Ponts antidéflagrants pour environnements nucléaires
Conception spécifique des ponts antidéflagrants et nucléaires : Les ponts antidéflagrants sont conçus selon la norme GB/T 3836-2021. Un pont roulant antidéflagrant Ex d e IIB T4 coûte 50 à 300 % plus cher qu'un pont standard et nécessite un moteur antidéflagrant, une armoire antidéflagrante et des matériaux de roue sans étincelles. Les ponts roulants de qualité nucléaire doivent répondre aux exigences de résistance sismique (0,3 g), de protection contre les radiations et de niveau de sécurité 1E, avec une durée de vie de conception de 30 ans, conformément aux spécifications RCC-M et ASME.
Un pont antidéflagrant (Explosion-proof Crane) est un équipement de levage spécialement conçu pour les atmosphères explosives contenant des gaz ou des poussières inflammables. Son principe de conception fondamental est de ne pas enflammer l'atmosphère explosive environnante, même en cas d'arc électrique, d'étincelle, de température élevée ou d'autres sources d'inflammation potentielles pendant le fonctionnement normal. Les ponts roulants de qualité nucléaire ajoutent à cela des exigences de résistance sismique et de protection contre les radiations. Cet article, basé sur la norme GB/T 3836-2021 et les normes de sûreté nucléaire, analyse systématiquement le système de classes de protection antidéflagrante, les configurations antidéflagrantes et la conception spéciale des ponts roulants nucléaires.
Classes de protection antidéflagrante et classification des zones dangereuses
La norme GB/T 3836-2021 classe les atmosphères explosives en zones gaz et zones poussiéreuses selon le milieu dangereux. Les zones gaz sont divisées en zone 0 (présence continue), zone 1 (présence probable en fonctionnement normal) et zone 2 (présence improbable en fonctionnement normal) ; les ponts roulants sont adaptés aux zones 1 et 2. Les zones poussiéreuses sont divisées en zones 20, 21 et 22 ; les ponts roulants sont adaptés aux zones 21 et 22.
La signification du marquage antidéflagrant Ex d e IIB T4 Gb est la suivante : d indique le type antidéflagrant (l'enveloppe résiste à une explosion interne sans enflammer l'atmosphère externe), e indique la sécurité augmentée (mesures de sécurité renforcées sans production d'arcs ni d'étincelles), IIB indique le groupe de gaz (classe éthylène, température de surface maximale ≤ 135 °C), et Gb indique le niveau de protection de l'équipement (niveau de protection élevé).
| Marquage antidéflagrantExemple | Type de protection | Gaz applicable | Classe de température | ProtectionNiveau |
|---|---|---|---|---|
| Ex d IIC T6 Gb | Antidéflagrant | Hydrogène/Acétylène(IIC) | ≤85°C(T6) | Élevé |
| Ex e IIB T4 Gb | Sécurité augmentée | Éthylène(IIB) | ≤135°C(T4) | Élevé |
| Ex d e IIB T4 Gb | Antidéflagrant+Sécurité augmentée composite | Éthylène(IIB) | ≤135°C(T4) | Élevé |
| Ex tb IIIC T85°C Db | Antidéflagrant anti-poussière | Poussière conductrice | ≤85°C | Élevé |
| Pont roulant antidéflagrant | Pont roulant standard | |
| Composants électriques | Moteurs, boîtes de jonction, commandes et éclairage certifiés antidéflagrants (Ex d e IIB T4) | Composants électriques industriels standard |
| Composants mécaniques | Rénovation antidéflagrante des freins, limiteurs de fin de course et dispositifs de sécurité | Machinerie et composants standard |
| Conformité | Conforme aux normes IEC 60204-32 et ISO 4301 | Conforme aux normes industrielles générales |
2. Exigences pour un pont roulant antidéflagrant
Les différences essentielles entre un pont roulant antidéflagrant et un modèle standard résident dans la rénovation antidéflagrante des composants électriques et mécaniques. Le tableau ci-dessous compare les configurations clés d’un pont roulant antidéflagrant Ex d e IIB T4 avec celles d’un pont roulant standard :
| Composant | standardpont roulant | Ex d e IIB T4antidéflagrantpont roulant | Différence de prix |
|---|---|---|---|
| Moteur | YZPSériemoteur à fréquence variable | YB3/YBZSériemoteur antidéflagrant | +50~100% |
| Armoire électrique | standardArmoire de protection | antidéflagrantArmoire à surpression/armoire antidéflagrante | +100~200% |
| Bouton de commande | standardBoîte à Boutons | antidéflagrantBoîte à Boutons(Ex d) | +100~200% |
| Fin de Course | standardFin de course | antidéflagrantFin de course(Ex d) | +200~300% |
| Éclairage | standardLEDLampe | Lampe antidéflagrante(Ex d) | +100~200% |
| Câble | standardIgnifuge | Ignifuge+Armé | +30~50% |
| Roue/Rail | standardEn acier | Matériau antétincelle(Alliage de cuivre/Acier Inoxydable) | +50~100% |
Au-delà du remplacement des composants mécaniques, le système électrique d'un pont roulant antidéflagrant doit répondre aux exigences suivantes : tous les équipements électriques doivent être munis d'un Certificat antidéflagrant, les câbles doivent être introduits via des presse-étoupes antidéflagrants, les connexions doivent être verrouillées pour éviter tout desserrage et toute étincelle, la mise à la terre doit être réalisée selon un double système combinant mise à la terre de service et mise à la terre de protection, et la Protection contre les fuites doit être réglée à 30 mA. Côté mécanique, les Freins doivent utiliser des matériaux de friction à base de cuivre ou sans étincelle, le Câble Métallique doit être revêtu d'un alliage zinc-aluminium pour la protection contre la corrosion et les étincelles, et le Crochet doit être en alliage à base de cuivre pour éviter les étincelles de choc.
En ce qui concerne les limites de fonctionnement, la Vitesse de Levage est limitée à ≤ 8 m/min, la vitesse du chariot et du Pont du Pont Roulant à ≤ 20 m/min, le Limiteur de Surcharge doit déclencher une alarme en dessous de 100 % de la charge nominale, et une inspection des performances antidéflagrantes doit être effectuée tous les six mois. Le système de surveillance et de gestion de la sécurité des ponts roulants de Kelude Industries Lourdes prend en charge l'interconnexion avec le verrouillage de sécurité des ponts antidéflagrants (voir Solution de surveillance de sécurité SIL3).
Conception spéciale des ponts roulants nucléaires
Le pont roulant nucléaire (Nuclear-grade Crane) opère dans l'îlot nucléaire ou l'îlot conventionnel d'une centrale nucléaire et doit répondre à trois exigences majeures : la résistance sismique (maintien des fonctions en cas de séisme de sûreté SSE), la protection contre les radiations (environnement de rayons γ et de neutrons) et le niveau de sécurité (classe de sûreté nucléaire 1E).
Les matériaux du pont roulant nucléaire doivent être sans halogène et à faible teneur en cobalt afin de réduire l'activation sous rayonnement. Le Moteur doit être de classe nucléaire 1E (résistant aux séismes et aux radiations). Le système de contrôle utilise une redondance PLC avec double module en veille chaude. Le système de freinage est équipé d'un Frein double, chaque Frein étant capable d'assurer indépendamment le freinage de sécurité. Les Câbles sont de type HFFR (sans halogène, faible fumée, ignifuge). La peinture utilisée est décontaminable, avec une surface lisse facile à nettoyer. Les exigences de conception de base sont les suivantes : maintien des fonctions sous une accélération sismique de 0,3 g, aucune défaillance à point unique n'affectant la sécurité, durée de vie de conception de 30 ans, et validation sismique périodique.
La Surveillance à Distance et l'enregistrement des données d'un pont roulant nucléaire sont soumis à des exigences extrêmement strictes : tous les Paramètres de fonctionnement, les événements de défaillance et les enregistrements de maintenance doivent être conservés pendant au moins 10 ans, sans possibilité de falsification. La plateforme de surveillance à distance numérisée de Kelude Industries Lourdes prend en charge la collecte et le stockage à long terme des données des ponts roulants nucléaires (voir Solution de surveillance à distance numérisée pour ponts roulants).
Verrouillage de sécurité des ponts antidéflagrants et nucléaires
Le verrouillage de sécurité des ponts roulants antidéflagrants et nucléaires est nettement plus strict que celui des ponts roulants standard. Un pont antidéflagrant doit être équipé : d'un Capteur de Température surveillant la température de surface du Moteur et de l'Armoire électrique (coupure automatique de l'alimentation en cas de dépassement de la Classe de température maximale), d'un détecteur de concentration de gaz interconnecté avec le démarrage et l'arrêt du pont (interdiction de démarrage ou arrêt forcé en cas de dépassement de concentration), et d'une surveillance continue de la mise à la terre (alarme et arrêt si la Résistance de mise à la terre dépasse 4 Ω). Un pont roulant nucléaire doit être équipé : d'un verrouillage de sécurité déclenché par séisme (arrêt automatique et freinage si l'accélération sismique dépasse le seuil), d'une surveillance de dose de radiation (alarme en cas de dépassement dans la zone d'opération) et d'une commutation de secours de l'Alimentation Électrique (basculement automatique vers l'Alimentation de secours en cas de défaillance de l'alimentation principale).
Solutions antidéflagrantes et nucléaires de Kelude Industries Lourdes
Kelude Industries Lourdes dispose des licences de fabrication et de la Conception & Fabrication nécessaires pour les ponts roulants antidéflagrants et nucléaires. La gamme antidéflagrante couvre toutes les classes, de Ex d e IIB T4 à Ex d IIC T6. Les produits nucléaires sont certifiés conformes à la licence de fabrication d'équipements pour centrales nucléaires. Les systèmes sont équipés en standard d'un système électrique spécialisé antidéflagrant/nucléaire, d'un Frein double redondant et de solutions de verrouillage de sécurité. Des services de Détection annuelle des performances antidéflagrantes et de revérification de la résistance sismique pour les applications nucléaires sont également proposés. Kelude Industries Lourdes offre une évaluation gratuite de la Classe de Protection Antidéflagrante et une conception de solution personnalisée.
Questions fréquentes
Q : Quelles sont les Classes de Protection Antidéflagrante pour les ponts roulants antidéflagrants ?
A : Selon la norme GB/T 3836, les ponts roulants utilisent couramment les Marquages antidéflagrants Ex db eb ib mb nA IIB/IIC T4/T6 Gb, correspondant à différents types de protection. Le choix de la Classe de Protection Antidéflagrante dépend de la classification de la Zone dangereuse (Zone 1/2/21/22) et du type de gaz ou de poussière explosive.
Q : Quelles sont les exigences de conception spécifiques pour les grues en environnement nucléaire ?
A : Les grues en environnement nucléaire doivent répondre aux exigences suivantes : Étanchéité anti-radiation, sélection de lubrifiants spéciaux résistants aux radiations, système de freinage de sécurité redondant, Conception & Fabrication résistante aux séismes (selon les exigences de sûreté nucléaire), Télécommande, surveillance des radiations et verrouillage de sécurité associé.
Q : Quelles Normes s'appliquent aux ponts roulants antidéflagrants ?
A : La conception antidéflagrante est régie par la série de Normes GB/T 3836, la partie relative aux grues par la norme JB/T 10219 « Pont roulant antidéflagrant », et l'environnement nucléaire se réfère aux codes RCC-M et ASME.
