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Commande de système intelligente et efficace

Dans les stations d'épuration, on a des zones Ex et non-Ex. Le WAGO-I/O-SYSTEM 750 permet un contrôle efficace de l'installation dans les deux domaines.

Divers règlements et conditions cadres font de la construction et de l'exploitation d'une station d'épuration une entreprise tout sauf triviale. En choisissant un système de contrôle intelligent qui sert à la fois les applications standard et spéciales, les planificateurs et les opérateurs peuvent réduire considérablement leurs dépenses.

Avantages du système WAGO-I/O-SYSTEM 750 :

  • Couverture de la zone Ex et non-Ex dans un système
  • Sécurité intrinsèque, indépendant du bus de terrain, flexible et robuste
  • Favorisation de l'utilisation dans un espace limité par une petite taille

Des réactions chimiques possibles à tout moment

Une chose est certaine : il est presque impossible de déterminer dès le départ la composition du chargement dans les stations d'épuration. Les accidents ou les déversements non autorisées peuvent à tout moment conduire à des pollutions, à des compositions inflammables ou à des réactions chimiques entraînant des émissions gazeuses qui sont classées comme atmosphères dangereuses. Si des liquides légèrement ou hautement inflammables, comme l'essence, pénètrent dans les égouts, ils flottent à la surface en raison de leur plus faible densité. En tant que substances dites volatiles, elles s'évaporent rapidement et forment, en fonction de leur concentration, un mélange nocif voire explosif. Comme les vapeurs produites sont souvent plus lourdes que l'air, elles s'accumulent inévitablement au point le plus bas du réseau d'égouts. C'est précisément pour cette raison que le système d'égouts lui-même, ainsi que ses structures, telles que les bassins de stockage fermés pour les eaux usées, les conduits de stockage, les stations de pompage ou dispositifs de siphon sont classés par type de conception comme zone 1 ou zone 2.

Un classement correct des zones

Ce qui s'applique au réseau d'égouts s'applique également aux stations d'épuration des eaux usées : elles sont souvent constituées d'une station de pompage des eaux usées et d'une structure d'entrée qui servent à acheminer les chargements directement dans l'usine de traitement des eaux usées. Si ces structures sont fermées, elles doivent être classées en Zone 1. Ce besoin peut également survenir pour des structures ouvertes, si elles ne sont pas suffisamment ventilées de par leur construction. Même dans leur intérieur, des mélanges facilement explosifs peuvent apparaître ; par exemple, par les émissions gazeuses habituelles du chargement : car les matières fécales, qui constituent une partie essentielle des eaux usées, forment inévitablement des gaz de fermentation. Cependant, comme le gaz de fermentation n'est que légèrement plus léger que l'air, il ne s'accumule pas nécessairement dans les parties supérieures des espaces et des structures, mais se mélange à l'air. La composition exacte du mélange air-gaz qui en résulte ne peut pas être déterminée, car le mouvement constant des eaux usées conduit à de nouvelles turbulences de l'air et donc à une concentration de gaz fluctuante dans le mélange air-gaz.

Une concentration élevée en gaz de fermentation

D'un point de vue fonctionnel, une très forte concentration de gaz de fermentation peut se produire dans la structure de grille de retenue, étant donné que les matières grossières et fines telles que les branches, les textiles mais aussi les articles d'hygiène sont retenus. En conséquence, cette zone est classée en zone 1 dans l'évaluation des risques et les zones adjacentes en zone 2. Cette division s'applique également aux réservoirs d'eaux boueuses tels que les puits et les structures de désembouage. Dans la tour de fermentation de la station d'épuration, les processus bactériens anaérobies qui se déroulent dans les eaux usées lors de la digestion des boues sont activement utilisés pour obtenir du gaz de fermentation. Ces gaz de fermentation sont convertis en électricité et en chaleur par une centrale de cogénération en aval et ont un effet positif sur le bilan énergétique de l'usine de traitement des eaux usées. Les zones de traitement allant de l'épaississement des boues à la digestion des boues sont par conséquent également classées dans les zones 1 et 2 dans le cadre de l'évaluation des risques. La même chose s'applique aux zones extérieures autour du digesteur et du réservoir de gaz.

Une construction et une automatisation aux normes

En raison de ces conditions-cadres exigeantes, la planification et l'exploitation des ouvrages d'assainissement doivent tenir compte non seulement des mesures structurales de réduction des risques d'explosion, mais aussi des normes et réglementations pertinentes telles que ATEX ou IECEx, ainsi que la directive de sécurité d'exploitation (BetrSichV). Selon elles, les exploitants de stations d'épuration sont tenus de préparer un document de protection contre les explosions pour les zones potentiellement explosives de leur installation. Ce document évalue spécifiquement les risques d'explosion et définit les concepts de protection détaillés. En Allemagne, l'avis technique DWA 217 (DWA-M 217) « Protection contre les explosions pour les stations d'épuration » (juillet 2014) fournit de bonnes informations pour la mise en œuvre pratique de ces spécifications. Ces normes et homologations pertinentes doivent également servir de base à la conception de l'équipement électrique d'une station d'épuration des eaux usées ; ceci s'applique également à l'équipement des armoires de commande.

Deux zones – un système

En général, les planificateurs et les opérateurs s'efforcent de minimiser le nombre de composants et de systèmes qui y sont utilisés. Pour une bonne raison : les exigences complexes imposées à la technologie de contrôle pour les stations d'épuration ont également un impact sur les dépenses que les planificateurs et les opérateurs doivent anticiper dans le cadre de l'ingénierie et de la maintenance ultérieure. En conséquence, ils préfèrent utiliser des produits qui peuvent être utilisés non seulement dans des applications standard, mais également dans des applications spéciales, telles que des zones à risques d'explosion ou des conditions environnementales typiques des stations d'épuration : atmosphères très agressives ou corrosives.

Extension facile d'installation

WAGO a conçu son I/O-SYSTEM 750 de manière à ce qu'aucun système différent ne soit utilisé dans des atmosphères dangereuses et non-explosives : le système est extrêmement polyvalent sur la base des raffinements structurels, sans pour autant sortir de sa norme de plus haut niveau. Sur la base de plus de 500 modules fonctionnels, il offre la possibilité de connecter directement différents capteurs sur le terrain et de transmettre sous forme groupée diverses formes de signaux analogiques ou numériques à la salle de contrôle via TCP/IP. De plus, le système d'E/S WAGO permet de détecter à distance les signaux d'erreur ou les niveaux de réservoirs de trop-plein des eaux pluviales, contrôlant ainsi de manière ciblée l'afflux vers la station d'épuration. En plus de l'indépendance générale du bus de terrain et de la disponibilité standard d'interfaces ouvertes pour la technique de mesure ainsi que l'intégration de composants entiers de l'installation, la communication HART est également standard chez WAGO. Enfin, cette convivialité dans la communication rend également relativement facile l'intégration des extensions d'installation dans le futur.

Moins de dépense pour les planificateurs et les exploitants

Les planificateurs permettent au principe de conception modulaire de WAGO de pouvoir équiper les applications dans les domaines Ex et non-Ex en termes de prix et de fonctionnalité sans avoir à supporter des pertes de temps lors de la programmation des interfaces. Les opérateurs peuvent également mettre en œuvre des solutions spéciales, telles qu'une mesure d'énergie partielle, y compris le stockage de toutes les données de processus, avec les composants d'un système d'automatisation. Cela permet à la fois une surveillance ciblée et un système de gestion qui représente des valeurs historiques. Les avantages fonctionnels que le système WAGO offre aux ingénieurs de processus sont complétés pour le programmateur par des bibliothèques de fonctions gratuites pour l'ingénierie de l'eau et des processus.

Auteur : Kay Miller

Solutions pour la protection contre les risques d'explosion de WAGO

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