L'éclairage industriel à LED peut-il être utilisé dans des environnements présentant des risques d'explosion ?

Que sont les zones ATEX et quelles sont les exigences en matière d'éclairage applicables ?

Tous les environnements industriels ne se ressemblent pas en matière de risque d'explosion. Les zones ATEX sont des espaces où une atmosphère explosive peut se former en raison de la présence de gaz, de vapeurs, de brouillards ou de poussières inflammables. Les directives européennes ATEX divisent ces zones en catégories selon la fréquence et la durée de la présence d'une atmosphère explosive, et cette classification détermine directement le type d'éclairage qu'il est permis d'y utiliser.

La classification des zones détermine le niveau de protection requis :

Zone	Ce qui s'applique
Zone 0 / Zone 20 :	Une atmosphère explosive est présente en permanence ou de manière prolongée. Le niveau de protection le plus élevé est requis (catégorie 1).
Zone 1 / Zone 21 :	Une atmosphère explosive apparaît occasionnellement en service normal. Un équipement de catégorie 2 est requis.
Zone 2 / Zone 22 :	Une atmosphère explosive est rare et de courte durée. Les équipements de catégorie 3 sont autorisés.

Les zones 0, 1 et 2 concernent les gaz et les vapeurs. Les zones 20, 21 et 22 sont destinées aux environnements présentant des poussières combustibles, tels que l'industrie agroalimentaire ou le stockage de poudres fines. Les luminaires doivent, dans chaque zone, être manifestement homologués pour ces conditions spécifiques.

Quel est le fonctionnement technique de l'éclairage LED antidéflagrant ?

Le principe peut paraître surprenant : l'éclairage antidéflagrant n'empêche pas une explosion, mais veille à ce que le luminaire lui-même ne puisse jamais servir de source d'inflammation. Cela s'obtient au moyen de méthodes de construction spécifiques qui isolent les composants électriques de l'atmosphère environnante.

Les concepts de protection les plus appliqués sont les suivants :

1. Ex d (enveloppe antidéflagrante) : Le boîtier est de conception suffisamment robuste pour empêcher toute propagation vers l'extérieur d'un incendie interne.
2. Ex e (sécurité augmentée) : Les connexions et les composants électriques sont conçus de manière à prévenir les étincelles et la surchauffe.
3. Ex i (sécurité intrinsèque) : L'énergie électrique dans le circuit est si faible qu'une inflammation est physiquement impossible.
4. Ex ec (non étincelant, anciennement Ex nA) : Utilisé en zone 2, le circuit ne produisant pas d'étincelles dans des conditions normales de fonctionnement.

Outre la structure de protection, la régulation de la température revêt un caractère crucial. Chaque luminaire ATEX possède une température de surface maximale, exprimée sous forme de classe de température (de T1 à T6). Cette limite ne doit en aucun cas être dépassée, sous peine de provoquer l'inflammation de l'atmosphère environnante. À cet égard, la technologie LED présente un avantage par rapport aux sources lumineuses traditionnelles : les LED génèrent nettement moins de chaleur pour un même niveau d'éclairage.

Que signifient les marquages de certification ATEX sur un luminaire ?

La suite de lettres et de chiffres figurant sur un luminaire ATEX semble cryptique à première vue, mais il s'agit en réalité d'une description codée de l'environnement d'application approuvé. Ils indiquent d'un seul coup d'œil la zone, le type de gaz et la classe de température pour lesquels le luminaire est certifié. La lecture correcte de ces marquages est essentielle pour la sélection de l'éclairage approprié.

Un marquage ATEX typique se présente comme suit : II 2G Ex db IIC T6 Gb. Les composants signifient :

• II Groupe d'appareils 2, pour industries de surface (non destiné aux mines).
• 2G : Catégorie 2, adaptée aux zones 1 et 2, avec la mention G pour le gaz.
• Ex : Mention indiquant qu'il s'agit d'une protection contre les explosions.
• Base de données Mode de protection enveloppe antidéflagrante (d) avec niveau de protection b, adapté à la zone 1.
• IIC : Groupe de gaz IIA pour le propane, IIB pour l'éthylène, IIC pour l'hydrogène et l'acétylène (le plus explosif).
• T6 : Température de surface maximale de 85 °C.
• Gb : Niveau de protection pour les applications de zone 1.

Pour les environnements à poussières combustibles, un D remplace le G (par exemple II 2D Ex tb IIIC T135°C Db). Il est essentiel que le marquage corresponde exactement aux exigences de la zone concernée. Indices IP et IK sont complémentaires à celle-ci, mais ne remplacent en aucun cas le marquage ATEX.

Quels sont les secteurs industriels qui utilisent le plus l'éclairage ATEX ?

L'éclairage ATEX est obligatoire dans tous les secteurs où des substances inflammables sont présentes lors de la production, du stockage ou du transport. Cela concerne un large éventail d'industries, de la pétrochimie à l'industrie agroalimentaire.

Les secteurs affichant la plus forte demande de luminaires LED certifiés ATEX sont :

• Industrie pétrolière et gazière : Les raffineries, les plateformes de forage et les terminaux de pipelines fonctionnent en continu avec des gaz et des liquides inflammables.
• Industrie chimique : Les sites de production utilisant des solvants, des acides ou des substances réactives relèvent presque toujours de la réglementation ATEX.
• Opérations offshore et maritimes : Les navires et les plates-formes dotés de réservoirs de carburant ou d'installations gazières requièrent des certifications éclairage extracôtier.
• Ports et terminaux : Stockage et transvasement de liquides et de gaz inflammables dans des parcs de réservoirs et des stations de chargement.
• Industrie agroalimentaire et industrie pharmaceutique : Les fines poussières organiques, telles que la farine, le sucre ou les poudres pharmaceutiques, peuvent former des nuages de poussière explosifs (Zone 21/22).
• Exploitation minière : L'exploitation minière souterraine en présence de gaz grisou requiert la catégorie ATEX la plus stricte.

Des zones ATEX locales peuvent également être présentes dans l'industrie manufacturière lourde et les entreprises de recyclage, par exemple dans les cabines de peinture, les locaux de stockage de peinture ou les installations utilisant des fluides frigorigènes inflammables.

Quelle est la différence entre la certification ATEX et la certification IECEx ?

Les deux systèmes concernent les équipements antidéflagrants, mais leur portée géographique diffère fondamentalement. L'ATEX est obligatoire au sein de l'Union européenne et se fonde sur les directives européennes 2014/34/UE et 1999/92/CE. L'IECEx est un système international de la Commission électrotechnique internationale et est reconnu en dehors de l'Europe, notamment en Australie, au Canada et au Moyen-Orient.

Les exigences techniques des deux systèmes sont largement comparables, mais les procédures de certification et les marquages diffèrent. Un luminaire certifié ATEX ne répond pas automatiquement aux exigences IECEx, et inversement. Pour les projets hors d'Europe, il est donc nécessaire de vérifier quelle certification est exigée localement.

Dans la pratique, de nombreux fabricants optent pour une double certification afin que les luminaires puissent être utilisés tant en Europe qu'à l'international. Cela est particulièrement pertinent pour les entreprises actives dans le secteur portuaire et des terminaux avec des installations à portée internationale.

Quand un luminaire IP65 standard n'est-il pas suffisant dans un environnement industriel ?

Un indice de protection IP65 renseigne sur la protection contre la poussière et les jets d'eau, mais en aucun cas sur le risque d'inflammation. Dans les zones ATEX, un luminaire IP65 dépourvu de la certification ATEX correspondante est juridiquement insuffisant et s'avère manifestement dangereux.

Cependant, même en dehors des zones ATEX, il existe des situations où un luminaire standard IP65 s'avère insuffisant :

• Températures extrêmes : Dans des environnements soumis à des températures supérieures à 50 °C ou inférieures à -25 °C, les luminaires standard font preuve d'un manque de fiabilité ou tombent totalement en panne.
• Corrosion agressive : L'air marin, les acides, les solutions alcalines ou les vapeurs chimiques altèrent rapidement les boîtiers en aluminium ordinaires. Pour ces environnements, un éclairage résistant à la corrosion en acier inoxydable ou en matériau spécialement revêtu est nécessaire.
• Chocs mécaniques et vibrations : Les machines lourdes, les grues et les véhicules provoquent des vibrations qui endommagent les luminaires standard. Un indice IK élevé est alors requis.
• Lavage sous haute pression : Dans les environnements où les équipements sont régulièrement nettoyés au nettoyeur haute pression, l'indice IP65 ne suffit pas. Un indice IP66 ou IP67 est alors requis au minimum.

Le choix adéquat du luminaire commence toujours par une analyse approfondie des conditions environnementales, et pas seulement de l'indice de protection IP. Une connaissance approfondie des normes, des classifications de zones et du choix des matériaux est à cet égard indispensable.

Exemple pratique : BUSS Terminal Eemshaven

BUSS Terminal Eemshaven est utilisé pour la logistique de l'éolien offshore et des activités portuaires lourdes, à proximité de la mer des Wadden. Ce qui a commencé par une question d'éclairage s'est transformé en un projet d'infrastructure complet. JEL a pris en charge l'étude d'éclairage, l'évaluation de la nuisance lumineuse et de l'impact environnemental, l'étude géotechnique, des fondations sur pieux de 12 mètres de profondeur, les travaux de génie civil, l'infrastructure d'alimentation, des mâts d'éclairage de 50 mètres et l'installation de luminaires LED industriels DarkLicht de 600 W.

Sur un site dont une partie seulement est classée en zones, la même tâche s'applique à tout ce qui se trouve hors des zones. Les positions des mâts, les tracés de câbles et les orientations doivent alors correspondre non seulement à l'aménagement du site et à l'éclairement requis, mais aussi aux limites du plan de zonage. Cet arbitrage relève de la conception, et non de l'installation.

Les facteurs environnementaux hors des zones ne disparaissent pas pour autant. Les conditions côtières, la charge de vent et la sensibilité environnementale imposent chacune leurs propres exigences au luminaire, au mât et aux fondations. Un marquage ATEX n'en dit rien, de même qu'un indice IP élevé ne dit rien du risque d'inflammation à l'intérieur des zones. Pour les zones elles-mêmes, un fabricant Ex certifié reste l'interlocuteur.

En savoir plus sur le projet BUSS Terminal Eemshaven

Comment JEL Products vous aide sur les sites comportant des zones à risque d'explosion

JEL Products ne dispose pas de certification ATEX et ne fournit pas de luminaires pour les zones elles-mêmes. En revanche, nous éclairons les parties du site, les installations et les halls situés hors des zones classées. L'approche va au-delà de la simple fourniture d'un luminaire : tout le parcours, de l'étude d'éclairage à l'installation et à la mise en service, est accompagné.

Ce que JEL Products propose sur les sites comportant des zones ATEX :

• Luminaires pour les parties hors zones, y compris en cas d'exposition chimique agressive
• Versions en acier inoxydable pour des environnements exposés à une corrosion extrême
• Orientation vers un fabricant Ex certifié pour les luminaires dans les zones elles-mêmes
• Méthode de travail certifiée ISO 9001 et VCA pour une installation et une réception sécurisées
• Expérience dans des secteurs tels que l'offshore, la chimie, les ports et l'industrie lourde

Vous avez un site comportant des zones ATEX et voulez savoir quel éclairage est nécessaire en dehors de ces zones ? Veuillez contacter JEL Products pour un entretien technique sans engagement.

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