IL RISCHIO DI ESPLOSIONE

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1 IL RISCHIO DI ESPLOSIONE DIRETTIVE ATEX Dott. Carmineraffaele ROSELLI Dott. Nicola Carriero U.O. Medicina del Lavoro P. P. I. L. L. ASP - Potenza -

2 Cosa si intende per atmosfera esplosiva? E una miscela in aria a condizioni atmosferiche,con sostanze infiammabili allo stato gassoso vapori, nebbie o polveri in cui dopo ignizione la combustione si propaga nell insieme della miscela incombusta 2

3 Cosa si intende per atmosfera esplosiva? Si tratta di un processo chimico esotermico Quando tale reazione avviene in uno spazio confinato,essa provoca un aumento rilevante e tempestivo della pressione,della temperatura o di entrambe simultaneamente N.B. Per confinato si intende un ambiente in cui l atmosfera è interamente o in gran parte esplosiva 3

4 Quando può avvenire una esplosione? Per avere un esplosione,il combustibile (gas,vapori,nebbia infiammabili o polveri combustibili) ed il comburente devono trovarsi in particolari condizioni dettate dai seguenti parametri: Punto di infiammabilità 4

5 Quando può avvenire una esplosione? Limiti di esplodibilità ( LEL.UEL) Concentrazione limite di ossigeno (LOC) Nota: L esplosione si diversifica in: Deflagrazione : è un esplosione che si propaga a velocità subsonica qualche centinaio di m/sec (gas e polveri) Detonazione: è un esplosione che si propaga a velocità supersonica qualche migliaio di m/sec (sostanze esplosive) L energia per dar luogo a una deflagrazione è dell ordine dei mj,per la detonazione è richiesta un energia più grande. 5

6 NOTE Punto di infiammabilità :E la temperatura minima alla quale,in condizioni di prova specificate,un liquido rilascia una quantità sufficiente di gas o vapore combustibile in grado di accendersi all applicazione di una sorgente di accensione efficace 6

7 NOTE Limiti di esplodibilità (LEL e UEL): Sono i limiti estremi di concentrazione in aria di una sostanza alla pressione di 10³Pa e alla temperatura di 15 C al di sotto e al di sopra dei quali la miscela non è infiammabile 7

8 Tipi di combustibili per aver un esplosione Gas: sostanza che si trova al di sopra della sua temperatura critica (es. gas naturale a temperatura ambiente) Vapore:sostanza che si trova al di sotto della sua temperatura critica ( es. g. p. l. in bombole) Nota:Temperatura critica: temperatura al di sopra della quale una sostanza allo stato gassoso non può essere liquefatta per sola compressione 8

9 Tipi di combustibili per aver un esplosione Nebbia: gocciolina di liquido dispersa in un gas (es. aria) a seguito di forti accelerazioni (es. vibrazioni o per condensa) 9

10 Tipi di combustibili per aver un esplosione Polvere: è costituita da piccole particelle solide presenti in atmosfera, che si depositano per effetto del proprio peso, ma che possono restare in sospensione per un certo periodo di tempo. Si considera polvere un insieme di particelle solide inferiori a 500 micrometro. Provocano esplosioni solo polveri al di sotto dei 200 micrometro. I parametri più significativi delle polveri sono: la granulometria,la temperatura di accensione,il limite inferiore di infiammabilità,l energia minima di innesco e la conducibilità elettrica. 10

11 Quando si può generare un esplosione di un gas e/o vapore? Occorre che siano soddisfatte tutte le seguenti condizioni: 1. La sostanza o combustibile è infiammabile; 2. La sostanza ha un giusto grado di dispersione; 3. La concentrazione della sostanza in aria è compresa tra i limiti LEL e UEL 11

12 Quando si può generare un esplosione di un gas e/o vapore? 4. L atmosfera esplosiva è significativa e supportata dal comburente; 5. E presente una sorgente di innesco con energia minima di innesco sufficiente N.B. Se manca una delle condizioni elencate da 1 a 4 non si possono formare atmosfere esplosive. Se manca la condizione 5 l esplosione non può avvenire. 12

13 Quando si può generare un esplosione di una polvere? 1. La polvere sia combustibile 2. E dispersa in modo da formare una nube ben amalgamata 3. La granulometria è tale da propagare la fiamma 4. La concentrazione è tra i limiti LEL e UEL 5. Nell ambiente vi è sufficiente ossigeno 13

14 Quando si può generare un esplosione di una polvere? 6. E presente una sorgente minima di innesco Nota: Energia minima di innesco: E la più bassa energia elettrica immagazzinata in un condensatore che, al momento della scarica è appena sufficiente a provocare l accensione della miscela infiammabile. N.B. Se manca una delle condizioni elencate da 1 a 5 non si possono formare atmosfere esplosive. Se manca la condizione 6 la sostanza non si innesca 14

15 Esempi di possibili cause di innesco Fiamme o gas caldi Materiali incandescenti Superfici calde Saldatura e taglio Scintille elettriche Elettricità statica Onde elettromagnetiche e radiofrequenza 15

16 PREVENZIONE E PROTEZIONE Per poter prevenire un possibile rischio di esplosione si deve fare in modo che non coesistono nello spazio e nel tempo le condizioni precedentemente illustrate. Tale prevenzione consiste nella: A) Classificazione dei luoghi; B) Scelta ed installazione di impianti e prodotti con adeguati requisiti 16

17 PREVENZIONE E PROTEZIONE I requisiti di sicurezza contro le esplosioni sono stabiliti in disposizioni legislative e in norme tecniche emanate a livello europeo dalle DIRETTIVE ATEX La sigla ATEX significa: Atmosfera Esplosiva 17

18 Direttive ATEX Le norme comunitarie in materia di prodotti e luoghi di lavoro con pericolo di esplosione sono: La Direttiva 94/9/CE Recepita con D.P.R. 126/98 riguarda le (apparecchiature) 18

19 Direttive ATEX La Direttiva 99/92/CE Recepita con D. Lgs 233/03 ed ora riportata al Capo XI del D. Lgs 81/08 Questa Direttiva prescrive le misure per la tutela della sicurezza e della salute dei lavoratori che possono essere esposti al rischio di atmosfere esplosive. 19

20 Cos è una direttiva? E un atto emesso dal Parlamento Europeo destinato agli Stati dell U. E. Nella direttiva è indicata la data dopo la quale gli Stati membri sono tenuti ad allineare la propria legislazione ai contenuti della direttiva stessa 20

21 Cos è una direttiva? Le Direttive vengono recepite dai Paesi dell U.E. attraverso Leggi nazionali Le Direttive forniscono indicazioni sui requisiti essenziali di sicurezza( RES ) che devono possedere prodotti e/o sistemi 21

22 Direttiva 99/92/CE Questa direttiva impone al Datore di Lavoro di effettuare una valutazione del RISCHIO di ESPLOSIONE, considerando gli ambienti nei quali si può verificare l atmosfera esplosiva,oltre alla ripartizione in zone delle aree in cui possono formarsi le atmosfere esplosive e l adozione di tutte le misure tecniche ed organizzative necessarie finalizzate ad evitare la formazione e l ignizione di un atmosfera esplosiva e a ridurre al massimo gli effetti di un esplosione. Tale direttiva si applicata dal 1 Luglio 2003 in tutti i luoghi di lavoro e dalla stessa data è in vigore anche la direttiva 94/9/CE relativa alla certificazione dei prodotti destinati ai luoghi con atmosfera potenzialmente esplosiva. 22

23 Direttiva 99/92/CE La valutazione dei rischi deve valutare anche i seguenti elementi: - Probabilità e durata della presenza di atmosfere esplosive; - Probabilità di presenza di fonti di accensione; - Caratteristiche degli impianti,delle sostanze,dei processi e loro interazioni; - Condizioni locali operative; - Entità degli effetti prevedibili; - Sistemi di contenimento 23

24 Direttiva 99/92/CE Pertanto il Datore di Lavoro deve: 1. Classificare le aree in cui possono essere presenti atmosfere esplosive (per gas o polveri); 2. Valutare l adeguatezza delle apparecchiature,degli impianti di processo e controllo; 3. Provvedere ad elaborare e a tenere aggiornato il Documento sulla protezione contro le esplosioni; 4. Valutare l adeguatezza delle procedure operative di lavoro e manutenzione. 24

25 Come si suddivide in zone un atmosfera esplosiva? La Direttiva ATEX prevede due tipi di atmosfere esplosive: GAS o POLVERI Le aree esposte a questi due tipi di atmosfere sono suddivise in tre zone ciascuna. Le caratteristiche di ogni zona sono identiche per il gas e per la polvere,ma la loro numerazione è differente. Le zone 0, 1 e 2 si riferiscono al gas, mentre le zone 20,21 e 22 si riferiscono alla polvere 25

26 Come si suddivide in zone un atmosfera esplosiva? Zona 0/20 :PERICOLO COSTANTE Presenza permanente di gas esplosivi o di polvere combustibile (minimo apparecchiature di categoria 1) Zona 1/21 :PERICOLO POTENZIALE Presenza occasionale di gas esplosivi o polvere combustibile durante il normale esercizio (minimo apparecchiature di categoria 2) 26

27 Come si suddivide in zone un atmosfera esplosiva? Zona 2/22 :PERICOLO MINORE Presenza di gas esplosivi o polvere combustibile improbabile o soltanto per un breve periodo di tempo ( minimo apparecchi di categoria 3) 27

28 COME GARANTIRE LA CONFORMITA ALLA DIRETTIVA ATEX? Le apparecchiature e le zone devono essere conformi alle Direttive ATEX. La marcatura CE è la prova che l apparecchiatura in oggetto è stata costruita nel rispetto di tutti i requisiti di base e delle procedure di valutazione applicabili per ogni Stato membro dell U. E. 28

29 METODO DI VALUTAZIONE DELLE ZONE Per quanto riguarda il metodo di valutazione e di classificazione delle zone a rischio di esplosine è necessario far riferimento alle norme tecniche CEI per i gas e CEI per le polveri. Per entrambe le norme sono state pubblicate delle guide CEI allo scopo di consentirne una più semplice applicazione. 29

30 METODO DI VALUTAZIONE DELLE ZONE Una valutazione completa del rischio esplosione da GAS,FUMI o NEBBIE dovrà tenere conto di: - Tipo di emissione (continuo o per lunghe durate,occasionale o durante il normale funzionamento,raro o dovuto a guasto; - Portata dell emissione (geometria della sorgente,velocità,concentrazione,tempera tura di infiammabilità) - Ventilazione (naturale o artificiale)e il suo grado (alto,medio o basso) 30

31 METODO DI VALUTAZIONE DELLE ZONE - Limite inferiore di esplosività della sostanza; - Densità relativa. 31

32 METODO DI VALUTAZIONE DELLE ZONE Per quanto riguarda le polveri bisogna tener conto: - Caratteristiche delle polveri (grandezza media delle particelle,densità, umidità,limite inferiore di esplodibilità) - Ambiente aperto o chiuso (T max, P atm, ecc.) 32

33 ALCUNI METODI PER ABBASSARE IL RISCHIO ESPLOSIVO - Inertizzazione; - Migliorare la ventilazione; - Mantenere la T ambiente ben al di sotto del limite inferiore di esplosività; - Aumentare l umidità (per le polveri); - Incrementare la granulometria delle polveri; - Coibentare le superfici calde; - Eliminare o ridurre l elettricità statica migliorando la messa a terra; - Eliminare o ridurre la presenza di radiazioni ionizzanti 33

34 QUALI SONO I SETTORI INTERESSATI? Verniciatura Agricoltura Ind. Legno Ind. Alimentare Ind. Metallurgica Ind. Farmaceutica Ind. Chimica Discariche Smaltimento 34

35 REGOLE GENERALI PER GLI IMPIANTI ELETTRICI I requisiti di sicurezza degli impianti elettrici nei luoghi con pericolo di esplosione per la presenza di gas (vapori o nebbie) sono stabiliti dalla norma EN (CEI 31-33) per i diversi tipi di zone (0, 1 e 2). Ad esclusione degli impianti elettrici di: - miniere grisoutose; - locali ad uso medico; - luoghi dove il pericolo è dovuto a polveri o fibre combustibili 35

36 REGOLE GENERALI PER GLI IMPIANTI ELETTRICI I tipi di impianti elettrici a sicurezza ammessi per i diversi tipi di zone pericolose nei luoghi in questione,come definiti nella vecchia norma CEI 64-2 (es. AD-PE, AD-I, AD-FE, AD-FT) non sono più previsti perché raramente si impiegano in un intero impianto costruzioni elettriche aventi tutte lo stesso modo di protezione. La nuova norma stabilisce i requisiti degli impianti elettrici e dei loro componenti, senza più distinguere i vari tipi di impianti e consentendo la promiscuità di soluzioni impiantistiche. 36

37 REGOLE GENERALI PER GLI IMPIANTI ELETTRICI Per eseguire la corretta installazione di un impianto sono necessarie le seguenti informazioni: - Documentazione relativa alla classificazione dei luoghi con l indicazione del gruppo del gas (IIA,IIB,IIC) ed inoltre la classe di temperatura (es. T1 T6) o la temperatura di accensione del gas; - Istruzioni per l installazione delle costruzioni elettriche; - Attestato di esame CE del tipo delle costruzioni elettriche 37

38 REGOLE GENERALI PER GLI IMPIANTI ELETTRICI La scelta delle costruzioni elettriche Ex deve essere eseguita in modo che esse non possano innescare i gas previsti nelle zone 0,1 e 2 con riferimento ai gruppi (I e II) e sottogruppi (IIA, II B e IIC)e alle classi di temperature ( T1 T6) Nota: Le sostanze rappresentative per le prove sono: il metano per il gruppo II A, l etilene per il gruppo II B e l idrogeno per il gruppo IIC 38

39 REGOLE GENERALI PER GLI IMPIANTI ELETTRICI Secondo la Direttiva 94/9/CE in zona 0 sono ammessi prodotti del gruppo II, categoria I G; In zona 1 sono ammessi prodotti del gruppo II, categoria 2G; In zona 2 sono ammessi prodotti del gruppo II, categoria 3G e, a maggior ragione, quelli di categoria 2G e 1G 39

40 REGOLE GENERALI PER GLI IMPIANTI ELETTRICI I requisiti di sicurezza degli impianti elettrici nei luoghi con pericolo di esplosione per la presenza di polvere combustibile sono stabiliti dalla norma EN (CEI 31-36) per i diversi tipi di zone (20,21 e 22). 40

41 REGOLE GENERALI PER GLI IMPIANTI ELETTRICI Le costruzioni elettriche (Ex) da installare nei luoghi con pericolo di esplosione per la presenza di polveri combustibili devono avere i requisiti di sicurezza stabiliti dalla direttiva 94/9/CE : - per la zona 20 ( categoria 1D) : IP 6X; - per la zona 21 ( categoria 2D) : IP 6X; - per la zona 22 ( categoria 3D) : IP 6X. Varia solo la temperatura superficiale massima della custodia del componente elettrico che deve essere contenuta entro certi limiti. Si considera uno strato di polvere di spessore di oltre 50 mm per la zona 20,mentre per le zone 21 e 22, la temperatura massima superficiale deve essere stabilita considerando la presenza di strati di polvere dello spessore indicato nella documentazione di classificazione dei luoghi con pericolo di esplosione. 41

42 GRAZIE PER L ATTENZIONE 42