Les équipements antidéflagrants pour les zones dangereuses d'une usine de traitement des minéraux doivent être choisis en fonction de la classification de la zone à partir de l'extérieur, et non à partir d'un catalogue de produits en arrière-plan. La plupart des acheteurs commencent par l'éclairage ou les boîtes de distribution avant que le groupe de poussière et la zone ne soient fixés, et cette séquence entraîne des retouches lors de l'installation. Dans le traitement des minéraux, la vraie question est de savoir si l'équipement peut contenir une source d'ignition et empêcher la poussière et l'humidité tout en résistant aux vibrations des concasseurs, écrans et convoyeurs. Cet article explique le processus de sélection depuis la zone et le groupe de poussière jusqu'au boîtier, à la presse-étoupe, à l'éclairage, à la certification et aux vérifications finales d'achat.
L'équipement antidéflagrant commence par la classification de la zone
Une usine de traitement des minéraux n'a que rarement une seule zone dangereuse. La salle des concasseurs, le plateau de criblage, la tour de transfert, le collecteur de poussière et le silo de stockage créent chacun des conditions de libération différentes. La poussière combustible se dépose sur les chemins de câbles, les cadres de moteurs et les boîtes de jonction, tandis que la fine poussière de sulfure peut former un nuage de poussière lors du transport ou de la chute. La première étape consiste à fixer la zone selon la norme IEC 60079-10-2 pour la poussière et, lorsque des réactifs de flottation ou du gaz combustible sont présents, selon la norme IEC 60079-10-1 pour le gaz.
La zone 20 s'applique à l'intérieur de l'équipement où la poussière est toujours présente ou attendue. La zone 21 couvre les zones autour des fuites fréquentes et des points de transfert ouverts. La zone 22 est la zone plus large où la poussière peut se déposer dans des conditions anormales. La plupart des zones de traitement des minéraux relèvent de la zone 21 ou 22, mais la différence modifie la marquage de l'équipement. Une installation en zone 21 nécessite un équipement certifié pour la poussière inflammable, tandis qu'un emplacement en zone 22 nécessite toujours des boîtiers étanches à la poussière et une température de surface contrôlée.
La classe de température est plus importante dans les atmosphères poussiéreuses que ce que beaucoup d'acheteurs pensent. Une couche de poussière sur un boîtier chaud peut s'embraser et ensuite enflammer le nuage de poussière au-dessus. La température de surface doit rester en dessous de la température d'ignition du nuage de poussière et de la couche de poussière. Pour la poussière de sulfure métallique ou la poussière fine contenant du métal, l'énergie d'ignition peut être suffisamment faible pour que même des arcs ordinaires commencent à poser problème. Nous demandons la groupe de poussière et la température d'ignition sur le dessin de la zone dangereuse avant de faire une offre.
Classements des boîtiers et presse-étoupes pour la poussière dans le traitement des minéraux
Les boîtiers étanches à la poussière sont la méthode de protection principale dans la plupart des zones de poussière du traitement des minéraux. Un boîtier Ex d antidéflagrant empêche une explosion de gaz de s'échapper, mais ne résout pas à lui seul la gestion de la poussière. Le boîtier doit avoir la bonne classification IP, généralement IP66, et la classe de température de surface doit correspondre aux conditions de la couche de poussière. Nous utilisons IP66 par défaut pour le traitement des minéraux car ces zones combinent poussière, jets d'eau, lavage et humidité élevée.
Boîtes de dérivation et boîtes de jonction doit être choisi en fonction de la charge de connexion réelle et du nombre de câbles, et non d'une taille générique. La boîte de jonction en aluminium BHD91 est classée pour 500 V AC, IP66, avec des sections de bornes allant de 2,5 mm² à 6 mm². Pour des terminaisons d'instruments et de contrôle plus sûres, la boîte de terminaison BXJ8050 est classée pour 690 V AC et porte la marque Ex e IIC avec T6 à -40°C à +40°C ou T5 à -40°C à +55°C. Nous spécifions des boîtiers en GRP lorsque la poussière de sulfure et l'eau créent un risque de corrosion, et en acier inoxydable ou aluminium sans cuivre lorsque des impacts structurels ou des conditions marines sont présents.
| zone de traitement | Type d'équipement | Choix typique | Raison |
|---|---|---|---|
| Câblage de la salle des concasseurs | Boîte de jonction | BHD91, IP66 | Étanche à la poussière, 500 V AC, corps en aluminium |
| Terminaisons d'instruments et de contrôle | Boîte de terminaison | BXJ8050, Ex e IIC | Sécurité accrue, résistance à la corrosion en GRP |
| Alimentation pour l’éclairage de la broyeuse et du tamis | Panneau de distribution | HRMD92 ou HRMD93, IP66 | Cavités Ex d et Ex e, circuits modulaires |
| Entrée de câble dans les enceintes | Glandage de câble | DQM-III, Ex db IIC | Laiton plaqué nickel, -60°C à +90°C, IP66 |
Les presse-étoupes sont faciles à traiter comme accessoires, mais ils font partie du chemin de flamme ou du joint d’étanchéité contre la poussière. La série DQM-III est certifiée Ex db IIC Gb et IP66, avec une plage ambiante de -60°C à +90°C. Le presse-étoupe doit correspondre à la construction du câble, blindé ou non blindé, et la forme du filetage doit correspondre à l’entrée de l’enceinte, M ou NPT. Un presse-étoupe qui s’adapte au câble mais pas au filetage de l’enceinte laissera un chemin ouvert pour la poussière et l’humidité.
Les usines de traitement minier mélangent souvent les câbles d’alimentation, de contrôle et d’instrumentation dans la même échelle à câbles. <Gaines de câbles scellées contre les explosions pour câbles de commande blindés : Guide technique> couvre les pratiques de terminaison de blindage qui réduisent les interférences électromagnétiques dans les circuits de variateurs de vitesse, ce qui est important dans les systèmes de contrôle de broyeuses et de tamis.
Dans un circuit de broyage humide que j’ai examiné, des boîtes de jonction en aluminium ont été installées sous une ligne de lavage de tamis sans presse-étoupes correspondants. L’eau et les fines de sulfure entraient par les entrées filetées, et en deux ans, les chemins de flamme montraient des piqûres de corrosion. Le kit de remplacement utilisait des boîtes BHD91 IP66 avec des presse-étoupes en laiton plaqué nickel DQM-III, et les entrées étaient scellées. C’est la différence entre un dessin indiquant Ex d et une installation qui respecte toujours les tests après le début de la production.
Si votre schéma de flux inclut à la fois de la poussière de sulfure et un réservoir de réactif de flottation, confirmez si le kit final doit répondre à la fois à la certification gaz et poussière. Envoyez le dessin de la zone dangereuse et le planning des câbles à gm*@***om.com avant de figer la liste des enceintes.
Éclairage et surveillance antidéflagrants pour les usines, tamis et convoyeurs
Le choix de l’éclairage dans le traitement minier doit gérer les vibrations, l’accumulation de poussière et de longues heures de fonctionnement. Un luminaire LED industriel standard ne survivra pas aux vibrations sur une plateforme de tamis, et un luminaire mal étanchéisé accumulera la poussière derrière la lentille jusqu’à ce que la luminosité diminue. Nous spécifions des luminaires LED avec un boîtier IP66 et une classe de résistance à la corrosion WF2 car les bâtiments de l’usine et les structures de tamis sont lavés à grande eau.
Le projecteur LED antidéflagrant BAT86 est conçu pour ce type d’environnement. Il utilise un corps en acier avec peinture en poudre, protection IP66, résistance à la corrosion WF2, et une plage ambiante de -60°C à +60°C. La borne supporte des conducteurs de 1,5 à 4 mm², avec deux entrées M25. La série HRNT95 offre des options de puissance plus élevées de 80 W à 300 W pour l’éclairage en hauteur et en périmètre, avec une approche similaire de module LED et une large gamme de tension d’entrée. Nous utilisons le BAT86 pour les galeries de convoyeurs et le HRNT95 pour l’éclairage en mâts hauts ou dans les halls de broyage.
Les équipements de surveillance doivent également posséder une certification antidéflagrante lorsqu’ils entrent dans des zones poussiéreuses. La caméra BJK-S/G est certifiée pour les zones 1, 2, 21 et 22, avec des options IP66 ou IP68 et une compression vidéo H.265. Nous plaçons des caméras aux points de transfert et sur les plateformes de tamis pour surveiller les blocages et déversements sans envoyer un opérateur dans la zone poussiéreuse.
Lors d'un projet récent en France, nous avons fourni des éclairages et des systèmes électriques antidéflagrants pour des puits et une installation de traitement central où les variations de température et la vibration faisaient partie des spécifications. L'installation a atteint la mise en service avec zéro incident de sécurité. Le package d'éclairage comprenait des luminaires LED qui maintenaient leur performance lors de la mise en service et nécessitaient peu d'entretien dans un environnement opérationnel éloigné. Les usines de traitement minéral soumettent les mêmes contraintes de vibration et de poussière sur l'équipement électrique, donc la logique de sélection se transfère directement.
Documents de certification et vérifications d'installation pour les usines de traitement minéral
Un certificat n'est utile que s'il couvre l'équipement tel que construit. Avant l'expédition, le fournisseur doit fournir le certificat IECEx ou ATEX, les informations de la plaque de marquage, les instructions d'installation, et une déclaration que le produit correspond au périmètre du certificat. Pour les usines de traitement minéral pouvant fonctionner sous plusieurs normes, le certificat doit indiquer la méthode de protection contre la poussière, la classe de température, la plage ambiante, et la configuration exacte d'entrée de câble.
Nous vérifions cinq éléments sur chaque plaque signalétique avant que l'équipement ne quitte l'usine : la marque Ex, le groupe de gaz ou de poussière, la classe de température, la norme IP, et le numéro de certificat. Si l'un de ces éléments ne correspond pas à la commande d'achat, l'équipement sera questionné lors de l'inspection sur site. Le numéro de certificat doit être traçable dans la base de données en ligne IECEx ou ATEX.
Les vérifications d'installation sont tout aussi importantes. Après avoir installé les boîtes de jonction et les presse-étoupes, l'usine doit vérifier que toutes les entrées de câble inutilisées sont bouchées avec des bouchons d'arrêt certifiés, que les joints du presse-étoupe correspondent au diamètre du câble, et que les boulons du boîtier sont serrés selon les instructions du fabricant. Un bouchon d'arrêt manquant transforme un boîtier IP66 en un chemin de poussière ouvert. Un presse-étoupe desserré peut compromettre le chemin de flamme même lorsque le produit lui-même est certifié.
Les tests d'acceptation en usine sont utiles pour les grands packages de traitement minéral. L'usine doit assister aux tests d'isolation, vérifications de continuité, serrage des entrées de câble, et vérifications de la protection du boîtier. La documentation approuvée doit être fournie avec l'équipement, et non envoyée ultérieurement. Nous préparons des plans d'inspection et de test avant la visite en usine afin que l'ingénieur de l'usine puisse comparer la ligne de test avec la spécification d'achat.
Une liste de contrôle d'approvisionnement pour les usines de traitement minéral
Le chemin de sélection doit être visible dans la commande d'achat. Avant de demander un devis, l'acheteur doit disposer du plan de zone dangereuse, du groupe de poussière et de la température d'ignition, du calendrier des câbles, et des conditions ambiantes pour chaque bâtiment. Sans ces éléments, le devis sera basé sur des suppositions.
Un dossier de demande réalisable pour le traitement minéral comprend :
- Zone et groupe de poussière pour chaque bâtiment et zone extérieure
- Classification de gaz où des réactifs de flottation ou des systèmes de carburant sont présents
- Classe de température requise et norme IP
- Type de câble, armure, et préférence de filetage d'entrée
- Liste d'équipements par zone, et non une ligne générique unique
- Exigences de certification, IECEx, ATEX, ou les deux
- Exigences de test d'acceptation en usine et plan de témoin
Le devis final n'est pas une liste de produits. Il s'agit d'un ensemble de choix pour les boîtiers, presse-étoupes, éclairages, et panneaux qui correspondent à la classification de l'usine. C'est pourquoi nous demandons les plans de site et le calendrier des câbles dès le départ. Envoyez vos plans de zone, groupe de poussière, classe de température, et liste d'équipements à gm*@***om.com, ou appelez le +33 1 23 99 77 07 ou +33 1 23 99 72 65. Nous effectuerons une vérification de conformité par rapport au périmètre du certificat et une spécification préliminaire avant la confirmation de la commande.
Questions fréquentes sur l'équipement antidéflagrant dans le traitement minéral
Une usine de traitement des minéraux a-t-elle toujours besoin d'équipements antidéflagrants ?
Tous les bâtiments de l'usine ne seront pas classés. Les zones dangereuses sont déterminées par la libération de poussière, les propriétés d'inflammation du matériau et la ventilation. Un bâtiment de concassage et de criblage manipulant du sulfure combustible a généralement des zones 21 et 22, mais un atelier séparé sans source de poussière peut ne pas l'être. L'usine ne peut pas supposer dans un sens ou dans l'autre. Le plan de classification des zones est la seule base défendable pour décider où l'équipement antidéflagrant est nécessaire.
Comment choisir entre les enceintes Ex d et Ex e ?
Cela dépend des composants installés. Les enceintes antidéflagrantes Ex d contiennent une explosion interne et refroidissent les gaz qui s'échappent via un chemin de flamme contrôlé. Les enceintes à sécurité accrue Ex e empêchent la formation d'arcs électriques et de points chauds en fonctionnement normal. Pour une boîte de jonction avec uniquement des bornes, Ex e est souvent plus léger et plus facile à inspecter. Pour un panneau de contrôle contenant des contacteurs ou des disjoncteurs, Ex d est généralement requis. En traitement des minéraux, nous combinons les deux méthodes dans des panneaux de distribution où la chambre de commutation est Ex d et la chambre de bornes est Ex e.
Quelle documentation le fournisseur doit-il inclure avant l'expédition ?
Le fournisseur doit inclure le certificat IECEx ou ATEX, la déclaration de conformité, le calendrier de la plaque signalétique, les instructions d'installation et de maintenance, ainsi que le plan d'inspection et de test approuvé. Le certificat doit couvrir la configuration exacte, y compris les entrées de câble et les accessoires. Si l'équipement est modifié après certification, la nouvelle configuration nécessite son propre certificat ou le fournisseur doit confirmer que la modification n'affecte pas la méthode de protection. Gardez le numéro du certificat accessible pour l'inspecteur du site.
Une spécification d'équipement peut-elle couvrir à la fois le gaz et la poussière combustible ?
Certains équipements peuvent être certifiés pour le gaz et la poussière, mais la marque indiquera les deux méthodes de protection. Un raccord peut porter la mention Ex db IIC pour le gaz et Ex tb IIIC avec une température de surface maximale indiquée pour la poussière. Un produit certifié uniquement pour le gaz ne satisfera pas une zone 21 de poussière. L'usine doit indiquer les deux classifications lorsque des réactifs de flottation, des systèmes de carburant ou des gaz de procédé sont présents aux côtés de poussière combustible. Partagez votre liste d'équipements et vos plans de site et nous confirmerons si le dossier de documentation correspond aux certificats dont vous aurez besoin pour la mise en service.
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Avec plus d'une décennie d'expérience, il est ingénieur électricien explosion-proof chevronné spécialisé dans la conception et la fabrication de produits de sécurité et anti-explosion. Il possède une expertise approfondie dans des domaines clés tels que les systèmes antiprédétection d'explosion, l'éclairage nucléaire, la sécurité maritime, la protection contre les incendies et les systèmes de contrôle intelligents. Chez Warom Technology Incorporated Company, il occupe des postes de direction doubles en tant que Directeur adjoint de l'ingénierie pour les affaires internationales et Chef du département international R&D, où il supervise les initiatives de R&D et assure la livraison précise des documents de conception pour les projets internationaux. Engagé dans l'amélioration de la sécurité industrielle mondiale, il se concentre sur la traduction de technologies complexes en solutions pratiques, aidant les clients à mettre en œuvre des systèmes de contrôle plus sûrs, plus intelligents et plus fiables dans le monde.
Qi Lingyi