Direttiva ATEX - Atmosfere potenzialmente esplosive

La mtm ha scritto l'articolo "Macchine: rischio esplosione e conformita' alla direttiva ATEX" che è stato pubblicato sulla rivista Imbottigliamento (giugno 2006 - n° 5 - anno XXIX) e che abbiamo il piacere di riportare integralmente.

Uno dei rischi maggiormente significativi per la salute e la sicurezza dei lavoratori e delle persone in generale è sicuramente il rischio esplosione. Si richiama alla mente l’esplosione di uno stabilimento chimico nel 1976 a Seveso, episodio ormai tristemente famoso, durante il quale la deflagrazione non ha provocato direttamente dei morti, bensì centinaia di feriti gravi; le emissioni di diossina e di altre sostanze pericolose, tuttavia, hanno provocato per anni nella zona circostante una mortalità da cancro sensibilmente più elevata; un’esplosione, di un impianto, di un’apparecchiatura in genere, può portare, quindi, sia a effetti immediati (morti, feriti, danni alle strutture e all’ambiente e, al limite, anche al cosiddetto effetto domino, ovvero il portare a esplosioni a catena, ognuna in grado di replicare gli effetti dell’esplosione che l’ha generata), sia a effetti a lungo termine (come nel caso di Seveso dove l’esplosione ha portato alla dispersione di sostanze cancerogene); tale rischio esplosione non può e non deve essere trascurato nella valutazione dei rischi durante le attività lavorative.

Un po’ di teoria sulle esplosioni
Un’esplosione è definita come un improvviso e violento rilascio di energia (generalmente, meccanica o chimica), normalmente con produzione di gas ad altissima temperatura e pressione; l'espansione praticamente istantanea di questi gas crea un'onda d'urto, nel mezzo in cui avviene, che in assenza di ostacoli si espande in una sfera centrata nel punto dell'esplosione. Se incontra ostacoli esercita su di essi una forza tanto maggiore quanto maggiore è la superficie investita e quanto più essa è vicina al centro dell'esplosione (fonte Wikipedia).
Per avere un’esplosione, tuttavia, è necessario che i tre elementi del cosiddetto Triangolo di fuoco, ovvero combustibile, comburente e sorgente di innesco, siano presenti e lo siano nella giuste quantità e proporzioni; questo significa che in presenza di una miscela gassosa di ossigeno (combustibile) e metano (comburente) avente le giuste proporzioni, fintantoché non interviene una fonte di innesco sufficiente non ha luogo alcuna esplosione.
Gli ingredienti per riuscire, quindi, a padroneggiare (in quanto in alcune circostanze l’esplosione è proprio l’effetto che si vuole ottenere, si pensi, per esempio, al settore militare o a quello delle demolizioni civili) questo processo sono:

• la conoscenza delle sostanze in gioco: quindi, sia nei confronti di un impianto, sia di un’apparecchiatura è necessario studiare i materiali e le sostanze trattate, in termini di proprietà fisiche e chimiche e in termini di quantità assolute e relative;
• la conoscenza dei processi coinvolti: è necessario identificare le trasformazioni successive cui sono soggetti i materiali e le sostanze;
• la conoscenza dell’impianto o dell’apparecchiatura e del suo funzionamento: identificare eventuali superfici calde, organi mobili a contatto con i materiali e le sostanze sono solo alcune delle caratteristiche che permettono di analizzare il rischio esplosione.

Esplosioni e legislazione
Dal punto di vista legislativo si è cercato prima di tutto di far capire che il rischio di esplosione deve essere trattato come lo sono tutti gli altri rischi cui possono incorrere i lavoratori; in maniera sistematica, infatti, il Datore di Lavoro deve valutare la presenza di atmosfere potenzialmente esplosive (cioè quelle atmosfere che potrebbero diventare esplosive a seguito delle condizioni locali in cui si opera) sul luogo di lavoro e agire di conseguenza per gli operatori e per le apparecchiature destinati a operare in quelle zone.
Nascono con questo spirito le due Direttive Europee ATEX (termine che deriva dal francese ATmospheres EXplosibles) che regolamentano le atmosfere potenzialmente esplosive:

• la direttiva di prodotto ATEX 94/9/CE obbliga i Costruttori all’ottemperanza dei requisiti in essa previsti per la commercializzazione di apparecchi e sistemi di protezione destinati a essere utilizzati in atmosfera potenzialmente esplosiva;
• la direttiva sociale ATEX 99/92/CE rivolta all’utilizzatore per la definizione dei requisiti minimi per incrementare la protezione della sicurezza e della salute dei lavoratori potenzialmente a rischio di atmosfere esplosive.

Seguendo il principio gerarchico principe per affrontare i rischi per i prodotti o nei luoghi di lavoro, se non è possibile eliminare o, comunque, ridurre al minimo i rischi nel modo migliore possibile (generalmente operando a livello progettuale) è necessario implementare delle soluzioni protettive opportune; il problema ritorna alla conoscenza del sistema in esame e, più in particolare, alla determinazione delle zone nelle quali potrebbe formarsi un’atmosfera potenzialmente esplosiva; questo processo, definito classificazione dei luoghi pericolosi o zonizzazione, viene svolto generalmente seguendo le indicazioni di specifiche norme, da scegliersi in funzione del tipo di comburente in esame (sotto forma di gas, vapore o nebbia, o sotto forma di polvere):

• EN 60079-10 (CEI 31-30) "Costruzioni elettriche per atmosfere esplosive per presenza di gas - Parte 10: classificazione dei luoghi pericolosi".
• GUIDA CEI 31-35 "Costruzioni elettriche per atmosfere potenzialmente esplosive per la presenza di gas - Guida all'applicazione della norma EN 60079-10 (CEI 31-30) - Classificazione dei luoghi pericolosi".
• GUIDA CEI 31-35/A "Costruzioni elettriche per atmosfere potenzialmente esplosive per la presenza di gas - Guida all'applicazione della norma EN 60079-10 (CEI 31-30) - Classificazione dei luoghi pericolosi - Esempi di applicazione".
• EN 50281-3 (CEI 31-52) "Costruzioni elettriche destinate all'uso in ambienti con presenza di polvere combustibile - Parte 3: Classificazione dei luoghi dove sono o possono essere presenti polveri combustibili".

È necessario notare che l’applicazione di una norma armonizzata non è mai cogente e, pertanto, sarebbe possibile, in via teorica, effettuare la classificazione delle aree utilizzando metodologie differenti, a patto di conseguire un livello di sicurezza almeno pari a quello conseguibile con le norme armonizzate.

La classificazione dei luoghi pericolosi o zonizzazione
Il risultato finale della zonizzazione è la suddivisione dello stabilimento o dello spazio occupato dalla macchina in esame in zone, in funzione della frequenza di formazione e della permanenza di un’atmosfera esplosiva per la presenza di gas, vapori, nebbie o polveri, secondo la seguente tabella:

In questo modo, secondo quanto detto in precedenza, la conoscenza delle sostanze in gioco, dei processi coinvolti e dell’impianto o dell’apparecchiatura e del suo funzionamento consente di identificare in quali zone e per quanto tempo rischiano di completarsi dei Triangoli del fuoco; in tali zone, ovviamente, è necessario installare solo apparecchiature in grado di garantire un livello adeguato di protezione nei confronti del rischio esplosione.
Le categorie di apparecchiature che possono essere impiegate in ciascuna zona (suddivise nei gruppi I e II, a seconda che siano destinate a essere impiegate rispettivamente nelle miniere e nei loro impianti di superficie o in altri siti con presenza di atmosfere potenzialmente esplosive) sono indicate nella seguente tabella:

I casi da analizzare a questo punto sono sostanzialmente tre:

1. un Datore di Lavoro che ha classificato la sua azienda e ha identificato zone nelle quali potrebbero formarsi atmosfere potenzialmente esplosive e nelle quali deve installare delle apparecchiature; in questo caso è necessario fare riferimento alla tabella delle categorie indicata precedentemente: in ogni zona è possibile installare e far funzionare solo le apparecchiature conformi alla direttiva ATEX aventi le caratteristiche necessarie;
2. un Fabbricante che identifica che la macchina in costruzione ha la possibilità che al suo interno porti alla formazione di un’atmosfera potenzialmente esplosiva; in questo caso è necessario sia verificato il Requisito Essenziale di Sicurezza 1.5.7 - Rischi di esplosione dell’Allegato I della Direttiva Macchine, comma 1 (la macchina deve essere progettata e costruita in modo da evitare qualsiasi rischio di esplosione provocato dalla macchina stessa o da gas, liquidi, polveri, vapori ed altre sostanze prodotti utilizzati dalla macchina) e comma 2 (a tal fine il fabbricante prenderà le misure necessarie per evitare una concentrazione pericolosa dei prodotti, per impedire l'infiammazione dell'atmosfera esplosiva, per ridurre le conseguenze di un'eventuale esplosione in modo che non abbia effetti pericolosi sull'ambiente circostante); tutti i componenti posizionati all’interno delle aree zonizzate dovranno essere conformi alla direttiva ATEX secondo la tabella delle categorie indicata in precedenza;
3. un Fabbricante di apparecchiature al quale si rivolge un cliente il quale desidera un’apparecchiatura che possa essere installata in una determinata zona nella quale potrebbero formarsi atmosfere potenzialmente esplosive; anche in questo caso è necessario sia verificato il Requisito Essenziale di Sicurezza 1.5.7 - Rischi di esplosione dell’Allegato I della Direttiva Macchine, in particolare, il comma 3 (Se il fabbricante prevede l'utilizzazione della macchina in un'atmosfera esplosiva, saranno prese le stesse precauzioni) e il comma 4 (il materiale elettrico di queste macchine deve essere conforme, per i rischi di esplosione, alle vigenti direttive specifiche) e sia verificata la rispondenza alla direttiva ATEX (94/9/CE).

In pratica
Il Fabbricante che costruisce apparecchiature, sistemi di protezione, dispositivi di sicurezza, controllo e regolazione o, in genere, componenti da installare in atmosfera potenzialmente esplosiva deve rispettare la direttiva ATEX (94/9/CE) e, quindi, marcarli Ex; questo processo deve essere seguito anche nel caso in cui fosse necessario realizzare componenti da installare in una macchina all’interno della quale si formano atmosfere potenzialmente esplosive.
Con un esempio è possibile chiarire la questione: un Fabbricante di aspiratori industriali potrebbe progettare e costruire una macchina destinata all’aspirazione di sostanze non in grado di dare origine ad atmosfere potenzialmente esplosive (per le caratteristiche fisico - chimiche, per concentrazione o per granulometria) e, in questo caso, l’aspiratore industriale e i suoi componenti non devono essere marcati Ex. Se il materiale o la sostanza aspirata fossero in grado di dare origine ad atmosfere potenzialmente esplosive, tuttavia, è necessario effettuare la classificazione delle aree pericolose in corrispondenza della macchina e, all’interno delle porzioni zonizzate, è necessario utilizzare solo componenti marcati Ex; in ultimo, come scelta commerciale, vista la richiesta del mercato, lo stesso Fabbricante potrebbe predisporre il proprio aspiratore industriale per essere installato in una determinata zona nella quale potrebbero formarsi atmosfere potenzialmente esplosive, in tal caso l’intera macchina deve essere marcata Ex.
Un breve cenno, in conclusione, al fatto che, vista la necessità di una profonda conoscenza dei processi di esplosione e delle metodologie di prevenzione, per marcare Ex apparecchiature di categoria 1, M1, 2 o M2 è necessario l’intervento di un Organismo Notificato, come si può vedere nel diagramma riportato (per una trattazione più accurata si faccia riferimento alla Atex Guidelines, second edition, del luglio 2005, versione inglese).

Conclusioni
La comprensione degli aspetti coinvolti nelle esplosioni e delle modalità per eliminare o ridurre al minimo possibile tali rischi risulta un argomento molto vasto, con tematiche approfondite sempre più in questi ultimi anni; per garantire la giusta protezione dei lavoratori nei confronti di un rischio così significativo, quindi, è importante fare in modo che tutti gli attori in gioco nel mondo del lavoro studino almeno i principi base facendo intervenire i professionisti che si occupano di queste tematiche a supporto di valutazioni in casi specifici.

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