Protezione antideflagrante ATEX: misure di protezione per prevenire le esplosioni

Il rischio di esplosione è sempre presente se vengono rispettati i requisiti dei principi ATEX e del pentagono di pericolo. Questi includono, ad esempio, la presenza di polvere combustibile, ossigeno atmosferico e una fonte di accensione efficace. Questi requisiti rappresentano i punti di partenza per proteggere il sistema e il personale dagli effetti di un’esplosione. In questo articolo ti mostreremo quali sono.

Il primo passo per la protezione dalle esplosioni è analizzare il rischio e suddividere le aree in zone Atex. Sulla base di questa classificazione si adottano le misure di protezione adeguate, che possono essere di natura sia tecnica che organizzativa.

Categorizzazione delle misure di protezione

Per prevenire un’esplosione, è sufficiente che una delle condizioni di cui sopra non sia soddisfatta. Si distingue tra misure di protezione preventive e costruttive:

Misure di protezione preventive

Queste misure di protezione servono a prevenire le esplosioni. Se vengono attuate, un’esplosione non può verificarsi perché almeno uno dei requisiti del pentagono di pericolo non è soddisfatto.

In primo luogo, questo include la protezione primaria contro le esplosioni: la presenza di una sostanza infiammabile viene evitata. Se non è presente alcuna sostanza infiammabile, non può esplodere.
Se è presente una sostanza infiammabile, allora solo in una concentrazione non pericolosa. In questo contesto, per le polveri si devono considerare i seguenti indicatori di esplosione:

• Rapporto di miscelazione (limite inferiore e superiore di esplosione)
• Concentrazione limite di ossigeno SGK
• Dimensione delle particelle o dei grani
• Punto fumante della polvere

Le misure di protezione preventiva comprendono anche la protezione secondaria contro le esplosioni. Queste misure di protezione assicurano che non si verifichino esplosioni in presenza di una sostanza infiammabile, evitando le fonti di accensione o eliminando l’agente ossidante. Ad esempio, il sistema viene messo a terra per evitare cariche elettrostatiche o l’ossigeno è insufficiente a causa dell’inertizzazione del gas di processo.

Misure di protezione costruttive

Le misure di protezione progettuali hanno lo scopo di ridurre al minimo gli effetti delle esplosioni nel caso in cui si verifichino nel sistema.

Le misure di protezione progettuali includono una protezione terziaria contro le esplosioni. Il sistema è progettato per resistere alla pressione in caso di esplosione. Quando si sceglie una protezione costruttiva contro le esplosioni, l’obiettivo è quello di contenere gli effetti di un’esplosione su un sistema. I fattori importanti sono la sovrapressione massima che la polvere genera quando esplode (Pmax) e il tasso di aumento della pressione (gravità), cioè il valore KST.

Le opzioni per la protezione terziaria dalle esplosioni includono, ad esempio, l’uso di sistemi di disaccoppiamento per schermare le aree del sistema l’una dall’altra. I sistemi vicini vengono separati l’uno dall’altro in caso di esplosione, sia da sistemi attivi che utilizzano sensori per rilevare l’esplosione, sia da sistemi passivi che reagiscono all’esplosione grazie al loro design.

Un’altra opzione è la selezione dei materiali o la progettazione del sistema stesso in modo che possa resistere agli effetti di un’esplosione. Si distingue tra costruzioni ignifughe e resistenti alle esplosioni:

• La struttura antideflagrante è progettata per la massima sovrapressione di esplosione: in questo caso non sono ammesse deformazioni permanenti.
• Il design resistente alle scosse di pressione è progettato per una sovrapressione massima di esplosione ridotta e funziona in combinazione con un sistema di scarico della pressione (la pressione risultante viene scaricata esternamente o internamente in modo da non superare un livello definito) o con un sistema di soppressione delle esplosioni (l’esplosione viene rilevata da sensori e la pressione che si accumula durante la fase di sviluppo viene già eliminata). Le deformazioni permanenti sono ammesse (entro certi limiti) nella progettazione resistente alle scosse di pressione. Dopo un’esplosione, il sistema può rimanere in funzione se ciò è stato confermato in anticipo da un test.

Misure di protezione del produttore

Quando si progetta un sistema, è necessario conoscere in anticipo il potenziale di pericolo della miscela di sostanze. Da ciò derivano le misure da adottare per il sistema stesso.

Utilizzando l’esempio di un sistema di depolverizzazione, la procedura è la seguente:

2. misure protettive preventive: Misure per prevenire le fonti di accensione

• tutti i componenti, soprattutto quelli elettrici, corrispondono alla categoria Ex dell’intero sistema. Questo viene stabilito durante la progettazione del sistema
• Tutti i componenti sono dotati di messa a terra positiva (zona 1+0) per evitare scariche di scintille.
• i materiali utilizzati sono dissipativi e le dimensioni delle superfici isolanti sono limitate per evitare scariche a pennello
• I rivestimenti non devono isolare, perforare se necessario e prestare attenzione allo spessore dei rivestimenti per evitare scarichi a pennello.

2. misure di protezione costruttive:

• Installazione di sistemi di disaccoppiamento come sportelli per il gas grezzo o fissaggio delle celle filtranti per evitare che si sollevino in caso di esplosione.
• Design resistente agli urti con scarico della pressione interna grazie alla presenza di una camera di scarico.

Misure di protezione dell’operatore

L’operatore di sistemi con miscele potenzialmente esplosive o in atmosfere potenzialmente esplosive deve anche assicurarsi che non ci siano pericoli per le persone o l’ambiente durante il funzionamento. Ad esempio, deve fornire al produttore le informazioni necessarie sul processo e sulle sostanze utilizzate, che il produttore richiede per selezionare le misure corrette per il sistema. Nel caso di un sistema di depolverizzazione, deve garantire quanto segue:

• La temperatura di processo deve essere sempre inferiore alla temperatura minima di accensione del materiale utilizzato, per evitare che le superfici si surriscaldino.
• È necessario evitare reazioni esotermiche tra i materiali del sistema e la sostanza, nonché tra le sostanze stesse.
• L’assunzione di corpi estranei metallici deve essere evitata per evitare scintille meccaniche.

Conclusione

Nonostante il rischio di esplosione, è possibile adottare misure per ridurlo al minimo. Si distingue tra le misure che impediscono il verificarsi del pericolo in primo luogo (misure protettive preventive) e quelle che ne impediscono la diffusione dopo che si è verificata un’esplosione (misure protettive costruttive). È fondamentale che le proprietà della sostanza e del processo siano note e che tutte le persone coinvolte ne siano a conoscenza.