Les détergents en poudre contiennent fréquemment des constituants combustibles et en partie thermolabiles tels que tensioactifs, zéolithes, percarbonates ou granulés enzymatiques. Associés à des poussières fines et à l'oxygène de l'air, des mélanges poussière-air explosibles peuvent se former pendant le procédé de mélange. Les mélangeurs dont l'espace intérieur est classé en zone 20 et l'environnement en zone 21 doivent donc satisfaire, sur le plan constructif, électrique et du génie des procédés, aux exigences de la directive ATEX 2014/34/UE ainsi que des normes pertinentes (entre autres l'EN 1127-1 et l'EN 80079-37).

Zonage et catégorisation des appareils

• Espace intérieur du mélangeur : dans la production industrielle de détergents, la chambre de mélange est typiquement classée en zone 20 (catégorie d'appareils 1D, EPL Da), en raison du nuage de poussière fréquemment ou durablement présent pendant le fonctionnement.
• Environnement du mélangeur : les points de remplissage et de vidange, les brides de maintenance et les zones immédiatement adjacentes sont en revanche le plus souvent classés en zone 21 (catégorie d'appareils 2D, EPL Db), parce qu'une atmosphère poussiéreuse explosible peut y apparaître occasionnellement en fonctionnement normal.
• Marquage du mélangeur : typiquement groupe II, domaine poussières Ex, par exemple II 1D/2D Ex h/Ex tb IIIC T… Da/Db. L'indication de température (T …) est déduite de la plus basse température d'inflammation ou d'incandescence pertinente du produit.

Exigences relatives aux températures de surface maximales

Pour éviter les sources d'inflammation par surfaces chaudes, les principes suivants s'appliquent selon l'EN 1127-1 :

• Avec les nuages de poussière, la température de surface maximale ne doit pas dépasser les deux tiers de la température minimale d'inflammation (TMI) du nuage de poussière en °C.
• Avec les couches de poussière, un écart de sécurité d'au moins 75 K par rapport à la température d'incandescence (TI) de la couche de poussière (essai sur une épaisseur de couche de 5 mm) doit être respecté.

Comme les détergents contiennent fréquemment des constituants thermolabiles tels que les percarbonates et des poussières fines sensibles à l'inflammation, les points suivants sont particulièrement critiques :

• la surveillance de la température aux paliers et aux garnitures d'arbre (chaleur de frottement),
• le contrôle des températures du carter et de l'enveloppe,
• le respect de classes de température appropriées (par exemple T125 °C), déduites des données du produit (TMI/TI), ainsi que
• l'évitement des décharges électrostatiques.

Les poussières de détergents peuvent se charger fortement sur les surfaces plastiques et sur des pièces métalliques mal mises à la terre. Pour éviter les sources d'inflammation électrostatiques :

• une mise à la terre et une liaison équipotentielle continues de toutes les parties conductrices de l'installation, y compris les éléments internes, les clapets et les regards,
• l'emploi de matériaux dissipatifs ou conducteurs pour les plastiques, les joints et les flexibles en contact avec le produit,
• l'évitement de pièces conductrices isolées, par exemple des vis, des tôles ou des boîtiers de capteurs non reliés,
• la limitation des vitesses de chute et des hauteurs de chute libre lors du remplissage, afin de réduire la charge par pulvérisation,
• le renoncement à de grands revêtements plastiques non dissipatifs dans la chambre de mélange,
• la vérification régulière des résistances de dissipation dans le cadre des contrôles périodiques.

Exigences constructives et mécaniques

Le mélangeur lui-même doit être construit de sorte que les sources d'inflammation produites mécaniquement soient exclues ou efficacement limitées.

• Des jeux définis et surveillés entre l'outil de mélange et la paroi, afin qu'aucun contact ni frottement ne se produise.
• Des couples de matériaux sans risque d'étincelles ; les métaux légers à forte teneur en aluminium, en magnésium ou en titane sont à éviter dans le domaine poussières.
• Des roulements et des garnitures d'arbre hors de l'espace produit, ou avec surveillance de la température et intervalle de maintenance défini.
• Une surveillance de la vitesse de rotation et du couple pour détecter les blocages, car un outil bloqué s'échauffe rapidement.
• Une exécution étanche aux poussières du carter, des portes et des passages, afin d'éviter les dépôts de poussière et donc les explosions secondaires.
• Au besoin, une construction résistante au choc de pression d'explosion ou une décharge de pression, chaque fois avec découplage technique d'explosion vis-à-vis des appareils amont et aval.

Mesures de génie des procédés

En complément de la construction et de l'électricité, des mesures côté procédé abaissent la probabilité d'une source d'inflammation efficace.

• Une conduite du produit fermée du chargement jusqu'à la décharge, complétée par des points de transfert aspirés.
• Un inertage, pour autant que la concentration d'oxygène puisse être maintenue durablement et de façon mesurée sous la concentration limite en oxygène.
• La limitation de l'intensité de mélange et de la vitesse périphérique au niveau nécessaire du point de vue du procédé.
• Le contrôle des corps étrangers par un séparateur magnétique ou des tamis en amont du mélangeur, car des corps étrangers métalliques peuvent produire des étincelles de choc.
• Des intervalles de nettoyage qui maintiennent de façon fiable les couches de poussière sur les surfaces et dans l'environnement sous les épaisseurs de couche critiques.

Documentation et administration de la preuve

Pour la zone 20/21, les preuves font partie de la conformité autant que la technique elle-même. Sont nécessaires une évaluation du risque d'inflammation selon l'EN 80079-36/-37, la notice d'instructions avec les conditions d'exploitation conformes à la destination, le marquage selon la 2014/34/UE ainsi que l'indication des caractéristiques de poussière retenues. Si l'exploitant modifie le produit, la recette ou le mode d'exploitation, il convient d'examiner si les températures minimales d'inflammation et d'incandescence initialement retenues restent valables.