LINEE GUIDA PER LA PROTEZIONE ELETTROSTATICA IN AMBIENTI ATEX

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1 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PADOVA DIPARTIMENTO DI TECNICA E GESTIONE DEI SISTEMI INDUSTRIALI CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA MECCANICA E MECCATRONICA TESI DI LAUREA LINEE GUIDA PER LA PROTEZIONE ELETTROSTATICA IN AMBIENTI ATEX Relatore: Ing. DIEGO DAINESE Laureando: ALESSIO MARCONATO Matricola IMM ANNO ACCADEMICO

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3 SOMMARIO Nella seguente tesi è stato trattato il problema della scarica elettrostatica negli ambienti che presentano un atmosfera esplosiva o infiammabile. I rischi di natura elettrica in questi ambienti sono molteplici ma in questo elaborato si trattano solo le possibili problematiche dovute all accumulo delle cariche nei diversi tipi di materiali e le relative precauzioni da prendere per evitarlo. La trattazione è incentrata sulla direttiva europea CEI CLC/TR intitolata Guida e raccomandazioni per evitare i pericoli dovuti all elettricità statica in vigore dal Vengono forniti anche delle informazioni riguardo la verifica e la manutenzione relative ai processi e relativi impianti elettrici, in accordo con CEI EN Le linee guida presenti nella tesi sono incentrate a determinate e specifiche operazioni molto comuni nei processi industriali e/o nella vita di tutti i giorni. Esse sono : messa in sicurezza di un nastro trasportatore, rifornimento del serbatoio di un aeromobile, riempimento cisterne stazione di servizio, messa in sicurezza di silo conduttivi e non conduttivi ed infine l aggiunta manuale di polveri a liquidi infiammabili. Per ognuna di queste operazioni viene fornito un diagramma di flusso che schematizza le operazioni da compiere. INDICE CAPITOLO TITOLO PAGINA 1 INTRODUZIONE 5 2 COLLEGAMENTI E MESSA A TERRA Criteri per la dissipazione di elettricità statica nei conduttori Prescrizioni pratiche di messa a terra Realizzazione e controllo dell impianto di terra 13 3 ELETTRICITA STATICA NEI MATERIALI SOLIDI Accorgimenti nell utilizzo di materiali solidi in aree pericolose Precauzioni nell uso di nastri trasportatori Generalità Condizioni d uso per i nastri trasportatori Procedura di messa in sicurezza di nastri trasportatori 18 4 ELETTRICITA STATICA NEI LIQUIDI Precauzioni nella manipolazione di liquidi Oggetti metallici isolati 20 Pag. 3

4 4.1.2 Limitazione della generazione di cariche Altre precauzioni Serbatoi Velocità di riempimento Tipi di serbatoi e precauzioni Tubazioni per liquidi Manichette per liquidi Speciali procedure di riempimento Rifornimento di aeromobili Messa a terra e connessioni Portate e altre considerazioni Riempimento cisterne carburanti aree di servizio Rifornimento in aree di servizio 33 5 ELETTRICITA STATICA NEI GAS Precauzioni in casi particolari Estintori e inattivazione Spruzzatura di pitture infiammabili Aspirapolveri 37 6 ELETTRICITA STATICA NELLE POLVERI Polveri in assenza di gas infiammabili Carica delle polveri Precauzioni per la manipolazione delle polveri Precauzioni per l immagazzinaggio delle polveri Contenitori conduttivi e dissipativi Contenitori non conduttivi Contenitori flessibili di volume intermedio (FIBC) Polveri in presenza di gas infiammabili Polveri bagnate da solvente Aggiunta manuale di polveri a liquidi infiammabili Precauzioni nel carico diretto di polvere in liquidi infiammabili 49 CONCLUSIONI 51 BIBLIOGRAFIA 53 Pag. 4

5 1 INTRODUZIONE Per scarica elettrostatica o ESD (acronimo di electrostatic discharge ) ci si riferisce ad un improvviso trasferimento di carica statica tra oggetti a potenziale elettrico diverso a causa di uno sbilanciamento di elettroni sulla superficie dei materiali coinvolti. Ogni materiale è composto da atomi i quali possiedono due tipi di cariche : gli elettroni e i protoni (Figura 1a). Gli elettroni sono liberi di muoversi con più o meno facilità a seconda delle caratteristiche del materiale stesso. Figura 1a : struttura di un atomo Se un atomo guadagna o perde elettroni si dice che si sia caricato negativamente o positivamente cioè possiede un numero maggiore, o minore, di elettroni attorno al nucleo. La capacità di perdere o acquistare elettroni da parte di un materiale dipende dalle caratteristiche elettriche del materiale stesso. I materiali si dividono in tre grandi categorie: gli isolanti o materiali non conduttivi, i conduttori o conduttivi, e i materiali statico dissipativi. I primi presentano un valore di resistenza superficiale è maggiore di 1*10 12 Ohm e sono soggetti ad un grande accumulo di carica. I conduttori permettono agli elettroni di fluire facilmente attraverso la loro superficie. Essi presentano una resistenza superficiale inferiore a 1* 10 5 ohm e la carica accumulata sulla loro superficie resterà presente per poco tempo. I materiali statico dissipativi sono un compromesso tra i due precedenti. Infatti la resistenza superficiale di questi è minore di quella degli isolanti, ma è maggiore di quella dei conduttivi. Il fluire degli elettroni attraverso la loro superficie o al loro volume è controllato dalla resistenza stessa del materiale. Il trasferimento di cariche da un materiale ad un altro avviene in tre modi: per contatto e separazione, per sfregamento (detto anche caricamento triboelettrico), per induzione elettrica. Pag. 5

6 Il primo può avvenire tramite il contatto tra solido e solido, liquido e liquido o tra una combinazione di questi. La quantità di cariche che migrano da un materiale all altro dipende dalla velocità di separazione, dalla resistività superficiale del materiale e anche da altri fattori(tra i quali l umidità relativa dell area di contatto). In particolare in presenza di basse velocità di separazione e/o basse resistenze superficiali otterremo un numero maggiore di cariche neutralizzate, per cui è inferiore il numero di cariche che permane in uno dei due materiali (Figura 1b). Figura 1b : caricamento per contatto La triboelettricità avviene per sfregamento tra materiali. Lo sfregamento di una superficie isolante con un altra conduttiva o isolante comporta un trasferimento di parecchi ordini di grandezza superiore a quello conseguente ad un semplice contatto. In figura 1c è riportata la serie triboelettrica dei materiali la quale stabilisce che i materiali che trovano posto nella parte alta della figura si caricano positivamente a contatto con quelli posti nella parte bassa. Figura 1c : serie triboelettrica Pag. 6

7 Il passaggio di cariche per induzione elettrica si ha quando un materiale conduttore entra in un campo elettrico generato da un corpo carico. Il conduttore viene, appunto, caricato per induzione. Le scariche elettrostatiche in ambienti a rischio di esplosione (ATEX atmosphere explosion) possono dare il via a forti esplosioni. Per capire come avviene un esplosione si può far riferimento alle figure 1d e 1e rappresentano rispettivamente il triangolo della combustione e il pentagono dell esplosione. Figura 1d : triangolo della combustione Figura 1e : pentagono dell esplosione Dalla figura 1d si capisce che affinché avvenga un esplosione è necessaria la compresenza di tre elementi: il combustibile: può essere di due tipi; un primo gruppo formato da gas, vapori e nebbie, e un secondo gruppo formato dalle polveri infiammabili; il comburente: è l ossigeno presente nell aria; l innesco: può essere di due tipi: elettrico (originato da apertura dei contatti, esd ecc..) oppure termico (causato da temperature eccessive). In un ambiente ATEX (Figura 1f) una scarica innescante avviene quando vi è la contemporaneità di entrambe queste condizioni: 1- la prima è che si deve manifestare un evento esd; 2-la seconda che l energia rilasciata dalla scintilla superi l energia minima di innesco (MIE acronimo di minimum ignition energy) della sostanza infiammabile presente. Alcuni valori di MIE sono indicati nella Tabella 2. Figura 1f : ambiente ATEX, indicazione e marcatura Pag. 7

8 Sostanza MIE [mj] Acetato di etile 1,42 Acetone 1,15 Metano 0,30 Propano 0,25 Toluene 0,24 Xilene 0,20 Cyclopropane 0,18 Acroleina 0,13 Etilene 0,08 Acetilene 0,017 Idrogeno 0,017 Tabella 1 : valori approssimativi di MIE Esistono sei principali tipi di scarica: 1-scintille: sono scariche che avvengono tra due conduttori e sono determinate da un canale discarica che trasporta una corrente ad alta intensità; 2-effetto corona: l effetto corona è un fenomeno che si sviluppa su bordi o punti affilati di conduttori. La densità di energia interessata è molto bassa e tipicamente l effetto corona non produce l innesco di un esplosione; 3-scariche a fiocco: queste scariche avvengono quando conduttori di forma arrotondata e messi a terra vengono in contatto con isolanti elettrizzati. Le scariche a fiocco possono innescare esplosioni; 4-scariche propagantesi a fiocco: esse avvengono tra fogli di materiale ad alta resistività e alta rigidità dielettriche. I fogli si trovano ad avere un elevata densità di carica e polarità opposta, la scarica è attivata da un collegamento elettrico tra le superfici. Nella scarica può avere luogo un importante trasferimento di energia e quindi innescare facilmente un esplosione; 5-scariche simili a fulmini: queste scariche avvengono all interno di nubi a polvere. Esse avvengono nei silos avente diametro maggiore di tre metri. 6-scariche coniche: anche queste scariche avvengono all interno di silos in presenza di polveri non conduttive altamente elettrizzate e in punti ben definiti. Sono molto pericolose specie in presenza di miscele con energia di innesco (MIE) bassa. In Tabella 2 sono sintetizzati alcuni valori di massima energia generati nelle diverse tipologie di scarica elettrostatica. Pag. 8

9 Tipi di scarica Massima energia (mj) Corona 0,1 Scariche a fiocco 1-3 Cariche propagantesi a fiocco Scintille >10000 Tabella 2 : valori di energia di alcune scariche elettrostatiche Dalla tabella si evince che tra le varie tipologie di scariche le scintille possono presentare i massimi valori di energia, ed esse sono tipicamente introdotte dal personale. La probabilità di incendio o esplosione dipende anche dalla probabilità che vi possa essere un atmosfera infiammabile. A tal proposito si suddivide in zone le aree basandosi sulla probabilità della presenza di un atmosfera pericolosa (esempio Figura 1h). Le aree pericolose sono classificati in sei zone: Zona 0: area in cui è perennemente presente gas o vapore infiammabile; Zona 1: area in cui, durante il normale funzionamento, è probabilmente presente gas o vapore infiammabile; Zona 2: in quest area è improbabile che durante il normale funzionamento si formi un atmosfera di gas o vapore infiammabile; Zona 20: area in cui è perennemente presente una nube di polvere infiammabile; Zona 21: area in cui, durante il normale funzionamento, è probabilmente presente una nube di polvere infiammabile; Zona 22: in quest area è improbabile che durante il normale funzionamento si formi una nube di polvere infiammabile; Figura 1h : esempio suddivisione zone ambiente ATEX Pag. 9

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11 2 COLLEGAMENTI E MESSA A TERRA Il metodo più efficace per evitare i pericoli dell elettricità statica è sicuramente quello di collegare i conduttori tra loro e alla terra. Questo metodo consente di evitare il problema più comune ovvero l accumulo di cariche nei conduttori. Negli ambienti industriali vi sono molti conduttori che se non collegati a terra potrebbero caricarsi a livelli pericolosi. Questi conduttori possono essere parti dell impianto o dell equipaggiamento come ad esempio tubi, recipienti, valvole, fusti ecc.(figura 2.2a). Figura 2.2a : conduttore messo a terra risulta scarico e con potenziale nullo 2.1 Criteri per la dissipazione di elettricità statica nei conduttori Le resistenze dei percorsi elettrici devono essere sufficientemente basse per permettere il decadimento della carica immagazzinata e prevenirne il deposito. Il deposito della carica elettrostatica su un conduttore genera un potenziale che chiamiamo V. Il valore massimo ammesso della resistenza R dipenderà dalla velocità con cui il conduttore sta ricevendo cariche, cioè la corrente I. Una scarica innescante si manifesta quando vengono soddisfatte entrambe queste condizioni : 1- l intensità del campo elettrico dovuta al potenziale del conduttore supera la rigidità dielettrica dell atmosfera ; 2- l energia rilasciata nella scintilla supera l energia minima di innesco di qualunque materiale infiammabile presente. In sostanza per impedire le scariche innescanti è necessario che il conduttore non raggiunga un potenziale pericoloso. In quasi tutte le applicazioni industriali questo potenziale è 300 V. Utilizzando un coefficiente di sicurezza, quindi usando un potenziale di 100 V come limite per la dissipazione sicura dell elettricità statica, si può calcolare il valore di R come : dove R è espresso in Ohm e I in Ampere. R = 100 / I Dal momento che è noto che le correnti di carica variano da A a 10-4 A, i valori corrispondenti di R sono Ω e 10 6 Ω. Pag. 11

12 E pero molto improbabile trovare applicazioni in cui I supera i 10-6 A e, conseguentemente, una R pari a 10 8 Ω è sufficientemente adeguata. I conduttori che hanno un buon contatto elettrico con la terra hanno una resistenza inferiore, e di molto, a 10 6 Ω (tipicamente un valore compreso tra 10 Ω e 100 Ω). Tuttavia la cosa importante è che tutti i collegamenti siano affidabili, permanenti e non soggetti ad usura. 2.2 Prescrizioni pratiche di messa a terra La struttura principale di un impianto e la maggior parte dei suoi componenti sono installazioni metalliche permanenti generalmente con giunzioni avvitate o saldate. Essi sono generalmente a diretto contatto elettrico con la terra dell impianto di alimentazione elettrica. La loro resistenza elettrica verso terra è bassa e il rischio che essa si alteri fino a raggiungere un valore superiore a 10 6 Ω è minimo. Una tubazione è talvolta una installazione temporanea e potrebbe comprendere degli spezzoni di tubo non conduttivo con il rischio di isolare parti della tubazione. Come conseguenza potrebbe essere collegato elettricamente alla struttura dell impianto e potrebbero essere necessari speciali collegamenti di messa a terra (Figura 2.2a ). Figura 2.2b : collegamento a terra speciale di tubazioni con guarnizioni non conduttive Esistono elementi di equipaggiamenti, quali fusti, imbuti e carrelli che non possono restare collegati in modo permanente alla terra attraverso la struttura dell impianto principale. In molti casi la loro resistenza verso terra potrebbe essere inferiore a 10 6 Ω ma per averne la certezza si dovrebbero utilizzare collegamenti a terra temporanei. Il collegamento a terra di questi elementi dovrebbe essere effettuato ogniqualvolta possa essere presente un atmosfera infiammabile e ci sia la possibilità di cariche elettrostatiche. Esempi tipici in cui sono soddisfatte queste condizioni sono il riempimento o svuotamento di un contenitore. Gli impianti di costruzione metallica contengono sempre degli elementi non conduttivi che potrebbero influenzare la continuità elettrica e la messa a terra. Ne sono un esempio gli oli lubrificanti e i grassi per la lubrificazione o materiali come il teflon ed il polietilene. Pag. 12

13 Le prove hanno dimostrato che la resistenza attraverso una pellicola di lubrificante difficilmente supera i 10 3 Ω e quindi è sufficientemente bassa per dissipare la carica elettrostatica. Quando gli elementi non conduttivi sono i polimeri una resistenza superiore a 10 6 Ω è quasi inevitabile e l unica soluzione è quella di collegare il conduttore isolato con componenti metallici messi a terra. Esempi di questa situazione sono giunti e anelli distanziatori non conduttivi di tubazioni (Figura 2.2b ). Figura 2.2b : giunto non conduttivo per tubazioni Le scariche provenienti da materiali non conduttivi sono di energia relativamente bassa, ma sufficiente a innescare le miscele infiammabili più sensibili. Stanno diventando sempre più disponibili materiali che combinano le proprietà vantaggiose dei polimeri con una resistività di volume sufficientemente bassa da prevenire l accumulo di livelli pericolosi di carica a contatto con la terra. I valori di resistenza verso terra devono essere compresi tra 10 4 Ω e 10 8 Ω. Valori superiori a 10 8 Ω sono tuttavia ammessi in circostanze particolari dopo una valutazione del pericolo. In tabella 3 sono sintetizzati alcune raccomandazioni relative alla messa a terra dei materiali. 2.3 Realizzazione e controllo dell impianto di terra Allo stadio di progetto l impianto dovrebbe essere esaminato per identificare i possibili pericoli elettrostatici ed i requisiti relativi alla messa a terra dovrebbero essere determinate seguendo la tabella 3. Dove non esista alcun impianto di messa a terra questa dovrebbe essere realizzata mediante collegamenti a barre o piastre di rame interrate (Figura 2.3a ). Figura 2.3a : picchetti e piastre di messa a terra da interrare Pag. 13

14 Dispositivi di messa a terra speciali quali cavi di connessione o simili devono essere ridotti al minimo. Tali dispositivi devono essere considerati essenziali per il funzionamento sicuro dell impianto. Oltre a questa considerazione fondamentale essi devono essere facili da installare e sostituire e non devono essere soggetti a contaminazioni (dovuta a corrosione, verniciatura ecc.) che ne aumenti la resistività. Il controllo della messa a terra come protezione contro l elettricità statica deve essere distinto dal controllo effettuato per altri ragioni (per esempio la protezioni contro i fulmini). I controlli dovrebbero essere eseguiti prima che l impianto venga messo in funzione, durante ciascuna manutenzione programmata e dopo ogni intervento di manutenzione o modifica. La base del controllo è la misura della resistenza tra le diverse parti dell impianto e la terra, ma è importante che questo sia integrato con un esame a vista. Il sistema di controllo dovrebbe essere in grado di controllare le resistenze e anche di fare attenzione a tutte le evoluzioni della resistenza. Nella tabella 1 è fornita una breve sintesi delle raccomandazioni relative alla resistenza verso terra. TIPO DI INSTALLAZIONE OSSERVAZIONI Struttura principale dell impianto Messa a terra solitamente intrinseca alla struttura Impianti metallici fissi di grandi dimensioni Messa a terra solitamente intrinseca alla struttura. Eventuale messa a terra speciale per elementi montati su supporti non conduttivi Tubazioni metalliche Messa a terra solitamente intrinseca alla struttura. Potrebbe essere richiesto un collegamento a terra speciale se la resistenza supera il limite di 10 6 Ω Elementi metallici mobili I collegamenti di messa a terra sono richiesti durante le operazioni di riempimento e di svuotamento Impianti metallici con alcuni elementi non conduttivi Se non è possibile soddisfare il criterio il criterio 100/I,(espresso in Ohm), si deve provvedere un collegamento a terra speciale Elementi non conduttivi Solitamente l uso di questi materiali è precluso in zone pericolose a meno che non si riesca a dimostrare che non vi siano accumuli di carica significativi. Tabella 3 Pag. 14

15 3 ELETTRICITA STATICA NEI MATERIALI SOLIDI NON CONDUTTIVI I materiali solidi non conduttivi sono sempre più utilizzati in equipaggiamenti e strutture nonostante la loro pericolosità. L utilizzo di questi materiali potrebbe infatti isolare elementi conduttivi che una volta caricati potrebbero originare scintille. Gli stessi materiali non conduttivi potrebbero originare pericolose scariche a fiocco, specialmente in presenza di numerosi generatori di carica. L uso di materiali non conduttivi necessita quindi di essere ristretto nelle aree pericolose. Nella zona 0 e zona 1 è possibile utilizzare materiali non conduttivi a patto che non vi siano meccanismi di accumulo di carica da generare potenziali pericolosi, sia in funzionamento normale che in cattivo funzionamento. Nella zona 2 l uso di materiali non conduttivi è consentito a patto che la probabilità di avere meccanismi di accumulo di cariche pericolose sia bassa. Nelle restanti zone 20, 21 e 22 è possibile utilizzare materiali non conduttivi prestando attenzione alla formazione di scariche distruttive a fiocco, coniche e propagantesi a fiocco. E buona regola comunque ridurre l uso di materiali non conduttivi in aree pericolose. Esistono in commercio molti materiali, una volta ritenuti non conduttivi (gomme o plastiche), che ora sono disponibili in varietà che sono dissipative. 3.1 ACCORGIMENTI NELL UTILIZZO DI MATERIALI SOLIDI IN AREE PERICOLOSE Tutti i materiali conduttivi dovrebbero essere collegati alla terra fatta eccezione per gli elementi di piccola dimensione i quali creano una capacità isolata. Il valore massimo ammissibile di capacità isolata è variabile e dipende dal tipo di zona e dall energia minima di innesco delle polveri in ambiente polverosi. Per quanto riguarda i solidi non conduttivi la normativa specifica che essi non superino determinati valori di ampiezza o superficie. Il limite anche in questo caso è funzione del tipo di zona pericolosa e del tipo di eventuale gas pericoloso. Tuttavia è possibile non rispettare tali limiti se si riesce a dimostrare che non siano previste scariche elettrostatiche o in nessun momento siano presenti meccanismi di carica. Se non è possibile soddisfare la limitazione sulle dimensioni indicata nella norma si possono prendere alcuni provvedimenti per evitare le scariche: Umidificazione: la resistività superficiale di alcuni materiali non conduttivi può essere ridotta a livelli dissipativi se l umidità relativa viene mantenuta sopra al 65% circa. Tale procedura non è realizzabile per tutti i materiali, per esempio non è valida per il polietilene e viene realizzata attraverso un umidificatore (Figura 3.1a ); Pag. 15

16 Figura 3.1a : schema umidificatore Ionizzazione passiva: elettrodi appuntiti (aghi acuminati) messi a terra producono delle scariche a effetto corona quando vengono posti nel campo elettrico generato da un corpo carico (Figura 3.1b ); Figura 3.1b : ionizzatori passivi Ionizzazione attiva: è simile alla ionizzazione passiva ad eccezione del fatto che negli elettrodi viene applicata un alta tensione per avere un effetto più efficace; Sorgenti radioattive: tali sorgenti ionizzano l aria circostante e possono essere utilizzate per disperdere le cariche provenienti da un corpo elettrico; Soffiatori di aria ionizzata: utilizzano sorgenti radioattive o elevate tensioni per produrre aria ionizzata che viene insufflata in direzione del corpo carico; Agenti antistatici: sono frequentemente utilizzati su indumenti e pavimenti per aumentare la conducibilità di liquidi e materiali; Tali provvedimenti possono essere più o meno efficaci e presentano alcuni svantaggi. E da sottolineare come questi siano essenziali alla sicurezza dell area di lavoro e come tali devono essere visionati, controllati e sottoposti a frequente manutenzione. A tal proposito si deve osservare norma CEI EN che riguarda verifica e manutenzione degli impianti elettrici. La norma prevede una verifica iniziale dettagliata ed anche regolari verifiche periodiche oppure continua supervisione da parte di personale esperto. Non è insolito trovare più di una di queste soluzioni nello stesso impianto, mentre diventa obbligatorio aggiungere altre misure di sicurezza se si opera in zona 0. Pag. 16

17 3.2 PRECAUZIONI NELL USO DI NASTRI TRASPORTATORI Generalità A causa della continua separazione delle superfici di contatto tra albero motore e cinghia la superficie in movimento può assorbire una quantità di carica elevata e costituire un pericolo di innesco Figura 3.2.1a. La quantità di carica accumulata dipende dai materiali di rulli, albero motore e nastro trasportatore. Altri fattori che influenzano la quantità di carica sono la velocità, la tensione nonché l ampiezza dell area di contatto del nastro Condizioni d uso per i nastri trasportatori I nastri trasportatori sono schematicamente simili ad una cinghia ad anello che scorre su rulli e trasporta materiale. Generalmente il nastro è realizzato in materiale non conduttivo mentre i rulli sono in metallo. La carica assorbita può essere dispersa mediante i rulli dissipativi con messa a terra se il nastro è sufficientemente dissipativo. Un nastro è considerato dissipativo se le resistenze superficiali sono inferiori a 3*10 8 Ω. Nei casi in cui il nastro è realizzato da strati di materiali diversi lo si considera dissipativo se la resistenza non supera i 10 9 Ω (resistenza misurata a 23 C e con un umidità relativa del 50%). Si dovrebbe aver cura che tali valori non aumentino a causa delle riparazioni. Dopo un accurata verifica iniziale si procede con delle verifiche dettagliate periodiche o eventualmente verifiche a vista frequenti da parte di personale esperto. Nella verifica è necessario effettuare verifiche sulle condizioni del nastro e sull equipotenzialità delle messe a terra. Nella zona 0 e nella zona 1 con atmosfere di idrogeno e acetilene possono essere utilizzati nastri privi dei connettori del nastro ( Figura 3.2.2a ) e la velocità sia limitata a 0,5 m/s. Nella zona 1 e nelle zone 20 e 21 i connettori del nastro sono ammessi e la velocità è limitata a 5 m/s Nella zona 2 e 22 non sono necessarie misure di protezione, tranne nel caso in cui l esperienza non dimostri che si verificano scariche frequenti. Figura 3.2.2a : connettori del nastro Figura 3.2.1a : nastro trasportatore Pag. 17

18 3.2.3 Procedura di messa in sicurezza di nastri trasportatori Qui di seguito è riportato un flow-chart che sintetizza la procedura di messa in sicurezza dei nastri traportatori. INIZIO SOSTITUISCO IL NASTRO SI POSSO SOSTITUIRE IL NASTRO? NO CONSULTAZIONE DI UN ESPERTO LA RESISTENZA DEL NASTRO CORRISPONDE? NO SI NO ZONA 0 O ZONA 1(solo nei casi con idrogeno o acetilene)? SI POSSO RIDURRE LA VELOCITA? SI V 0.5 m/s NO NO ZONA 1(non nei casi suddetti) O ZONA 20 E 22? SI POSSO RIDURRE LA VELOCITA? SI V 5 m/s NO NESSUNA LIMITAZIONE FINE Pag. 18

19 4 ELETTRICITA STATICA NEI LIQUIDI I liquidi possono scaricarsi di elettricità statica quando vi è movimento relativo tra il liquido e il solido adiacenti oppure esiste una seconda fase non miscibile. Anche la spruzzatura di liquidi può generare una nebbia o uno spruzzo altamente caricato elettrostaticamente (Figura 4a). Figura 4a : spruzzatura di liquidi Il livello di accumulo di carica dipende molto dalla conducibilità del liquido. Le conducibilità son state definite come segue: DENOMINAZIONE Alta conducibilità Media conducibilità Bassa conducibilità CONDUCIBILITA [ picosiemens/metro] >1000 ps/m Tra 50 ps/m e 1000 ps/m <50 ps/m I livelli più pericolosi sono associati a liquidi a bassa conducibilità elettrica. Tuttavia si devono considerare anche processi di lavorazione che includono nebbie o spruzzi, elevate velocità di flusso o operazioni di miscelazioni a due fasi. Quando si riempie un serbatoio con un liquido caricato elettrostaticamente di bassa conducibilità la carica può creare potenziali elevati che possono provocare scariche a fiocco innescanti tra la superficie del liquido e la struttura del serbatoio. Il valore del potenziale massimo diminuisce se nel serbatoio sono presenti dei conduttori isolati, per esempio contenitori metallici galleggianti. Nella tabella 3 sono indicati alcuni valori di conducibilità e del tempo di riposo di alcuni dei liquidi più utilizzati. Il tempo di riposo, o tempo di decadimento, è il tempo necessario affinché la carica su una superficie di un liquido decade esponenzialmente al 37% rispetto al valore originale quando è posta a contatto con un conduttore messo a terra. Pag. 19

20 Liquido Conducibilità [ps/m] Tempo di riposo [s] Paraffine depurate Benzina ,2-200 Cherosene ,4-200 Gasolio ,2-20 Oli lubrificanti , Combustibili con additivi ,02-0,04 Petrolio greggio * ,4 Greggio >10 3 <0,02 Alcool *10-6 Tabella 2 : valori di conducibilità e tempo riposo di alcuni liquidi 4.1 PRECAUZIONI NELLA MANIPOLAZIONE DI LIQUIDI Oggetti metallici isolati I conduttori isolati deliberatamente o accidentalmente associati alla manipolazione di liquidi possono produrre un alto livello di potenziale e generare cariche scariche distruttive. Tutte le parti metalliche conduttive dovrebbero essere collegate alla terra. I serbatoi dovrebbero essere regolarmente ispezionati per assicurare che non vi siano oggetti metallici liberi. Figura 4.1.1a Figura 4.1.1a : esempio galleggiante collegato al serbatoio Pag. 20

21 4.1.2 Limitazione della generazione di cariche La generazione delle cariche può essere limitata tenendo sotto controllo alcuni parametri. Operazioni di riempimento: durante questa fase la carica può essere limitata limitando la velocità di flusso nella linea di alimentazione (limitazione portata o aumento diametro). Si deve assicurare che a valle dei filtri o pompe, che sono grandi generatori di carica, un tratto di calma adeguato per il tempo di rilassamento della carica. Evitare inoltre di avere una seconda fase non miscibile e l immissione con spruzzi o getti dall alto quando possibile. Operazioni di rimescolamento e agitazione: in queste operazioni la generazione delle cariche può essere ridotta regolando la potenza dell agitatore Figura 4.1.2a e evitando la presenza di una seconda fase non miscibile nel liquido (evitare quando possibile). Figura 4.1.2a : agitatori e mescolatori di liquidi Operazioni di pulizia con getti liquidi: la carica in questa fase è limitata riducendo la pressione del liquido uscente dagli ugelli (Figura 4.1.2b) e la potenza delle macchinette di lavaggio. E da evitare la formazione di una seconda fase non miscibile nel liquido di lavaggio. Figura 4.1.2b : ugelli di lavaggio per serbatoi Pag. 21

22 4.1.3 Altre precauzioni Il modo più efficace per evitare i pericoli di innesco è quello di prevenire la formazione di un atmosfera infiammabile. Si può realizzare la suddetta specifica riempiendo completamente il serbatoio avendo cura di non lasciare spazi privi di liquido, è inoltre possibile rendere inerte lo spazio vapore del serbatoio utilizzando gas inerti (quali l azoto) o diminuire la concentrazione dell atmosfera aerando l ambiente (Figura 4.1.3a). Figura 4.1.3a : aerazione atmosfera pericolosa Come già visto ridurre il rischio di innesco corrisponde a ridurre l accumulo di carica. Ciò si può ottenere utilizzando degli additivi dissipativi disponibili in commercio i quali in concentrazioni molte basse, qualche parti per milione, possono aumentare la conducibilità fino a 250 ps/m. 4.2 SERBATOI Le operazioni che possono dare origine a pericoli di elettricità statica nei serbatoi sono il riempimento, il trasporto e lo svuotamento. E fondamentale in queste operazioni prendere dei provvedimenti affinché non avvengano scariche innescanti. Le principali precauzioni da prendere, a prescindere dalla conducibilità del liquido, sono: a) collegare alla terra il serbatoio e tutte le strutture ad esso associate, quali ad esempio tubi pompe, filtri, ecc. (Figura 4.2a). b) assicurarsi che le persone non possono assorbire cariche, eventualmente collegando gli operatori a terra con un braccialetto apposito (Figura 4.2b); c) evitare il riempimento impetuoso con spruzzi usando un entrata bassa o un tubo a contatto con il fondo; d) ispezionare il serbatoio per individuare oggetti metallici che potrebbero agire da conduttori isolati; Pag. 22

23 Per quanto riguarda il riempimento se non è possibile evitare il riempimento dall alto per motivi di processo, il tubo dovrebbe entrare nel recipiente vicino ad una parete laterale e parallelamente a tale parete. Figura 4.2a : imbuto collegato a terra Figura 4.2b : braccialetto di messa a terra Velocità di riempimento Per i liquidi a bassa conducibilità la velocità deve essere limitata ad un valore di sicurezza che dipende dalle dimensioni, dalla forma del serbatoio e dal metodo di riempimento. La forma più critica per i serbatoi è approssimativamente quella cubica e la dimensione più critica varia da 1 m 3 e 5 m 3. In questi serbatoi la presenza di un conduttore che corre verticalmente verso il centro riduce il potenziale massimo di un fattore circa doppio. Il conduttore centrale è di fondamentale importanza in questi tipi di serbatoi (Figura 4.2.1a ). Figura 4.2.1a:serbatoio con conduttore centrale Nei serbatoi corti o allungati e di forma non cubica esso riveste minore efficacia. Per quanto riguarda la velocità non vi sono limitazioni se la conducibilità intrinseca è superiore a 50 ps/m (liquidi a media e alta conducibilità) anche se sia raccomandato un limite generale di 7 m/s. Per flussi bifase, ad esempio acqua sul fondo del serbatoio, la velocità di riempimento deve essere ridotta a 1 m/s. Pag. 23

24 Per i liquidi di bassa conducibilità o conducibilità non nota si usa una formula che tiene conto di fattori come il diametro delle tubazioni, la lunghezza della linea dia alimentazione e della presenza del conduttore centrale. La velocità comunque rimane compresa tra i due valori limiti descritti sopra. In questo contesto un eccezione è rappresentata dalle autocisterne per il trasporto di combustibili a base di petrolio Figura 4.2.2a. L industria petrolifera ha sviluppato una classificazione delle autocisterne che permettono una velocità di carico superiore fino al 33%. Tali veicoli sono identificati come veicoli idonei al carico ad alta velocita. Figura 4.2.2a: autocisterne idonee al carico ad alta velocità Tipi di serbatoi e precauzioni I serbatoi si possono dividere in tre categorie: conduttivi, dissipativi e non conduttivi (Figura 4.2.2a). Figura 4.2.2a : serbatoi conduttivi, dissipativi e non conduttivi Per i primi due l unica precauzione da prendere è quella di collegare a terra l intero serbatoio e non presentano ulteriori pericoli, anche utilizzando collegamenti a terra speciali (Figura 4.2.2b). Pag. 24

25 Figura 4.2.2b : pinza di messa a terra per collegare contenitori mobili I serbatoi completamente non conduttivi presentano un rischio maggiore in quanto i potenziali all interno sono elevati, possono caricare conduttori esterni per induzione elettrostatica e generare scintille innescanti. Per queste ragioni tali serbatoi non dovrebbero essere utilizzati se può essere presente un atmosfera esplosiva. E comunque possibile utilizzarli specialmente se interrati e se contengono un conduttore all interno (per esempio tubo flessibile di riempimento o valvola sul fondo) a contatto con il liquido e collegato a terra. Sono da evitare riempimenti rapidi e ripetuti Tubazioni per liquidi Quando un liquido scorre in un tubo, ha luogo la separazione delle cariche tra il liquido e la superficie interna del tubo (Figura 4.2.3a). La quantità di carica che si produce dipende dalla resistività del materiale del tubo e dalla conducibilità del liquido. Figura 4.2.3a : acqua fluente in un tubo non conduttivo si carica I tubi per il trasporto di liquidi si possono dividere in tre categorie : i tubi conduttivi, i tubi dissipativi ed infine quelli non conduttivi. Per quanto riguarda le prime due tipologie l unica precauzione da prendere è quella di collegarli alla terra per evitare l accumulo di carica elettrostatica. Le precauzioni da prendere riguardo i tubi non conduttivi sono più rigide a causa della loro pericolosità. Il flusso di liquidi a bassa conducibilità in tubi non conduttivi può provocare densità di carica superficiali molto elevate sulla superficie del tubo. Pag. 25

26 L elevato campo elettrico al di fuori del tubo potrebbe provocare scariche innescanti su oggetti metallici isolati posti in vicinanza a causa del caricamento per induzione elettrica. Per garantire la sicurezza all interno del tubo questo deve essere riempito in modo permanente di liquido o reso inerte al fine di evitare la formazione di atmosfere infiammabili al suo interno (Figura 4.2.3b). Figura 4.2.3b : condizioni di atmosfere non infiammabili nei tubi Una trattazione particolare meritano i tubi conduttivi con rivestimento non conduttivo. Quando questo viene utilizzato per convogliare un liquido a bassa o media conducibilità, le cariche elettrostatiche potrebbero accumularsi sulla superficie interna del rivestimento e produrre scariche verso la parete conduttiva. La teoria indica che il potenziale sulla superficie di un rivestimento aumenta all aumentare dello spessore dello stesso. E quindi più probabile che si verificano scariche pericolose con rivestimenti più spessi piuttosto che con rivestimenti interni più sottili (come ad esempio i rivestimenti epossidici). L uso di questi tubi è ammesso a condizione che i rivestimenti siano sottili, le parti conduttive siano messe a terra ed il tubo rimanga pieno di liquido durante tutte le operazioni. Nelle fasi di riempimento e svuotamento la velocità ammessa tra l interfaccia liquido/aria deve rimanere inferiore a 1 m/s Manichette per liquidi Sono disponibili tre tipi di manichetta per il trasferimento di liquidi infiammabili: a) Manichetta conduttiva: una manichetta conduttiva presenta una resistenza misurata da un estremità all altra inferiore a 10 3 Ωm -1. Generalmente la manichetta è realizzata in materiale non conduttivo e la continuità elettrica viene fornita mediante fili di rinforzo o equipotenzialità collegati elettricamente ai raccordi (Figura 3.2.4a). La rottura di dei cavi di collegamento può far si che i terminali diventino isolati, si carichino elettricamente e generino scintille innescanti. La continuità elettrica di queste manichette deve essere controllata con regolarità. Pag. 26

27 Figura 4.2.4a : manichetta conduttiva con cordicella di rame avvolta b) Manichetta semi-conduttiva: una manichetta semi-conduttiva ha una resistenza abbastanza elevata ma tale da dissipare le cariche elettrostatiche (Figura 4.2.4b). Lo strato più esterno è realizzato in materiale dissipativo e fornisce una bassa resistenza quando è in contatto con i raccordi metallici all estremità. La resistenza per unità di lunghezza deve rientrare nella gamma da 10 3 Ωm -1 a 10 6 Ωm -1. La continuità elettrica è intrinseca alla costruzione della manichetta e non è necessario controllare regolarmente la continuità elettrica. Figura 4.2.4b : manichetta semi-conduttiva c) Manichetta non conduttiva: Questo tipo di manichetta è realizzata in materiale non conduttivo. Non incorpora cavi o trecce conduttive e quindi non è in grado di dissipare le cariche elettrostatiche. Le cariche che potrebbero accumularsi sulle parti conduttive isolate (Figura 4.2.4c raccordi metallici manichetta) possono facilmente produrre scariche innescanti. Figura 4.2.4c : manichetta non conduttiva con raccordo metallico Pag. 27

28 4.3 SPECIALI PROCEDURE DI RIEMPIMENTO Rifornimento di aeromobili Gli aeromobili sono prevalentemente riforniti da distributori mobili di combustibile o sistemi di manichette che alimentano l impianto dell aeromobile (Figura 4.3.1a). I trasferimenti di carburante sono realizzati mediante manichette flessibili e i pericoli di innesco possono insorgere in queste operazioni. Un problema ulteriore è causato da scintille prodotte dall interruzione del collegamento della manichetta. Le scintille sono prodotte dalle correnti vaganti che derivano da installazione elettriche o di protezione catodica nell aeromobile. Figura 4.3.1a : rifornimento aeromobile attraverso distributore mobile Le manichette flessibili da usare nel riempimento dovrebbero essere preferibilmente del tipo semi-conduttivo. Tali manichette facilitano la dissipazione delle cariche elettrostatiche mentre limitano le correnti vaganti. Se si utilizzano manichette conduttive queste devono essere sottoposte a controlli regolari per la continuità elettrica Messa a terra e connessioni Tutte le parti metalliche del veicolo di rifornimento dovrebbero avere un buon contatto elettrico tra loro. Una connessione dovrebbe essere realizzata tra l aeromobile ed il veicolo di rifornimento prima che siano attaccati alle manichette di riempimento. Questo collegamento dovrebbe rimanere attivo fino a carico ultimato e allo scollegamento delle manichette. Se fosse disponibile un punto di messa a terra, il veicolo di rifornimento dovrebbe prima essere collegato a terra e successivamente all aeromobile. La messa a terra o la connessione dovrebbero essere bene separati dalle manichette di rifornimento per ridurre il rischio di innesco derivante da scintille, quando il contatto alla terra viene realizzata o interrotto (Figura a). Dovrebbe esserci un collegamento diretto tra l orifizio di rifornimento dell aeromobile e l estremità metallica della manichetta. Il collegamento dovrebbe essere effettuato attraverso un apposita aletta di collegamento realizzata sull aeromobile. E da evitare il collegamento attraverso equipaggiamenti quali tubi di Pitot, antenne ed eliche. Pag. 28

29 Figura a : collegamenti tra distributore e aeromobile Se il rifornimento avviene sotto l ala (Figura b) dovrebbe esserci un contatto metallometallo tra il raccordo terminale della manichetta e l adattatore per il rifornimento. Se invece il rifornimento avviene sopra l ala (Figura c), l ugello dovrebbe essere collegato all aeromobile mediante un cavo separato prima che venga rimosso il tappo del serbatoio e deve rimanere in posizione finché l operazione non sia stata completata ed il tappo rimesso. Figura b : rifornimento sotto l ala Figura c : rifornimento sopra l ala Con alcuni aerei leggeri la connessione non può essere effettuata a causa della mancanza di un aletta di collegamento. In questo caso sono fortemente raccomandate le manichette dissipative. Alcune operazioni al di sopra dell ala potrebbero richiedere l uso di un imbuto. Questo dovrebbe essere metallico o dissipativo e essere collegato sia all ugello di rifornimento che all aeromobile prima che il tappo sia rimosso, cosi da avere tutti i componenti allo stesso potenziale elettrico, e quindi non generare scintille. Per quanto riguarda l operatore è raccomandato l uso di calzature antistatiche (Figura d) e il collegamento a terra, perlomeno prima di effettuare qualsiasi operazione iniziale. Eventuali erogazioni da fusti o altri contenitori richiedono gli stessi sistemi di connessione di quelle tramite veicolo. E inoltre necessario collegare la pompa per i fusti sia all aeromobile che al fusto per ottenere l equipotenzialità. Pag. 29

30 Portate e altre considerazioni Figura d : calzature antistatiche Dato che i serbatoi degli aeromobili sono di forma poco profonda si è riscontrato che una velocità di 7 m/s è sicura quando il diametro della manichetta è 63 mm e vengano impiegati additivi dissipativi che aumentano la conducibilità del liquido al di sopra di 50 ps/m. Nel caso non si faccia uso di additivi, la massima velocità di riempimento non deve superare i 5 m/s mentre se è presente una seconda fase non miscibile la velocità deve essere ridotta a 1m/s. Si deve prestare attenzione, a valle dei filtri che sono sempre presenti come separatori d acqua ( Figura a), un tempo di residenza sufficiente. Figura a : esempi di filtri separatori d acqua I pericoli di innesco elettrostatico possono verificarsi in seguito a conduttori isolati (per es. raccordi delle manichette, o l autocisterna nel suo insieme). Collegamenti separati non sono necessari quando le manichette sono conduttive o semi-conduttive dal momento che la connessione è fornita dalla manichetta. Se si utilizzano manichette conduttive la loro continuità elettrica deve essere controllata con regolarità. Quando si collega l autotreno al serbatoio ricevente, prima di collegare la manichetta a qualsiasi terminale, si deve equalizzare i potenziali toccando il tappo del tubo di riempimento o una qualsiasi altra parte metallica del serbatoio. Qui di seguito è riportato un flow-chart che sintetizza la procedura di rifornimento tipica di un aeromobile di linea in un aeroporto standard. Pag. 30

31 INIZIO SI INDOSSANO CALZATURE DISSIPATIVE PRIMA DI APRIRE EQUILIZZO I CONTATTI TOCCANDO IL TAPPO CON LA MANICHETTA SI COLLEGA VEICOLO E AEROMOBILE ALLA TERRA LI COLLEGO CON UN CAVO SEPARATO IN UN PUNTO BEN DEFINITO NELL AEROMOBILE SI LA MANICHETTA E DI TIPO DISSIPATIVO? NO NO VI SONO ADDITIVI NEL CARBURANTE? SI V < 7 m/s E PRESENTE UNA FASE NON MISCIBILE? NO V < 5 m/s SI V < 1 m/s FINE Pag. 31

32 Nella procedura appena descritta è stato supposto che nella pista dell aeroporto sia presente un punto di messa a terra. E stato inoltre supposto che il rifornimento avvenga attraversa rifornitori mobili come avviene solitamente nella maggior parte degli aeroporti Riempimento cisterne carburanti aeree di servizio Nelle comuni aree di servizio sono presenti delle cisterne interrate nelle immediate vicinanze del luogo di rifornimento. Tali cisterne sono di materiale metallico di dimensioni variabili con capacità che variano da lt a lt. Esse sono in numero anch esso variabile a partire da un numero minimo di due: una per la benzina e l altra per il diesel. La forma più usata in assoluto è quella cilindrica, con diametro e lunghezza variabile a seconda della capacità (Figura 4.3.2a). Figura 4.3.2a : tipica cisterna per aree di servizio Dal punto di elettrico la cisterna viene collegata alla terra e, conseguentemente, non presenta dei rischi elevati, fatta eccezione per la fase di carico del carburante. I pericoli derivanti da questa fase critica sono causati dall accumulo di carica in oggetti conduttori e la scarica innescante in presenza di atmosfera infiammabile. Per evitare tutto ciò si devono valutare questi due parametri : l autocistena e l operatore. Per quanto riguarda l autocisterna è stato già visto che essa è veicolo idoneo al carico ad alta velocità e quindi la riduzione dell accumulo della carica elettrostatica è intrinseca alla sua costruzione. Essa però si può caricare fino a raggiungere un livello di potenziale alto se non collegata alla terra e al serbatoio ricevente. E quindi di fondamentale importanza collegare l autocisterna alla terra per scaricare le cariche generatesi durante la fase di scarico (Figura 4.3.2b). La procedura prevede infatti che immediatamente dopo aver delimitato l area di scarico e aver spento il motore e qualsiasi altro apparecchio elettrico dell autocisterna si debba collegare l apposito cavo di messa a terra nel punto specifico indicato nell autocisterna. Tale dovrà permanere fino a che qualsiasi operazione di scarico sia stata eseguita. Pag. 32

33 Figura 4.3.2b : collegamento di messa a terra Le velocità di riempimento dipendono dal liquido che si utilizza, ma comunque sono limitate a 7 m/s. Tutti i componenti quali valvole, pompe, sensori devono avere un collegamento con l autocisterna. I pericoli causati invece dagli operatori adiacenti alla zona di scarico sono molteplici. Gli addetti si possono caricare elettrostaticamente anche semplicemente camminando o strofinandosi le mani con un panno. L operatore dovrà indossare indumenti antistatici oltre ad essere ignifughi ed antiacidi (Figura 4.3.2c). E inoltre richiesto l uso di calzature dissipative. Figura 4.3.2c : indumento antistatico, antiacido e ignifugo Rifornimento in aree di servizio Questo paragrafo riguarda il rifornimento di carburante nelle stazioni di servizio da parte di veicoli a motore. Le portate delle pompe in questione sono sufficientemente bassa da prevenire la formazione di potenziali pericolosi. L unico problema è quello associato a conduttori isolati come ad esempio l ugello, il collo del bocchettone di riempimento, oppure la persona. Al fine di evitare questi pericoli si dovrebbe collegare la pompa a terra e utilizzare una manichetta conduttiva o semi-conduttiva per avere un contatto elettrico tra il veicolo e l ugello. Queste precauzioni assicurano la messa a terra dell ugello di rifornimento (attraverso la manichetta), della persona che lo afferra e del veicolo (per contatto con l ugello). Pag. 33

34 Il veicolo sarà messa a terra tramite le sue ruote anche se con una resistenza piuttosto elevata. Attraverso questa resistenza il veicolo sarà in grado di dissipare tutte le cariche accumulatesi prima del rifornimento. L esperienza dimostra che la messa a terra attraverso l ugello e le ruote è sufficiente a dissipare la piccola quantità di carica che si accumula durante il rifornimento. E doveroso dire che i pericoli dovuti all elettricità statica durante il rifornimento, anche nel caso di rifornimento self-service, sono minimi, mentre sono maggiori quelli dovuti a fiamme libere e radiazioni elettromagnetiche (ad esempio sigarette o telefoni cellulari). E comunque consigliato, come ulteriore precauzione, di evitare di risalire in macchina durante il rifornimento e prima di effettuare qualsiasi operazione toccare una parte metallica dell automobile per scaricare la carica accumulata sul corpo. Qui di seguito si riporta la procedura tipica di riempimento delle cisterne di aree di servizio da parte di autocisterne: INIZIO SI DELIMITA LA ZONA DI LAVORO E SI SPEGNE L AUTOCISTERNA ED OGNI SUA APPARECCHIATURA ELETTRICA SI INDOSSANO CALZATURE DISSIPATIVE E ABBIGLIAMENTO ANTISTATICO SI COLLEGA A TERRA L AUTOCISTERNA E SUCCESSIVAMENTE SI COLLEGANO LE TUBAZIONI PER IL RIFORNIMENTO SI EFFETTUA IL RIFORNIMENTO SI SCOLLEGANO LE TUBAZIONI PER IL RIFORNIMENTO E SUCCESSIVAMENTE IL COLLEGAMENTO DI MESSA A TERRA FINE Pag. 34

35 5 ELETTRICITA STATICA NEI GAS Il movimento di gas puri o miscele di gas genera poca elettricità statica, ma se i gas contengono particelle solide o liquide queste si possono caricare. Esempi di processi in cui la carica può dare origine a quantità considerevoli di cariche elettrostatiche comprendono: il trasferimento pneumatico di materiali, il rilascio di anidride carbonica liquefatta, l uso di aspirapolveri industriali ecc. Le particelle elettrostaticamente cariche prodotte da questi meccanismi possono dare origine a diversi tipi di scariche quali : scariche distruttive, scariche a fiocco, scariche propagantesi a fiocco e scariche coniche. Non è possibile prevenire la carica elettrostatica delle particelle, ma si può evitare l innesco assicurandosi che l atmosfera non sia infiammabile e prevenire le scariche innescanti. Le precauzioni da prendere per evitare le scariche innescanti sono: a) collegare tutti gli oggetti metallici e conduttivi alla terra; b) evitare l uso di materiali non conduttivi; c) ridurre la densità di carica diminuendo la portata e utilizzando ugelli adeguati; d) rimuovere le particelle; 5.1 PRECAUZIONI IN CASI PARTICOLARI Estintori e inattivazione Alcuni tipi di estintori pressurizzati, in particolare quelle che utilizzano anidride carbonica, generano nubi altamente cariche. Nel caso in cui ci fosse un incendio, questo ha poca importanza. Tuttavia se l apparecchio è collocato dove è presente un atmosfera infiammabile, il contenitore e il tubo flessibile associato dovrebbero essere collegati a terra (Figura 5.1.1a ). Inoltre in assenza di incendio, l estintore non dovrebbe essere usato per prove o dimostrazioni fino a che nell aria permane un atmosfera infiammabile. Figura 5.1.1a : estintore ad anidride carbonica collegato a terra Pag. 35