Della protezione contro le esplosioni e degli “inconvenienti di percorso”

Le direttive comunitarie in tema di sicurezza sul lavoro sono state fondate su un paradigma ineludibile: la valutazione dei rischi.

Tale operazione risulta infatti preliminare ad ogni attività che possa esporre il lavoratore a pericoli derivanti dal luogo di lavoro. Si discute quindi di rischi dovuti a macchine e attrezzature di lavoro, movimentazione manuale dei carichi, rumore, vibrazioni, utilizzo di sostanze pericolose…

E atmosfere esplosive, ATEX.

In quest’ultimo caso l’articolazione della valutazione dei rischi dovrà porsi come obiettivo la protezione dei lavoratori contro il rischio derivante da ATEX attraverso la seguente procedura posta in capo al datore di lavoro:

    1. evitare cause prevedibili di guasto catastrofico;
    2. evitare la formazione di ATEX e, nel caso in cui il punto 2 non sia realizzabile;
    3. classificare le aree a rischio di esplosione secondo le procedure previste dalle norme tecniche europee EN 60079-10-1 (gas, vapori infiammabili) ed EN 60079-10-2 (polveri combustibili);
    4. all’interno delle zone classificate garantire una categoria di innesco, per tutte le sorgenti di accensione presenti, conforme alla tipologia della zona e, nel caso in cui il punto 4 non sia realizzabile;
    5. adottare misure di protezione ed isolamento contro le esplosioni compatibili con la sicurezza dei lavoratori;
    6. assicurare un piano di controlli, verifiche e manutenzioni atte a garantire il mantenimento nel tempo degli scenari di rischio analizzati. Tale piano deve possedere l’obiettivo di evitare un degrado delle prestazioni dei sistemi di: a) prevenzione dell’ATEX, b) prevenzione dell’accensione, c) protezione ed isolamento contro le esplosioni;
    7. sviluppare un piano di informazione e formazione dei lavoratori in relazione ai rischi di esplosione individuati;
    8. attuare un piano di coordinamento delle attività a rischio svolte nelle zone pericolose.

Se ci concentriamo sul precedente punto 5, l’ultima risorsa a disposizione del datore di lavoro per far fronte al rischio di esplosione consiste proprio nell’implementare misure ingegneristiche di protezione ed isolamento. Infatti, ove non sia possibile prevenire la formazione di ATEX e (in seconda istanza), prevenire le sorgenti di accensione, risulterà indispensabile porsi nella prospettiva di un’esplosione tecnicamente attesa, seppur con tempi di ritorno medio-lunghi. Alla luce di questo il datore di lavoro dovrà installare misure di isolamento e protezione degli impianti che siano in grado di proteggere i lavoratori dagli effetti della deflagrazione. Tali forme di protezione tecnica risultano tuttavia implementabili nei soli casi in cui le esplosioni si inneschino “dall’interno dell’impianto” come tipicamente avviene nel trattamento delle polveri combustibili (il discorso, qui, sarebbe molto lungo…).

Le varie strategie di protezione contro il rischio di esplosione devono SEMPRE essere accoppiate a misure di isolamento.

Meglio.

Le misure di isolamento dall’esplosione sono da PORRE ALLA BASE della strategia integrata di protezione contro il rischio di esplosione[1].

Tra le più diffuse misure di protezione contro le esplosioni citiamo il “venting” l’installazione, cioè, di membrane di minima resistenza le quali, cedendo prima che la sovrappressione interna raggiunga il limite di resistenza del contenimento, proteggono il medesimo dalla scoppio.

Ovviamente il dimensionamento, il posizionamento e gli effetti prodotti da tali membrane di rottura è rigidamente regolamentato da specifiche norme tecniche armonizzate nell’ambito della direttiva ATEX di prodotto (n. 2014/34/UE). In particolare:

  • EN 14491:2012 (Dust explosion venting protective systems)
  • EN 14460:2018 (Explosion resistant equipment)

Tutto bene quindi?

Più o meno, diciamo.

Se noi diamo un’occhiata alle equazioni da utilizzarsi per il dimensionamento della superficie di sfogo, troviamo le seguenti:

nelle quali la resistenza del contenimento dovrà essere almeno pari al valore Pred,max rappresentante la massima pressione presente all’interno derivante dall’esplosione sfogata.

Tutti gli altri parametri presenti nell’equazione sono sostanzialmente determinati dalle caratteristiche di esplosività della polvere, dalla forma del contenimento e dalle prestazioni delle membrane di rottura.

Questa “macchinetta” di calcolo, facilmente implementabile su un foglio Excel, consente di verificare che un raddoppio della Pred,max causa un dimezzamento della superficie necessaria allo sfogo.

LEGGASI: UN RADDOPPIO DELLA RESISTENZA DEL CONTENIMENTO DIMEZZA LA SUPERFICIE NECESSARIA ALLO SFOGO

Ed è qui che si annida il problema, soprattutto per l’acquirente di sistemi protetti con membrane di sfogo (filtri a tessuto, elettrofiltri, silos, ecc).

Come fare a ridurre la superficie di sfogo del contenimento in modo rilevante? Semplice: si aumenta, solo sulla carta, la resistenza del contenimento e si riducono al contempo le necessità di sfogo, magari attraverso una clausola contrattuale dalla quale si evinca che l’informazione sulla resistenza è stata fornita direttamente dall’utilizzatore.

L’interazione appena descritta tra fabbricante e datore di lavoro è purtroppo una strategia LOSE-LOSE. In caso di incidente catastrofico[2] infatti perderanno:

  • sia il costruttore che sarà coinvolto in processi penali nei quali difficilmente potrà dimostrare l’assenza di responsabilità;
  • sia il gestore/datore di lavoro che, seppur con profili di responsabilità differente, farà fatica a dimostrare l’estraneità ai fatti.

Per non citare il D.Lgs. n. 231/2001 sulla responsabilità amministrativa delle persone giuridiche.

Come fare per proteggersi da tali forme di distorsione?

La mia proposta, che seguo gesuiticamente quando vengo interpellato sull’argomento, è la seguente: su base contrattuale si dovrà richiedere al fabbricante, ad integrazione della documentazione emessa ai sensi della direttiva 2006/42/CE, la relazione di calcolo sulla resistenza del contenimento elaborata da un professionista con specifica competenza strutturale. Così facendo si garantirà sia la fornitura alla regola dell’arte sia, al contempo, la sicurezza e la protezione dei lavoratori.

Molto altro ci sarebbe da dire, anche in relazione alle specifiche che devono essere incluse nella dichiarazione di conformità CE emessa dal fabbricante. Ne vuoi sapere di più? È anche per questo che è stato pensato il webinar del 18-19 marzo 2021.

Alla prossima!

Marzio

[1] I motivi che giustificano questa affermazione sono complessi ed esulano dallo scopo del presente intervento. Maggiori dettagli in: Marigo M. (2017), Rischio Atmosfere Esplosive ATEX, IPSOA-WKI Editore

[2] Escludendo per un attimo dal ragionamento i lavoratori verso i quali gli incidenti manifestano gli effetti diretti, gravi e, spesso, irreversibili.

Share

Classificazione ATEX e rischio di esplosione: workshop avanzato 2021

INTRODUZIONE

L’entrata in vigore definitiva, a partire dal 13 ottobre 2018, della norma tecnica di classificazione delle zone a rischio di esplosione CEI EN 60079-10-1:2016 continua a causare una serie di incertezze applicative che non hanno ancora trovato interpretazioni ufficiali definitive. Tali difficoltà sono state accentuate dalla contestuale abrogazione, senza sostituzione, della linea guida CEI 31-35 che rappresentava lo standard di riferimento in Italia.

È peraltro molto recente la pubblicazione della terza edizione dello standard IEC 60079-10-1:2020 che permette di illuminare, finalmente, alcuni aspetti non completamente chiariti dell’edizione attualmente in vigore della Norma.

Sull’onda del successo dei precedenti seminari tenuti a Milano, si vuol proporre un incontro che approfondisca, oltre agli argomenti già presentati, anche gli aspetti più dibattuti del complesso corpo normativo ATEX tra i quali:

  • la manutenzione in luoghi a rischio di esplosione;
  • il nuovo rapporto tecnico UNI CEI TR 11798:2020;
  • utilizzo di telefoni cellulari e luoghi a rischio di esplosione;
  • proposizione di una matrice di valutazione del rischio ATEX “evidence based”;
  • una riflessione sulla RTV.2 del Codice di Prevenzione Incendi;

ed altro. Si veda quanto indicato al punto “Contenuti”.

“IN BREVE”

Cosa si imparerà: si tratterà il rischio di esplosione cercando, per quanto possibile, di fornire chiavi di lettura che consentano una “narrazione” unificante delle problematiche frequentemente riscontrabili nei luoghi di lavoro ed emerse nel corso dell’applicazione concreta dei nuovi standard normativi.

Cosa NON è: un corso base di classificazione e rischio dovuto ad atmosfere esplosive.

Prerequisiti (consigliati): per poter fruire compiutamente dei contenuti del corso è consigliabile il possesso di conoscenze base in tema di direttive di prodotto “meccaniche” (2006/42/CE, 2014/34/UE), di legislazione specifica sulla sicurezza del lavoro (Titolo XI, D.Lgs. n. 81/2008) e, possibilmente, anche “un’infarinatura” di rischi di incidente rilevante (Seveso III, D.Lgs. n. 105/2015).

CONTENUTI

PRIMA PARTE, giovedì 18 marzo 2021 (ore 14-18)

  • Cenni al fenomeno dell’esplosione nell’industria
  • Cosa insegnano gli eventi incidentali
  • I parametri di esplosività: ciò che conta veramente per la valutazione ATEX (e dove trovarlo)
  • Riepilogo della classificazione vigente secondo CEI EN 60079-10-1:2016 e CEI EN 60079-10-2:2016
  • La nuova IEC 60079-10-1:2020, le novità importanti (e perché è meglio cominciare a conoscerle da subito)
  • E se i nomogrammi per il calcolo delle distanze a rischio di esplosione non fossero sufficienti? Proposte ragionate di alternative praticabili
  • I fattori critici nella classificazione: la viscosità dei fluidi, la ventilazione naturale degli ambienti di grandi dimensioni, dinamiche di rilascio e dispersione, l’idrogeno, le nuove tecnologie e gas naturale liquefatto, ecc.
  • La CEI 31-35:2012 nel nuovo contesto normativo.

SECONDA PARTE, venerdì 19 marzo 2021 (ore 9-13)

  • I controllo di esplodibilità tra CEI EN 60079-29-X, CEI EN 50402 e BS 60080:2020: vie praticabili nelle aziende a rischio convenzionale e rilevante. Esempi di calcolo
  • L’innesco elettrostatico, questo sconosciuto
  • La manutenzione in luoghi a rischio di esplosione: permessi di lavoro e gestione preventiva del processo di valuzione del rischio
  • Il “filtro ATEX”: chi è costui?
  • Vantaggi e criticità del rapporto tecnico UNI CEI TR 11798:2020 per la classificazione dei luoghi con pericolo di esplosione per la presenza di gas
  • L’utilizzo del telefono cellulare e l’innesco delle ATEX: ne vogliamo parlare?
  • Il Codice di Prevenzione Incendi e la Regola Verticale n. 2: una riflessione
  • Gli effetti prevedibili delle esplosioni in scenari tipici: esempi di calcolo secondo CCPS-QRA, TNTeq, TNO Multienergy
  • La valutazione del rischio di esplosione: una proposta, ben ragionata, di matrice di valutazione (cosa controllare per verificare il corretto bilanciamento di questo importante strumento)

DOCENTE

Ing. Marzio Marigo. È autore del principale manuale specialistico in tema d’ATEX pubblicato in Italia. È consulente di importanti realtà industriali italiane ed europee aventi rischio convenzionale e di incidente rilevante nel settore metallurgico, chimico, farmaceutico, alimentare e manifatturiero. Oltre all’ATEX opera negli ambiti dell’affidabilità dei sistemi, RAMS, RCM, rischio tecnologico, fisico, sicurezza delle macchine e ingegneria forense da oltre vent’anni. È qualificato Ism-ATEX 19CP0958 con protocollo INERIS.

MATERIALE DEL CORSO

Dispense originali con materiali integrativi e aggiornati rispetto alle pubblicazioni sul tema del relatore [qui, qui e qui].

Attestato di partecipazione al corso emesso dallo Studio di Ingegneria Marigo.

Prevedibilmente, l’applicazione delle nozioni presentate al corso potrà comportare dubbi o difficoltà specifiche. Per un periodo di tre mesi, dalla data del seminario, i partecipanti potranno sottoporre via mail al relatore un paio di quesiti di ordine generale, relativi agli argomenti oggetto della lezione (e che non comportino risposte superiori alle 2000 battute). Tali quesiti, e relative risposte, saranno poi “socializzati”, previa debita anonimizzazione, a tutti i partecipanti al seminario attraverso la mail del corso citata nel paragrafo “modalità di iscrizione”.

ORGANIZZAZIONE

Stante il permanere dell’emergenza epidemica il seminario avrà luogo online, con piattaforma google meet, nelle seguenti giornate:

  • Giovedì 18 marzo 2021, ore 14-18
  • Venerdì 19 marzo 2021, ore 9-13

I dettagli di collegamento verranno inviati ai partecipanti nei giorni antecedenti il corso.

QUOTA DI ISCRIZIONE

La quota di iscrizione è fissata a 350 Euro (iva e contributi di legge esclusi) e comprende la fornitura integrale del materiale indicato al punto “Materiale del corso”. Per chi eseguirà il bonifico entro il 27/02/2021 è prevista l’iscrizione in modalità early booking con quota ridotta a 295 Euro (iva e contributi di legge esclusi).

COME ISCRIVERSI

È necessario inviare una mail di preiscrizione al seguente indirizzo (mail del corso):

atex.webinar.2021@gmail.com

avente come oggetto: richiesta di iscrizione al corso “CLASSIFICAZIONE ATEX E RISCHIO DI ESPLOSIONE: WORKSHOP AVANZATO 2021”.

Sarete successivamente ricontattati, a breve giro, con una mail di richiesta dei vostri dati di intestazione fattura, con l’indicazione degli estremi per l’esecuzione del bonifico (da fornire attraverso la compilazione di una scheda di iscrizione).

La scheda di iscrizione dovrà essere compilata e restituita appena possibile. Il bonifico potrà invece essere eseguito entro il 12/3/2021 (entro il 27/2/2021 se si opziona la modalità early booking). Dalla mail del corso saranno poi inviate periodicamente utili informazioni su novità, pubblicazioni, linee guida ecc. relative alle problematiche di esplosione nei luoghi di lavoro.

NOTA BENE N. 1: Nel caso le adesioni superassero il numero massimo stabilito si farà riferimento all’ordine cronologico di arrivo delle schede iscrizione.

NOTA BENE N. 2: Il Workshop sarà erogato in teleconferenza su piattaforma google meet. Sarà cura del partecipante assicurarsi della compatibilità del proprio sistema operativo con tale supporto.

Share

Del gioco a nascondino e del Vz

Disclaimer: post per soli iniziati alle “Arti oscure dell’ATEX”

A breve usciranno i dettagli del corso di formazione sulle atmosfere esplosive che si proporrà lo scopo di fornire una “cassetta degli attrezzi avanzata” utile ad affrontare il tema della classificazione delle zone a rischio di esplosione anche alla luce della nuova IEC 60079-10-1:2020. Ci concentreremo pure sulla valutazione del rischio ATEX correlata alla nuova edizione della Regola Tecnica Verticale n. 2 del Codice di Prevenzione Incendi.

Non sarà possibile incontrarci di persona come avvenne lo scorso anno a Milano[1]. Era febbraio 2020 e, riguardando la fotografia dell’evento, si acquisisce la consapevolezza che la pandemia ci ha fatto entrare in una nuova “epoca”.

Sia come sia, la “marcia” che ci avvicinerà a questo incontro sarà intervallata da brevi ma puntuali interventi che posterò sul blog.

Questo è il primo.

Oggi discuteremo delle ‘zone non estese’ e di alcune particolarità del nomogramma, presente nella EN 60079-10-1:2015, indispensabile alla loro determinazione.

Cominciamo dicendo che una zona non estesa è “(…) di estensione trascurabile (NE) (e) può essere trattata come non pericolosa. Questo tipo di zona implica che un’esplosione, se avviene, avrà conseguenze trascurabili”.

A questo proposito, nel mio ebook, a suo tempo pubblicato sull’argomento, mi soffermavo su questo: “(…) Tale specifica, probabilmente condivisibile nel caso si valutino i soli danni da sovrappressione, appare di interpretazione meno certa nel caso di Flash fire che coinvolgano personale prossimale al rilascio. Ricordiamo, infatti, che il rapporto tipico tra i volumi della miscela combusta rispetto alla miscela non ancora innescata è pari a circa 8 per una tipica miscela idrocarburica (rapporto tra la temperatura di fiamma e la temperatura ambiente). Il che si tradurrebbe, considerando un volume di infiammabile da innescare non inferiore a 0,1 m3, in un fronte di fiamma di quasi un metro cubo. Peraltro gli effetti di un Flash fire derivante da una nube di vapori adiacenti ad una pozza di liquido infiammabile possono comportare aggravi di rischio particolarmente significativi rispetto al Flash generato dalla sola presenza di gas infiammabile leggero. Maggiori dettagli, in questo senso, sono rinvenibili nel capitolo 8 del testo RAE[2] (…)”.

Ed è proprio su questo argomento che la nuova IEC 60079-10-1:2020 appare radicalmente innovativa poiché il nuovo art. 4.4.2 così si esprime:

“The criteria for a zone NE classification should be based on the following factors:

      1. Ignition would not result in sufficient pressure to cause harm either due to the pressure wave or due to damage that could cause flying objects or particles e.g. broken glass from windows.
      1. Ignition would not result in sufficient heat to cause harm or a fire from surrounding materials.
      1. For gas distributed at pressures above 1000 kPag (10 barg) consideration shall be given to a specific risk assessment
    1. A zone NE shall not be applied to gas distributed at pressures above 2000 kPag (20 barg) unless a specific detailed risk assessment can document otherwise”.

…quasi mi avessero letto nel pensiero…

Non è certo così, ma mi piace pensarlo.

Nell’attesa di approfondire online il nuovo tema connesso alla NE contenuto nella terza edizione dello standard di classificazione, proviamo ad indicare un paio di chiavi di lettura relativamente ai punti in ombra presenti nella seconda edizione. Vogliamo cioè rispondere alle seguente domanda:

“Qual è il reale limite sotto il quale considerare Non Estesa (NE), e quindi con ALTO GRADO DI DILUIZIONE[3], una zona a rischio di esplosione secondo EN 60079-10-1:2015?”

L’allegato C.3.5 (cfr. Ed. 2), specifica quanto segue: “Il grado di diluizione è ottenuto trovando l’intersezione tra i rispettivi valori individuati sugli assi verticale e orizzontale. La linea che divide l’area del grafico tra la ‘diluizione alta’ e la ‘diluizione media’ rappresenta un volume infiammabile di 0,1 m3 così che ogni intersezione sulla parte sinistra della curva implica un volume infiammabile ancora più piccolo[4].

[“The degree of dilution is obtained by finding the intersection of respective values displayed on horizontal and vertical axis. The line dividing the chart area between ‘dilution high’ and ‘dilution medium’ represents a flammable volume of 0,1 m3, so any intersection point left to the curve implies an even smaller flammable volume”]

Esisteranno quindi infinite coppie di valori [Wg*; uw] che delimiteranno la zona ad ALTA diluizione da quella a MEDIA.

Qualche esempio di velocità dell’aria uw correlata a specifiche portate di emissione Wg* caratterizzanti la transizione tra diluizione MEDIA ed ALTA Eccoli:

  • Wg* = 0,001 m3/s -> uw = 0,0135 m/s
  • Wg* = 0,005 m3/s -> uw = 0,068 m/s
  • Wg* = 0,03 m3/s -> uw = 0,41 m/s
  • Wg* = 0,4 m3/s -> uw = 5,41 m/s

Chiediamoci, ora:

Come è stato costruito il diagramma logaritmico in base al quale si stabilisce l’aggravio o l’attenuazione del rischio nella classificazione delle zone a rischio di esplosione?”

Tutto parte da un ripensamento complessivo del concetto di Vz (volume ipotetico di atmosfera esplosiva) presente nella norma EN 60079-10 fin dal 1996. Tale nuovo approccio, innovativo rispetto alla canonica interpretazione data in tutti i documenti dell’IEC, del CENELEC e del CEI dal 1996 al 2012, venne elaborato proprio nel 2012 da Predrag Persic (Persic, 2012[5]).

Successivamente la Commissione Elettrotecnica Internazionale adottò tale mutazione di paradigma e la pose a fondamento della seconda edizione dell’IEC 60079-10-1 (quella del 2015), preferendola all’interpretazione data dall’HSL nel 2005 che conteneva, ad essere sinceri, un giudizio forse troppo severo sul parametro Vz:

“(…)  The British Standard contains a methodology for the estimation of this cloud size which is of unknown origin and dubious accuracy (…)”

In fondo quando venne concepita la metodologia di calcolo del Vz, utilizzata peraltro con profitto per due decenni, la simulazione CFD di cui si servì l’HSL per confutare il Vz, era molto di là da venire per applicazioni connesse alla classificazione delle zone a rischio di esplosione.

Lo è tuttora, peraltro

La sintesi del nuovo approccio al Vz è riepilogato nella figura seguente (Fonte: Persic, 2012) in cui il volume dell’atmosfera esplosiva ha una forma conica, quella che ci si può ragionevolmente aspettare da qualsiasi rilascio passivo da una sorgente puntiforme in presenza di ventilazione ambientale. Solo in rari casi, come in presenza di forte vento, la nube di gas infiammabili potrebbe assumere forme differenti (es. una forma cilindrica).

Questo approccio è incluso pure nella nuovissima IEC 60079-10-1:2020; è sufficiente consultare la figura 1 del nuovo standard per averne contezza.

In particolare, nell’articolo di Persic si correla, attraverso un approccio basato su equazioni di continuità, il Vz alla velocità locale dell’aria attraverso la seguente relazione:

Per il significato dei simboli si faccia riferimento alla pubblicazione citata, alla EN 60079-10:1996 ed alla EN 60079-10-1:2015.

La retta (in diagramma Log-Log) che separa la zona ad ALTA da quella a MEDIA diluizione è quindi semplicemente ottenibile assumendo una opportuna costante Ф e imponendo il valore Vz = Vz,NE uguale a 0,1 m3.

In questo senso la costante Ф è stabilita dalla norma EN 60079-10-1:2015 (e dalla successiva IEC 60079-10-1:2020) pari a cinque.

Tutto bene insomma? Abbiamo scoperto la relazione posta alla base del diagramma C.1, EN 60079-10-1:2015?

Più o meno.

Il Persic, infatti, suggerisce di adottare la seguente equazione per il calcolo di Ф:

Assumendo il valore φ = 30° al vertice del cono di rilascio [range compreso tra 22° e 60°][6] si ottiene per il parametro Ф il valore di 0,74, circa sette volte inferiore a quello fatto proprio dalla norma.

A questo proposito viene specificato nel paper che:

“(…) il coefficiente Ф dovrebbe essere determinato preferibilmente attraverso la modellazione di CFD, supponendo che possa assumere valori diversi per diversi scenari di rilascio. In ogni caso, il valore di 0,74 proposto (…) è una buona approssimazione da assumere in prima istanza”

È credibile che nell’ambito dei lavori di simulazione CFD svolti dal sottocomitato tecnico IEC/TC 31J si sia giunti a stimare una costante differente rispetto a quella proposta nella pubblicazione scientifica di partenza per ragioni che ad oggi non mi sono note.

In conclusione appare evidente che il concetto di Vz è ancora bene presente all’interno dello standard di classificazione, pure se interpretato e calcolato con modalità e forme differenti rispetto agli “albori”.

Proposta di esercizio: vogliamo provare a calcolare quale sia il volume Vz adottato da normate per definire il discrimine tra zone a MEDIA e BASSA diluizione? Vi va?

Alla prossima!

Ciao

Marzio

[1] Utilizzeremo una piattaforma web

[2] Marigo M. (2017), Rischio Atmosfere Esplosive ATEX, WKI-IPSOA

[3] La condizione di ALTA diluzione pur non essendo sufficiente ad ottenere zone NE è tuttavia condizione necessaria

[4] Il valore di 0,1 m3 verrà di seguito indicato come Vz,NE

[5] P Persic, Hypothetical Volume of Potentially Explosive Atmosphere in the Context of IEC Standard 60079-10-1, Ex-Bulletin, Croatia 2012. Vol 40, 1-2

[6] Nota Persic: “Objection could be submitted that the coefficient Ф is not well defined and that it requires a proper empirical validation.Nevertheless, under some reasonable premises, it can be assumed on the safe side. E.g., we know for sure that the spatial angle of jet/plume expansion is somewhere between 22° and 60° depending on the release conditions and that the gas concentration at the periphery must be quite negligible”

Share

CEI EN 60079-10-1:2020

È giunto il giorno.

È stata pubblicata la terza edizione della norma sulla classificazione delle zone a rischio di esplosione per presenza di gas e vapori infiammabili.

Se ne sentiva la necessità? A mio parere si.

La seconda edizione è stata una rivoluzione e ci sono stati parecchi dubbi di interpretazione soprattutto a causa dell’assenza di linee guida di supporto.  Questi sono stati via via risolti con l’applicazione e l’esperienza.

La terza edizione della IEC 60079-10-1 consente, a bocce ferme, di ritornare sugli argomenti dubbi permettendo un loro chiarimento e/o ampliamento.

Alcune anticipazioni/novità:

    • l’esclusione per i gas infiammabili a bassa pressione è stata modificata;
    • la definizione di non estensione NE è molto più articolata;
    • non è più presente un’indicazione di velocità minima all’interno degli ambienti chiusi;
    • non è più presente il coefficiente di sicurezza k di sicurezza sull’LFL con importanti ripercussioni in tutta la metodologia di classificazione;
    • viene esplicitamente specificata una distanza minima di classificazione
    • alcune equazione di emissione sono modificate;
  • e (davvero) molto altro…

Per chi intenda cominciare a conoscere e familiarizzare con le importanti modifiche introdotte dalla IEC 60079-10-1:2020, ricordando che comunque è la seconda edizione ad essere tutt’ora vigente, lo Studio di Ingegneria Marigo organizzerà per l’inizio del prossimo anno una serie di webinar di aggiornamento e commento dedicati all’innovazione di questo articolato e specifico standard normativo.

Stay tuned!

Share

Ma li conosciamo davvero i gas infiammabili?

Quanto pesa un gas?

E quanto pesa un gas infiammabile?

Questa è una delle domande maggiormente dirimenti per chi si occupa di sicurezza di processo. Discuto di atmosfere esplosive ma non solo. Pensiamo solo agli scenari connessi all’inertizzazione, all’accesso a spazi confinati, alle metodologie di monitoraggio e controllo, agli aspetti di rilascio e dispersione. E a molto altro ancora.

Insomma, la comprensione di quanto “pesi” un gas appare di rilevanza capitale in ogni valutazione di rischio.

Il problema, tuttavia, non si limita ad identificare il valore assoluto del parametro di densità ma si estende alla relazione tra questo e la densità dell’aria. Cioè un banale numero adimensionale maggiore, minore o uguale all’unità dal quale dipende la sicurezza delle persone.

Precisazione: quella che di seguito andremo a discutere è la densità relativa all’aria di un gas DOPO le vicissitudini di emissione. Non necessariamente, infatti, gas leggeri, se rilasciati allo stato liquido, generano nubi “leggere”. Mentre infatti è facilmente intuibile la formazione di nubi dense e pesanti dovute a pozze liquide in ebollizione a temperatura ambiente di propano, butano, cloro lo è meno nel caso dell’LNG e dell’ammoniaca. Chiusa la precisazione.

Come stabiliamo, dunque, se a condizioni atmosferiche la densità di un gas è maggiore o minore rispetto all’aria (disidratata)? Grazie a questa formula studiata da tutti noi in prima o seconda superiore:

Poiché pa [101325 Pa], Ta [293 K] ed R [J/(kmol K)] sono uguali per tutte le valutazioni, il parametro chiave è M, la massa molare che nel caso dell’aria è pari ad M,aria = 28,94 g/mol.

Tutti i gas che possiedono un M maggiore dell’M,aria saranno più pesanti della medesima. E viceversa.

Giunti a questo punto, partiamo dalla cosa più semplice: quanti sono i gas che sono più leggeri dell’aria, ovvero che possiedono massa molare inferiore a 28,94 g/mol?

Risposta: 16, quelli di seguito elencati.

  1. Idrogeno [H2; 0,07]
  2. Elio [He; 0,14]
  3. Gas di cokeria [Miscela di gas; 0,39]
  4. Gas di città [Miscela di gas; 0,46 – 0,51]
  5. Gas naturale [Miscela di gas; 0,5 – 0,65]
  6. Metano [CH4; 0,55]
  7. Ammoniaca anidra [NH3; 0,59]
  8. Fluoruro di idrogeno [HF; 0,69]
  9. Neon [Ne; 0,70]
  10. Litiometile [LiCH3; 0,76]
  11. Acetilene [C2H2; 0,90]
  12. Cianuro di idrogeno [HCN; 0,93]
  13. Diborano [B2H6; 0,96]
  14. Monossido di carbonio [CO; 0,97]
  15. Azoto [N2; 0,97]
  16. Etilene [C2H4; 0,97]

Peraltro, se vogliamo focalizzarci sui soli gas infiammabili il numero si riduce a 12 (quelli in grasseto sono infatti inerti).

C’è da aggiungere che la categoria dei gas leggeri infiammabili propriamente detti contempla i soli gas/miscele che possiedono un rapporto di densità con l’aria inferiore a 0,8[1]. Con questa definizione riduciamo ulteriormente la coorte a soli 6 gas dei 16 di partenza (il litiometile è, infatti, chimicamente instabile e per questo non computabile in ambito ATEX).

Se vogliamo poi rapportare questo numero alla totalità dei gas infiammabili noti (facendo esplicito riferimento alle 314 tipologie riportate in CEI 31:35:2012) scopriamo che i gas leggeri sono solo l’1,9% del totale dei gas infiammabili pericolosi.

uno virgola nove percento

Come del resto si comprende chiaramente dalla figura seguente.

Quanto sopra esposto è sufficiente per affermare che i gas leggeri sono poco rappresentativi del rischio dovuto ad atmosfere esplosive?

No, certo che no.

I gas leggeri (idrogeno, gas naturale, ammoniaca e acetilene), pur essendo una frazione limitatissima dell’universo potenziale, trovano applicazioni estremamente diffuse ed estese.

Riepiloghiamo?

Utilizzando il database CEI 31-35:2012 i gas sono suddivisibili nelle seguenti classi:

        • Gas leggeri (densità relativa all’aria inferiore a 0,8) = 6
        • Gas passivi (densità relativa all’aria compresa tra 0,8 e 1,2) = 12
        • Gas pesanti (densità relativa all’aria superiore ad 1,2) = 296

I gas pesanti[2] sono molti e si ritrovano, in ambito industriale, in parecchie applicazioni differenti, specifiche e frazionate. I gas leggeri, per converso, sono molto meno numerosi ma hanno applicazioni molto più estese e trasversali.

I gas leggeri sono “orizzontali”

I gas pesanti sono “verticali”

Ed ora, giunti alla fine di questo strano post, un piccolo test: “si elenchino, per densità via via crescente, i sei gas infiammabili leggeri discussi in precedenza”.

Ci siamo riusciti?

Bene, lo scopo è stato raggiunto.

Alla prossima e… buone festività ai miei due lettori. Che saranno certamente anomale. Ma che saranno certamente festività.

Marzio

[1] Per converso si definiscono vapori più pesanti dell’aria a partire da rapporti di densità superiori ad 1,2. Densità relative comprese tra 0,8 e 1,2 hanno comportamenti tipicamente passivi e molto influenzati dalle condizioni atmosferiche (es. inversione termica, presenza di piccole correnti ascensionali, ecc.)

[2] Attenzione a non confondere il concetto di gas pesante, applicabile in ambito ATEX, con quello di gas denso, connesso alla modellazione di dispersione ingegnerisca di tipo SLAB. Non sempre infatti i gas con massa molare più bassa dell’aria sono gas leggeri e non sempre i gas con peso molecolare superiore all’aria sono gas densi. Un parametro importante, in questo senso, è rappresentato dalla temperatura dell’emissione. Inoltre, la presenza di una emissione spray può rendere il gas denso dato che l’evaporazione delle nebbie disperse sottrae calore al gas emesso facendolo raffreddare.

Share

Relazione ATEX tenuta al convegno mcT del 18/11/2020

Mercoledì 18/11/2020 si è tenuto uno tra gli eventi italiani più importanti di area safety, l’mcT. In tale ambito vi era una sezione dal tema: “ATEX, sicurezza e sostenibilità per gli impianti industriali” alla quale ho avuto il piacere di essere invitato.

La cosa è stata particolarmente interessante soprattutto per l’ampia partecipazione di persone interessate al tema.

Circa 650 collegamenti singoli durante l’intervento da me tenuto avente come titolo: “Classificare con CEI EN 60079-10-1:2016 e senza CEI 31-35: si può fare?

Questa è la prima slide della presentazione.

Chi volesse l’intero intervento mi invii pure la propria mail, oppure lasci un commento qui sotto, che provvedo ad inoltrarlo. Consideratelo il regato di Natale (in anticipo) dello Studio di Ingegneria Marigo.

A presto!

Marzio

Share

LA SICUREZZA DI MACCHINE E IMPIANTI DI PROCESSO (FAD sincrona, 9, 10, 23, 24 novembre 2020)

Organizzazione: Ordine degli Ingegneri della provincia di Pordenone
Durata: 8 h complessive [16-18]
 
Programma
✔️ Studio di casi “maestri” [2h]
✔️ Tecniche di valutazione del rischio (a matrici, FMEA, FTA, HAZOP) [2h]
✔️ La manutenzione orientata all’affidabilità [2h]
✔️ Direttiva macchine e sua applicazione agli impianti industriali [2h]
Domande al relatore e test finale
 
La partecipazione al corso darà diritto ad acquisire:
– 8 ore di aggiornamento ASPP/RSPP
– 8 ore di aggiornamento per Coordinatori della Sicurezza nei cantieri
– Crediti formativi professionali*
 
*Per gli iscritti agli Ordini e Collegi aderenti secondo i propri regolamenti
 
Per iscriverti clicca QUI
Share

SECONDA EDIZIONE (gennaio-febbraio 2020)

Sto lavorando alla seconda edizione dell’ebook, pubblicato con l’editore Wolters Kluwer Italia, che si occupa di dare applicazione alla Norma CEI EN 60079-10-1:2016 inerente la classificazione delle zone a rischio di esplosione per presenza di gas e vapori infiammabili.

Questi ultimi due anni sono stati particolarmente proficui e hanno consentito di sciogliere molti dei nodi che l’entrata in vigore di questo standard normativo ha portato con sé.

Uscirà all’inizio del prossimo anno.

Stay tuned.

🙂



Share

Covidcose e scuola

In luoghi scarsamente ventilati, con alta densità di persone, nei quali si trascorre molto tempo parlando, utilizzare una protezione delle vie respiratorie dovrebbe essere reso obbligatorio.
Questo è quanto dice la letteratura scientifica sul tema.
In una classe gli allievi/e e l’insegnante DEVONO utilizzare la mascherina.
SEMPRE.
La scelta di affidarsi all’amuleto del metro di distanza (al chiuso), oltre ad essere difforme dallo stato dell’arte sull’argomento, causerà grossi problemi nel breve-medio periodo.


Share