classificazione dei luoghi con pericolo di esplosione

CLASSIFICAZIONE DEI LUOGHI CON
PERICOLO DI ESPLOSIONE
Massimiliano Alviano
La prevenzione delle esplosioni da polvere. Torino, 8 giugno 2015
COS’È LA CLASSIFICAZIONE DEI LUOGHI CON
PERICOLO DI ESPLOSIONE
• Mezzo di valutazione e di analisi previsto per valutare la situazione
ambientale in relazione ai rischi di esplosione.
• Suddivisione del luogo considerato in zone pericolose e zone non
pericolose in relazione alla provenienza del pericolo di esplosione e
alla probabilità di presenza del pericolo
• La zona pericolosa è lo spazio di estensione determinata, in un
luogo pericoloso, entro il quale debbono essere adottati
provvedimenti particolari contro l’esplosione.
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OBIETTIVO DELLA CLASSIFICAZIONE
• Identificare dei volumi caratterizzandoli con una forma,
un’estensione e un tipo di zona che si attesta su tre livelli (indici di
probabilità di incontrare l’atmosfera esplosiva):
- ZONA 20: luogo dove è presente continuamente o per lunghi
periodi un'atmosfera esplosiva per la presenza di polvere
combustibile nell'aria
- ZONA 21: luogo dove è possibile sia presente durante il
funzionamento normale un’atmosfera esplosiva per la presenza di
polvere combustibile
- ZONA 22: luogo dove non è possibile sia presente durante il
funzionamento normale un’atmosfera esplosiva per la presenza di
polvere combustibile
- ESTENSIONE DELLA ZONA: distanza, in qualsiasi direzione, dalla
sorgente di emissione verso il punto in cui la miscela polvere/aria è
stata diluita dall’aria sino ad un valore al di sotto del limite inferiore
di esplodibilità
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PERCHÉ È NECESSARIA?
• Prevista e richiesta dall’art. 293 e Allegato XLIX del D.Lgs 81/08
• Parte integrante del documento per la valutazione del rischio
“atmosfere esplosive”
• Necessaria per definire i RES contro le esplosioni dei componenti
elettrici e non elettrici e degli impianti affinché non siano causa di
accensione delle atmosfere esplosive previste
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A CHI È RIVOLTA?
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•
A chi esegue il DVR atmosfere esplosive
Al progettista degli impianti, in particolar modo di quelli elettrici
Al servizio SpreSal e ARPA
A chi acquista prodotti per i luoghi classificati
Operatori e chi vi accede
Utilizzatori attrezzature di lavoro
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CHI REDIGE LA CLASSIFICAZIONE DELLE AREE
PERICOLOSE
• Il datore di lavoro (ai sensi del D.Lgs 81/08, art. 17, 293, Allegato
XLIX e D.Lgs 106/09 art. 149)
• Il datore di lavoro può incaricare un tecnico competente (non
necessariamente iscritto ad un albo professionale)
• E’ opportuno che il tecnico competente si avvalga della
collaborazione di altre figure esperte:
− chimico esperto che fornisce informazioni sulle sostanze in uso,
sulle loro caratteristiche chimico fisiche e sul loro
comportamento al variare dei parametri quali T e P
− tecnico processista che fornisce informazioni sull’impiego delle
varie sostanze durante tutte le fasi del processo produttivo
(approvvigionamento, carico e scarico, recupero reflui,ecc...)
− RSPP
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NORME E GUIDE TECNICHE
• Norma UNI EN 1127-1 “Atmosfere esplosive – Prevenzione
dell’esplosione e protezione contro l’esplosione Parte 1: Concetti e
metodologie fondamentali”
− Individuazione e valutazione del rischio di esplosione;
− Individuazione delle possibili sorgenti di emissioni (scintille di
origine meccanica,elettricità statica, superfici calde,materiale
elettrico, fulmini fiamme e gas caldi, ecc...;
− Riduzione del rischio di esplosione;
− Informazioni sull’uso delle apparecchiature, sistemi di
protezione, componenti;
− Informazioni sull’uso di attrezzi di lavoro
− Tenuta delle apparecchiature
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NORME E GUIDE TECNICHE
• Norma CEI EN 60079-10-2 (CEI 31-88) - Atmosfere esplosive Parte 10-2: Classificazione dei luoghi - Atmosfere esplosive per la
presenza di polveri combustibili
• Guida CEI 31-56 Variante 1 - Atmosfere esplosive. Guida alla
classificazione dei luoghi con pericolo di esplosione per la presenza
di polveri combustibili in applicazione della Norma CEI EN 6007910-2 (CEI 31-88): Variante 1
• CEI EN 60079-14 (CEI 31-33) - Atmosfere esplosive Progettazione, scelta e installazione degli impianti elettrici
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PROCEDIMENTO DI CLASSIFICAZIONE
I.
Identificare se il materiale è combustibile e determinare le
caratteristiche del materiale (dimensioni particelle, umidità,
temperatura minima di accensione della nube e dello strato ecc...)
II.
Identificare dove contenimenti di polvere o sorgenti di emissioni di
polvere possono essere presenti. Questa fase dovrebbe includere
l’identificazione della possibilità della formazione degli strati di
polvere
III. Determinare la probabilità (grado di emissione) che la polvere sia
rilasciata da dette sorgenti da cui, la probabilità di atmosfere
esplosive da polvere nelle varie parti dell’impianto (zona
risultante)
Solo dopo queste fasi le zone possono essere identificate e la loro
estensione definita
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ELEMENTI CARATTERISTICI DELLA
CLASSIFICAZIONE: TERMINI E DEFINIZIONI
• Sorgente di emissione: Un punto o parte da cui può essere
emesso nell’atmosfera polvere combustibile, con modalità tale da
originare un atmosfera esplosiva. Anche lo strato di polvere è una
sorgente di emissione
• Grado dell’emissione: continuo, primo grado, secondo grado
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ELEMENTI CARATTERISTICI DELLA CLASSIFICAZIONE
• Distanza pericolosa “dz”: distanza dalla SE, calcolata
matematicamente, nella direzione di emissione e di più probabile
dispersione della nube esplosiva, a partire dalla quale la
concentrazione delle polveri combustibili nell’aria è inferiore al LEL
(limite inferiore di esplodibilità).
• Estensione della zona pericolosa “a”: è la distanza in tutte le
direzioni dai bordi di una sorgente di emissione di polvere fino al
punto dove il pericolo associato con questa zona è trascurabile
(concentrazione inferiore al LEL
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ELEMENTI CARATTERISTICI DELLA CLASSIFICAZIONE:
TERMINI E DEFINIZIONI
GRADO DELLE SORGENTI DI EMISSIONE
Continuo: sempre presente o che può
avvenire per lunghi periodi
• strati di polvere combustibile in recipienti aperti,
• strati di polvere all’interno di sistemi di contenimento (mulini,
frantumatrici, cicloni, filtri tramogge, mescolatori),
• strati di polvere all’esterno dei sistemi di contenimento che possono
essere disturbati frequentemente e formare nubi esplosive con il livello di
mantenimento della pulizia “scarso”
Primo grado: può avvenire
periodicamente od occasionalmente
durante il funzionamento ordinario
• bocche di caricamento o di scarico aperte
• nastri trasportatori aperti
• sacchi anche chiusi, se di materiale che lasci trapelare la polvere o
soggetto a rompersi facilmente
• macchinari per l’imballaggio
• strati di polvere all’esterno dei sistemi di contenimento che possono
essere disturbati anche poco frequentemente e formare nubi esplosive,
con il livello di mantenimento della pulizia “scarso”
Secondo grado: non prevista durante il
funzionamento normale e che se avviene
è possibile solo poco frequentemente e
per brevi periodi
•
•
•
•
•
punti di riempimento sacchi
sacchi non ermeticamente chiusi e quelli soggetti a rompersi facilmente
sacconi contenitori di grande volume (Big Bag)
punti di discontinuità (flange, manicotti, ecc.)
strati di polvere all’esterno dei sistemi di contenimento che possono
essere disturbati anche poco frequentemente e formare nubi esplosive,
con il livello di mantenimento della pulizia adeguato
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ESEMPI DI SORGENTE DI EMISSIONE E ZONE ASSOCIATE
Silo di stoccaggio e
coclea
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ELEMENTI CARATTERISTICI DELLA
CLASSIFICAZIONE: TERMINI E DEFINIZIONI
• Sulla base della probabilità di formazione di atmosfere esplosive da
polvere, i luoghi possono essere designati secondo la tabella
Presenza di polvere
Zona risultante di classificazione
del luogo con nubi di polvere
Grado di emissione continuo
20
Grado di emissione primo
21
Grado di emissione secondo
22
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ELEMENTI CARATTERISTICI DELLA CLASSIFICAZIONE
• Simboli di identificazione dei diversi tipi di zone pericolose
La legenda dei simboli deve
sempre essere presente nei
disegni di classificazione
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ELEMENTI CARATTERISTICI DELLA CLASSIFICAZIONE
• Dimensioni estensione zona pericolosa:
− Zona 20: dimensioni caratterizzate dal sistema di contenimento
− Zona 21: spesso sufficiente 1 m attorno alla sorgente di emissione
− Zona 22: spesso sufficienti 3 m al di là della zona 21
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ELEMENTI CARATTERISTICI DELLA CLASSIFICAZIONE
Esempio di zone
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CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO DELL’IMPIANTO
DA CONSIDERARE
• Bisogna considerare le normali condizioni di funzionamento
dell’impianto compresa la messa in marcia e la fermata ordinaria, le
avarie e difetti prevedibili, i lavori di manutenzione ordinaria e l’uso
non corretto ragionevolmente prevedibile, che si previene adottando
misure organizzative, quindi non è considerato nella classificazione
dei luoghi
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CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO DELL’IMPIANTO
DA CONSIDERARE
Non bisogna considerare:
• La prima messa in servizio
• La messa fuori servizio
• Attività di manutenzione non ordinaria
Per queste attività si adottano specifiche procedure operative
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CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO DELL’IMPIANTO
DA CONSIDERARE
Non bisogna inoltre considerare:
• Eventi catastrofici (in quanto non prevedibili)
• Le avarie i guasti e gli stati difettosi causati da dolo
• Le avarie i guasti e gli stati difettosi causati da manutenzione
trascurata (dolo eventuale)
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ESEMPI DI CLASSIFICAZIONE
Esempio n°1 – Unità di svuotamento sacchi all’interno di un edificio
senza sistema di estrazione aria.(In questo esempio i sacchi
vengono svuotati manualmente di frequente in una tramoggia, dalla
quale il contenuto è trasportato con sistemi pneumatici in un’altra
parte dell’impianto. Parte della tramoggia è sempre piena di
prodotto).
Legenda:
1 – zona 21
2 – zona 20
3 - pavimento
4 – tramoggia scarico sacchi
5 – al processo
• Zona 20 – interno della tramoggia, data la presenza di una miscela
di polveri esplosive/aria frequentemente, o persino continuamente.
• Zona 21 – la bocca di carico aperta è una sorgente d’emissione di
primo grado. Conseguentemente attorno alla bocca viene definita
una zona 21 con una certa estensione dal suo bordo e fino al
pavimento
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ESEMPI DI CLASSIFICAZIONE
Esempio n°2 – Simile al precedente con la differenza che in questo
caso il sistema è provvisto di un sistema di ventilazione di estrazione
dell’aria. In questo modo la polvere può essere mantenuta all’interno
del sistema quanto più possibile.
Legenda:
1 – zona 22
2 – zona 20
3 - pavimento
4 – tramoggia scarico sacchi
5 – al processo
6 – all’estrazione interna al contenimento
• Zona 20 – interno della tramoggia, data la presenza di una miscela di
polveri esplosive/aria frequentemente, o persino continuamente.
• Zona 22 – la bocca di carico aperta è un’emissione di secondo
grado. Non vi è fuga di polveri in funzionamento ordinario, grazie al
sistema di estrazione delle polveri. Conseguentemente attorno alla
bocca viene definita solo una zona 22 con un’estensione determinata
sulla base delle caratteristiche della polvere e del processo
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ESEMPI DI CLASSIFICAZIONE
Scarico automezzo
Fig. 1: Esempio di zone pericolose originate dallo svuotamento di un autocarro
in una fossa di ricezione priva di mezzi di aspirazione polveri, sita in
ambiente chiuso
Fig. 2: Esempio di zone pericolose originate dallo svuotamento di un autocarro in
una fossa di ricezione con sistema di aspirazione polveri, sita in ambiente chiuso
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PERICOLI DA STRATI DI POLVERE
• Lo strato di polvere è da considerarsi una vera e propria SE, perché
la polvere che forma lo strato può essere sollevata per un fatto
accidentale e quindi formare una nube, che se innescata può
generare un’esplosione.
• All’interno di un contenimento, nel quale vengono movimentate o
lavorate polveri, è spesso impossibile evitare strati di polvere di
spessore incontrollato, in quanto parte integrante del processo.
• All’esterno di un contenimento, lo spessore degli strati di polvere
dovrebbe essere controllato dal mantenimento della pulizia ed il
livello di detto mantenimento dovrebbe essere conosciuto per lo
scopo della classificazione
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RISCHI DA STRATI DI POLVERE
• Un’esplosione primaria all’interno di un edificio può sollevare strati di
polvere sotto forma di nubi e provocare esplosioni secondarie più
pericolose del primo evento.
• Strati di polvere possono essere innescati dal calore proveniente
dalle apparecchiature sulle quali si trovano (in questo caso il rischio
è di incendio più che di esplosione).
• Uno strato di polvere può essere sollevato in una nube, incendiarsi
su una superficie calda, e provocare un’esplosione.
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ASPETTI FONDAMENTALI
• Eliminare il più possibile le sorgenti di emissione.
• Successivamente cercare di non mettere nulla in zona classificata.
E’ raccomandabile che le costruzioni elettriche siano installate in
luoghi non pericolosi.
• Ove ciò non sia possibile, si raccomanda di installare le costruzioni
elettriche nelle zone meno pericolose possibili (es. ZONA 22), ed
utilizzare apparecchiature idonee alla zona, o in zone non
classificate
• Questo obiettivo è più facilmente raggiungibile se l’attività di
classificazione si sviluppa fin dalle fasi iniziali della progettazione,
parallelamente ed in modo interattivo con quello delle altre discipline
tecniche coinvolte nel progetto nel suo insieme
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GRAZIE PER L’ATTENZIONE
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