Les échappements rapides de sécurité

Aujourd’hui, en tant que concepteurs de machines, l’enjeu est de répondre entre autres à la directive Machine 2006CE/42 et donc aux normes qui la composent.
La norme ISO 13849 impose au concepteur une analyse de risques, avec le respect de la catégorie de sécurité (CAT, SIL) et de l’indice de performance (PL). La sécurité électrique est en général en adéquation avec cette analyse de risques, mais les autres énergies pneumatiques et hydrauliques sont trop souvent négligées.
Un sectionneur cadenassable ne fait pas tout et est bien souvent insuffisant !
Ce qui posera un problème de responsabilité en cas d’accident...

A noter que la chaîne de calcul des risques ne prend en compte que le produit avec le PL le plus faible, c’est-à-dire que vous aurez beau avoir des produits de sécurité électrique de haute performance (automate de sécurité, relais, barrière immatérielle...) si vous n’avez pas le même niveau en pneumatique vous perdez toute la performance du niveau électrique.
C’est un peu comme si vous chaussiez des pneus lisses sur une voiture de sport !

Les échappements de sécurité sont une bonne solution afin de sécuriser les énergies pneumatiques, mais ne sont pas les seuls. Le choix du concepteur se fera en fonction de la cinématique de sa machine.
"Si je coupe, qu’est ce qui se passe au niveau cinématique ?"

L’échappement rapide se fait généralement au niveau du FRL d’entrée machine (ensemble Filtre Régulateur), cependant de nombreux FRL ne sont pas conformes aux normes de sécurité (en termes de contrôle et redondance...) ou ne respectent pas l’analyse de risques. Nous ne pouvons pas mettre une simple coupure avec une mise en pression progressive.
L’analyse de risques va souvent imposer l'utilisation de produits de sécurité certifiés conformes aux catégories et indices de performance.

Ces produits de sécurité permettent d’influer sur des caractéristiques importantes dans les conceptions machines, notamment B10d (nombre de cycles garantis avant défaillance) et le temps d’échappement (temps d’arrêt mécanique), qui influent grandement sur le calcul des distances des barrières de sécurité.
A l’heure où la sécurité, le respect des normes, la recherche de fiabilité et de compacité machine sont des objectifs pour tous les acheteurs de machines (et donc nécessairement les fabricants), l’intégration de solutions de sécurité pneumatique devient indispensable...

Les électrovannes de sécurité 3/2 NF permettent d'évacuer l’air lorsqu'un défaut est détecté, même si aucune alimentation électrique n'est disponible.
Elles empêchent également le redémarrage tant qu'un défaut est détecté.
L'électrovanne schématisée ci-dessous est une électrovanne de sécurité à deux canaux avec surveillance croisée :

• En position de base (repos), l'air comprimé représenté en rouge n'atteint pas l'équipement en aval
• En position de travail, l'équipement est alimenté
• L'électrovanne se met en position de sécurité en cas de défaillance d'un des canaux, par exemple en cas de déséquilibre de la commande, de dysfonctionnement d'un solénoïde ou si l'électrovanne est endommagée ou contaminée.
  Dans ce cas, plutôt que de maintenir le processus en cours sans redondance, l'électrovanne l'arrête automatiquement sans qu'il soit nécessaire d'envoyer un signal à l'automate.

Il s’agit d’une électrovanne auto-contrôlée à surveillance dynamique et mémorisation. Aujourd’hui on privilégie une communication avec les automates de sécurité via des capteurs de pression montés sur chacun des clapets.
Ces électrovannes ont exactement la même conception et sont conçues pour la surveillance externe.

De nombreux outils existent pour permettre aux concepteurs de faire leur analyse de risques et de les accompagner dans le choix de leurs solutions de sécurité, comme par exemple les utilitaires proposés par ROSS, fabricant de solutions de sécurité pneumatiques et hydrauliques : Choix de solution de sécurité pneumatique et bibliothèque Sistema.

Article rédigé par Jules LE BERRE, Spécialiste en sécurité machine