Chapitre 1 : Dangers du déport de bande dans la manutention de vrac et en atmosphère explosive
Dans les secteurs de l'industrie lourde tels que l'exploitation souterraine du charbon, les lavoirs à charbon de surface, les systèmes de manutention du charbon des centrales thermiques, le stockage de matières premières chimiques et les terminaux portuaires de vrac, le convoyeur à bande constitue l'artère principale d'un transport continu et efficace de matériaux en vrac. Toutefois, en raison de longues distances de transport et de fortes charges, ainsi que du chargement décentré, de l'encrassement des tambours, de la rotation difficile des rouleaux ou de jonctions mal alignées, la bande dérive très facilement latéralement en fonctionnement : c'est le phénomène de « déport de bande » (belt deviation).
Dans un environnement industriel ordinaire, un déport important provoque un frottement violent du bord de la bande contre le châssis, déchire la bande et entraîne un déversement de matière. Mais dans des zones dangereuses telles que les mines de charbon souterraines ou les installations chimiques où se trouvent des gaz explosifs (méthane, poussières, etc.), la chaleur de frottement intense, voire les étincelles générées par le déport, peuvent facilement enflammer le mélange explosif et provoquer des accidents extrêmement graves avec de nombreuses victimes.
Pour éliminer radicalement ce danger, les normes nationales de sécurité imposent l'installation, sur les convoyeurs à bande des zones antidéflagrantes, de détecteurs de déport de bande à deux étages antidéflagrants (Explosion-proof Two-stage Belt Deviation Switch) de haute fiabilité. Cet appareil émet une « alerte » dès le début du déport et un « arrêt d'urgence » en cas de déport grave, formant ainsi une solide ligne de vie protégeant les lignes de convoyage en atmosphère explosive.
Chapitre 2 : Principe de fonctionnement et mécanisme de déclenchement à deux étages du détecteur de déport antidéflagrant
2.1 Structure antidéflagrante spécifique et principe d'actionnement mécanique
Le détecteur de déport de bande à deux étages antidéflagrant utilise un boîtier antidéflagrant spécial à haute résistance, étanche et résistant à la corrosion, intégrant une transmission mécanique de précision et des contacts de micro-interrupteurs. Son fonctionnement repose sur le principe de la déviation d'un galet vertical sous pression :
- Fonctionnement normal : lorsque la bande défile de façon stable et centrée, le bord de la bande ne touche pas le galet vertical du détecteur, qui reste en position de repos.
- Déport léger (alarme de premier étage) : lorsque la bande se décale d'une certaine amplitude, son bord presse le galet vertical, qui tourne et s'incline vers l'extérieur jusqu'au premier angle préréglé (généralement environ 10° ou 12°). Le contact de premier étage se déclenche et émet un signal d'alarme sonore et visuel, alertant l'opérateur de service ou déclenchant un dispositif de correction automatique par asservissement.
- Déport important (arrêt de deuxième étage) : si le déport n'est pas corrigé et s'aggrave, le galet continue de s'incliner jusqu'au second angle préréglé (généralement environ 30° ou 35°). Le contact de deuxième étage agit instantanément et transmet directement un signal d'arrêt asservi coupant l'alimentation du moteur principal du convoyeur, afin d'éviter le déchirement de la bande et les incendies par frottement.
2.2 Avantages antidéflagrants et d'étanchéité
- Boîtier antidéflagrant / à sécurité augmentée : excellente performance antidéflagrante, isolant totalement les éventuelles étincelles internes de l'atmosphère explosive extérieure.
- Haut indice de protection : la surface du boîtier reçoit un revêtement par poudrage avancé et un traitement anticorrosion ; associée à des joints d'étanchéité de qualité, elle offre une remarquable résistance à l'eau, aux poussières et à la corrosion.
Chapitre 3 : Paramètres techniques essentiels et avantages de performance
Afin d'aider les ingénieurs électriciens et les équipes d'achat à choisir précisément le matériel lors de la conception de zones antidéflagrantes, le tableau ci-dessous récapitule les paramètres techniques essentiels du détecteur de déport de bande à deux étages antidéflagrant :
| Paramètre technique | Spécification et description des performances |
|---|---|
| Type de produit | Détecteur de déport de bande à deux étages antidéflagrant (Explosion-proof Two-stage Deviation Switch) |
| Température ambiante | -20 °C à +50 °C |
| Humidité relative | 0 % – 95 % HR |
| Pression atmosphérique | 80 kPa – 110 kPa |
| Forme et nombre de contacts | Plusieurs contacts SPDT (unipolaires à deux directions) indépendants NO/NF |
| Pouvoir de coupure des contacts | AC 380 V / 3 A, DC 24 V / 3 A |
| Réglage des angles d'action | Angle d'alarme de premier étage (généralement 10°–12°), angle d'arrêt de deuxième étage (généralement 30°–35°) |
| Mode de réarmement | Réarmement automatique (Automatic Reset) |
| Diamètre de câble admis | Câble d'entrée de 6 à 10 mm de diamètre |
3.1 Principaux atouts de performance
- Mécanisme de double protection : il réunit « alerte » et « arrêt » en un seul appareil, évitant les pertes de productivité des interrupteurs mono-étage classiques qui déclenchent un arrêt d'urgence dès le moindre déport, et laissant au système un temps de correction.
- Conformité et sécurité : parfaitement conforme aux normes industrielles de sécurité antidéflagrante, il convient particulièrement aux environnements confinés à haut risque tels que les mines de charbon souterraines.
Chapitre 4 : Règles d'installation sur site et points clés de mise en service
4.1 Règles d'implantation et de quantité
- Choix des emplacements : les détecteurs de déport doivent être installés par paires symétriques en tête, en queue, sur les sections droites intermédiaires, ainsi qu'avant et après les points de chargement à forte charge. Ils sont généralement montés au-dessus des châssis de part et d'autre de la bande, de sorte que l'axe du galet conserve une hauteur et un écartement horizontaux appropriés par rapport au bord de la bande.
- Espacement : sur un convoyeur standard, un ensemble de détecteurs est généralement installé tous les 30 à 50 mètres ; sur les sections de tension et les sections inclinées, la densité doit être augmentée.
4.2 Fixation mécanique et étapes de réglage
- Fixation par soudage ou boulonnage : soudez fermement ou boulonnez à haute résistance le support de montage dédié sur le longeron du convoyeur, afin qu'il ne se déplace pas sous l'effet des vibrations du châssis.
- Alignement du galet : réglez la distance entre le galet vertical et le bord de la bande de sorte qu'il n'y ait aucun contact dans la plage normale de déport, tout en permettant au galet d'être poussé régulièrement lorsque la ligne d'alerte est atteinte.
- Vérification des deux étages : poussez manuellement le galet vers l'extérieur pour déclencher successivement l'alarme de premier étage et l'angle d'arrêt de deuxième étage, et vérifiez la réponse exacte du système API/SNCC en salle de contrôle.
Chapitre 5 : Câblage électrique, consignes de sécurité et maintenance quotidienne
5.1 Câblage électrique et avertissements de sécurité
- Travail sous tension strictement interdit : il est formellement interdit d'ouvrir le boîtier antidéflagrant pour câbler ou intervenir sous tension, afin d'éviter toute étincelle à l'origine d'un accident.
- Entrée de câble et étanchéité : utilisez impérativement un câble blindé ou un câble à gaine caoutchoutée spéciale conforme aux exigences antidéflagrantes ; le diamètre extérieur doit correspondre parfaitement au joint d'étanchéité (diamètre admis 6 à 10 mm) et l'écrou de serrage doit être totalement vissé pour garantir l'étanchéité du plan de joint antidéflagrant.
- Contrôle du câblage : selon le repérage des bornes internes, raccordez séparément le contact d'alarme de premier étage et le contact d'arrêt de deuxième étage aux circuits de commande correspondants.
5.2 Inspection quotidienne et maintenance
- Nettoyage régulier des poussières : éliminez périodiquement le charbon et les poussières accumulés sur le boîtier antidéflagrant et autour du galet vertical, afin d'éviter le blocage de l'arbre mécanique par des corps étrangers.
- Contrôle de la liberté de rotation : vérifiez que le roulement du galet tourne librement et qu'il n'y a ni point dur, ni manque de graisse, ni usure sévère.
- Contrôle des surfaces antidéflagrantes et des joints : vérifiez régulièrement l'absence de rayures et de corrosion sur les plans de joint antidéflagrants ainsi que le vieillissement des joints d'étanchéité, afin de garantir une performance antidéflagrante durable.