Primo Convegno Internazionale: Vigili del Fuoco: soccorrere in sicurezza

Transcript

1 LUOGHI ED AMBIENTI POTENZIALMENTE PERICOLOSI ED A RISCHIO DI ESPLOSIONE: ATTREZZATURE A SICUREZZA INTRINSECA PER L INTERVENTO DEL PERSONALE DEL C.N.VV.F. Adriano De Acutis a, Claudio Garibaldi b a) Ispettore Antincendi del Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco Ispettorato Telecomunicazioni Centro TLC Nazionale - Piazza Scilla, Roma b) Capo Reparto del Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco Comando Provinciale VV.F: di Roma C.R.R.C. Via Genova, Roma Esistono condizioni nelle quali la presenza di materiali infiammabili può dare origine a incendi o esplosioni. Le norme di sicurezza prevedono che in presenza di combustibile e di comburente l eliminazione dell energia di innesco possa evitare il formarsi di una combustione. Per questo motivo nei luoghi con pericolo di esplosione o di incendio esiste l'obbligo di utilizzare impianti o apparecchiature elettriche capaci di evitare qualsiasi possibilità di esporre scariche elettriche o scintille. Tali impianti elettrici vengono denominati antideflagranti. ATTREZZATURE UTILIZZATE DAL CORPO NAZIONALE DEI VIGILI DEL FUOCO Il Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco, per lo svolgimento dei compiti d'istituto, con particolare riferimento al soccorso tecnico urgente, utilizza un insieme di apparecchi e attrezzature che, per le loro caratteristiche tecniche costruttive, possono generare un innesco. Una corretta pianificazione e gestione dell'intervento prevede, in presenza di atmosfere potenzialmente esplosive, la remotizzazione di tutte le apparecchiature che possono essere utilizzate a distanza, e pertanto fuori dall'area pericolosa. Le attrezature che devono essere necessariamente introdotte nella zona a rischio dovranno essere in possesso di tutte quelle caratteristiche costruttive, tali da salvaguardare la sicurezza del personale. In particolare le apparecchiature elettriche, dovranno rispondere a precisi standard di sicurezza sanciti dalla legislazione comunitaria. I LUOGHI DI INTERVENTO In ambito europeo la classificazione delle aree pericolose viene effettuata in base alla raccomandazione dalla norma IEC che prevede la suddivisione delle aree in tre zone in funzione della frequenza e del tempo di presenza della miscela pericolosa: - Zona 0 - area nella quale una miscela aria/gas potenzialmente esplosiva è presente in continuazione o comunque per lunghi periodi di tempo; - Zona 1 - area nella quale una miscela esplosiva può essere presente durante il normale funzionamento dell'impianto; - Zona 2 - area nella quale una miscela di aria/gas potenzialmente esplosiva non è normalmente presente o lo è solo per brevi periodi. QUADRO NORMATIVO PER COSTRUZIONI ELETTRICHE PER ATMOSFERE POTENZIALMENTE ESPLOSIVE Il C.N.VV.F. ha a disposizione apparecchiature elettriche in grado di generare scariche elettriche 1

2 o scintille come ad esempio le lampade portatili e gli apparecchi radio ricetrasmittenti palmari. Queste apparecchiature devono rispondere alle norme CENELEC EN , di indirizzo generale per sistemi antideflagranti, e EN , specificatamente per le apparecchiature che utilizzano il modo di protezione normalizzato della sicurezza intrinseca.. I sistemi antideflagranti devono soddisfare le regole generali di realizzazione delle costruzioni elettriche destinate ad essere utilizzate in atmosfere potenzialmente esplosive, per assicurare che queste costruzioni non provochino l'esplosione dell'atmosfera circostante. Per costruzione elettrica si intende l'insieme di elementi che sono in tutto o in parte funzionalmente soggetti a fenomeni elettrici, ivi compresi gli impianti di telecomunicazioni. La norma definisce come atmosfera esplosiva la miscela con aria, alle condizioni atmosferiche, di sostanze infiammabili sotto forma di gas, vapori, nebbie, in proporzioni tali che una temperatura eccessiva o archi o scintille possano produrre la sua esplosione. Il modo di protezione a "sicurezza intrinseca", viene considerato un tecnica preventiva rispetto alla possibilità di innesco di una miscela esplosiva; rispetto ad altre tecniche di pari efficacia, semplifica l'uso e la manutenzione delle apparecchiature progettate per essere collegate a circuiti elettrici utilizzati nelle zone di pericolo. Un apparecchio a sicurezza intrinseca utilizzato in condizioni di funzionamento normale o in specificate condizioni di guasto, non deve essere in grado di provocare, tramite scintilla o effetto termico, l'accensione di una determinata miscela esplosiva. Citando testualmente la norma EN50.020, si definisce circuito a sicurezza intrinseca un circuito nel quale nessuna scintilla né nessun effetto termico, prodotto nelle condizioni di prova prescritte nella norma stessa, è capace di provocare accensione di una data atmosfera esplosiva. La garanzia che l'apparecchiatura risponda integralmente a tali prescrizioni è data dall'obbligo che venga sottoposta a certificazione da parte di organismi di certificazione riconosciuti. Le apparecchiature elettriche a sicurezza intrinseca possono appartenere a due categorie: "ia" o "ib"; la categoria di appartenenza definisce tra l'altro l'utilizzo che può essere fatto dell'apparecchio: - ia sono destinate a zone AD con maggiore probabilità di presenza di atmosfera esplosiva e non devono provocare accensione né in funzionamento normale né per combinazioni qualsiasi di due guasti; - ib sono destinate a zone AD con piccola probabilità di presenza di miscela esplosiva e non devono provocare accensione dell atmosfera esplosiva né in funzionamento normale né in presenza di un singolo guasto. Le apparecchiature della categoria "ia" possono essere utilizzate nella Zona 0. Le apparecchiature della categoria "ib" possono essere utilizzate nella Zona 1 e nella Zona 2. Nell'articolato generale della norma EN , relativamente alle apparecchiature di interesse per il C.N.VV.F., assumono particolare importanza le definizioni di "gruppi e classificazioni delle costruzioni elettriche" e le "classi di temperatura". Le costruzioni elettriche per atmosfere potenzialmente esplosive vengono divise in due gruppi: 2

3 Gruppo I costruzioni elettriche destinate a miniere con presenza di grisou; Gruppo II costruzioni elettriche destinate a tutti i luoghi con atmosfera potenzialmente esplosiva, diversi dalle miniere con presenza di grisou. Le costruzioni elettriche del gruppo II a loro volta sono suddivise nei sottogruppi A, B e C, in funzione delle caratteristiche dell'atmosfera potenzialmente esplosiva per la quale esse sono destinate. Tale suddivisione è basata sull'interstizio sperimentale massimo di sicurezza (MESG), per le custodie a prova di esplosione, o sulla corrente minima di accensione (MIC), per le costruzioni elettriche a sicurezza intrinseca. La norma cita 122 gas per il sottogruppo A, 27 per il sottogruppo B e solo 4 per il sottogruppo C. Vengono pertanto di seguito citati solo alcuni prodotti di riferimento. Gruppo I metano (grisou) Gruppo IIA propano, metano, etano, butano, pentano, esano, ottano, propilene, stirene, benzene, xilene, toluene, nafta, petrolio (comprese benzine), metanolo, etanolo, ossido di carbonio, acetaldeide, acetone, acetato di etile, di butile e di vinile, acido acetico, cloroetano, cloruro di metile, etilmercaptano, tiofene, ammoniaca, metilamina, anilina, ecc. Gruppo IIB Gruppo IIC etilene, ciclopropano, acrilonitrile, etere metilico, ossido di etilene, ecc. Idrogeno, acetilene, solfuro di carbonio, nitrato di etile Per tutti i modi di protezione sono stabilite classi di temperatura, denominate da T1 a T6, che corrispondono alla classificazione delle costruzioni elettriche in funzione della loro temperatura massima superficiale, che è: per costruzioni elettriche del gruppo I per costruzioni elettriche del gruppo II 150 C o 450 C in funzione della presenza di polveri di carbone uno dei valori della seguente tabella, con una temperatura ambiente di riferimento pari a 40 C Classe di temperatura T1 T2 T3 T4 T5 T6 Temperatura massima superficiale ( C) Per costruzioni elettriche del gruppo II, è permesso scegliere una temperatura massima superficiale diversa da quelle indicate in tabella, che dovrà in questo caso essere aggiunta nelle indicazioni sulla costruzione elettrica. 3

4 Le apparecchiature elettriche dovranno nell'ordinario essere scelte in base alla temperatura di auto ignizione del gas o della miscela di gas con cui entreranno in contatto, in modo che detta temperatura sia più elevata della massima temperatura superficiale. In funzione di ciò si possono di seguito riesaminare alcuni dei prodotti di riferimento già menzionati per i gruppi e le classificazioni delle apparecchiature elettriche, introducendo le classi di temperatura. Gruppo I T1 450 C T2-300 C T3 200 C metano (grisou) Gruppo IIA propano metano etano benzene ammoniaca acido acetico oss. carbonio metanolo toluene di etanolo acetato vinile butano di Nafta benzine esano T4-135 C acetaldeid e T5 100 C T6-85 C Gruppo IIB etilene etere etilico Gruppo IIC idrogeno acetilene solfuro di carbonio nitrato etile Il gruppo IIB copre anche i gas presenti nel Gruppo IIA e il Gruppo IIC copre anche i gas presenti nei gruppi IIB e IIA Quanto rappresentato è di seguito sinteticamente schematizzato: di 4

5 Gruppi atmosfere potenzialmente esplosive I miniera con grisou Primo Convegno Internazionale: II tutti Vigili gli altri del luoghi Fuoco: soccorrere in sicurezza MODO DI PROTEZIONE o ad immersione in olio p sovrapressione interna q sotto sabbia b custodia a prova di esplosione e sicurezza aumentata m incapsulamento in resina i sicurezza intrinseca Categorie ia utilizzabile in ZONA 0 ib utilizzabile nelle ZONE 1 e 2 Suddivisione del gruppo II in base alla corrente minima di accensione (MIC) rispetto a quella di CH 4 di laboratorio A rapporto MIC > 0,8 B 0,45 < rapporto MIC < 0,8 C rapporto MIC < 0,45 Classe di temperatura Temperatura massima superficiale ( C) T1 450 T2 300 T3 200 T4 135 T5 100 T6 85 Conformità alla normativa EN 50. Modo di protezione EEx ib IIC T4 Classe di temperatura Gruppo di gas COMPROMESSI TRA TECNOLOGIA, EFFICIENZA E COSTI Chi opera in situazioni di emergenza e di soccorso deve avere a disposizione strumenti in grado di essere utilizzati in tutte le occasioni senza causare possibili incidenti. Le apparecchiature utilizzate più frequentemente in ambienti potenzialmente esplosivi sono: - lampade; - apparati radio ricetrasmittenti. Per queste costruzioni elettriche devono essere rispettate le norme relative alle costruzioni elettriche antideflagranti. Studiando le classi di sicurezza relative a queste attrezzature si possono evidenziare i seguenti problemi. Lampade: All aumentare del gruppo di gas (passando cioè da una costruzione elettrica di tipo IIA ad una di tipo IIB o IIC) si ha inevitabilmente una diminuzione delle correnti utilizzabili nei circuiti di alimentazione dell apparecchiatura e di conseguenza si ottiene una diminuzione della quantità di luce prodotta. 5

6 Di contro, all aumentare della classe di temperatura, migliora la qualità dei componenti elettrici ed elettronici utilizzati e migliora la progettazione della costruzione elettrica tanto da determinare un notevole incremento dei costi. Apparati ricetrasmittenti palmari: All aumentare del gruppo di gas (passando cioè da una costruzione elettrica di IIA ad una di tipo IIB o IIC) si ha una diminuzione delle correnti utilizzabili nei circuiti di alimentazione dell apparecchiatura e di conseguenza si ottiene una diminuzione della potenza erogata e quindi un decremento della zona di copertura radioelettrica dell apparato radio stesso. Infine, anche nel caso degli apparati ricetrasmittenti portatili, all aumentare della classe di temperatura, migliora la qualità dei componenti elettrici ed elettronici utilizzati e migliora la progettazione della costruzione elettrica tanto da determinare un notevole incremento dei costi. In base a quanto esposto appare chiaro che sarà necessario determinare un criterio per ottenere un giusto compromesso tra sicurezza, efficienza e costi relativi alle apparecchiature utilizzate dal Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco, tenendo conto anche dei luoghi in cui si è chiamati ad intervenire. Un buon compromesso può essere: EEx ib IIC T4 In questo caso sarà indispensabile conoscere i luoghi in cui si effettua l intervento in quanto, come si è potuto stabilire in precedenza, sarà di vitale importanza porre la dovuta attenzione all utilizzo delle apparecchiature quando si è in presenza di gas che possono essere ad alto rischio di accensione anche alle basse temperature come: - Solfuro di carbonio (T = 102 C); - Nitrato di etile (esplosivo e reattivo anche con aria). Inoltre, per quanto riguarda il modo di protezione a sicurezza intrinseca, è bene ribadire che la categoria ib, che caratterizza normalmente le apparecchiature antideflagranti a sicurezza intrinseca in commercio, non può essere utilizzata in luoghi classificati come Zona 0, dove, per la costante presenza di miscela esplosiva, il rischio d'innesco è molto elevato. Ambienti classificati come Zona 0 sono, ad esempio, interni di serbatoi o tubazioni contenenti gas in miscela potenzialmente esplosiva. Inoltre vige attualmente il costume di dotarsi autonomamente di attrezzature personali non fornite dall Amministrazione, quali: - lampade tascabili; - apparati ricetrasmittenti a bassa potenza L.P.D. (Low Power Device); - apparecchi terminali telefonici portatili (cellulari). Tali costruzioni elettriche non rispettano le norme AD e non devono essere né utilizzate né tantomeno introdotte in aree nelle quali si abbia il dubbio di trovarsi esposti ad atmosfere potenzialmente esplosive. 6

7 CONCLUSIONI Questo contributo ha lo scopo di porre in evidenza come la semplice dizione apparato antideflagrante, non definisca in modo esauriente la tipologia di costruzione elettrica da utilizzare in atmosfera potenzialmente esplosiva, in quanto la categoria del sistema antideflagrante stesso va coniugata alle condizioni operative. A fronte della necessità che l'intero apparato del soccorso venga supportato con materiali idonei ad essere impiegati in aree a rischio di esplosione, è altrettanto necessario introdurre come preciso elemento di cultura professionale del Vigile del Fuoco l'articolato di detta tipologia di intervento, ivi compreso il divieto di utilizzo di apparati elettrici di cui non sia riconosciuto il sufficiente grado di sicurezza. BIBLIOGRAFIA CENELEC (1977) - Norma Europea EN Costruzioni elettriche per atmosfere potenzialmente esplosive Regole Generali CENELEC (1977) - Norma Europea EN Costruzioni elettriche per atmosfere potenzialmente esplosive - Modo di protezione a sicurezza intrinseca i. Pepperl-Fuchs (1993) - La Sicurezza in Tasca 7