Lien entre Directive ATEX94/9/CE et sécurité fonctionnelle. Le projet de norme pr EN 50495

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1 Lien entre Directive ATEX94/9/CE et sécurité fonctionnelle Le projet de norme pr EN Page 1 / 15

2 Dispositifs de sécurité nécessaires pour le fonctionnement sûr d'un matériel vis-à-vis des risques d explosions - pren 50495:2008 Les dispositifs de sécurité, de commande et de régulation utilisés pour le concept de protection du matériel pour atmosphères explosives doivent fonctionner de manière fiable par rapport à leur objectif. Ceci nécessite d être exprimé en termes de mesure de la confiance dans l aptitude des dispositifs à maintenir en permanence le niveau de sécurité exigé. Il est nécessaire que cette mesure de confiance soit conforme aux normes CENELEC des séries EN et EN relatives au matériel destiné à être utilisé dans des atmosphères explosives et aux normes de contrôle pertinentes Page 2 / 15

3 Dispositifs de sécurité nécessaires pour le fonctionnement sûr d'un matériel vis-à-vis des risques d explosions - pren 50495:2008 Le CENELEC a identifié la nécessité d'une recherche pour déterminer si des normes existantes et proposées dans le domaine des systèmes de commande relatifs à la sécurité sont adaptées à ce but. Des propositions de recherche sur ce sujet ont été suggérées dans le cadre du programme Normes, mesures et essais (SMT) de la Commission de l'ue et il a été choisi de financer le projet SAFEC (contrat SMT4-CT ). Le résultat de ce projet est résumé dans [ et il recommande l'application des niveaux d'intégrité de sécurité comme spécifié dans la EN pour les dispositifs de sécurité. Page 3 / 15

4 Exemples de dispositifs de sécurité ATEX Les dispositifs de protection des moteurs (limitant la monté en température lors des blocages) et les dispositifs de commande pour la protection contre les surpressions sont des exemples de dispositifs de sécurité. un relais de surcharge destiné à contrôler un moteur Ex e ; un limiteur de température destiné à contrôler la température de surface des pièces extérieures d'une enveloppe antidéflagrante Ex d, par exemple, pour contrôler la température de filière. commutateur thermique ou thermistance destiné à éviter un échauffement (a) dispositifs de surveillance de température destinés à contrôler la température de surface.(a) dispositifs de commande externes ou pièces relatives à la sécurité d un système de commande pour le mode de protection contre les surpressions (b) dispositif de protection contre les surcharges pour moteurs électriques de mode de protection Ex e «Sécurité augmentée» (b) dispositifs de protection pour matériel de charge de batterie (protection contre la surcharge ou la décharge complète) (b) détecteurs de niveau pour le contrôle des pompes immergées. (b) Page 4 / 15

5 Domaine d application La Norme spécifie les exigences pour les dispositifs de sécurité électrique utilisés pour éviter des sources potentielles d'inflammation dans les atmosphères explosives. Ceci inclut aussi les dispositifs de sécurité qui fonctionnent hors des emplacements d atmosphères explosives, dont le but est de garantir un fonctionnement sûr du matériel par rapport aux risques d explosion. Les dispositifs de sécurité peuvent être classés en 2 types: a) les dispositifs qui sont inclus en tant que composant dans le matériel commandé. Le matériel ainsi combiné est considéré comme un seul matériel. b) les dispositifs qui sont installés séparément du matériel commandé et qui sont considérés comme matériel associé exclusivement pour un mode de protection spécifique ou pour un matériel commandé spécifique. Le matériel combiné ainsi est considéré comme un système. Les dispositifs de sécurité dont la fonction de sécurité est couverte convenablement par les normes existantes des séries EN et EN sont exclus du domaine d application de la présente norme. Les dispositifs existants qui sont conçus selon ces normes ne nécessitent aucune évaluation supplément.aire Page 5 / 15

6 Références normatives EN EN Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables relatifs à la sécurité Partie 1: Prescriptions générales (CEI ) EN :2001 EN EN ISO Sécurité des machines Parties des systèmes de commande relatives à la sécurité Partie 1: Principes généraux de conception (ISO ) EN ISO Page 6 / 15

7 Un matériel en accord avec les exigences de la catégorie 2G contient des circuits électriques et une enveloppe. Pour améliorer ce matériel de catégorie 2G, les circuits électriques peuvent être protégés en pressurisant l'enveloppe (Ex p) en utilisant un système de commande programmable en tant que dispositif de sécurité. Le risque d'inflammation potentielle créé par la surface de l'enveloppe peut être traité par une instruction de sécurité Pour les matériels protégés contre l explosion, la catégorie de matériel dépend de sa tolérance aux anomalies par rapport à leurs sources potentielles d inflammation. Pour atteindre un niveau requis de catégorie de matériel, la tolérance aux anomalies de celui-ci peut être augmentée par un dispositif de sécurité qui contrôle la ou les sources d inflammation potentielles. Si le matériel contient plusieurs sources d'inflammation potentielles, pour chaque source d'inflammation, on doit appliquer les mêmes considérations et augmenter la tolérance aux anomalies par des mesures de protection appropriées. Le matériel combiné doit être conforme aux normes pertinentes EN et/ou EN Page 7 / 15

8 Un dispositif de sécurité doit satisfaire un niveau de fiabilité fonction de la catégorie de matériel combiné devant être obtenu. Le niveau d'intégrité de sécurité requis du dispositif de sécurité peut être évalué et classé selon 5.3. Le Tableau 1 indique les exigences pour un dispositif de sécurité choisi pour un matériel commandé (EUC) avec une source d'inflammation potentielle et une tolérance aux anomalies associée: NOTE En général, un dispositif de sécurité conçu selon la série de normes EN et/ou EN satisfait les critères de fiabilité requis pour le mode de protection respectif. Aucune autre évaluation n'est requise. Page 8 / 15

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10 5.3 Exigences pour obtenir le niveau d'intégrité de sécurité (SIL) L'intégrité de sécurité d un dispositif de sécurité complexe doit être déduite: soit de la série EN 61508, soit des normes associées (par exemple, EN 62061, EN ISO ); soit selon la série EN 61508/EN en se fondant sur le principe «validé en utilisation». L intégrité de sécurité est évaluée par une analyse statistique de défaillance sur un nombre approprié de dispositifs utilisés dans un nombre approprié d'applications typiques. Page 10 / 15

11 Dispositifs de sécurité pren 50495:2008 Cette Norme Européenne est basée sur les résultats du projet SAFEC, qui sont résumés dans le rapport final. Le concept général est basé à la fois sur l'exigence de tolérance aux défaillances pour les catégories de matériel, et 1 sur la classification probabiliste des emplacements dangereux dans les zones Selon la directive ATEX 94/9/CE un matériel de catégorie 1 doit être en sécurité avec deux anomalies liées au matériel, un matériel de catégorie 2 doit être en sécurité avec 1 défaillance et un matériel de catégorie 3 doit être en sécurité en fonctionnement normal. Page 11 / 15

12 Dispositifs de sécurité pren 50495:2008 Si une source d'inflammation potentielle qui deviendrait active après une anomalie est contrôlée par un dispositif de sécurité normal (HFT = 0), la source d'inflammation contrôlée est en sécurité avec une anomalie. Ainsi, si un matériel en accord avec la catégorie 3 est contrôlé par un dispositif de sécurité normal, le matériel contrôlé est en sécurité avec une anomalie et satisfait l'exigence de tolérance aux anomalies de la catégorie 2. En conséquence, si un matériel de catégorie 3 est contrôlé par un dispositif de sécurité redondant (HFT = 1), le matériel contrôlé est en sécurité avec 2 anomalies et satisfait l'exigence de tolérance aux anomalies de la catégorie 1. Le concept complet est représenté dans le Tableau E.1: Page 12 / 15

13 Dans le projet SAFEC, les probabilités d'apparition d'atmosphères explosives ont été déduites d'estimations de l'industrie pétrolifère britannique : Dans la zone 0, l'apparition d'une atmosphère explosive est grossièrement 10 fois plus fréquente que dans la zone 1. Pour éviter une probabilité d'explosion supérieure dans la zone 0, l'apparition d'une source d'inflammation doit être 10 fois plus faible que dans la zone 1. Ceci peut être réalisé en contrôlant une source d'inflammation potentielle, qui peut devenir active en cas de rares incidents dans du matériel de catégorie 2 avec un dispositif de sécurité provoquant une réduction de risque d'un facteur 10. Selon la série EN 61508, ceci est équivalent à un niveau d'intégrité de sécurité de 1 (SIL 1). On peut appliquer la même considération pour le contrôle d'une source d'inflammation potentielle dans un matériel satisfaisant la catégorie 3 pour utilisation en zone 0 ou 1 (voir le Tableau E.2). Page 13 / 15

14 Si un matériel commandé est en sécurité avec au moins deux anomalies selon le Tableau E.1 et conduit à un risque tolérable en zone 0 selon le Tableau E.2, il est équivalent à un matériel de catégorie 1. Si un matériel commandé est en sécurité avec au moins une anomalie et conduit à un risque tolérable en zone 1 selon le Tableau E.2, il est équivalent à un matériel de catégorie 2. Le concept complet est représenté dans le Tableau E.3 Page 14 / 15

15 Dispositifs de sécurité pren 50495:2008 Catégorie de matériel 1 Catégorie de matériel 2 Catégorie de matériel 3 EUC sans Aucun dispositif de sécurité (sûr avec 2 fautes) Zone 0 (sûr avec 1 faute) Zone 1 (sûr dans des conditions normales) Zone 2 Dispositif de sécurité EUC avec dispositif EUC avec dispositif de sécurité SIL 1 de sécurité SIL 2 (HFT = 0) (HFT = 1) (sûr avec 2 fautes) Zone 0 (sûr avec 1 faute) Zone 1 (sûr avec 3 fautes) Zone 0 (sûr avec 2 fautes) Zone 0 Page 15 / 15