Luoghi con pericolo di esplosione Sistema di alimentazione: TT, TN Norme di riferimento: o Norma CEI 64-8 "Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000 V in corrente alternata e a 1500 V in corrente continua"; o Norma CEI 31-28 (CEI EN 61241-2-2) Costruzioni elettriche destinate all uso in ambienti con presenza di polvere combustibile Parte 2: Metodi di prova Sezione 2: Metodo per determinare la resistività elettrica di polvere in strati ; o Norma CEI 31-36 (CEI EN 50281-1-2) " Costruzioni elettriche per atmosfere esplosive per la presenza di polvere combustibile Parte 1-2: Costruzioni elettriche protette da custodie - Scelta, installazione e manutenzione ; o Norma CEI 31-37 (CEI EN 50281-1-1) Costruzioni elettriche destinate all uso in ambienti con presenza di polvere combustibile Parte 1-1: Costruzioni protette da custodie - Costruzioni e prove ; o Norma CEI 31-38 (CEI EN 50281-2-1) Costruzioni elettriche destinate all uso in ambienti con presenza di polvere combustibile Parte 2-1: Metodi di prova - Metodi per la determinazione della temperatura minima di accensione della polvere ; o Norma CEI 31-43 (CEI EN 50284) Prescrizioni particolari per la costruzione, prova e marcatura di costruzioni elettriche appartenenti al Gruppo di apparecchi II, categoria 1G; o Norma CEI 31-52 (CEI EN 50281-3) " Costruzioni per atmosfere esplosive per la presenza di polvere combustibile Parte 3: Classificazione dei luoghi dove sono o possono essere presenti polveri ; Principali disposizioni legislative: o DM 8 marzo 1985 "Direttive sulle misure più urgenti ed essenziali di prevenzione incendi ai fini del rilascio del nullaosta provvisorio di cui alla legge 7 dicembre 1984, n. 818"; o DM 16 febbraio 1982 "Modificazioni del decreto ministeriale 27 settembre 1965, concernente la determinazione delle attività soggette alle visite di prevenzione incendi"; o DPR 547/55 Norme per la prevenzione degli infortuni sul lavoro ; o Dlgs 626/94 Attuazione delle direttive 89/391/CEE, 89/654/CEE, 89/655/CEE, 89/656/CEE, 90/269/CEE, 90/270/CEE, 90/394/CEE,
90/679/CEE, 93/88/CEE, 95/63/CE, 97/42/CE, 98/24/CE, 99/38/CE, 2001/45/CE e 99/92/CE riguardanti il miglioramento della sicurezza e della salute dei lavoratori durante il lavoro ; o DPR 23 marzo 1998, n. 126 Regolamento recante norme per l'attuazione della direttiva 94/9/CE in materia di apparecchi e sistemi di protezione destinati ad essere utilizzati in atmosfera potenzialmente esplosiva ; o Dlgs 12 giugno 2003, n. 233 Attuazione della direttiva 1999/92/CE relativa alle prescrizioni minime per il miglioramento della tutela della sicurezza e della salute dei lavoratori esposti al rischio di atmosfere esplosive ; o DPR 689/59 "Determinazione delle aziende e lavorazioni soggette, ai fini della prevenzione degli incendi, al controllo del Comando dei Vigili del fuoco"; o Legge 46/90 "Norme per la sicurezza degli impianti"; o D.P.R. 447/91 "Regolamento di attuazione della legge 46/90"; o D.P.R. 392/94 "Regolamento recante la disciplina del procedimento di riconoscimento delle imprese ai fini dell'installazione, ampliamento e trasformazione degli impianti nel rispetto delle norme di sicurezza" o D.P.R. 558/99 "Regolamento recante norme per la semplificazione della disciplina in materia di registro delle imprese, nonché per la semplificazione dei procedimenti relativi alla denuncia di inizio di attività e per la domanda di iscrizione all'albo delle imprese artigiane o al registro delle imprese per particolari categorie di attività soggette alla verifica di determinati requisiti tecnici" Direttive applicabili: o Direttiva "ATEX" 94/9/CE (DPR 126/1998); o Direttiva 99/92/CE (Dlgs 233/03) Installazione: Impresa abilitata alla realizzazione degli impianti di cui all'art. 1 comma 1a) della legge 46/90 e iscritta nell'albo provinciale delle imprese artigiane. Necessità di progetto: Si Dichiarazione di conformità: Si
Note sul locale: Definizioni e interpretazioni o Affinché avvenga un'esplosione occorre la contemporanea presenza di tre elementi: Combustibile : è costituito da gas, vapori o nebbie; Comburente : l'ossigeno presente nell'aria (nella concentrazione del 21%), o in altre sostanze normalmente allo stato gassoso; Innesco : che può essere provocato da due ordini di fattori, elettrico (arco, ad esempio provocato dall'apertura di contatti, scintilla, ad esempio provocata da una scarica elettrostatica, ma anche da un'altra miriade di possibilità anche meccaniche come attriti, saldature, etc.) e termico (cioè temperature eccessive provocate o da fiamme o anche ad esempio da resistenze elettriche per riscaldamento); o Polvere: Piccole particelle solide, comprendenti fibre e residui volatili di filatura nell atmosfera che si depositano per il loro peso, ma che possono rimanere sospese in aria per un certo tempo; o Polvere combustibile (o infiammabile): Polvere in grado di bruciare o ardere in aria e di formare miscele esplosive con l aria a pressione atmosferica e a temperature normali; o Polvere conduttrice: Le polveri vengono considerate conduttive, e perciò maggiormente pericolose, se la loro resistività elettrica è inferiore od uguale a 1000 ohm*m; o Granulometria. Le particelle sono considerate polvere in grado di formare una nube potenzialmente esplosiva, se le dimensioni del granulo di polvere è inferiore a 0,2 mm; o Temperatura di accensione di uno strato di polvere: Temperatura minima di una superficie calda di un apparecchiatura, che indica quando inizia l'accensione di uno strato di polvere, depositato su questa superficie; o Temperatura di accensione di una nube di polvere: Temperatura minima di una superficie calda di una parete interna di una camera di combustione, che indica quando avviene l accensione di una nube di polvere contenuta al suo interno; o Limiti di esplodibilità. Come per i gas (LEL, UEL), anche per le polveri esistono un limite inferiore ed un limite superiore di concentrazione delle polveri stesse in aria che possono provocare un'esplosione. Se questa concentrazione è troppo bassa (mancanza di polvere cioè di combustibile) o troppo alta (mancanza di ossigeno cioè di comburente) non si può formare l'atmosfera esplosiva. In realtà, per le polveri il solo limite che viene utilizzato è quello inferiore e viene espresso in g/m 3 ; o Energia di innesco. E' l'energia minima necessaria per innescare un'esplosione in presenza di una miscela pericolosa. Mentre per i gas è
sufficiente un'energia di decine o centinaia di microjoule, per le polveri è necessaria, in genere un'energia di decine o centinaia di millijoule (cioè un' ordine di grandezza superiore), testimoniando così una più elevata pericolosità dei gas, avendo un' innesco più facile. o Temperatura superficiale massima ammessa: La temperatura massima che può raggiungere la superficie di un apparecchiatura elettrica, senza innescare un incendio o un esplosione; o Contenuto di umidità: E' un parametro che va ad influenzare la portata di emissione da una sorgente; o Normale funzionamento (o funzionamento ordinario): Funzionamento nel quale vengono rispettati i parametri di progetto. Piccole emissioni, ad esempio da filtri o simili, sono considerate fisiologiche e pertanto ricadono nel funzionamento ordinario; o Sorgenti di emissione della polvere: Punto o luogo dal quale può essere emessa polvere combustibile nell atmosfera. Le sorgenti di emissione, tra le quali si possono annoverare anche gli strati di polvere, vengono suddivise nei tre gradi seguenti, in funzione dell ordine decrescente di pericolosità: Sorgente di emissione continua: luoghi nei quali una nube di polvere può essere presente continuamente o per lunghi periodi, oppure per brevi periodi a intervalli frequenti (es. interno di tramogge e sili); Sorgente di emissione di primo grado: sorgente che si prevede possa rilasciare polveri occasionalmente durante il funzionamento ordinario (es. vicinanze di punti di riempimento/svuotamento); Sorgente di emissione di secondo grado: sorgente che si prevede non possa rilasciare polveri durante il funzionamento ordinario, ma se avviene è possibile solo poco frequentemente e per brevi periodi (es. magazzini contenenti sacchi di polvere).
Classificazione dei Locali: o Le polveri sono pericolose in quanto, quando vengono disperse in aria con qualunque mezzo, formano atmosfere potenzialmente esplosive (nube di polvere). Inoltre, strati di polveri possono accendersi e fungere da sorgenti di innesco di un atmosfera esplosiva. Pertanto, le apparecchiature poste in ambienti nei quali possono formarsi nubi di polvere, devono essere di tipo protetto contro l innesco delle polveri ed essere soggette a limitazioni delle temperature superficiali a valori inferiori a quelli di innesco di una nube o di uno strato di polvere. o Quindi i pericoli presentati dalle polveri sono due: 1. Il primo pericolo è la formazione di una nube di polvere. La nube si può formare a partire da una qualsiasi sorgente di emissione. Tra le sorgenti di emissione sono compresi anche gli strati di polvere in grado di essere dispersi e formare così una nube. Se la polvere che è in grado di formare una nube è di tipo combustibile (da verificare in letteratura o con prove di laboratorio) occorre effettuare una classificazione delle zone di rischio (tale classificazione nei luoghi di lavoro è resa obbligatoria anche dal Dlgs 233/03). La classificazione può essere effettuata in base alla norma EN 50281-3 (CEI 31-52) e può consistere nei seguenti passi: a. Occorre individuare le sostanze pericolose presenti. Esempi di polveri pericolose sono: polvere di carbone, segatura, polvere di carta, latte in polvere, zucchero, cacao, polvere di grano, farina, polveri di magnesio, polveri di alluminio, polvere di tabacco, etc. Individuata la natura delle polveri occorre determinarne alcune caratteristiche tra le quali: contenuto di umidità, temperatura minima di innesco della nube e dello strato, resistività elettrica, granulometria; b. Occorre individuare le sorgenti di emissione cioè i punti dai quali può essere emessa una polvere nell'ambiente. Le sorgenti sono catalogate in base al livello di pericolosità in: Sorgenti di emissione di grado continuo di una nube di polvere, quando l'emissione è continua o comunque avviene per tempi lunghi (es. le superfici di una polvere combustibile esposta all'atmosfera direttamente o attraverso uno sfiato). Una emissione continua designa la presenza di una zona 20; Sorgenti di emissione di primo grado, quando l'emissione avviene in forma periodica, ma non prolungata, od occasionale, ma comunque prevista nel normale funzionamento (es. i punti di riempimento e svuotamento di contenitori di polvere). Una
emissione di primo grado designa la presenza di una zona 21; Sorgenti di emissione di secondo grado, quando l'emissione avviene per brevi periodi e non prevista nel normale funzionamento (es. le aperture attraverso le quali può uscire polvere, ma che vengono utilizzate poco frequentemente e per un periodo limitato di tempo). Una emissione di secondo grado designa la presenza di una zona 22; Non vengono invece considerate, ad esempio, sorgenti di emissione le tubazioni e le condotte prive di giunti, i serbatoi, le tenute di valvole e flange, quando ideate appositamente per non emettere polvere, gli involucri. c. Occorre definire la portata di emissione delle sorgenti per delimitare l'estensione della zona pericolosa in base alla quantità di polvere emessa. Questa portata dipende da alcuni parametri, quali la pressione alla quale si trova la sorgente (più è alta e maggiore sarà la portata), la granulometria della polvere, il suo contenuto di umidità (più è alto e minore sarà la probabilità che si formi una nube o che rimanga in sospensione), la velocità di trasporto delle polveri, l altezza della caduta delle polveri, etc. d. Occorre stabilire il grado di ventilazione all'interno dell'ambiente nel quale può formarsi un'atmosfera esplosiva e nelle zone vicine alle sorgenti di emissione; e. Occorre definire le zone pericolose che in questo caso sono quelle della tabella seguente: Ripartizione delle aree a rischio di esplosione per la presenza di polvere combustibile secondo direttiva 99/92/CE ZONA 20 ZONA 21 ZONA 22 Area in cui è presente in permanenza o per lunghi periodi o spesso un'atmosfera esplosiva sotto forma di nube di polvere combustibile nell'aria. Area in cui occasionalmente durante le normali attività è probabile la formazione di un'atmosfera esplosiva sotto forma di nube di polvere combustibile nell'aria. Area in cui durante le normali attività non è probabile la formazione di un'atmosfera esplosiva sotto forma di nube di polvere combustibile e, qualora si verifichi, sia unicamente di breve durata. Esempi di luoghi che possono costituire zone 20 sono:
Interno di sistemi di contenimento quali tramogge, sili, filtri, cicloni, etc; Sistemi di trasporto polveri; Interno di miscelatori, macine, essiccatori e simili. Presenza permanente, frequente o per lunghi periodi di atmosfera esplosiva sotto forma di nube di polveri (esempio: interno di tubi, contenitori, recipienti, etc.) Esempi di luoghi che possono costituire zone 21 sono: Aree esterne ai contenitori di polveri, vicine a porte di accesso che si aprono frequentemente; Aree esterne ai contenitori di polveri, vicine a punti di riempimento/svuotamento, scarico camion, scarico nastri (in assenza di aspirazione delle polveri); Aree esterne ai contenitori di polveri, dove si formano strati che possono essere messi in movimento e creare così una nube; Aree interne ai contenitori di polveri, dove si possono formare nubi non in maniera continua o per lunghi periodi, ma solo occasionalmente ad esempio per riempimento o svuotamento del contenitore.
Presenza occasionale di atmosfera esplosiva sotto forma di nube di polveri durante il funzionamento ordinario dell'impianto (esempio: immediate vicinanze dei punti di riempimento e svuotamento, particolari operazioni di taglio, levigatura, etc.) Esempi di luoghi che possono costituire zone 22 sono: Uscite dagli sfiati dei filtri, in caso di malfunzionamento; Magazzini di sacchi contenenti polvere, che durante la movimentazione possono avere delle perdite; Luoghi vicini ad apparecchiature che devono essere aperte a intervalli non frequenti, o apparecchiature che, sulla base dell esperienza, possono facilmente formare perdite, con espulsione violenta delle polveri, a causa di una pressione superiore a quella atmosferica; Aree che, in assenza di sistemi di aspirazione, vengono classificate come zone 21, se viene prevista un estrazione d aria nelle vicinanze delle sorgenti, possono essere classificate zone 22; Aree nelle quali si formano strati di polvere, che messi in movimento possono formare nubi potenzialmente esplosive, a meno che la pulizia del locale prevenga la formazione di questi strati.
Presenza occasionale di atmosfera esplosiva sotto forma di nube di polveri in condizioni straordinarie (esempio: guasto) o in condizioni ordinarie per un breve periodo (esempio: vicinanze di macchine e apparecchi con aspirazione della polvere, depositi di imballaggi e di sacchi soggetti a rottura, etc.) f. Occorre definire l'estensione delle zone pericolose cioè la distanza in ogni direzione dal limite di una sorgente di emissione, fino al punto in cui il pericolo non è più presente. In genere l estensione della zona 20 riguarda l interno dei sistemi di contenimento, cioè l interno di sili, condotti, tramogge e simili dove le polveri sono presenti in maniera continua o prolungata; In genere l estensione della zona 21 riguarda o l interno di apparecchiature di movimentazione, dove è probabile che le polveri producano una miscela esplosiva, oppure la zona all esterno delle apparecchiature fino alla distanza di 1 m intorno alla sorgente di emissione (o meno se prima la polvere viene fermata da pavimenti, pareti o soffitti). Se la sorgente è all esterno di edifici, questo limite viene influenzato dalle condizioni meteorologiche. Una zona 21 è sempre circondata da una zona 22. Come per le zone 21, anche per le zone 22 l estensione si può generalmente intendere come l area fino alla distanza di 1 m intorno alla sorgente di emissione (o meno se prima la polvere viene fermata da pavimenti, pareti o soffitti). Se la sorgente è all esterno di edifici, questo limite viene influenzato dalle condizioni meteorologiche.
2. Il secondo pericolo è la formazione di uno strato di polvere. Lo strato di polvere si può formare all interno dei sistemi di contenimento (sili, contenitori, tramogge, etc.) o all esterno a causa di lavorazioni su materiali (es. legno, carta, metalli, etc.). Lo spessore dello strato di polvere è in stretta relazione con il livello di pulizia dell ambiente. E inutile dire che rimuovere regolarmente e con efficacia i cumuli e gli stati di polvere è la migliore garanzia per evitare questo tipo di pericolo. La norma CEI 31-52 descrive tre livelli di pulizia: buona se gli strati sono trascurabili o assenti, adeguata se gli stati hanno breve durata (meno di un turno di lavoro) e scarsa se gli strati perdurano per più di un turno di lavoro. I rischi connessi alla formazione degli strati sono di tre tipi: Nel caso avvenga un esplosione (per altre cause), questa, sollevando gli stati di polvere, provoca delle nubi che possono a loro volta innescare altre esplosioni anche di entità maggiore; questo rischio potrebbe non sussistere se la polvere ha un elevato tasso di umidità che le impedisce di sollevarsi; Una seconda possibilità meno frequente è la seguente: lo strato di polvere viene sollevato, si forma una nube, la nube va a contatto con una superficie calda e si forma così un esplosione. La probabilità è abbastanza rara, anche in considerazione del fatto che la temperatura di innesco della nube è in genere notevolmente superiore a quella dello strato (es. la polvere di grano, mentre uno strato si innesca a 220 C, per innescare una nube occorre una superficie a 470 C); se la pulizia è buona questo rischio non esiste ed è molto limitato nel caso di polvere con alto livello di umidità; Terzo caso: gli strati di polvere possono essere innescati dal calore provocato dalle apparecchiature sulle quali è depositato. In questo caso, non creandosi una nube, il rischio è legato alla formazione di un incendio e non di una esplosione. Se la pulizia è buona questo rischio non esiste, ma permane anche in presenza di polvere umida e per ridurlo si tende a limitare la temperatura delle superfici a contatto con gli strati di polvere. In base alla tipologia dello strato di polvere, la normativa prevede quattro differenti modi per calcolare la temperatura superficiale massima T max dell apparecchiatura sulla quale si è posato lo strato di polvere: a. Lo strato di polvere viene limitato ad uno spessore inferiore o uguale ai 5mm; allora si calcola T max = T 5mm 75 K, dove
T 5mm è la temperatura minima di innesco di uno strato di polvere di 5 mm; b. Lo spessore dello strato di polvere è compreso tra 5 e 50 mm; rispetto al caso precedente, la T max deve essere ovviamente ridotta. Per polveri con temperatura di innesco dai 250 C in su (per strati di 5 mm), si può fare riferimento alla seguente tabella: c. Lo spessore dello strato di polvere è eccessivo o ricopre completamente l apparecchiatura. Non ci sono in questo caso indicazioni precise, ma solamente quella generica di limitare ulteriormente la temperatura massima ammissibile sulla superficie della apparecchiatura, magari limitandone la potenza. Nelle aree in cui si prevede una lavorazione che
comporta strati di polvere eccessivi, è bene quindi utilizzare solo apparecchiature di strumentazione, segnalazione e controllo che lavorano ad energia limitata; d. In tutti i casi problematici, cioè 1) strato superiore ai 50 mm alla sommità dell apparecchiatura, 2) temperatura minima di innesco dello strato di 5 mm inferiore ai 250 C (e quindi non è applicabile il grafico precedente), 3) copertura totale dell apparecchiatura e 4) strati superiori ai 5 mm ai lati dell apparecchiatura, ci si deve affidare a prove di laboratorio per individuare la T max. o Nel caso in cui la classificazione del locale (effettuata in base alla presenza di nubi di polvere) non portasse all individuazione di una o più zone pericolose il locale viene classificato come ordinario se contemporaneamente si valuta che non esista il rischio incendio dovuto ad eventuali strati di polvere; o Il luogo è a maggior rischio in caso di incendio se si verifica uno dei seguenti due casi: la classe antincendio del compartimento in cui è situato il luogo considerato è pari o superiore a 30; il luogo rientra in uno dei casi previsti dal DM 16/2/82; Se da un analisi più dettagliata risultasse comunque che il luogo, pur essendo inserito nell elenco del DM 16/2/82, è un compartimento di classe inferiore a 30, non risulterebbe a maggior rischio in caso di incendio ai fini della realizzazione dell impianto elettrico. o Nel caso in cui la classificazione del locale (effettuata in base alla presenza di nubi di polvere) portasse all individuazione di una o più zone pericolose, ciò non comporterebbe automaticamente la realizzazione di un impianto Ex, in quanto se nessuna apparecchiatura elettrica venisse installata all interno delle zone 20, 21 o 22, l impianto verrebbe realizzato con componenti ordinari seguendo la sola norma generale impianti CEI 64-8. Quindi l impianto sarebbe ordinario, ma ci sarebbe comunque l obbligo di progetto a causa del fatto che la classificazione delle aree del locale ha portato all individuazione di zone pericolose.