Argomenti 15 luglio 2020
Protezione dalle esplosioni per persone e macchine

Il tema della protezione contro le esplosione ha avuto origine nel settore minerario. Le miscele di metano e aria che si sviluppano durante l'estrazione del carbone e che diventano esplosive in un determinato rapporto, sono state gestite con esplosioni controllate fino alla seconda metà del secolo. Ma come funziona adesso?

La combustione dei grisù non è più necessaria date le numerose migliorie tecniche e norme di protezione. Tuttavia il tema della protezione contro le esplosioni non ha perso la sua importanza nonostante tutto questo. Ora si è diffuso non solo nel settore minerario, ma anche in altri settori industriali, perché lì sono presenti anche materiali esplosivi. Esempi comuni includono l'industria chimica, durante la produzione di petrolio greggio o gas naturale, e l'industria alimentare.

Tutti i vantaggi in breve:

Funzionamento economico del sistema
Tempi di avvio e assistenza brevi grazie alla concezione modulare
Costi operativi ridotti grazie alla tecnologia di connessione esente da manutenzione e a prova di vibrazioni
Le regolazioni possono essere effettuate rapidamente grazie al fattore di forma ottimale e alla versatilità

Una miscela esplosiva

Combinate con l'ossigeno, queste sostanze creano una "atmosfera esplosiva pericolosa". Se si presenta una superficie calda o una scintilla di accensione elettrica, ciò porta rapidamente a una situazione che deve essere evitata in tutte le circostanze. Questo perché un tale evento ha le potenzialità per ferire direttamente molte persone, per non parlare degli impatti sull'ambiente o sui sistemi di produzione. Per questo motivo, le direttive appropriate emanate dagli Stati membri e la legislazione basata su di esse si sono ormai consolidate in Europa: le direttive ATEX (Atmosphere explosible). Queste includono la 1999/92/CE per gli operatori d'impianto e la 2014/34/UE (in precedenza 94/9/CE) per i produttori di apparecchiature Gli equivalenti più importanti della ATEX europea sul mercato americano sono gli articoli corrispondenti per le "Aree classificate come pericolose" (HazLoc) delle NEC, CEC e EAC Ex. Altre normative importanti includono il processo di conformità EAC (Conformità eurasiatica) per Russia, Kazakistan e Bielorussia, che sostituisce i vecchi processi di importazione GOST ed è molto simile ad ATEX e CE.

Protezione contro le esplosioni

Viene generalmente fatta una distinzione tra protezione da esplosione primaria, secondaria e terziaria. Le misure contro le esplosioni della protezione primaria mirano a prevenire o limitare la generazione di atmosfere esplosive. Le misure di protezione secondaria contro le esplosioni sono usate per prevenire l'innesco di un'atmosfera esplosiva, ossia impedire le possibili fonti di accensione. Le misure di protezione terziaria contro le esplosioni sono usate per mitigare gli impatti di un'esplosione, portandoli al livello meno dannoso possibile. Come parte di una valutazione dei pericoli, che deve essere eseguita da ciascun operatore dell'impianto, l'operatore deve chiedere se, come parte della protezione primaria contro le esplosioni, è possibile sostituire il materiale potenzialmente esplosivo per evitare in primo luogo un'esplosione. Se questo non fosse possibile all'operatore d'impianto è richiesto di classificare l'impianto in base al pericolo e di delimitarne l'accesso. Il modello a zone è il metodo più utilizzato in tutto il mondo ed è specificato nella Direttiva 1999/92/CE. In USA e Canada invece spesso si trova una classificazione per "Divisioni".

Zone Ex

Il modello a zone classifica le aree dell'impianto in base ai pericoli presenti in zona 0, 1 e 2 per le atmosfere di gas e 20, 21 e 22 per le atmosfere con polvere. Nell'ambito dell'analisi del rischio, l'operatore dell'impianto deve valutare la frequenza e la durata delle atmosfere esplosive nelle diverse aree di un impianto. Di conseguenza, l'operatore deve dividere il suo stabilimento secondo queste zone. La zona 0 e la zona 20, saranno quelle più pericolose (fig. Tabella descrizione zone). Per esempio: la classificazione di zona per un serbatoio riempito con petrolio greggio liquido e include un pressostato potrebbe apparire come mostrato nella figura.

Selezione del dispositivo

Tutti i dispositivi che saranno utilizzati in Europa per atmosfere esplosive nelle zone 0 e 1 o 20 e 21 devono essere certificati da un organismo riconosciuto e devono includere un marchio elencato nella certificazione delle prove di tipo. Questo marchio identificativo include le informazioni necessarie per l'impiego nelle aree esplosive. Fornisce anche le informazioni sul gruppo di apparecchiature e sulla categoria. Per quanto riguarda il gruppo di apparecchiature, le risorse operative sono suddivise in due gruppi: i dispositivi per l'uso nelle miniere suscettibili al grisù (I) nelle categorie M1 e M2 e i dispositivi per tutte le altre applicazioni (II) nelle categorie 1, 2 e 3, con l'appendice G per gas e D per polvere. La categoria indica la zona in cui è possibile utilizzare l'apparecchiatura. Inoltre, il marchio di identificazione include informazioni sul tipo di protezione, il gruppo gas o polvere e la classe di temperatura se il dispositivo è stato testato secondo uno standard. Per prevenire un'esplosione di solito vi sono varie opzioni. Queste sono state accuratamente sviluppate negli ultimi decenni e sono state prese in considerazione nei rispettivi standard. Per le apparecchiature elettriche sono state definite differenti tipologie di protezione. Tuttavia, determinati tipi di protezione non sono adatte per tutte le zone. Il tipo di protezione Ex-n, ad esempio, può essere utilizzata solo nella zona 2. Il tipo Ex-i (a sicurezza intrinseca), al contrario, è omologata per le apparecchiature fino alla zona 0. Per il nostro esempio abbiamo scelto quella a sicurezza intrinseca. È una delle più selezionate e largamente usate tra i tipi di protezione.

Sicurezza intrinseca

Il tipo di protezione è basato sul principio della limitazione dell'energia: i valori di corrente, tensione e potenza di un circuito elettrico, che entrano nell'area esplosiva durante la misurazione e il controllo, devono essere sufficientemente bassi da non generare scintille o surriscaldarsi. I circuiti elettrici a sicurezza intrinseca sono pertanto costituiti dalle apparecchiature intrinsecamente sicure e dai rispettivi dispositivi. Questi ultimi sono installato al di fuori delle zone Ex. Ciò che questo significa per il nostro esempio con il serbatoio di petrolio è: in primo luogo, l'apparecchiatura a sicurezza intrinseca, vale a dire il sensore per il pressostato, deve essere idonea per l'installazione all'interno della Zona 1. In secondo luogo, il dispositivo a seguire e l'apparecchiatura associata che è collegata al sensore deve garantire che non ci sia più energia a raggiungere il sensore di quanto possa gestire senza riscaldarsi. Il livello di riscaldamento consentito dipende dalla composizione dell'atmosfera esplosiva, il che significa che dipende da quanto alta o bassa sia la temperatura di accensione del gas utilizzato. Inoltre, la limitazione di energia deve garantire che non sia possibile generare scintille di accensione o che una possibile scintilla di accensione resti al di sotto dell'energia di accensione del gas utilizzato.

Verifica della sicurezza intrinseca

Per il tipo di protezione "sicurezza intrinseca" deve essere considerato anche un altro aspetto importante: i dati tecnici di sicurezza. Questo vale per le risorse operative intrinsecamente sicure e le apparecchiature associate. Le informazioni su Ui, Ii, Pi, Ci e Li rivelano i valori massimi che un dispositivo può assorbire in ingresso senza il rischio che la funzione di protezione del circuito elettrico intrinsecamente sicuro venga annullata. Le informazioni Uo, Io, Po, Co e Lo indicano i valori di uscita massimi dell'apparecchiatura. Il confronto viene utilizzato per garantire che non si generino scintille di accensione significative e che la superficie dell'apparecchiatura a sicurezza intrinseca non diventi più calda di quella accettabile per l'uso approvato. I valori devono essere confrontati tra loro. La condizione mostrata nella figura "Sicurezza intrinseca e verifica" è applicabile in questo caso. Questo confronto è chiamato "Verifica della sicurezza intrinseca". Come tutti gli altri documenti, deve essere protocollato nel documento di protezione dalle esplosioni (vedere la figura seguente).

Due classi di protezione da innesco

Molti dispositivi, in particolare le cosiddette apparecchiature elettriche associate, che normalmente devono essere installate al di fuori dell'area Ex, hanno spesso un'ulteriore certificazione per l'installazione nella zona 2. I contrassegni si presentano in questo modo:

Esempio di un contrassegno per l'installazione nella zona 2.

Ex II 3 G Ex nA IIC T4 Gc

Esempio di marcatura per la sicurezza intrinseca, che significa che il dispositivo può essere collegato con un sensore o attuatore a sicurezza intrinseca nell'area Ex se la "Verifica della sicurezza intrinseca" lo consente:

Ex II (1) G [Ex ia Ga] IIC

Nuova Direttiva ATEX 2014/34/UE

A partire dal 20 aprile 2016 è entrata in vigore la nuova Direttiva ATEX 2014/34/UE. Questa comprende nuovi requisiti per quanto riguarda le aree di applicazione, il concetto, la fornitura sul mercato, l'accreditamento degli enti di omologazione e il monitoraggio del mercato. Sono stati ampliati gli obblighi del produttore in relazione al marchio dell'apparecchiatura e alle informazioni per l'utente. La nuova direttiva ATEX è stata recepita come legge nazionale con la nuova regolamentazione sui prodotti di protezione contro le esplosioni del 6 gennaio 2016. A parere della Berufsgenossenschaft Rohstoffe e chemische Industrie (BG RCI) [Associazione di indennità giudiziaria delle materie prime e industria chimica] "Come regola generale, la nuova Direttiva ATEX 2014/34/UE è un adattamento della Direttiva ai requisiti piuttosto formali della decisione n. 768/2008/CE, senza modificare sostanzialmente la Direttiva rispetto alla vecchia direttiva ATEX 94/9/CE". Le buone notizie: tutti i dispositivi che sono stati certificati prima del 19 aprile 2016 non sono soggetti a un nuovo test. La Direttiva 2014/34/UE si applica esclusivamente ai nuovi prodotti.

Nuovo regolamento più chiaro

Inoltre, occorre notare che gli operatori di impianti possono diventare "produttori" in determinate circostanze e sono pertanto soggetti anche alla nuova direttiva ATEX 2014/34/UE. Questo si riferisce alla produzione interna, che in passato era considerata solo come installazione. Le aree grigie contenute nella vecchia direttiva sono state regolate più chiaramente nella nuova. Secondo PTB, tutte le aree che potrebbero essere teoricamente vendute perché sono, ad esempio, mobili devono essere considerate come produzione interna. Oltre alla valutazione dei pericoli e al documento di protezione contro le esplosioni, questo richiede anche una dichiarazione di conformità CE e un certificato di prova di tipo CE. Il nuovo regolamento sulla protezione dalle esplosioni definisce in questo modo l'art. 5 "Obblighi generali del produttore": "Se il produttore commercializza prodotti o se il produttore li utilizza prima per i propri scopi, il produttore deve garantire che siano progettati e prodotti in conformità con i principali requisiti di sicurezza e salute di cui all'appendice II della Direttiva 2014/34/UE". Ciò significa che i rispettivi documenti devono essere completi prima della messa in servizio. La nuova direttiva ATEX specifica requisiti più elevati per gli organismi "riconosciuti", per quanto riguarda le opzioni di prova e le attrezzature, tra le altre cose, che devono ora essere verificate a Bruxelles. Inoltre, sono stati stabiliti requisiti più severi per il monitoraggio del mercato. L'autorità di vigilanza del mercato sarà rafforzata. Ogni attore economico, incluso il commerciante, deve fornire informazioni all'autorità di vigilanza del mercato in merito a chi ha acquistato il prodotto e a chi è stato venduto.

Il tuo Referente in WAGO

Market Management Building & Industry

Vertrieb_kontaktmodul_kundenservice_vertrieb_mann_gettyimages_482100240_400x346

Offerte di servizi aggiuntivi:

Processo 4.0

Catena di valore intelligente

Trasforma digitalmente e rimodella i processi: WAGO è il tuo partner affidabile per lo sviluppo e l'implementazione individualizzata.

Automazione di processo modulare

DIMA è il futuro

Le progettazioni con sistemi modulari sono la soluzione al costante mutamento delle richieste di mercato. WAGO supporta i tuoi processi di sviluppo

Argomenti 15 luglio 2020 Protezione dalle esplosioni per persone e macchine