Pesage dans l’industrie chimique et en zones à risque d’explosion (ATEX)

Ce qui est pesé dans la production chimique

Les usines chimiques pèsent les matières premières à la réception, les composants lors du dosage des recettes, ainsi que les fûts, bidons et conteneurs lors du remplissage et des contrôles finaux. Beaucoup de ces étapes se déroulent là où l’on manipule des gaz, vapeurs ou poussières inflammables : l’équipement de pesage doit donc aussi convenir à la zone à risque d’explosion où il est installé.

WPL Industries, fondée en 1994, développe de l’électronique de pesage pour différentes zones Ex et des logiciels qui fonctionnent sur des terminaux Ex. Un système WPL type de pesage de contrôle et de remplissage associe un écran tactile sur base PC, avec graphiques et rapports de traçabilité, à une électronique de pesage dédiée à microcontrôleur qui assure la mesure elle-même.

Étape	Charge typique	À quoi sert le poids
Réception des matières premières	Sacs, fûts, conteneurs	Stock, contrôle des fournisseurs
Dosage des recettes	Composants de quelques grammes à plusieurs centaines de kilogrammes	Composition correcte, enregistrements de lots
Remplissage	Bidons, fûts, conteneurs	Quantité annoncée, coût du produit
Pesage de contrôle	Emballages finis	Rejet des emballages trop légers ou trop lourds, rapports

Pesage ATEX : les zones à risque d’explosion en termes simples

Une zone à risque d’explosion décrit à quelle fréquence et pendant combien de temps une atmosphère explosive peut être présente à un endroit, et elle détermine quels équipements peuvent y être utilisés. La directive 1999/92/CE définit six zones : trois pour les gaz, vapeurs et brouillards, et trois pour les poussières combustibles.

Zone (gaz / poussières)	Présence d’une atmosphère explosive	Catégories d’appareils autorisées
Zone 0 / zone 20	En permanence, pendant de longues périodes ou fréquemment	Catégorie 1
Zone 1 / zone 21	Susceptible de se former occasionnellement en fonctionnement normal	Catégorie 1 ou 2
Zone 2 / zone 22	Peu susceptible de se former en fonctionnement normal, et alors seulement de courte durée	Catégorie 1, 2 ou 3

En pratique, la zone 0 se trouve à l’intérieur des cuves et réservoirs, la zone 1 autour des points de remplissage et des ouvertures utilisées régulièrement, et la zone 2 dans l’espace plus large qui les entoure. Les zones poussières suivent la même logique pour des emplacements comme les trémies de poudre et les postes de vidange de sacs.

Règles pour les équipements et les lieux de travail en zone Ex

Deux directives européennes fonctionnent ensemble : l’une vise les équipements, l’autre le lieu de travail où ils sont utilisés.

• Directive 2014/34/UE (la directive ATEX « équipements ») : elle s’applique aux appareils et systèmes de protection destinés à être utilisés en atmosphères explosibles. Le fabricant évalue la conformité pour un groupe et une catégorie d’appareils et marque le produit en conséquence.
• Directive 1999/92/CE : elle fixe les obligations de l’employeur, à savoir évaluer les risques d’explosion, classer les emplacements en zones et consigner le tout dans un document relatif à la protection contre les explosions.

Trois conséquences comptent lors de l’achat d’une balance :

1. C’est l’exploitant qui classe les zones. Un fournisseur de balances ne peut pas décider de la zone ; elle découle de votre propre évaluation des risques.
2. C’est l’installation complète qui compte. Le capteur de pesage, la boîte de jonction, les câbles, l’indicateur, le terminal PC, l’imprimante et toute interface vers le système de commande doivent chacun convenir à la zone où ils sont installés.
3. Un seul composant certifié ne suffit pas. Un capteur ATEX rend le capteur adapté à une zone ; il ne rend pas à lui seul toute la balance adaptée.

Équipements de pesage WPL pour la chimie et les applications Ex

WPL combine des plateformes et logiciels standard avec une électronique choisie selon la zone, et indique pour chaque projet quels composants et certificats sont disponibles.

• Balance plateforme inox SSP : une plateforme de table de 1,5 à 60 kg, avec capteur ATEX disponible sur demande. L’indicateur, le câblage et les autres éléments de la configuration sont choisis séparément selon la zone.
• Indicateur de pesage R10 : un boîtier en acier inoxydable AISI 316, le pesage de contrôle avec tolérances plus et moins, une application de remplissage, quatre sorties relais, 13 canaux d’E/S numériques et des options de bus de terrain comme Profinet et Modbus TCP. Demandez à WPL s’il peut être utilisé à votre emplacement, ou quelle électronique alternative s’applique à la zone.
• WeightControl Formula : pesage de recettes pas à pas avec totaux et pourcentages, mise à l’échelle des lots, enregistrements de lots en PDF et CSV, et rôles utilisateurs. Il peut être adapté pour un ERP, un MES ou un LIMS.
• WeightControl SQC : contrôle statistique des quantités remplies pour les produits vendus en préemballages selon la directive 76/211/CEE, avec zones de tolérance, tendances et rapports.

Les deux modules logiciels nécessitent WeightControl Base ; tous les modules figurent dans logiciels de pesage. Pour les lignes de dosage et de remplissage, voir systèmes de remplissage gravimétrique et de dosage. Chaque balance WPL peut être livrée en option avec un certificat d’étalonnage EURAMET cg-18 ; l’étalonnage EURAMET cg-18 explique ce qu’il couvre.

Configuration WPL recommandée pour les usines chimiques

Une configuration pratique place la mesure près du produit et l’écran opérateur là où il est facile et sûr à utiliser.

Poste	Tâche	Équipement suggéré
Laboratoire ou salle de pesée en zone sûre	Petits composants, échantillons	SSP avec indicateur R10 et WeightControl Formula
Point de dosage en zone Ex	Composants par lot	SSP avec capteur ATEX ; indicateur ou terminal choisi avec WPL selon la zone
Poste de remplissage	Bidons et fûts à poids cible	Électronique de remplissage et logiciel à écran tactile avec rapports de traçabilité, définis par projet
Contrôle qualité	Contrôles par échantillonnage des emballages remplis	WeightControl Base avec SQC

Ce qu’il faut préparer avant de demander un devis

Une description claire des zones et du procédé permet à WPL de proposer des composants adaptés à votre site.

1. Le classement en zones de chaque emplacement où une partie du système sera installée, et s’il s’agit de gaz ou de poussières, d’après votre document relatif à la protection contre les explosions.
2. Si l’indicateur, le PC ou l’imprimante peuvent être placés hors de la zone à risque.
3. La charge la plus lourde, la plus petite quantité à peser et la taille du plateau ; portée et lisibilité vous y aide.
4. Les produits chimiques et agents de nettoyage auxquels la balance est exposée ; voir nuances d’acier inoxydable.
5. Les données à enregistrer et leur destination, comme un rapport de lot, un ERP ou un PLC ; voir enregistrement des données de pesage et intégration d’une balance par API.

Pour les projets qui dépassent les produits standard, voir solutions de pesage sur mesure ou demandez un devis.

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