ATEX, serbatoi & risposte

La scorsa settimana ci eravamo lasciati con un problema aperto al quale ora cercherò di dare risposta. La soluzione passerà necessariamente attraverso una simulazione di calcolo (ed è esattamente in questo punto che perderò, probabilmente, due dei miei tre lettori).

Per le simulazioni utilizzeremo le equazioni della tensione di vapore proposte dal Perry’s Handbook. I limiti superiori di infiammabilità (UFL) saranno invece estrapolati dalla scheda di sicurezza del fornitore della miscela, un po’ datata per la verità (2003). Ad un’analisi più approfondita la MSDS si rifà al database presente nello Yaws Chemical Handbook del quale qui si può leggere un breve estratto (tratto da: Crowl, D. A. (2010). Understanding explosions. John Wiley & Sons).

Tutto bene quindi?

L’interno del serbatoio si può definire in “regime di saturazione dei vapori” e non ci pensiamo più?

Non proprio.

Per tutta una serie di ragioni che riepilogherò alla fine.

Nella realtà abbiamo svolto i calcoli con UFL “vecchi”, diciamo così. L’ultima revisione della IEC 60079-20-1 restituisce, a questo riguardo, i valori che riporto di seguito.

All’interno del serbatoio, con i dati aggiornati alle migliori fonti di informazione ora disponibili, i vapori saturi in equilibrio non superano l’UFLmix e non si può quindi escludere la presenza di ATEX durante il funzionamento ordinario del serbatoio.

Vogliamo provare a vedere ciò che risulta se utilizzassimo i valori di tensione proposti in CEI 31-35? Lascerei stare per le ragioni che ora sono più evidenti.

Cosa possiamo quindi concludere da questo paio di calcoli svolti senza fare riferimento ad alcuna situazione a me nota?

Alcune cose, direi, che riepilogo alla rinfusa:

  • è possibile che all’interno di un contenimento di infiammabili la miscela non sia innescabile almeno durante il normale esercizio (no zona ATEX quindi? Oppure si? Di che tipo? Come classifichiamo?);
  • è possibile che i calcoli, in tali casi, possano essere svolti con tecniche imprecise o non facendo riferimento a basi dati affidabili (e no, la scheda di sicurezza di dieci anni fa non va bene);
  • per il servizio di prevenzione e protezione il riferimento deve essere sempre quello della “migliore tecnica disponibile”. E quindi metodiche di calcolo precise e schede di sicurezza aggiornate;
  • le schede di sicurezza devono essere complete ed aggiornate: questo vale sia per chi le schede le fornisce sia per chi le schede le fruisce;
  • è sempre necessario adottare un adeguato margine di sicurezza su ciò che stimiamo. La nuova CEI EN 60079-10-1:2016, per esempio, può richiedere coefficienti di sicurezza che portano a dimezzare l’LFL e l’UFL di calcolo (k compreso tra 0,5 e 1). Per emissioni di grado continuo l’edizione del 2010 del medesimo standard indicava un coefficiente di sicurezza pari a 4;
  • attenzione alle valutazioni fatte sui valori medi di temperatura e pressione. A volte è necessario ricorrere a simulazioni che comprendano l’intero scenario di variabilità del processo. A questo proposito cito il riferimento IEC TS 60079-43:2017 (Equipment in adverse service conditions);
  • valutazioni di questo tipo possono richiedere la determinazione della Temperatura Limite Superiore di una miscela (introdotta per la prima volta dal Louis Medard) che spesso non viene inclusa nei database di valutazione (si veda la Figura 7 in questo documento dell’INRS);

Ultima, ma non ultima considerazione: possono certamente verificarsi condizioni di saturazione dei vapori all’interno di un serbatoio ma non scordiamoci che, poiché stiamo discutendo di un serbatoio atmosferico, esisterà una valvola di sfiato nelle adiacenze della quale la concentrazione passerà da un valore superiore all’UFL ad una valore tecnicamente nullo all’esterno della medesima. La miscela, cioè, attraverserà, per un volume più o meno consistente (e da valutare), il campo di esplosione LFL-UFL. Con le potenziali conseguenze del caso.

Alla prossima!

Ciao

Marzio

© Marzio Marigo

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2 pensieri riguardo “ATEX, serbatoi & risposte”

  1. Buongiorno Marzio,
    bell’esercizio esemplificativo… e ottime considerazioni!
    Ti segnalo solo una sottigliezza: credo che per il calcolo della pressione dell’aria tu abbia utilizzato il valore 1 atm, mentre quando hai proposto l’esercizio parlavi di 1 bar (cambia poco nulla).
    Grazie di nuovo.
    Spero di poter partecipare al corso in programma.

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