ATEX-FAQ, AGAIN: DELL’ATEX, DELLA VELOCITÀ DELL’ARIA E DELLA “NON ESTENSIONE”

La nuova edizione della Norma CEI EN IEC 60079-10-1:2021 ha chiarito alcune cose, rispetto alla seconda edizione, ma ha creato nuovi problemi applicativi e interpretativi. Forse una tra le maggiori criticità introdotte è relativa alla classificazione delle zone in luoghi chiusi. Nella “top five” dei nuovi temi da risolvere, quindi, rientra certamente l’eliminazione del parametro minimo di velocità dell’aria da assumere in un’ambiente chiuso.

Un collega, a questo proposito, mi sottopone una specifica domanda sull’argomento. Stante la valenza di interesse generale, metto a disposizione sia il quesito sia il tentativo di risposta.

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LA DOMANDA

Buongiorno ingegnere,

torno a scriverle a proposito di dubbi sull’applicazione dell’ultima versione della EN IEC 60079-10-1:2021 che purtroppo non sono riuscito a sciogliere neanche leggendo l’ultima versione del suo libro.

Mi trovo a dover trattare la classificazione Atex in caso di pozze di solventi in fase di evaporazione, al chiuso.

Due prime complicazioni sono state l’applicazione della nuova formula che comporta una emissione tripla come da lei sottolineato a pag.157 del libro e dover valutare la velocità dell’aria calcolandola sulla base dei ricambi d’aria e non 0,05 m/s (come previsto dalla versione del 2016).

Il libro è stato di aiuto per risolvere il problema del non più possibile utilizzo del nomogramma D.1, utilizzando al suo posto le equazioni di Katan – Mecklenburgh (come consigliato a pag.226).

Il risultato però è stato che ho zone veramente grandi anche con quantità ridotte di sostanze:

●  1 litro di etile etere provoca una zona 2 di raggio = 2.0 m  (1.65+ raggio della pozza)

●  2.5 litri di acetone provocano una zona 2 di raggio = 1.70 m  (1.24+ raggio della pozza)

Questo porta a classificare qualsiasi laboratorio o ambiente in cui si maneggia una di queste bottiglie.

Mi chiedevo, esistono delle quantità minime al di sotto delle quali non ha senso la classificazione ma solo l’adozione di misure quali quelle indicate dalla vecchia GF4?

Se la risposta è sì, esistono norme o codici industriali a cui fare riferimento?

La ringrazio in anticipo

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LA RISPOSTA

Buongiorno

Il problema che evidenza è reale ed è connesso alla modalità di calcolo della velocità minima dell’aria, “uw”, determinata in base alla portata di ricambio e alla massima sezione trasversale dell’edificio secondo il criterio indicato in Allegato E, EN IEC 60079-10-1:2021[1]. Tale computo analitico risulta, a mio parere, poco aderente alla realtà fisica del fenomeno essendo infatti quantificato un ipotetico valor medio a tutta altezza e larghezza dell’edificio chiuso senza tener conto dei molti fattori che possono influenzarlo (calore raggiante delle pareti, convettivo, effetto camino, presenza di ostacoli, confinamenti, aperture verso l’esterno, ecc.)

L’Allegato E arriva peraltro ad un risultato della velocità media dell’aria uw di 0,003 m/s, cioè 3 mm/s, impossibile da rilevare sperimentalmente, anche con strumentazione di una certa precisione.

Forse i moti browniani agitano di più l’aria!

A questo si aggiunge il problema che per queste velocità minime le ampiezze di classificazione vengono amplificate di molto, stante la presenza nelle equazioni di dispersione del parametro “uw” al denominatore.

Per parte mia suggerirei le due seguenti alternative:

●  campionamento sperimentale della velocità con anemometro a filo caldo con sensibilità almeno di 0,01 m/s. Si individuano i vari punti, si campiona nelle condizioni di ricambio d’aria presente nell’ordinario funzionamento e nel worst case scenario e, infine, si assume quale rappresentativo il valore mediano rilevato.

●  assunzione di velocità minima dell’aria in conformità all’Appendice C, UNI 10339:1995 ad oggi pienamente in vigore in Italia. In tale allegato si specifica, per gli innumerevoli ambiente considerati, un range di velocità dell’aria il cui valore minimo risulta comunque sempre non inferiore a 0,05 m/s. Poiché l’edizione del 2021 della IEC 60079-10-1 ha scelto di tacere su questo parametro risulta bene applicabile una Norma tecnica italiana, la UNI 10339:1995, che chiarisce ed integra la Norma europea su questo specifico argomento. Tutto questo percorso per ritornare al punto di partenza, all’assunzione cioè (già presente nella CEI EN 60079-10-1:2016) di una velocità minima dell’aria all’interno dei luoghi chiusi non inferiore a 0,05 m/s.

Scegliere una velocità minima di ventilazione in base alla Norma UNI 10339:1995 possiede il duplice vantaggio di rendere più semplice l’instaurarsi di diluizioni ALTE (con conseguenti zone di estensione trascurabile, NE) e, nel caso di presenza di diluzioni MEDIE, le ampiezze delle dispersioni risultanti risultano comunque compatibili con la realtà del fenomeno fisico.

Venendo alla seconda parte della domanda, i limiti oltre i quali ci si dovrebbe porre il problema della classificazione sono indicati, come già da Lei individuato, nella ex Guida CEI 31-35/A:2012: per i laboratori si indica il limite di 5 litri al di sotto del quale le zone generate risultano NE. Tale limite risulta peraltro compatibile con la non estensione nel caso di sversamento di acetone con uw = 0,05 m/s e temperatura ambiente di 20°C. Nel caso di tensioni di vapore inferiori il limite di sicurezza aumenta così come la quantità minima stoccabile in recipienti singoli. A titolo puramente indicativo il limite massimo per scenario di pozza al di sotto del quale, in condizioni atmosferiche e in presenza di velocità dell’aria pari a 0,05 m/s, si determinano zone NE (conformemente all’Allegato C, CEI EN IEC 60079-10-1:2021) è il seguente:

●  Esano ~ 3,5 litri [pv@20°C ~ 16200 Pa]

●  Acetone ~ 4,2 litri [pv@20°C ~ 24900 Pa]

●  Acetato di etile ~ 10 litri [pv@20°C ~ 9740 Pa]

●  Etanolo ~ 23 litri [pv@20°C ~ 5840 Pa]

Un ulteriore riferimento è presente in EI 15:2015 (cfr. 1.1) applicabile, però, solo nell’ambito dell’Oil & Gas. In questi settori solo sversamenti superiori ai 25 litri di solvente al chiuso determinano zone classificate ed estese.

Un saluto cordiale

[1] L’allegato E, EN IEC 60079-10-1:2021 è informativo e non normativo.