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Utilisation de grues et de palans dans des zones dangereuses

Un guide pour le levage résistant aux étincelles et à l’antidéflagrant

Mining, Petroleum and Gas | Systèmes de grue | Hoisting & Lifting | Safety and Training | How To's | Par | 25 mai 2020


Le besoin d’équipement de levage de résistance aux étincelles

Dans une variété d’industries, allant du pétrole et du gaz en amont et du raffinage à l’agriculture et au travail du bois, les atmosphères potentiellement inflammables peuvent présenter un ensemble unique de défis pour l’équipement de manutention. Ces environnements peuvent constituer une menace sérieuse pour les matériaux, l’équipement et, surtout, le personnel.

Aux États-Unis, la NFPA 70, qui fait partie du National Electric Code (NEC), traite de la conception et de l’installation de conducteurs et d’équipements électriques dans les zones dangereuses, mais ne fournit pas spécifiquement de lignes directrices pour l’équipement mécanique utilisé dans ces mêmes endroits dangereux.

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L’importance de la résistance aux étincelles

Le CEN décompose les zones dangereuses en différents types d’atmosphères explosives , dont deux sont celles qui impliquent des gaz inflammables et celles impliquant des poussières. Ces classes de danger sont clarifiées par groupe et division.

Catégorie atmosphère dangereuse (groupe de gaz ou de poussières)

Atmosphère explosive Matériel de danger typique Amérique du Nord Nec Hazard Catagory 500-503 / cec 18 GroupeMENT NEC 505 / CEC 18 Groupement de gaz
Gaz et vapeurs

Acétylène
Hydrogène
Éthylène
Propane

Classe I

Groupe A
Groupe B
Groupe C
Groupe D

CCI
ICC ou IBB+H2
IIB
L'

Poussières Poussière de métal
Poussière de charbon
Poussière de grain
Catégorie II Groupe E
Groupe F
Groupe G


Fibres et vols Bois
Papier
Coton
Classe III

Il est généralement admis que le frottement entre certains matériaux peut provoquer des étincelles suffisantes pour enflammer des gaz ou de la poussière inflammables. Un allume cigare ou un ancien mousquet à silex en sont des exemples familiers. De toute évidence, le type et la concentration/dilution des gaz dans une zone est un élément qui affecte l’inflammation potentielle à partir d’une source générée mécaniquement, mais d’autres facteurs clés pourraient inclure:

  • Le type de matériaux en contact
  • La vitesse/pression avec laquelle les matériaux entrent en contact
  • Corrosion sur une ou plusieurs des surfaces de contact
  • Lubrification


Le contact entre les surfaces en acier peut également créer des étincelles. L’acier est couramment utilisé dans la plupart des palans et des grues pour les composants porteurs tels que les crochets, les blocs inférieurs, la chaîne de charge et les roues de chariot. Cela rend la plupart des équipements de levage inadaptés à certains environnements dangereux.

Pour faire face à ce risque potentiel, choisissez des produits de manutention construits avec des matériaux tels que le cuivre, le bronze et l’acier inoxydable austénitique, qui sont généralement considérés comme non étincelants, pour les revêtements ou comme substitutions de matériaux pour une résistance accrue aux étincelles. Non seulement ces matériaux sont résistants aux étincelles, mais ils protègent contre la corrosion. Étant donné que la corrosion de surface peut augmenter le frottement entre les composants d’accouplement, la prévention de la corrosion est essentielle lors du levage dans des environnements dangereux.

 

Certains produits de levage et de levage avec des composants et des finitions résistants aux étincelles, notamment :
  • Crochets en bronze massif, blocs de fond et roues de chariot
  • Composants plaqués bronze
  • Charge en acier inoxydable et chaîne à main
  • Finitions époxy multi-couches
  • Finition résistante à la corrosion zinc-aluminium

 

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Le besoin de résistance à la corrosion

Il est essentiel que l’équipement de levage utilisé dans des endroits dangereux classifiés soit conforme au NEC, à la CEI ou à d’autres normes applicables. Des précautions doivent également être prises pour assurer la résistance mécanique aux étincelles pour les composants critiques, tels que les blocs de charge, les crochets, les roues de chariot, le frein de charge et les supports de levage comme la chaîne et le câble métallique, à ces endroits. En plus de la résistance aux étincelles, la protection contre la corrosion de l’équipement de levage est tout aussi importante dans ces environnements pour assurer la sécurité du personnel, de l’équipement et de l’installation elle-même.

De nombreuses zones dangereuses classées existent à l’extérieur, exposant l’équipement de levage à des conditions météorologiques directes et souvent difficiles. Cela comprend des applications telles que les plates-formes pétrolières offshore, les usines de traitement du gaz naturel et les raffineries - pour n’en nommer que quelques-unes. Plus précisément dans les installations extracôtières, l’équipement peut être exposé aux zones d’éclaboussures, à la pulvérisation de sel et à la condensation d’air chargé de sel. En plus des conditions météorologiques difficiles et corrosives, le soufre, les acides minéraux et d’autres agents corrosifs sont souvent présents dans le pétrole brut et le gaz naturel qui sont produits, traités et transportés dans ces installations, travaillant à corroder davantage l’équipement de levage utilisé dans ces environnements.

Le coût total de la corrosion peut être énorme, s’ajoutant à des milliards de dollars chaque année dans l’industrie pétrolière et gazière seulement. Pour ces entreprises, le coût de la réparation et du remplacement de l’équipement de levage corrodé, associé à une maintenance imprévue, à des temps d’arrêt et à une production perdue, peut avoir un impact majeur sur leur rentabilité. En outre, les blocs de charge corrodés, les crochets, les chaînes et les câbles peuvent entraîner une défaillance catastrophique de l’équipement. Non seulement cela peut causer des dommages coûteux à l’équipement et à l’installation, mais surtout, cela peut blesser ou même tuer des opérateurs et d’autres personnes dans l’installation.

 

Alors, comment protégez-vous l’équipement de levage de la corrosion?

L’utilisation de matériaux résistants à la corrosion pour les blocs de charge, les crochets, les chaînes, les câbles et d’autres composants est essentielle. Et, puisque la corrosion de surface peut augmenter le frottement entre les composants d’accouplement, la prévention de la corrosion peut également être importante pour maintenir la résistance mécanique aux étincelles lors de l’utilisation de ces produits dans des environnements dangereux classifiés.

Recherchez toujours des solutions de levage avec des matériaux et des revêtements résistants aux étincelles et à la corrosion. Rencontrez un ingénieur d’application de levage pour déterminer quelle solution conviendrait le mieux à votre application et pour voir si une solution personnalisée est nécessaire. 

Les CaractéristiqueS Résistantes À La Corrosion Comprennent:
  • Crochets en bronze massif, blocs de fond et roues de chariot
  • Boîtiers en aluminium légers
  • Charge en acier inoxydable et chaîne à main
  • Finitions époxy multi-couches
  • Finition résistante à la corrosion zinc-aluminium

 

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En plus des matériaux et des finitions résistants à la corrosion, assurez-vous d’une lubrification de levage appropriée pour éviter les étincelles. Ces mesures, combinées à un solide programme d’inspection et d’entretien préventif qui comprend des inspections avant le levage, jouent un rôle essentiel pour assurer la fiabilité et le fonctionnement sécuritaire de l’équipement de levage dans ces environnements difficiles.

 

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Défis liés aux contraintes d’espace

Les zones dangereuses classées existent fréquemment dans des espaces confinés, en particulier dans les industries minières, pétrolières et gazières. Dans l’exploitation minière, les tunnels ont souvent un faible dégagement aérien dans les zones où du charbon ou d’autres poussières inflammables peuvent être présents. Dans l’industrie pétrolière et gazière, les concepteurs d’installations extracôtières cherchent généralement à minimiser la taille globale de la structure, ce qui peut entraîner une faible marge de manœuvre entre les niveaux de pont et des dégagements serrés pour les monorails et les pistes de grue.

Dans toutes ces situations, il y a un besoin d’équipement de levage aérien de conception compacte, y compris un dégagement de tête bas et un dégagement latéral court, ainsi qu’une « approche d’extrémité » courte pour maximiser la zone de couverture du pont desservie par le palan ou la grue monorail.

Ce besoin de palans compacts, de chariots et de grues est souvent compliqué par la possibilité que des gaz ou de la poussière inflammables soient présents dans les zones où l’équipement est utilisé. Des caractéristiques antidéflagrantes et résistantes aux étincelles peuvent être nécessaires, chacune posant ses propres défis compte tenu des contraintes d’espace. Voir le palan à chaîne à main Yale ATEX 360.

Les moteurs électriques antidéflagrants et les boîtiers de commande sont généralement plus grands et plus lourds que ceux des zones non dangereuses. Les blocs de charge et les crochets en bronze résistants aux étincelles ont tendance à être plus gros que les crochets et les blocs en acier au carbone ou en acier allié avec la même charge de travail sûre. L’utilisation d’une chaîne de charge en acier inoxydable résistant aux étincelles ou d’un câble métallique nécessite souvent que la capacité de l’équipement soit déclassée en raison de la résistance à la traction plus faible de l’acier inoxydable par rapport à l’acier allié. Cette détaxation peut parfois entraîner des palans et des grues plus grands, plus lourds et plus coûteux. Consultez toujours un spécialiste des applications et assurez-vous que les opérateurs sont bien formés aux applications de levage dangereuses.

Solutions de levage pour les environnements dangereux avec des limitations d’espace

Il y a de nombreux facteurs à prendre en compte lors de la spécification ou de l’achat d’équipement de levage pour des endroits dangereux avec des espaces limités. Lorsque les contraintes dimensionnelles environnementales entrent en concurrence avec la nécessité de se conformer aux exigences relatives aux zones dangereuses, la sécurité du personnel, de l’équipement et des installations elles-mêmes doit toujours avoir la priorité dans votre prise de décision.

Heureusement, il existe une variété d’options d’équipement disponibles, avec des matériaux résistants aux étincelles et à la corrosion et des composants antidéflagrants, qui peuvent être utilisés dans des zones confinées. Les palans à faible hauteur libre sont offerts dans les variétés de câbles métalliques et de chaînes, y compris les modèles manuels, électriques et pneumatiques.

Les palans à câble métallique peuvent généralement fournir des capacités plus élevées et des vitesses de levage plus rapides, tandis que les palans à chaîne peuvent offrir des enveloppes dimensionnelles globales plus petites pour optimiser l’approche et le dégagement des extrémités. Les composants en bronze massif et en acier inoxydable peuvent fournir une protection durable contre les étincelles et la corrosion, mais, dans certaines applications, le placage de cuivre ou de nickel peut être substitué pour fournir des dimensions de marge inférieures et réduire la nécessité de dé-évaluer les charges de travail sûres.

Columbus McKinnon fournit des solutions pour les applications les plus difficiles dans des environnements dangereux. Le palan à chaîne à main Yale ATEX 360 permet de fonctionner sous n’importe quel angle, y compris au-dessus de la charge. Chester Hoist est surtout connu pour ses palans de hauteur libre ultra-bas et sa conception personnalisée. Les conceptions à profil bas et à la pointe de l’industrie et la durabilité robuste des palans Chester les rendent idéaux pour les environnements marins difficiles et les espaces confinés entre les ponts des navires et les installations pétrolières offshore. STAHL CraneSystems est connu dans le monde entier pour son portefeuille complet de technologies de levage, d’entraînement et de contrôle antidéflagrantes.

Columbus McKinnon offre une vaste gamme de services supplémentaires allant du conseil et de l’ingénierie à la gestion spécifique au pays des procédures d’approbation et de certification, pour les applications antidéflagrantes et les environnements dangereux.

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Quel que soit votre secteur d’activité ou l’endroit où vous faites des affaires, Columbus McKinnon possède l’expertise en matière de palans, de grues et d’application pour assurer la sécurité de vos employés, de vos matériaux et de votre équipement dans des environnements dangereux et corrosifs classifiés.