UNI EN 1127-1
La mtm ha scritto l'articolo "La prevenzione e la
protezione nei confronti delle esplosioni" che è stato pubblicato
sulla rivista Imbottigliamento (Novembre 2006 - n° 9 - anno XXIX)
e che abbiamo il piacere di riportare integralmente.
La prevenzione e la protezione nei confronti delle
esplosioni
Il rischio esplosione deve essere adeguatamente e correttamente considerato
e valutato per garantire la salute e la sicurezza dei lavoratori e, in
generale, delle persone che potrebbero risultare coinvolte; questo assunto
si rileva vero sia per chi costruisce attrezzature di lavoro, sia per
chi viene a contatto giornalmente con materiali e sostanze che potrebbero,
sotto certe condizioni, condurre a esplosioni; in merito, la norma armonizzata
UNI EN 1127-1 si occupa del come implementare una strategia nei confronti
di questo pericolo per avere la certezza, in base allo stato dell’arte
attuale, di aver considerato tutto quello che c’era da considerare.
Legislazione ed esplosioni
La norma armonizzata, di tipo A, UNI EN 1127-1 (2001) - Atmosfere
esplosive - Prevenzione dell’esplosione e protezione contro l’esplosione
- Concetti fondamentali e metodologia è stata elaborata su
richiesta e per mandato della CEE e dell’EFTA (European Free
Trade Association) per soddisfare:
- la Direttiva del Consiglio concernente il ravvicinamento delle
legislazioni degli Stati membri relative alle macchine (89/392/CEE)
che, nel suo allegato I, al punto 1.5.7 prevede che le macchine siano
progettate e costruite in modo da evitare qualsiasi rischio di esplosione
e
- la Direttiva del Consiglio (94/9/CE) sugli apparecchi e i sistemi
di protezione destinati a essere utilizzati in atmosfera potenzialmente
esplosiva (denominata Direttiva ATEX 100A, la sigla ATEX derivante
dal francese ATmospheres EXplosibles).
Questa norma ha, quindi, il compito, istituzionale potremmo
definirlo, di fotografare lo stato dell’arte e della tecnica in
merito alla prevenzione delle esplosioni e in merito alla protezione contro
le esplosioni stesse e garantisce, se applicata, la presunzione di
conformità, cioè la rispondenza della macchina o dell’apparecchio
ai Requisiti Essenziali di Sicurezza (i cosiddetti RES) stabiliti dalle
Direttive citate per quanto concerne le problematiche di prevenzione e
protezione verso le esplosioni.
Inoltre, un’esplosione, cioè una reazione rapida di ossidazione
o decomposizione che produce un aumento della temperatura, della pressione
o di entrambe simultaneamente (fonte ISO 8421-1), potrebbe avere
luogo anche in un’azienda; in quest’ottica, la norma armonizzata
UNI EN 1127-1 può servire anche da guida per il Datore di Lavoro
e per gli utilizzatori di apparecchi, sistemi di protezione e componenti
ai fini della valutazione del rischio di esplosione sul posto di lavoro
e per la scelta di apparecchi, sistemi di protezione e componenti appropriati
(in conformità alla Direttiva ATEX 137A, o Direttiva 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, cioè di formazione
di miscele con l’aria, in condizioni atmosferiche, di sostanze
infiammabili allo stato di gas, vapori, nebbie o polveri, in cui, a seguito
dell’accensione, la combustione si propaga all’intera miscela
incombusta).
La norma armonizzata UNI EN 1127-1: quadro generale
La norma europea in esame specifica i metodi per l’identificazione
e la valutazione delle situazioni pericolose che conducono all’esplosione,
nonché le misure di progettazione e costruzione appropriate per
la sicurezza richiesta. Seguendo uno schema assodato in merito, questi
risultati possono essere ottenuti mediante:
- l’identificazione del pericolo;
- la valutazione del rischio;
- l’eliminazione o la minimizzazione del rischio (per mezzo
di una progettazione / riprogettazione che non richieda dispositivi
di protezione, per mezzo di dispositivi di protezione, per mezzo della
comunicazione, se necessaria al fine di fornire informazioni all’utilizzatore,
o per mezzo di qualsiasi altra precauzione);
- le informazioni per l’uso.
La norma UNI EN 1127-1 si applica a tutti i tipi di
apparecchi, sistemi di protezione e componenti destinati a essere utilizzati
in atmosfere potenzialmente esplosive, cioè quelle atmosfere che,
in funzione delle condizioni locali in cui si opera, potrebbero diventare
esplosive: per avere un’esplosione, infatti, è necessario
che i tre elementi del cosiddetto triangolo di fuoco, ovvero
combustibile, comburente e sorgente di innesco, siano presenti e lo siano
nelle giuste quantità o proporzioni; la norma UNI EN 1127-1 presenta,
in realtà, delle esclusioni fra cui gli apparecchi del cosiddetto
gruppo I (quelli destinati a essere utilizzati nelle aree sotterranee
delle miniere e nelle aree delle installazioni di superficie di miniere
soggette a rischi derivanti da grisù e/o polveri infiammabili),
i dispositivi medici destinati a essere utilizzati in ambiente medico
e i Dispositivi di Protezione Individuale (oggetto della Direttiva 89/686/CEE).
Elementi di valutazione del rischio
Per effettuare la valutazione del rischio esplosione è possibile
seguire lo schema proposto dalla norma armonizzata UNI EN 1050, ovvero:
- identificazione dei pericoli (ovvero, nel caso in esame, le sostanze
e i materiali in condizioni tali da portare alla formazione di atmosfere
potenzialmente esplosive);
- determinazione della probabilità che si determini un’atmosfera
esplosiva e la quantità implicata (infatti, non è solo
il tipo si sostanza che determina l’esplosione finale, ma, soprattutto,
la sua quantità e le condizioni al contorno, come il suo grado
di dispersione e la sua concentrazione in aria);
- determinazione della presenza e della probabilità di sorgenti
di accensione in grado di accendere l’atmosfera esplosiva;
- determinazione dei possibili effetti di un’esplosione (per
esempio, fiamme, radiazioni termiche, onde di pressione, detriti vaganti
o emissioni pericolose di materiali);
- valutazione del rischio (stimando, per esempio, con una scala numerica,
le grandezze probabilità che si verifichi un’esplosione
e conseguenze dell’esplosione stessa e moltiplicando i due valori
ottenuti per avere un indice di rischio esplosione riassuntivo della
singola situazione);
- considerazione delle misure di minimizzazione dei rischi (con misure
di prevenzione o di protezione, nella fattispecie).
Riguardo al punto 1, per l’identificazione dei
pericoli presenti è necessario evidenziare quali sono gli agenti
chimici (materiali e sostanze) presenti per la situazione in esame: materiali
costruttivi, materiali e sostanze lavorate, utilizzate o rilasciate da
apparecchi, sistemi di protezione e componenti; si devono identificare
i materiali e le sostanze che possono subire processi di combustione nell’aria
fino a generare delle vere e proprie esplosioni. Questo processo può
essere facilitato se la sostanza è già classificata come
combustibile o, meglio, come infiammabile, in alternativa, è necessario
fare riferimento a dati di sicurezza (relativi a caratteristiche
di combustione - principalmente, punto di infiammabilità, limiti
di esplosione (LEL, UEL) e concentrazione limite di ossigeno (LOC) - ,
requisiti di accensione - principalmente, energia minima di accensione,
temperatura minima di accensione di un’atmosfera esplosiva, temperatura
minima di accensione di uno strato di polveri - e comportamento di esplosione
- principalmente, pressione massima di esplosione (pmax), velocità
massima di aumento della pressione di esplosione [(dp/dt)max], interstizio
sperimentale massimo di sicurezza (MESG)), ottenibili da esperimenti di
laboratorio e, in alcuni casi, anche con metodi di calcolo.
Relativamente al punto 3, la norma UNI EN 1127-1 identifica le seguenti
13 possibili tipologie generali di sorgenti di accensione efficaci:
- superfici calde (si noti che oltre alle superfici calde facilmente
riconoscibili quali radiatori, essiccatoi e tubi radianti anche i
processi meccanici e di lavorazione possono produrre temperature pericolose,
in alcune circostanze in seguito a malfunzionamenti o scarsa manutenzione);
- scintille di saldatura, fiamme e gas caldi di altra origine (queste
sono, come è anche intuitivo, tra le sorgenti più efficaci
di accensione);
- scintille di origine meccanica (generate, per esempio, in seguito
a processi di attrito, urto o abrasione, quali la molatura);
- materiale elettrico (si faccia attenzione, in merito, che correnti
progettate per la protezione dai contatti diretti, per esempio, quelle
aventi una tensione inferiore ai 50 V, non costituiscono una protezione
anche nei confronti del rischio di esplosione in quanto ancora in
grado di costituire sorgente di accensione efficace);
- correnti elettriche vaganti;
- cariche elettrostatiche (la scarica di parti conduttrici isolate
e cariche può facilmente produrre scintille di accensione;
inoltre, sono possibili anche scintillii dovuti a parti di materiali
non conduttori quali, per esempio, la maggior parte delle materie
plastiche, caricati per attrito o sfregamento);
- fulmini;
- onde elettromagnetiche a radiofrequenza (RF) da 10^4 Hz a 3*10^12
Hz;
- onde elettromagnetiche da 3*10^11 Hz a 3*10^15 Hz (la radiazione
in questo campo spettrale può, specialmente se concentrata
- come quella dei raggi solari- , diventare una sorgente di accensione
per effetto dell’assorbimento da parte di atmosfere esplosive
o superfici solide);
- radiazioni ionizzanti;
- ultrasuoni;
- compressione adiabatica e onde d’urto;
- aumenti di temperatura dovuti a reazioni chimiche o a materiali
instabili (comprendendo anche l’autocombustione di uno strato
di polveri).
Relativamente alla probabilità di esistenza,
si possono distinguere gli inneschi come presenti:
- continuamente, frequentemente o per lunghi periodi;
- raramente, per brevi periodi o poco frequentemente;
- in circostanze molto rare.
In merito al punto 6, come si è già anticipato,
per eliminare o minimizzare i rischi di esplosione è possibile
procedere con misure di:
- prevenzione: evitando le atmosfere esplosive oppure evitando qualsiasi
sorgente di accensione attiva possibile; in questo secondo caso si
rientra nella trattazione degli apparecchi (categorie 1, 2 o 3 secondo
la Direttiva 94/9/CE) costruiti per operare in presenza di atmosfere
potenzialmente esplosive (zone 0, 1 o 2 per la presenza di gas e 20,
21 e 22 per la presenza di polveri);
- protezione: limitando gli effetti delle esplosioni a un livello
accettabile mediante misure di protezione costruttive.
Per evitare la formazione di atmosfere esplosive è
possibile:
- sostituire o ridurre la quantità di sostanze in grado di
formare atmosfere esplosive (scelta che, per ovvi motivi, potrebbe
non essere applicabile se non in poche situazioni);
- limitare la concentrazione di sostanze in grado di formare atmosfere
esplosive;
- inertizzare il sistema (spesso si ricorre, infatti, all’aggiunta
di gas inerti - per esempio, azoto, anidride carbonica o gas nobili
- , vapore acqueo o sostanze polverose inerti - per esempio, carbonato
di calcio - compatibili con i prodotti lavorati in modo da impedire
la formazione di atmosfere esplosive);
- minimizzare, per mezzo di soluzioni progettuali e costruttive,
la quantità di agente chimico pericoloso che viene emesso e
che si può localizzare sotto forma di nube o di strato in corrispondenza
di possibili sorgenti di accensione efficaci;
- ventilare le zone in esame.
La norma UNI EN 1127-1 indica, a questo punto, i requisiti
per la progettazione e la costruzione di apparecchi, sistemi di protezione
e componenti che permettono di evitare le sorgenti di accensione efficaci
ripercorrendo l’elenco precedentemente riportato (superfici calde,
fiamme e gas caldi…) presentando, eventualmente suddivisi per categoria,
i requisiti cui adeguarsi.
Se le misure di prevenzione descritte non possono essere adottate o non
sono pertinenti, gli apparecchi, i sistemi di protezione e componenti
devono essere progettati e costruiti in modo da limitare gli effetti di
un’esplosione a un livello di sicurezza. Le misure indicate nella
norma UNI EN 1127-1 sono:
- progettazione resistente all’esplosione;
- scarico dell’esplosione (per esempio, per mezzo di dischi
di sicurezza, pannelli o sportelli di esplosione);
- soppressione dell’esplosione (i sistemi di soppressione impediscono
che un’esplosione raggiunga la pressione massima di esplosione
grazie all’iniezione rapida di agenti estinguenti in caso di
esplosione; gli apparecchi e i componenti protetti in questo modo
possono così essere progettati per poter resistere a una pressione
di esplosione ridotta);
- prevenzione della propagazione delle fiamme e dell’esplosione.
Conclusioni
La norma UNI EN 1127-1 si occupa, pertanto, del come implementare una
strategia, efficace in base allo stato dell’arte e della tecnica
attuale, per gestire gli aspetti relativi alle esplosioni: per mezzo di
un percorso guidato, facendo, comunque, riferimento ad altri documenti
normativi, guida il Fabbricante o il Datore di Lavoro nella comprensione
degli aspetti legati alle esplosioni e nell’implementazione di soluzioni
in grado di garantire la giusta protezione dei lavoratori nei confronti
di un rischio così significativo; è, quindi, corretto affermare
che la norma UNI EN 1127-1 costituisce un punto di riferimento irrinunciabile
per chiunque affronta queste problematiche, qualunque sia il suo ruolo
lavorativo.
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