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ATEX et IECEx : matériel pour atmosphères explosives

Guide · ATEX / IECEx

Les matériels destinés aux atmosphères explosibles relèvent en Europe de la directive 2014/34/UE (souvent appelée ATEX équipement) et, à l'international, du schéma IECEx, géré par l'IEC. Les deux régimes partagent la même base technique, la série de normes EN 60079 (alignée sur IEC 60079), mais diffèrent par leur cadre juridique, leur procédure de certification et leur reconnaissance géographique. Cette page expose le périmètre des deux régimes, le système de classement par zones et catégories, les modes de protection codifiés par EN 60079, la lecture du marquage Ex sur un produit, et l'articulation avec le marquage CE général.

Le mot "ATEX" recouvre deux directives distinctes, souvent confondues dans le langage courant.

TexteCibleObjetPour spilma
Directive 2014/34/UEFabricantsMise sur le marché de matériels et systèmes de protection destinés à atmosphères explosiblesDans le périmètre
Directive 1999/92/CEEmployeurs / exploitantsSécurité et santé au travail dans les zones à risque d'atmosphère explosible (classement des zones par l'exploitant, plans de protection)Hors périmètre

spilma traite la directive 2014/34/UE, le texte produit. La 1999/92/CE concerne l'organisation du travail sur site (qui réalise le classement effectif des zones, élabore le DRPCE et forme les opérateurs). Les fabricants la consultent à titre informatif, mais leur obligation de conformité porte sur la 2014/34/UE.

La directive couvre :

  • les appareils, c'est-à-dire les machines, matériels, dispositifs fixes ou mobiles, composants et systèmes de protection destinés à être utilisés en atmosphères explosibles ;
  • les systèmes de protection, qui ne sont pas eux-mêmes des appareils mais sont destinés à arrêter immédiatement les explosions naissantes (évents de décharge, dispositifs d'arrêt de flamme, etc.) ;
  • certains dispositifs de sécurité, de contrôle et de réglage destinés à être utilisés en dehors de l'atmosphère explosible mais nécessaires ou contribuant au fonctionnement sûr des appareils et systèmes de protection.

Une atmosphère explosible est définie comme un mélange avec l'air, dans les conditions atmosphériques, de substances inflammables sous forme de gaz, vapeurs, brouillards ou poussières, dans lequel, après inflammation, la combustion se propage à l'ensemble du mélange non brûlé.

Le classement par zones est effectué par l'exploitant du site (directive 1999/92/CE) et conditionne le type de matériel admissible. Les fabricants doivent connaître ce classement parce que la catégorie ATEX de leur produit dicte les zones qu'il peut équiper.

ZonePrésence d'atmosphère explosibleCatégorie ATEX admissible
Zone 0En permanence, longue durée ou fréquemmentCatégorie 1G
Zone 1Susceptible de se former en service normal occasionnellementCatégorie 1G ou 2G
Zone 2Non susceptible de se former en service normal ou de courte duréeCatégorie 1G, 2G ou 3G
ZonePrésence d'atmosphère explosibleCatégorie ATEX admissible
Zone 20En permanence, longue durée ou fréquemmentCatégorie 1D
Zone 21Susceptible de se former en service normal occasionnellementCatégorie 1D ou 2D
Zone 22Non susceptible de se former en service normal ou de courte duréeCatégorie 1D, 2D ou 3D

La logique d'inclusion descendante est essentielle. Un matériel de catégorie 1 (apte à la zone 0) est apte à toutes les zones inférieures (1, 2). Un matériel de catégorie 3 n'est apte qu'à la zone 2 (gaz) ou la zone 22 (poussières).

La directive distingue deux groupes d'appareils selon l'environnement d'usage.

Groupe I, industries extractives susceptibles d'être grisouteuses (mines)

Section intitulée « Groupe I, industries extractives susceptibles d'être grisouteuses (mines) »
CatégorieNiveau de sécuritéCas d'usage
M1Très haut, doit rester en sécurité même si l'atmosphère explosible est présente, deux défauts indépendantsMatériels qui ne peuvent être mis hors tension lors d'un dégagement de gaz
M2Haut, est mis hors tension en cas de dégagement de gazMatériels arrêtables sur détection

Groupe II, autres lieux susceptibles d'être exposés (industrie hors mines)

Section intitulée « Groupe II, autres lieux susceptibles d'être exposés (industrie hors mines) »
CatégorieNiveau de sécuritéZone(s) compatibles
1G / 1DTrès haut, sécurité maintenue même en cas de défauts raresZone 0 (G) / Zone 20 (D)
2G / 2DHaut, sécurité maintenue en cas de dérangements ou défauts fréquemment attendusZone 1 (G) / Zone 21 (D)
3G / 3DNormal, sécurité maintenue en service normalZone 2 (G) / Zone 22 (D)

Le suffixe G signale les atmosphères gazeuses (gas), le suffixe D signale les atmosphères poussiéreuses (dust). Un matériel peut être certifié pour un seul ou pour les deux (par exemple 2G + 2D s'il est apte aux zones 1 et 21).

Un matériel atteint sa catégorie ATEX en intégrant un ou plusieurs modes de protection normalisés par la série EN 60079. Chaque mode est désigné par une lettre Ex, codifié par une partie spécifique de la série, et adapté à certains niveaux de risque.

ModeDésignationNormePrincipeApplication typique
Ex dAntidéflagrante (flameproof)EN 60079-1Enveloppe capable de résister à une explosion interne et d'éviter sa propagation à l'extérieurCoffrets de jonction, moteurs, luminaires zone 1
Ex eSécurité augmentéeEN 60079-7Mesures constructives contre les températures excessives, arcs et étincelles ; pas d'arc en service normalBornes, luminaires, moteurs asynchrones zone 1
Ex iSécurité intrinsèqueEN 60079-11Limitation de l'énergie disponible dans le circuit en dessous du seuil d'inflammationInstrumentation, capteurs, transmetteurs (ia, ib, ic)
Ex pSurpression interne (pressurisation)EN 60079-2Enveloppe maintenue en surpression avec un gaz protecteur, empêche l'entrée de l'atmosphère explosibleArmoires d'automatisme, analyseurs
Ex nNon incendiaire (zone 2)EN 60079-15Mesures constructives moins contraignantes, réservé aux atmosphères peu probablesMatériels zone 2, équipements industriels standards
Ex mEncapsulageEN 60079-18Composants noyés dans une résine étanche, séparation physique de l'atmosphèreÉlectronique de puissance, capteurs
Ex oImmersion dans l'huileEN 60079-6Pièces sous tension immergées dans un liquide protecteurTransformateurs, équipements de distribution
Ex qRemplissage pulvérulentEN 60079-5Espaces internes remplis de sable ou poudre, empêchant la propagation d'une étincellePetits composants électriques
Ex tProtection par enveloppe (poussières)EN 60079-31Enveloppe limitant l'entrée de poussières et la température de surfaceMatériels en zone 20, 21 ou 22

Plusieurs modes proposent des sous-niveaux correspondant aux zones. Pour la sécurité intrinsèque (Ex i), trois niveaux coexistent.

Sous-niveauZone admisePrincipe
iaZone 0 (et inférieures)Maintien de la sécurité avec deux défauts indépendants comptés
ibZone 1 (et 2)Maintien de la sécurité avec un défaut compté
icZone 2 uniquementSécurité en service normal, sans défaut compté

Une logique analogue existe pour Ex d (db, dc), Ex e (eb, ec), Ex p (pxb, pyb, pzc) et Ex t (ta, tb, tc).

Un matériel ATEX porte une chaîne de marquage normalisée. Pour comprendre l'information transportée, prenons un exemple typique pour un capteur destiné à une zone 1 de gaz :

CE 0344 [logo Ex hexagonal] II 2 G Ex db IIB T4 Gb

Décomposition :

ÉlémentSignification
CEMarquage CE général
0344Numéro à 4 chiffres de l'organisme notifié intervenant sur la phase production (ici DEKRA, à titre d'exemple)
logo Ex hexagonalMarquage spécifique ATEX, indique la conformité 2014/34/UE
IIGroupe d'appareils (II = industrie hors mines)
2Catégorie (2 = zone 1)
GType d'atmosphère (G = gaz, D = poussières)
Ex dbMode de protection (ici antidéflagrante, sous-niveau pour zone 1)
IIBSous-groupe de gaz (catégorie chimique des gaz couverts)
T4Classe de température maximale de surface
GbNiveau de protection du matériel (Equipment Protection Level)

Les classes de température (T1 à T6) bornent la température maximale de surface du matériel, à comparer à la température d'auto-inflammation des gaz présents. Plus la classe est élevée (T6 le plus contraignant), plus la marge de sécurité augmente. Les valeurs précises figurent dans EN 60079-0.

Les sous-groupes de gaz (IIA, IIB, IIC) qualifient la sensibilité des gaz à l'inflammation. IIC inclut les gaz les plus difficiles à contenir (hydrogène, acétylène), IIA les moins exigeants (méthane, propane). Un matériel certifié IIC est apte aux atmosphères IIA et IIB ; l'inverse n'est pas vrai.

La directive 2014/34/UE retient des combinaisons de modules issues de la Décision 768/2008/CE, le choix dépendant du groupe et de la catégorie. La logique générale : plus la catégorie est exigeante, plus l'organisme notifié intervient.

CatégorieModules typiquesOrganisme notifié obligatoire
Groupe I M1 / Groupe II 1G ou 1DModule B (examen UE de type) + module D (assurance qualité de production) ou F (vérification du produit)Oui, sur les deux phases
Groupe I M2 / Groupe II 2G ou 2DModule B + module C1, D, E ou F ; ou module H (assurance qualité complète)Oui
Groupe II 3G ou 3DModule A (contrôle interne de la fabrication), avec dossier technique transmis à un organisme notifié pour conservationNon, sauf exceptions

Le module B (examen UE de type) consiste en l'examen, par un organisme notifié, d'un échantillon représentatif et du dossier technique, suivi de la délivrance d'un certificat d'examen UE de type. Ce certificat est la pièce de référence à laquelle se rattachent ensuite les modules de production.

Le module D vise l'audit du système qualité de production (analogue ISO 9001, mais focalisé sur les exigences ATEX). Il aboutit à une notification d'approbation qualité par l'organisme notifié.

Pour identifier un organisme notifié ATEX, la base NANDO de la Commission européenne liste les ON par directive et par périmètre de notification. Voir aussi la page auto-déclaration vs organisme notifié pour la mécanique générale des modules.

Le schéma IECEx est un dispositif international géré par la CEI (Commission électrotechnique internationale). Il s'appuie sur la même base technique que l'ATEX (série IEC 60079, dont la série EN 60079 est la transposition européenne) mais opère hors du cadre directif européen.

Trois schémas opérationnels coexistent au sein d'IECEx :

SchémaObjetPour les fabricants ?
IECEx Certified Equipment SchemeCertification de matériels ExOui
IECEx Service Facility SchemeCertification d'ateliers de réparation et révision ExOui (si l'on opère un atelier)
IECEx Certified Personnel Competence Scheme (CoPC)Certification de compétences individuelles (concepteurs, installateurs, inspecteurs)Oui (formation interne)

Pour le matériel, deux documents clé sont délivrés par un organisme de certification IECEx (ExCB, ExCertification Body) :

  • IECEx Test Report (ExTR), le rapport d'essais issu d'un laboratoire reconnu (ExTL, ExTesting Laboratory) ;
  • IECEx Certificate of Conformity (CoC), l'attestation finale du fabricant publiée dans la base IECEx publique.

Pour les matériels de série, le CoC est conditionné à une Quality Assurance Notification (QAN), attestation issue d'un audit du système qualité de production selon IECEx OD 005. La QAN joue le rôle qu'un module D ou E joue côté ATEX.

Beaucoup de fabricants visent les deux certifications en parallèle :

  • la base technique est identique (EN 60079 = IEC 60079 sauf rares différences nationales) ;
  • les essais ExTR peuvent être réutilisés à l'appui d'un certificat ATEX, avec adaptation aux exigences propres à la directive ;
  • de nombreux ON ATEX sont également ExCB / ExTL accrédités IECEx, ce qui simplifie la gestion du dossier ;
  • le CoC IECEx ouvre la reconnaissance dans une série de pays (Australie, Inde, Singapour, certains pays du Golfe, etc.) où l'ATEX seul ne suffit pas.

Le coût marginal du second régime est limité quand le dossier technique est constitué une fois et exploité deux fois. Voir coûts de certification pour des ordres de grandeur.

Marquage CE et marquage Ex, comment ils s'articulent

Section intitulée « Marquage CE et marquage Ex, comment ils s'articulent »

Un point fréquemment source de confusion. La directive 2014/34/UE est l'une des directives qui alimentent le marquage CE, au même titre que la directive CEM, la LVD ou la RED. Le matériel ATEX porte donc :

  1. Le marquage CE (logo CE), apposé une seule fois pour l'ensemble des directives applicables. Le matériel est, le cas échéant, également soumis à la CEM (2014/30/UE), à la LVD (2014/35/UE) et à d'autres textes ;
  2. Le numéro à 4 chiffres de l'organisme notifié intervenant sur la phase production (modules D, E, F, H), accolé au CE ;
  3. Le marquage Ex spécifique, qui transporte l'information technique (groupe, catégorie, mode de protection, gaz, température).

La déclaration UE de conformité (DoC) du produit énumère toutes les directives appliquées avec leurs normes harmonisées de référence. Sur la structure du dossier technique plus généralement, voir le dossier technique et la procédure CE.

Sans engager un calendrier précis (chaque ON applique le sien), les ordres de grandeur usuels pour une certification ATEX + IECEx complète sont les suivants.

PhaseDurée typique
Constitution dossier technique fabricant4 à 12 semaines
Essais en laboratoire (selon nombre de modes de protection)6 à 16 semaines
Examen UE de type par l'ON / ExTR IECEx4 à 10 semaines après réception du dossier essais
Audit qualité production (module D ATEX / QAN IECEx)8 à 16 semaines (audit sur site + plan d'actions)
Total réaliste, premier matériel Ex d'une gamme9 à 15 mois

Voir calendrier de certification pour le détail des phases applicables à d'autres types de produits.

PiègeConséquence
Confondre 2014/34/UE (équipement) et 1999/92/CE (employeur)Cadrage produit faux dès le départ
Choisir un mode de protection inadapté à la zone viséeCatégorie obtenue insuffisante, retrait commercial sur un segment
Sous-estimer la classe de température exigée par le marché cibleRefus en intégration sur des sites où les gaz présents ont une auto-inflammation basse
Modifier un sous-ensemble certifié sans repasser l'examen de typeMarquage Ex invalidé, exposition à un rappel
Ne pas obtenir la QAN avant la production en série IECExPas de CoC émissible, blocage de la mise sur le marché international
Mélanger les versions de la série EN 60079 sans réviser le dossierPrésomption de conformité non valide, dossier vulnérable en surveillance
Ignorer les normes spécifiques aux marchés tiers (ex. INMETRO Brésil, EAC russe)Refus d'importation hors UE même avec ATEX + IECEx

Sources & références

  1. Directive 2014/34/UE (ATEX, équipement) , EUR-Lex eur-lex.europa.eu/eli/dir/2014/34/oj
  2. Page Commission européenne, équipements pour atmosphères explosives (ATEX) , Commission européenne single-market-economy.ec.europa.eu/sectors/mechanical-engineering/equipment-explosive-atmospheres-atex_en
  3. Schéma international IECEx , IEC www.iecex.com/
  4. IECEx, documents opérationnels (Operational Documents) , IEC www.iecex.com/documents/
  5. CENELEC, normes harmonisées série EN 60079 , CENELEC www.cenelec.eu/
  6. Décision 768/2008/CE, modules d'évaluation de la conformité , EUR-Lex eur-lex.europa.eu/legal-content/FR/TXT/?uri=CELEX:32008D0768