Korea Ever-Power · Série YB2 · Guide des variateurs ATEX pour installations chimiques

À l'intérieur des réservoirs, cuves et espaces clos où des mélanges explosifs vapeur-air sont présents en continu ou pendant de longues périodes (plus de 1 000 heures par an), les moteurs standard, y compris les moteurs antidéflagrants, ne conviennent pas. La zone 0 exige des équipements à sécurité intrinsèque (Ex ia) spécifiquement certifiés pour cette zone. Les équipements d'usines chimiques installés à l'intérieur de cuves de traitement fermées relèvent de la zone 0 ; les moteurs entraînant les agitateurs à l'intérieur des cuves sont installés à l'extérieur de celles-ci et relèvent généralement de la zone 1.

Les zones autour des ouvertures de ventilation, des joints de pompe, des raccords à brides et des équipements de process où des vapeurs explosives peuvent être libérées en fonctionnement normal (10 à 1 000 heures par an) sont considérées comme des zones à risque. Les locaux de pompage manipulant des solvants inflammables, les zones situées à moins de 0,5 m des systèmes de drainage ouverts et les zones autour des points de prélèvement sur les canalisations de process sont généralement classés en zone 1. Tous les moteurs situés en zone 1 doivent être certifiés ATEX ou IECEx Ex d, Ex e ou équivalent pour les gaz du groupe II et la classe de température spécifique du site.

Les zones où la présence de vapeurs explosives n'est pas attendue en fonctionnement normal, mais peut survenir occasionnellement ou pendant de courtes périodes (moins de 10 heures par an), correspondent généralement à la zone entourant la zone 1 et s'étendant de 1 à 3 m à partir de ses limites. Les zones extérieures d'une usine chimique où sont traités des matériaux inflammables sont généralement classées en zone 2. Les moteurs installés en zone 2 doivent être certifiés ATEX/IECEx Ex d ou Ex e pour les gaz du groupe II. Un moteur certifié zone 1 (Ex d IIB T4) convient également pour une installation en zone 2.

Les moteurs Ex d sont conçus pour contenir toute explosion interne à l'intérieur du carter et empêcher sa propagation dans l'atmosphère extérieure. Le moteur n'est pas totalement exempt d'étincelles ; en revanche, le carter est conçu pour résister à la pression d'explosion interne (généralement de 10 à 15 bars) et tous les joints externes sont conçus avec des jeux précis (MESG) qui refroidissent les gaz chauds qui s'échappent en dessous de la température d'inflammation de l'atmosphère environnante avant leur évacuation. Les moteurs Ex d sont adaptés aux zones 1 et 2.

Les moteurs Ex e préviennent la formation d'étincelles, d'arcs électriques et de surfaces chaudes en fonctionnement normal et sous certaines conditions de surcharge, grâce à des normes de construction renforcées éliminant les sources d'inflammation internes présentes dans les moteurs Ex d. Dépourvus de balais et de collecteur, les moteurs Ex e bénéficient d'une isolation d'enroulement et d'une surveillance de température améliorées. En zone 2, les moteurs à cage d'écureuil Ex e sont souvent privilégiés car leur enveloppe ouverte (contrairement à l'enveloppe étanche en fonte des moteurs Ex d) assure une meilleure ventilation et un refroidissement naturel, améliorant ainsi le rendement et réduisant le poids. Les moteurs Ex e requièrent une surveillance obligatoire de la température d'enroulement (thermistances PTC) reliée à un relais de protection certifié.

Le moteur à induction triphasé à cage d'écureuil Korea Ever-Power YB2 est certifié Ex d IIB T4 selon la directive ATEX et la norme IECEx. Il est adapté à une installation en zones dangereuses 1 et 2, où l'atmosphère explosive est classée groupe IIA ou IIB (contenant notamment la plupart des solvants organiques, des fractions de pétrole et des gaz industriels autres que l'hydrogène et l'acétylène). La gamme complète YB2 est disponible en section produits moteurs antidéflagrants.

Le moteur YB2 est construit sur la même plateforme à châssis métrique IEC 72-1 que la série Y2 standard, ce qui lui permet de remplacer un moteur Y2 standard dans une installation existante sans aucune modification de la plaque de base, de l'accouplement ou des points d'entrée des conduits. Son boîtier robuste en fonte offre une protection IP55 pour une installation extérieure en usine chimique, exposée à la pluie et au nettoyage au jet d'eau. Le boîtier de raccordement est étanche et équipé d'un presse-étoupe certifié Ex d pour une utilisation avec des câbles ou des conduits armés en zone dangereuse.

Les moteurs d'agitation externes entraînant les agitateurs à l'intérieur des réacteurs chimiques par l'intermédiaire de joints mécaniques se trouvent en zone 1. Il s'agit de moteurs YB2 à 4 ou 6 pôles d'une puissance de 1,5 à 22 kW, généralement associés à un réducteur à vis sans fin NMRV pour une agitation lente (10 à 60 tr/min). Le moteur et le réducteur doivent être installés dans des enceintes Ex d.

Dans les usines chimiques manipulant des gaz de procédé inflammables, les compresseurs de gaz et les souffleurs d'air de process nécessitent des moteurs YB2 Ex d IIB T4 d'une puissance de 5,5 à 200 kW. Le moteur doit être mis à la terre sur le châssis du compresseur à l'aide d'un conducteur de liaison équipotentielle dimensionné pour supporter le courant de défaut total du moteur pendant une durée suffisante pour le déclenchement du fusible ou du disjoncteur.

Les pompes de chargement de produits liquides dans les parcs de stockage de produits pétroliers (essence, gazole, kérosène) fonctionnent en zone 2 en conditions normales et en zone 1 pendant le chargement. La certification YB2 Ex d IIB T4, applicable en zone 1 aussi bien en conditions normales qu'en conditions de chargement, ne requiert pas deux spécifications de moteur différentes.

Les pompes de traitement des effluents d'usines chimiques traitant des eaux usées contaminées par des solvants peuvent être situées en zone 2 si des concentrations de solvants supérieures à 251 Tpp³ LIE sont possibles. Dans ce cas, la norme YB2 Ex d IIB T4 garantit la certification requise avec un indice de protection IP55 pour les installations de puisards et de fosses extérieures.

Toutes les entrées de câbles dans une boîte à bornes YB2 doivent utiliser des presse-étoupes certifiés Ex d, du type et du diamètre appropriés au câble utilisé. Les presse-étoupes standard IP68 ou étanches ne sont pas suffisants pour les applications Ex d ; le presse-étoupe doit être spécifiquement certifié pour une utilisation avec des boîtiers Ex d et installé de manière à maintenir l’intégrité Ex d de la boîte à bornes, conformément à la norme IEC 60079-0.

Le bâti du moteur YB2 doit être raccordé au réseau de mise à la terre de l'installation au moyen d'un conducteur de terre dédié, lui-même connecté au boulon de mise à la terre externe prévu à cet effet sur le bâti. La continuité de la terre doit être vérifiée lors de l'inspection avant mise en service et consignée dans le rapport d'inspection électrique de la zone.

Dans les installations de zone 1 où le moteur peut subir des surcharges prolongées (comme un blocage de la pompe ou une cavitation), des thermistances PTC doivent être installées sur les enroulements et raccordées à un relais de thermistance certifié. Un moteur Ex d en surcharge peut atteindre des températures de surface supérieures à la limite T4 de 135 °C avant le déclenchement du relais de surcharge, créant ainsi un risque d'inflammation même avec un moteur correctement dimensionné.

Les équipements électriques en zone dangereuse (y compris les moteurs Ex d) doivent faire l'objet d'inspections périodiques conformément à la norme IEC 60079-17 afin de vérifier le maintien de leur intégrité Ex d : présence de toutes les fixations, bonne fermeture du couvercle du boîtier de raccordement, serrage des presse-étoupes et absence de corrosion du bâti moteur. En zone 1, une inspection approfondie est généralement requise au moins tous les 3 ans ; en zone 2, tous les 5 ans.