Panneaux de commande anti-déflagration

Dans des industries d’aujourd’hui, les panneaux de commande numérique ont de nombreuses utilisations. En tant que contrôleurs de système dans les arrangements industriels, ils sont responsables de commander et de régler le fonctionnement de divers équipements et dispositifs. En plus d’améliorer l’efficacité, la flexibilité et la fiabilité des appareils, les panneaux numériques permettent aux ingénieurs et techniciens de suivre facilement et de contrôler plusieurs paramètres comme la température, la pression, la tension, etc.

Dans les environnements potentiellement dangereux, les panneaux de contrôle spéciaux sont utilisés pour réduire le risque d’explosion. Il existe de nombreux standards et lignes de conduite utilisés dans le design et la fabrication de panneaux anti-déflagrations. Pour commencer, l’association nationale de fabricants de matériel électrique (NEMA) fournit un ensemble de directives auxquelles se conformer lors de la création des clôtures pour des applications industrielles.

En Amérique du Nord, le code électrique national (NEC) définit les normes qui doivent être suivies pour assurer l’installation sûre de l’équipement et du câblage électrique. L’ATmosphères Explosives (ATEX) offre des normes décrivant l’utilisation d’un équipement dans une atmosphère explosive. De plus, il y a diverses agences qui testent les équipements pour s’assurer qu’ils se conforment aux normes applicables. Laboratoires de garants (UL) et les Mutuelles d’Usine (FM) testent les équipements et les problèmes de normalisation. Bien que la liste de corps et d’agences qui définissent les normes soit pratiquement sans fin, les règles et les directives qu’elles fournissent sont généralement similaires.

Mécanismes de protection

Dans les arrangements industriels enclins aux explosions, tels que les environnements dangereux de pétrole et de gaz, les sources d’allumage peuvent facilement déclencher la combustion des substances inflammables telles que des vapeurs, gaz, poussières, etc. De telles sources d’allumage incluent les arcs électriques, les surfaces chaudes, les étincelles de thermite, les flammes, le rayonnement électromagnétique, les dépôts à combustion lente, et les étincelles électrostatiques. Pour empêcher l’explosion de ces sources d’allumage, différents mécanismes de protection sont employés.

Divers concepts de protection sont employés lors de la conception des panneaux de commande pour les environnements industriels dangereux. La couche anti-déflagrante de protection est l’un des mécanismes employés couramment. Ce mécanisme utilise des clôtures particulièrement conçues pour entourer des panneaux de commande numérique. Pour de grands panneaux de commande, la méthode de purge et de pressurisation est employée pour les isoler de l’environnement dangereux. La troisième couche de protection, sûreté intrinsèque, limite l’énergie pour s’assurer que l’allumage ne se produise pas. Ce mécanisme de protection s’assure que les composants d’un panneau de commande soient incapables de produire assez d’énergie pour déclencher la combustion des gaz inflammables.

Conception et fabrication des panneaux de commande anti-déflagrants

Une clôture anti-déflagration devrait être capable de contenir la surpression initiale résultant de l’allumage interne. Deuxièmement, la clôture devrait posséder des chemins de flamme conçus avec soin pour permettre au gaz de s’échapper.  En plus d’être en accord avec ces conditions, on s’attend à ce qu’une conception anti-déflagration produise une température au-dessous d’une température pouvant potentiellement allumer un gaz ou une poussière. Ceci signifie que la température de fonctionnement des panneaux de commande anti-déflagrants devrait être inférieure à la température minimum exigée pour l’allumage des gaz combustibles dans l’environnement.

Comment une conception anti-déflagration empêche-t-elle l’explosion de se produire ? La présence de séries de trous dans une clôture offre une route de sortie pour le gaz. Pendant que le gaz s’échappe de la clôture vers l’environnement externe, il se refroidit et perd la majorité de son énergie. Le processus de refroidissement est incapable de causer une explosion s’assurant de ce fait la sécurité de l’usine.

La plupart des clôtures anti-déflagrantes sont fabriquées en métal moulé, acier fabriqué, acier inoxydable, fonte d’aluminium, ou fibre de verre. On s’attend à ce que chaque clôture résiste à une pression hydrostatique qui est au moins deux fois la pression maximum d’explosion. Ce paramètre, ainsi que les conditions de chemin de flamme, change d’une division/zone de protection à l’autre. Des clôtures sont conçues pour être conformes aux caractéristiques NEMA 7, 8, 9, ou 10 selon leur environnement.

Les panneaux de commande anti-déflagrations trouvent des applications dans les industries qui ont des conditions de sécurité spécifiques. Ils sont employés couramment dans les industries du pétrole et du gaz, les industries d’eaux résiduaires, les industries de fabrication, et d’autres industries de transformation. Dans tous ces cas, les clôtures peuvent différer selon les caractéristiques NEMA auxquelles elles doivent se conformer.