SOMMARIO. Introduzione... XIII

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1 Sommario SOMMARIO Introduzione... XIII Capitolo I IL FENOMENO DELL ESPLOSIONE NELL INDUSTRIA 1. Le esplosioni nel luogo di lavoro Le esplosioni delle polveri combustibili Le esplosioni di gas, vapori e nebbie infiammabili Asfissia e prevenzione dell ATEX Case History Esplosione di vapori infiammabili: Umbria Olii (Italia), Novembre Esplosione di vapori infiammabili: Barton Solvents Wichita (USA), Luglio Esplosione di vapori infiammabili: Feyzin (Francia), Gennaio Esplosione di vapori infiammabili: Paloma Condensate (USA), Luglio Esplosione di vapori infiammabili: Impianto petrochimico (Italia), Esplosione di vapori infiammabili: Azienda di produzione di carrelli elevatori (Italia), Esplosione di nebbie e spray: ThyssenKrupp (Italia), Dicembre Esplosione di nebbie e spray: Ingersoll-Rand & Co (USA), Esplosione di polveri combustibili: SEMABLA (Francia), Esplosione di polveri combustibili: De Bruce Grain Co. (USA), Esplosione di polveri combustibili: Fabbricazione accessori per abbigliamento (Italia), Esplosione di polveri combustibili: Operazioni di caricamento delle polveri nell industria farmaceutica Asfissia dovuta a gas inerti: Valero Energy Corporation (USA), Conclusioni V

2 Rischio atmosfere esplosive: classificazione, valutazione, prevenzione e protezione Capitolo II L ESPLOSIONE, LE SOSTANZE E I PARAMETRI 1. I parametri di esplosione I limiti di esplosione Concentrazione limite di ossigeno (LOC) Temperatura di accensione Minima energia di accensione Punto di infiammabilità (Flashpoint) e temperature limite di infiammabilità Velocità di combustione Granulometria delle polveri I parametri caratteristici di esplosione Le caratteristiche di caricamento elettrostatico Le miscele ibride Le miscele infiammabili in atmosfere arricchite d ossigeno Esempi applicativi ed approfondimenti Ampliamento del campo di infiammabilità conseguente ad un aumento di pressione Calcolo del LOC dell esano Calcolo della MIE del metano in corrispondenza dei valori e- stremi di condizione atmosferica Calcolo della MIE dell ATEX della polvere di latte disidratato a 100 C Calcolo delle temperature limite per uno stoccaggio di acetone Calcolo della modifica del punto di infiammabilità in una miscela metanolo-acqua Caratterizzazione statistica di un campionamento di polveri Calcolo del valore di K g dell acetone Approfondimento: Proprietà particolari di alcuni gas e vapori infiammabili Parametri caratteristici di alcune sostanze Capitolo III SCENARI INCIDENTALI DI RIFERIMENTO 1. Tipologie di esplosione Deflagrazione e detonazione Le principali tipologie di incidente Esplosioni causate dal rilascio di gas e vapori infiammabili Esplosione di vapori, VCE Flash Fire VI

3 Sommario 4. Alberi degli eventi per rilascio di liquidi e gas infiammabili Scenari connessi all emissione di gas infiammabili in fase singola Scenari connessi all emissione di liquidi che non evaporano all emissione Scenari connessi all emissione di liquidi che evaporano all emissione Esplosioni confinate di gas e vapori infiammabili e polveri combustibili Esplosioni confinate di gas e vapori infiammabili Esplosioni confinate di polveri combustibili Alberi degli eventi per esplosioni confinate in impianti contenenti liquidi infiammabili o polveri combustibili Scenari connessi ad impianti contenenti liquidi infiammabili con presenza o meno di venting ed isolamento Scenari connessi ad impianti contenenti liquidi infiammabili con presenza o meno di soppressione chimica ed isolamento Scenari connessi ad impianti contenenti polveri combustibili con presenza o meno di venting ed isolamento Scenari connessi ad impianti contenenti polveri combustibili con presenza o meno di soppressione chimica ed isolamento Le misure di prevenzione e protezione Esempi applicativi ed approfondimenti Scenario prevedibile per rilascio di liquidi infiammabili Capitolo IV LA PROBABILITÀ E LA DURATA DELL ATEX 1. Analisi degli scenari di emissione catastrofica di ATEX Introduzione alla classificazione delle zone a rischio di esplosione Classificazione delle zone a rischio di esplosione per gas, vapori e nebbie infiammabili Le sorgenti di emissione La classificazione di campo lontano La classificazione di campo vicino La procedura di classificazione delle zone a rischio di esplosione Modelli di emissione Ulteriori relazioni utili alla determinazione della distanza pericolosa La classificazione delle zone a rischio di esplosione dovute a gas, vapori e nebbie ed il D.Lgs. n. 81/ La classificazione delle zone a rischio di esplosione dovute a gas, vapori e nebbie ed il DPR n. 126/ VII

4 Rischio atmosfere esplosive: classificazione, valutazione, prevenzione e protezione 4. Classificazione delle zone a rischio di esplosione per polveri combustibili Le sorgenti di emissione La procedura di classificazione delle zone a rischio di esplosione Esempi applicativi ed approfondimenti Approfondimento: Il sisma ed il rischio di esplosione Scenari di emissione catastrofica Determinazione della sostanza rappresentativa Definizione delle condizioni atmosferiche nel caso di ATEX derivante da metano Procedura di esclusione delle sorgenti di emissione da un reparto di finitura per intermedi farmaceutici Esempi di sorgenti di emissione di gas, liquidi infiammabili e polveri combustibili I fori di guasto nelle tenute Studio del campo lontano per un emissione di gas secondo grado Esclusione di una sorgente di emissione potenziale con l ausilio del triangolo di infiammabilità Determinazione della classificazione ATEX dovuta ad una flangia convogliante gas metano Determinazione della classificazione ATEX dovuta ad una flangia convogliante gas metano ed azoto Confronto tra i limiti minimi di classificazione proposti dalla CEI 31-35, CEI EN ed IP Classificazione di un impianto di estrazione olio operante ad e- sano collocato in capannone chiuso Esempi di tipici errori di classificazione delle zone a rischio di esplosione Semplificazione della classificazione e valutazione delle zone a rischio di esplosione Classificazione interna di un silos di stoccaggio polveri Classificazione interna in tubazioni dedicate al trasporto pneumatico di zucchero Esempi di classificazione delle zone per presenza di polveri Determinazione dell effetto dell aspirazione localizzata in una lavorazione del settore legno VIII

5 Sommario Capitolo V LA PREVENZIONE DELLA FORMAZIONE DI ATEX 1. Inertizzazione Purgaggio in pressione Purgaggio sottovuoto Flussaggio Affidabilità del sistema di monitoraggio e controllo Classificazione delle zone a rischio di esplosione Il rischio per la sicurezza dei lavoratori L inertizzazione ed il D.Lgs. n. 81/ L inertizzazione ed il DPR n. 126/ Concentrazione delle miscele infiammabili esterne al campo di esplosione LEL-UEL Sostituzione o riduzione della quantità di sostanze in grado di formare ATEX Diluizione di liquidi infiammabili con acqua Inumidimento delle polveri Esempi applicativi ed approfondimenti Calcolo dei cicli di purgaggio a pressione e sottovuoto Diluizione di 1-Propanolo CapitoloVI LA PREVENZIONE DELLE SORGENTI DI ACCENSIONE 1. Apparecchi elettrici e non elettrici secondo il DPR n. 126/ Apparecchi non elettrici Apparecchi elettrici Gli assiemi, i componenti, i dispositivi di sicurezza, le installazioni secondo il DPR n. 126/ Assiemi Componenti Dispositivi di sicurezza, di controllo e di regolazione Luogo di impiego previsto Installazioni La valutazione del rischio dovuto alla presenza di sorgenti di accensione ai sensi del Titolo XI, D.Lgs. n. 81/ Sorgenti di accensione e misure di prevenzione e protezione Superfici calde Fiamme e gas caldi Scintille di origine meccanica Materiale elettrico IX

6 Rischio atmosfere esplosive: classificazione, valutazione, prevenzione e protezione 4.5 Elettricità statica Fulmini Onde elettromagnetiche Reazioni esotermiche, inclusa l autoaccensione delle polveri Gli apparecchi installati precedentemente al 30/06/ Le sorgenti di accensione ed il D.Lgs. n. 81/ Esempi applicativi ed approfondimenti Il contenuto della marcatura CE-ATEX Il contenuto delle istruzioni per l uso Il contenuto della dichiarazione di conformità La marcatura CE-ATEX per apparecchi elettrici e non elettrici Marcatura supplementare specifica La procedura CE-ATEX degli apparecchi non elettrici Analisi funzionale di un ciclo di verniciatura a spruzzo in cabina Esempio di modulo di registrazione del rischio di accensione Esempio di compilazione del modulo di registrazione del rischio di accensione Valutazione dell efficacia di accensione di un ventilatore in caso di guasto I DPI ed il rischio di innesco elettrostatico Calcolo del caricamento elettrostatico per strofinio X Capitolo VII LA PROTEZIONE E L ISOLAMENTO CONTRO LE ESPLOSIONI 1. I sistemi di protezione L adozione delle misure di protezione ed isolamento La progettazione resistente all esplosione Lo sfogo dell esplosione Sistemi per lo sfogo delle esplosioni Calcolo delle superfici di minima resistenza in contenimenti i- solati La soppressione dell esplosione Rilevatori di pressione Soppressori pressurizzati HRD Agenti estinguenti Centraline di monitoraggio e controllo Calcolo dei sistemi di soppressione HRD I limiti di applicazione dei sistemi di soppressione HRD

7 Sommario 6. I sistemi di isolamento contro le esplosioni Sensori di rilevazione Dispositivi di isolamento Centraline di monitoraggio e controllo I sistemi di protezione installati precedentemente al 30 giugno L emergenza e l evacuazione in caso di esplosione Le misure di protezione ed il D.Lgs. n. 81/ Esempi applicativi ed approfondimenti Tipologia di sollecitazione in un contenimento protetto con venting Valutazione economica nell adozione di un sistema di sfogo dell esplosione in un silos d acciaio Esempio di protezione ed isolamento contro l esplosione Esempi di misure di prevenzione e protezione da adottare in impianti industriali Capitolo VIII GLI EFFETTI PREVEDIBILI DELLE ESPLOSIONI 1. L esposizione agli effetti dell esplosione Gli effetti del Flash Fire sulle persone Gli effetti di una VCE sulle persone I limiti di esposizione agli effetti dell esplosione La valutazione quantitativa degli effetti dell esplosione Il metodo del Tritolo Equivalente (TNTeq) Il metodo TNO-Multienergy Il metodo CEI Modificato Il metodo NFPA Il metodo INERIS Esempi applicativi ed approfondimenti Applicazione del metodo TNTeq Applicazione del metodo TNO-Multienergy Capitolo IX LA VALUTAZIONE DEI RISCHI ED IL DOCUMENTO SULLA PROTEZIONE CONTRO L ESPLOSIONE 1. La valutazione del rischio di esplosione Parte 1: Sicurezza dell impianto, del processo, delle sostanze e delle possibili interazioni Parte 2: Valutazione della mansione esposta al rischio di esplosione XI

8 Rischio atmosfere esplosive: classificazione, valutazione, prevenzione e protezione 2. Il documento sulla protezione contro le esplosioni Informazione e formazione dei lavoratori L art. 294-bis, D.Lgs. n. 81/ L installazione, i controlli, le verifiche e la manutenzione degli apparecchi e dei sistemi di protezione Il controllo iniziale degli impianti Controlli degli impianti La manutenzione Le verifiche Il coordinamento e la gestione delle modifiche Capitolo X LA LEGISLAZIONE ATEX 1. Testo e sanzioni del Titolo XI, D.Lgs. n. 81/ Allegati del Titolo XI, D.Lgs. n. 81/ Allegati - Allegato A Analisi statistiche Allegato B Calcolo della tensione di vapore Allegato C Punti della distribuzione t-student Allegato D Principali eventi accidentali che possono essere causa o effetto di un esplosione Allegato E Punti di infiammabilità di alcune miscele acquose Allegato F Linee guida Atex (traduzione italiana) Bibliografia XII