Capteurs de température Pt100

-Protection contre les explosions pour capteurs à résistance Pt100 selon IECEx-

À propos de la page Pt100

Cette page fournit des informations sur la mesure de température électrique avec thermomètres à résistance (Pt100, Pt500, Pt1000). Elle partage des expériences de longue date dans le domaine de la régulation et mesure industrielle. Aucune responsabilité n’est assumée pour des informations incorrectes. Veuillez également visiter : https://www.schwebekörper.de

Dipl.-Ing. Harald Peters

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IECEx

Tout exploitant basé en dehors de l'UE qui souhaite mesurer la température de substances explosives à l'aide de thermomètres à résistance Pt100 s'est déjà penché sur la question de la « protection contre les explosions » et a rencontré le terme IECEx.
IECEx signifie International Electrotechnical Certification System (système international de certification électrotechnique) pour la certification des appareils utilisés dans des zones à risque d'explosion.
Il s'agit d'un système de certification mondial qui garantit des normes uniformes en matière de protection contre les explosions et qui est reconnu dans le monde entier.
Contrairement à l'ATEX, qui repose sur des directives européennes, l'IECEx offre une alternative reconnue à l'échelle internationale, particulièrement pertinente pour les entreprises situées en dehors de l'Union européenne.
L'IECEx n'est pas une « directive » juridiquement contraignante, mais utilise des normes techniques reconnues internationalement comme base pour la protection contre les explosions.
Ces normes font notamment partie de la série de normes CEI CEI 60079, qui traite de la sécurité de fonctionnement des appareils électriques dans les zones à risque d'explosion.

Spécifications du système IECEx

Points clés

Quand l'explosion aura-t-elle lieu ?

Une explosion est une libération soudaine et violente d'énergie qui peut être provoquée par divers processus physiques ou chimiques.
Elle se produit lorsqu'une transformation rapide de matière ou d'énergie a lieu, entraînant une augmentation soudaine de la pression. Cela génère généralement des ondes de choc, de la chaleur et parfois de la lumière.
Les explosions chimiques résultent souvent d'une réaction rapide entre des substances inflammables et l'oxygène, comme dans le cas de la détonation d'explosifs ou de gaz inflammables.
Une explosion se produit lorsque trois conditions sont réunies :

 Image Conditions d'explosion

  • Matière combustible
    Une substance inflammable doit être présente sous forme de gaz, de vapeur, de brouillard ou de poussière, dans une concentration suffisante.
  • Oxygène
    Il doit y avoir suffisamment d'oxygène (ou d'air) dans l'air ambiant.
  • Source d'inflammation
    Une source d'inflammation avec une énergie suffisante doit être présente.
    Par exemple : chaleur, étincelles, réaction chimique, frottement.

    Si l'une des trois conditions n'est pas remplie, il n'y a pas d'explosion.

Zones antidéflagrantes selon IECEx

Les zones à risque d'explosion, également appelées zones de protection contre les explosions, apparaissent partout où des substances inflammables sous forme de gaz, de vapeurs, de brouillards ou de poussières peuvent être présentes dans des concentrations dangereuses. Elles jouent un rôle central dans le travail avec des substances inflammables.
Afin de minimiser les risques pour les personnes, les installations et l'environnement, les zones de protection contre les explosions sont classées en différentes catégories, chacune nécessitant des exigences de sécurité différentes. La classification est basée sur la probabilité et la durée d'apparition d'une atmosphère explosive dangereuse.
Cette classification systématique sert de base au choix de mesures de protection adaptées, telles que des appareils antidéflagrants et des procédures d’exploitation sécurisées, et garantit la sécurité opérationnelle dans les environnements potentiellement dangereux.

Zone explosible
Définition de la zone
Image Zones protégées
Zone Ex 0
(gaz/vapeur/brouillard)

Zone Ex 20
(Poussières)
Une atmosphère explosive est présente en permanence, fréquemment ou pendant une période prolongée.
Les termes « fréquente, constante » ne sont pas définis dans la norme DIN.
Il est généralement admis que c'est le cas lorsque plus de 50 % de la durée de fonctionnement d'une installation est caractérisée par une atmosphère explosive.
Cela s'applique par exemple à l'intérieur des tuyaux et des réservoirs.
Zone Ex 1
(gaz/vapeur/brouillard)

Zone Ex 21
(Poussières)
Une atmosphère explosive est présente occasionnellement.
Le terme « occasionnellement » n'est pas défini dans la norme DIN.
Il est généralement admis que c'est le cas lorsque des atmosphères explosives apparaissent à intervalles irréguliers et ne dépassent pas une durée comprise entre 1 et 10 % du temps de fonctionnement de l'installation.
C'est par exemple le cas à proximité immédiate de la zone 0, lorsque des échantillons sont prélevés occasionnellement ou que l'installation est ventilée.
Zone Ex 2
(gaz/vapeur/brouillard)

Zone Ex 22
(Poussières)
Une atmosphère explosive n'est présente que rarement et brièvement .
Les termes « rarement, brièvement » ne sont pas définis dans la norme DIN.
Il est généralement admis que c'est le cas lorsque l'atmosphère explosive prévaut moins de 1 à 10 heures par an. Cela ne se produit généralement qu'en cas de dysfonctionnement et n'est normalement pas à prévoir en fonctionnement normal.
C'est par exemple le cas dans l'environnement immédiat de la zone 0, lorsque des échantillons sont prélevés occasionnellement ou que l'installation est ventilée.

Marquage des appareils Pt100 - Thermomètres à résistance selon IECEx

Le marquage des appareils selon IECEx est une condition préalable essentielle pour l'utilisation en toute sécurité des thermomètres à résistance Pt100 dans les zones à risque d'explosion.
IECEx désigne le système international de certification qui définit les exigences relatives aux appareils et aux systèmes de protection destinés à être utilisés dans des environnements présentant un risque d'explosion.
Le marquage fournit des informations importantes sur l'adéquation d'un appareil à certaines zones et substances, ainsi que sur les mesures de protection offertes par l'appareil. Le marquage doit être apposé de manière permanente sur l'appareil.
Les fabricants, les exploitants et le personnel de maintenance doivent comprendre le marquage afin de garantir la sélection, l'installation et la maintenance correctes des thermomètres à résistance Pt100.
Les thermomètres à résistance Pt100 sans marquage correct ne doivent pas être utilisés dans des zones présentant un risque d'explosion, car ils peuvent représenter un risque considérable pour la sécurité.
Outre le marquage, des contrôles et des entretiens réguliers sont également prescrits afin de garantir la sécurité à long terme.

Éléments principaux du marquage des appareils : Exemple de marquage des appareils électriques selon IECEx:
(La couleur de fond sert uniquement à faciliter la compréhension de l'explication ci-dessous.)
IECEx
Ex ia
IIC
T4
Ga
X
Types de protection contre l'inflammation
Enceinte résistante à la pression
DIN EN 60079- 1
Ex da
Boîtiers d'appareils qui résistent à la pression interne d'une explosion sans mettre en danger l'environnement.
Convient pour la zone 0,1,2
Ex db
idem, mais pour la zone 1, 2
Ex dc
idem, mais pour la zone 2
Sécurité
accrue
DIN EN 60079- 7
Ex eb
Mesures visant à éviter la formation d'étincelles ou la surchauffe.
Convient pour la zone 1,2
Ex ec
idem, mais pour la zone 2
Sécurité intrinsèque
DIN EN 60079- 11
Ex ia
Limitation de l'énergie électrique afin d'empêcher tout allumage.
Convient pour la zone 0,1,2,20,21,22
Ex ib
idem, mais pour la zone 1,2,21,22
Ex ic
idem, mais pour la zone 2, 22
Encapsulage
sous pression
DIN EN 60079- 2
Ex pxb
Utilisation d'une surpression dans le boîtier pour empêcher la pénétration d'une atmosphère explosive
Convient pour la zone 1,2,21,22
Ex pyb
idem, mais pour la zone 1,2,21,22
Ex pzb
idem, mais pour la zone 2,22
Encapsulation
par moulage
DIN EN 60079- 18
Ex ma
Enrobage afin que les atmosphères explosives n'entrent pas en contact avec les sources d'inflammation potentielles.
Convient pour la zone 0,1,2,20,21,22
Ex mb
idem, mais pour la zone 1,2,21,22
Ex mc
idem, mais pour la zone 2, 22
Encapsulation
d'huile
DIN EN 60079- 6
Ex ob
Les composants électriques sont entièrement immergés dans un liquide ininflammable afin d'empêcher les atmosphères explosives d'entrer en contact avec les sources d'inflammation potentielles.
Convient pour la zone 1,2
Ex doc
idem, mais pour la zone 2
Encapsulation
dans le sablebr
DIN EN 60079- 5
Ex qb
Les composants électriques sont enfermés dans un boîtier et entièrement recouverts de matériau de remplissage, ce qui permet aux étincelles, etc. d'enflammer une atmosphère explosive.
Convient pour la zone 1,2
Type de protection
contre l'inflammation "n"
DIN EN 60079- 15
Ex nC
Appareils qui ne produisent pas d'étincelles d'allumage. Prévention des étincelles, arcs électriques ou surfaces chaudes grâce à des mesures constructives.
Convient pour la zone 2
Ex nR
Les appareils sont conçus de manière à empêcher la pénétration de mélanges gazeux explosifs dans le boîtier grâce à une « respiration » limitée.
Convient pour la zone 2
Protection
par boîtier
DIN EN 60079- 31
Ex ta
Le boîtier empêche la pénétration de poussières inflammables et garantit une température de surface limitée.
Convient pour la zone 20,21,22
Ex tb
idem, mais pour la zone 21, 22
Ex tc
idem, mais pour la zone 22
Groupe explosif
Gaz/
Vapeur/
Brouillard
IIA
Gaz à faible énergie d'inflammation
par exemple : méthane, éthane, essence
IIB
Gaz à énergie d'inflammation moyenne
Par exemple : éthylène, sulfure d'hydrogène
IIC
Gaz à haute énergie d'inflammation
par exemple : hydrogène, acétylène
Poussières
IIIA
peluches inflammables
IIIB
poussière non conductrice
IIIC
poussière conductrice
Classe de température
Température maximale
admissible à la
surface de l'appareil
T1
<450 °C
T2
<300 °C
T3
<200 °C
T4
<135 °C
T5
<100 °C
T6
<85 °C
T90°C
90 °C
Remarque :
T90°C Pour le groupe d'appareils III (poussière), la température maximale de surface est indiquée directement sous forme de valeur.
EPL= Equipment Protection Level
Souterrain
Ma
en cas d'erreurs rares
Mb
jusqu'à la mise hors tension de l'appareil
Gaz/
Vapeur/
Brouillard
Ga
Convient pour la zone 0,1,2
Gb
Convient pour la zone 1,2
Gc
Convient pour la zone 2
Poussières
Da
Convient pour la zone 20,21,22
Db
Convient pour la zone 21,22
Dc
Convient pour la zone 22
Conditions supplémentaires
(facultatif)
vide
aucune condition supplémentaire
X
Conditions particulières mentionnées
dans le certificat de conformité
U
Composants Ex avec certification partielle.
L'appareil ne doit pas être installé sans contrôle supplémentaire.

Autres directives internationales