Decreto Ministeriale 10/03/1998
IL RISCHIO DI ESPLOSIONE
IL RISCHIO DI ESPLOSIONE DIRETTIVE ATEX
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IL RISCHIO DI ESPLOSIONE
Cosa si intende per Atmosfera esplosiva? ATEX E’ una miscela in aria a condizioni atmosferiche, con sostanze infiammabili allo stato gassoso vapori, vapori nebbie o polveri in cui dopo ignizione la combustione si propaga nell’insieme della miscela incombusta
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IL RISCHIO DI ESPLOSIONE
Cosa si intende per Atmosfera esplosiva? •
e’ una miscela di:
1) sostanze infiammabili allo stato di gas gas, vapori vapori, nebbie nebbie, o polveri 2) in aria 3) in determinate condizioni atmosferiche (T = -20, 20 + 40 °C C ; P = 0,8 0 8 - 1.1 1 1 bar) 4) in cui, a seguito di un innesco, la combustione si propaga alla miscela i l non bruciata b i t
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Cosa si intende per Atmosfera esplosiva? •
Si tratta di un processo chimico esotermico
•
Q Quando d tale t l reazione i avviene i in i uno spazio i confinato, fi t 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 ll’atmosfera N.B. atmosfera è interamente o in gran parte esplosiva 4/36
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Quando può avvenire un’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
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Quando può avvenire un’esplosione? •
Limiti di esplodibilità ( LEL ….UEL)
•
Concentrazione limite di ossigeno (LOC)
Nota: L’esplosione si diversifica in: Deflagrazione: fl i è un’esplosione ’ l che h si propaga a velocità l à subsonica b qualche l h centinaio di m/sec (gas e polveri) Detonazione: è un un’esplosione esplosione che si propaga a velocità supersonica qualche migliaio di m/sec (sostanze esplosive) L’energia g per p dar luogo g a una deflagrazione g è dell’ordine dei mJ,per ,p la detonazione è richiesta un’energia più grande.
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Definizioni Punto di infiammabilità: è la temperatura minima alla quale, 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
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Definizioni 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
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Tipi di combustibili per avere 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)
•
Nebbia: N bbi gocciolina i li di liquido li id dispersa di in i un gas (es. ( aria) i ) a seguito it di forti accelerazioni (es. vibrazioni o per condensa)
Nota: Temperatura critica: temperatura al di sopra della quale una sostanza allo stato gassoso non può essere liquefatta per sola compressione 9/36
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Tipi di combustibili per avere un’esplosione •
Polvere: P l è costituita tit it d da piccole i l particelle ti ll solide lid presenti ti in i 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, à l’energia minima di innesco e la conducibilità elettrica.
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Quando si può generare un un’esplosione 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 3. 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 p formare atmosfere esplosive. Se manca la condizione 5 l’esplosione non può avvenire. 11/36
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Quando si può generare un un’esplosione esplosione di una polvere? 1. La polvere sia combustibile; 2. È dispersa in modo da formare una nube ben amalgamata; 3 La granulometria è tale da propagare la fiamma 3. 4. La concentrazione è tra i limiti LEL e UEL; 5. Nell’ambiente vi è sufficiente ossigeno 6. E E’ presente una energia minima di innesco
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Quando si può generare un un’esplosione esplosione di una polvere? Nota: Energia g minima di innesco: E’ la più bassa energia elettrica immagazzinata in un condensatore che,, al momento della scarica è appena pp sufficiente a provocare p l’accensione della miscela infiammabile.
N.B. Se manca una delle condizioni elencate da 1 a 5 non si possono formare atmosfere esplosive. esplosive Se manca la condizione 6 la sostanza non si innesca
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Esempi possibili di cause di innesco Fiamme o gas caldi Materiali incandescenti Superfici calde Saldatura e taglio Scintille elettriche ElettricitĂ statica Onde elettromagnetiche e radiofrequenza
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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. illustrate
Tale prevenzione consiste nella: A) Classificazione dei luoghi; B) Scelta ed installazione di impianti e prodotti con adeguati requisiti
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PREVENZIONE E PROTEZIONE I requisiti di sicurezza contro le esplosioni sono stabiliti in disposizioni l i l ti e in legislative i norme tecniche t i h emanate t a livello li ll europeo dalle d ll
DIRETTIVE ATEX La sigla ATEX significa: “Atmosfera Atmosfera Esplosiva Esplosiva”
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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) 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.
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Direttiva 99/92/CE Questa direttiva impone al Datore di Lavoro di effettuare una valutazione l t i del d l RISCHIO di ESPLOSIONE, ESPLOSIONE considerando id d glili ambienti bi ti 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 ff 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. esplosiva
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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
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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 protezione contro le esplosioni; p ; sulla p 4. Valutare l’adeguatezza delle procedure operative di lavoro e manutenzione. a u e o e
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Come si suddivide in zone un’atmosfera un atmosfera esplosiva? L Direttiva La Di tti ATEX prevede d due d tipi ti i di atmosfere t f esplosive: l i 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 20 21 e 22 si riferiscono alla polvere
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Come si suddivide in zone un’atmosfera 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)
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)
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Definizione delle Zone con pericolo di Esplosione Definizione della zona (l’atmosfera esplosiva)
Gas/Vapori/Nebbie
Polveri
è presente continuativamente, continuativamente o per lunghi periodi, o si manifesta frequentemente
0
20
è probabile che si verifichi in condizioni normali di esercizio
1
21
non è probabile che si verifichi in condizioni normali di esercizio, ma se si produce perdura per un breve periodo produce,
2
22
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Misure minime di sicurezza (Allegato II, Parte A - Dir. 1999/92/CE) Zona 0/20
Zona Zona 1/21 2/22
Formazione dei lavoratori sul rischio di esplosione
X
X
X
Istruzioni operative scritte
X
X
X
Permessi di lavoro per accesso alle aree classificate
X
X
Sistemi per la rimozione rapida di gas,vapori, polveri
X
Uso di indumenti di lavoro antistatici
X
Adeguato impiego di attrezzature,impianti,dispositivi
X
X
Dispositivi ottico/acustici di allarme tempestivo
X
X
Verifica preventiva dell’impianto prima dell’esercizio
X
X
Sistemi per garantire condizioni di sicurezza in caso di mancanza di energia g elettrica od emergenza g
X
X
Mi Misure di sicurezza i da d adottare d tt
X
X
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Come garantire la conformità 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.
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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 31-30 per i gas e CEI 31-66 per le polveri. Per entrambe le norme sono state pubblicate delle guide CEI allo scopo di consentirne una piÚ semplice applicazione applicazione.
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Metodo di valutazione delle ZONE Una valutazione completa del rischio esplosione da GAS,FUMI o NEBBIE d dovrà à ttenere conto t di: di • Tipo di emissione (continuo o per lunghe durate, occasionale o durante il normale funzionamento, funzionamento raro o dovuto a guasto; • Portata dell’emissione (geometria della sorgente, velocità, concentrazione temperatura di infiammabilità); concentrazione, • Ventilazione (naturale o artificiale) e il suo grado (alto, medio o basso); • Limite inferiore di esplosività della sostanza; • Densità à relativa.
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Metodo di valutazione delle ZONE
Per quanto riguarda le polveri bisogna tener conto di: • Caratteristiche delle polveri (grandezza media delle particelle, densità, umidità, limite inferiore di esplodibilità) • Ambiente aperto o chiuso (T max, P atm, ecc ….)
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Alcuni metodi per diminuire 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
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Locale Batterie – ventilazione La portata d’aria di ventilazione che evita la formazione di atmosfere esplosive si calcola con la formula: Q = 0,05 n Igas Crt / 1000 dove: Q = portata d’aria di ventilazione (m3/h), n della batteria, batteria
= numero di elementi
Igas = corrente che produce gas (mA/Ah), Crt = capacità nominale della batteria (Ah).
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Locale Batterie – ventilazione La portata d’aria di ventilazione che evita la formazione di atmosfere esplosive si calcola con la formula: Q = 0,05 n Igas Crt / 1000 dove: Q = portata d’aria di ventilazione (m3/h), n della batteria, batteria
= numero di elementi
Igas = corrente che produce gas (mA/Ah), Crt = capacità nominale della batteria (Ah).
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Locale Batterie – ZONA 1 Nelle immediate vicinanze di una batteria in carica (indicativamente nel raggio di 50-100cm 50 100cm da ogni batteria), batteria) anche in presenza della ventilazione sopra indicata, le norme EN 50272-2 e EN 50272-3 p prevedono l’esistenza di una zona pericolosa che, per le sue caratteristiche, deve essere classificata, secondo quanto previsto dalla norma EN 6007910 come zona 1. 10, 1
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Quali sono i settori interessati? Verniciatura Agricoltura g Industria del Legno Ind st ia Alimentare Industria Alimenta e Industria Metallurgica Industria Chimica Discariche Smaltimento
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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 riferimenti ai gruppi (I e II) e sottoguppi (II A, II B e II C) e alle classi di temperature (T1‌T6). B, (T1 T6)
Nota: le sostanze rappresentative per le prove sono: il metano per il gruppo g pp II A,, l’etilene p per il g gruppo pp II B e l’idrogeno g per il g p gruppo pp II C.
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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 50281 (CEI 31-36) per i diversi tipi di zone (20, 21 e 22).
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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 94/4/CE: • per la zona 20 (categoria 1D) : IP 6X • per la zona 21 (categoria 2D) : IP 6X • per la l zona 22 (categoria ( t i 3D) : IP 6X Varia solo la temperatura superficiale massima della custodia del componente elettrico che deve essere contenuta entro certi limiti. limiti Si considera uno strato di polvere di spessore di oltre 50mm per la zona 20, mentre per le zone 21 e 22, la temperatura superficiale massima deve essere stabilita considerando la presenza di strati di polvere dello spessore indicato nella documentazione di classificazione dei luoghi con pericolo di esplosione.
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