |
| Classe III | Fibres ou projections inflammables, qui ne sont pas normalement en suspension à des concentrations explosives |
| Division | Signification |
|---|---|
| Division 1 | Des concentrations dangereuses existent en conditions normales d'exploitation, ou fréquemment en raison de réparations, maintenance ou défaillance d'équipement |
| Division 2 | Des concentrations dangereuses existent seulement en conditions anormales, comme une défaillance de confinement, et ne sont pas attendues autrement |
En gros, la Division 1 correspond aux Zones 0 et 1, et la Division 2 correspond à la Zone 2, mais les deux systèmes ne se calculent pas de la même façon et un équipement répertorié sous l'un n'est pas automatiquement valable sous l'autre sans une référence croisée documentée. Le NEC n'autorise pas le mélange des deux systèmes dans un même emplacement.
Tous les gaz inflammables ne se comportent pas de la même manière face à une étincelle. L'IEC 60079-0 les regroupe selon des caractéristiques d'inflammation telles que l'énergie minimale d'inflammation :
Un équipement classé IIC peut être utilisé partout où IIB ou IIA est requis, car IIC est le sur-ensemble ; l'inverse n'est pas vrai. Le NEC utilise ses propres lettres de groupe A/B/C/D (le groupe A est l'acétylène, le groupe D équivaut au propane), qui se rapprochent respectivement de IIC, IIC, IIB et IIA, mais l'ordre des lettres ne reflète pas la gravité de la même manière que dans le système IEC, ce qui est une source fréquente d'erreurs de spécification coûteuses. Pour les poussières, l'IEC 60079-0 définit le groupe IIIA (projections combustibles, particules d'environ plus de 500 micromètres), IIIB (poussière non conductrice, résistivité supérieure à 10 ohm-mètres) et IIIC (poussière conductrice, résistivité inférieure ou égale à 10 ohm-mètres).
L'équipement installé dans une zone dangereuse ne doit jamais atteindre une température de surface susceptible de provoquer l'auto-inflammation de l'atmosphère environnante, même en cas de défaut unique. L'IEC 60079-0 définit six classes de température selon la température maximale de surface admissible :
| Classe | Température de surface maximale |
|---|---|
| T1 | 450°C |
| T2 | 300°C |
| T3 | 200°C |
| T4 | 135°C |
| T5 | 100°C |
| T6 | 85°C |
La classe T requise est déterminée par la température d'auto-inflammation de la substance la plus dangereuse attendue dans cette zone, et la classe T indiquée sur l'équipement doit rester nettement inférieure à celle-ci. Les moteurs fonctionnant près d'une limite de classe T méritent la même attention que celle accordée aux classes d'isolation des moteurs et aux limites thermiques, car la chaleur des enroulements et la température de surface de l'enveloppe sont étroitement liées.
L'IEC et l'ATEX attribuent aussi un niveau de protection des équipements (EPL) : Ga, Gb, Gc pour les atmosphères gazeuses et Da, Db, Dc pour les poussières, correspondant respectivement aux Zones 0, 1, 2 et 20, 21, 22. Les équipements Ga et Da doivent rester sûrs en cas de deux défauts indépendants, Gb et Db en cas d'un défaut, et Gc et Dc sans défaut supplémentaire au-delà de l'exploitation normale. Sélectionner correctement l'équipement signifie faire correspondre simultanément la zone, le groupe de gaz ou de poussières et la classe de température, puis le vérifier sur le marquage de certification de l'équipement avant de l'approcher de la ligne.
Fabrico lit l'état des machines et l'OEE directement depuis la ligne et déclenche automatiquement un ordre de travail dès qu'une perte est détectée, détectant précocement les problèmes de chaleur, de vibration ou d'étanchéité par vision par ordinateur avant qu'ils ne deviennent le type de défaillance qui transforme une zone classifiée en incident. Il est développé dans l'UE avec résidence des données dans l'UE et détient les certifications ISO 27001, ISO 20000-1 et ISO 9001. Réservez une démo de Fabrico.
ATEX (Directive 2014/34/UE) est une exigence légale pour les équipements mis sur le marché de l'UE. IECEx est un schéma de certification international volontaire accepté dans de nombreux pays hors UE. Les deux utilisent les mêmes normes techniques IEC 60079 sous-jacentes, de sorte qu'un certificat IECEx soutient généralement une demande ATEX et vice versa.
Pas automatiquement. Le NEC permet l'un ou l'autre système aux États‑Unis, mais un équipement certifié sous un système nécessite une équivalence documentée ou une liste séparée avant de pouvoir être installé selon l'autre, et les méthodes d'essai et les systèmes de marquage sous-jacents diffèrent.
La zone indique la fréquence de présence d'une atmosphère explosive ; le groupe de gaz indique la facilité d'inflammation de ce gaz spécifique. Un équipement classé pour la bonne zone mais pour le mauvais groupe de gaz, par exemple un équipement prévu seulement pour IIA installé là où de l'hydrogène (IIC) est présent, n'est pas conforme même si le numéro de zone correspond.
Une étude documentée de classification des zones réalisée par une personne compétente, conformément à l'IEC 60079‑10‑1 ou 10‑2, et basée sur la source de fuite, la ventilation et l'agencement. Ce n'est pas un tableau générique ; des équipements identiques dans des bâtiments différents peuvent se voir attribuer des zones différentes.
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