1. Premessa

La presa di coscienza delle nuove necessità di prevenzione e la costante e continua evoluzione tecnica ha portato il normatore ad analizzare più approfonditamente le problematiche correlate all’impiego di apparecchiature elettriche ed elettroniche in ambienti con presenza di polveri durante la manipolazione e lo stoccaggio.

II problema delle esplosioni generate dalle polveri non è stato, infatti, molto considerato inizialmente. Ci si è poi resi conto della sua vera pericolosità e, con difficoltà, si è fatto accettare ai progettisti e all’opinione pubblica che una esplosione potesse essere generata anche solo dalla presenza di polvere senza apporto di gas infiammabili.

Considerando che le esplosioni di polveri non sono molto frequenti, ma se avvengono, le conseguenze sono molto pericolose e notoriamente superiori rispetto ad un incendio delimitato in ambiente di dimensioni contenute e ben ventilato, è necessario calcolare il rischio correlato: R = P x C, dove R corrisponde al Rischio accettabile (il rischio dipendente dalla protezione in primo grado delle persone e in secondo grado delle cose), P corrisponde alla Probabilità che si manifesti il rischio e C corrisponde alle Conseguenze derivanti dal manifestarsi del rischio, mettendo di fatto in evidenza come la determinazione del Rischio sia di fondamentale importanza.

Per questi motivi è fondamentale che il progettista, il gestore e il manutentore di tali apparecchiature, abbiano tutti gli strumenti normativi sempre presenti e costantemente aggiornati, al fine di progettare e dimensionare correttamente le apparecchiature elettro-strumentali e, successivamente, mantenerle a norma nel rispetto della salvaguardia delle persone e delle cose.

Tipica causa di incendio di una falegnameria (Fonte regione Trentino)

Tipico danno derivante dall’esplosione (Fonte regione Trentino)

2. Le normative cogenti in ambito Ex 

Di seguito elenchiamo il panorama delle normative che descrivono i criteri fondamentali da adottare per la realizzazione, l’istallazione e la manutenzione delle apparecchiature elettro-strumentali. Esse si suddividono in normative nazionali (CEI EN), in normative comunitarie (EN) e in normative internazionali (IEC). Elencheremo solo la parte finale della norma, omettendo il prefisso (CEI o EN o IEC). 

• 60079-10-2: normativa che determina i criteri di classificazione delle aree pericolose in presenza di polveri potenzialmente esplosive.
• 60079-14: normativa che detta i criteri per la progettazione, scelta e installazione degli impianti elettrici in atmosfere esplosive.
• 60079-13: normativa che determina i criteri per la progettazione, la costruzione, la valutazione, la verifica e la marcatura dei locali utilizzati per proteggere le apparecchiature, mediante pressurizzazione o ventilazione artificiale o entrambe, a seconda dei casi, quando sono situati in atmosfera di gas esplosivo o area pericolosa con atmosfera di polvere combustibile con o senza fonte interna di gas o vapori infiammabili.
• 60079-18: normativa che determina i criteri per la costruzione, il collaudo e la marcatura di apparecchiature elettriche, parti di apparecchiature elettriche e componenti Ex con il tipo di protezione ad incapsulamento "m" destinato all'uso in atmosfere con gas esplosivo o atmosfere di polveri esplosive.
• 60079-31: normativa che determina i requisiti per le apparecchiature elettriche protette dalla custodia e dalla limitazione della temperatura superficiale per l'uso in atmosfere con polveri esplosive. Specifica i requisiti per la progettazione, la costruzione e il collaudo di apparecchiature elettriche Ex “t”. Questa normativa non si applica alle polveri di esplosive che non richiedono ossigeno atmosferico per la combustione o alle sostanze piroforiche.
• 60079-32-1: guida sulle attrezzature, sul prodotto e sulle proprietà del processo necessarie per evitare l'accensione e le scosse elettrostatiche derivanti dall'elettricità statica, nonché i requisiti operativi necessari per garantire un uso sicuro dell'apparecchiatura, del prodotto o del processo. Può essere utilizzato in una valutazione del rischio di pericoli elettrostatici o per la preparazione di famiglie di prodotti o standard di prodotti dedicati per macchine o apparecchiature elettriche o non elettriche.
• 60079-32-2: norma che descrive i metodi di prova relativi all'apparecchiatura, al prodotto e alle proprietà del processo necessari per evitare l'accensione e le scosse elettrostatiche derivanti dall'elettricità statica. È destinato all'uso nella valutazione del rischio di cariche elettrostatiche o per la preparazione di famiglie di prodotti o standard di prodotti dedicati per macchine o apparecchiature elettriche o non elettriche.

Esiste, inoltre, un’ulteriore serie di normative finalizzate alla manutenzione e riparazione di apparecchiature ed equipaggiamenti quali: 

• 60079-17: trattasi della normativa che si applica agli utenti e copre i fattori direttamente connessi all'ispezione e alla manutenzione di impianti elettrici situati solo all'interno di aree pericolose, dove il pericolo può essere causato da gas, vapori, nebbie, polveri o fibre volatili infiammabili.

• 60079-19: normativa che fornisce istruzioni, principalmente di natura tecnica, sulla riparazione, revisione, bonifica e modifica di apparecchiature progettate per l'uso in atmosfere esplosive. Non è applicabile alla manutenzione, se non quando la riparazione e la revisione non possono essere dissociate dalla manutenzione, né fornisce consigli sui sistemi di ingresso cavi che potrebbero richiedere un rinnovo al momento della reinstallazione dell'equipaggiamento. Questa normativa non è applicabile al tipo di protezione "m", "o" e "q". 

3. Caratteristiche costruttive dei dispositivi di comando e controllo  in esecuzione Ex tb IIIC

La peculiarità dei quadri ‘Ex d Ex tb’ consiste nel fatto che, al loro interno, non è necessario installare apparecchiature con certificato proprio di componente Ex, ma equipaggiamenti di tipo industriale, mentre, al loro esterno, dovranno essere installati solo operatori con caratteristiche rispondenti alle normative Ex di pertinenza. 

I nostri quadri sono progettati nel rispetto delle normative di riferimento 60079-31, 60079-32-1 e 60079-32-2, con particolare osservanza, nella composizione, delle dissipazioni massime ammissibili relative alle temperature ambiente massime per le quali sono stati progettati, riconducibili a tre grandezze quali +40°C, +55°C e +60°C.

Al loro interno possono essere montati equipaggiamenti o apparecchiature elettriche e strumentali, in quantità dipendente dalle dimensioni del quadro, ma con una sommatoria totale delle dissipazioni che deve rimanere entro i limiti di potenza definiti per ciascun quadro, dissipazioni rispondenti ai valori di certificato alle temperature ambiente succitate. Alcune di queste apparecchiature sono: strumenti analogici e digitali, dispositivi di misurazione e controllo, interruttori automatici, ecc. Inoltre, possono essere installati internamente anche i nostri pacchi batterie certificati ATEX e IECEx.

Considerando quanto sopra elencato, risulta evidente che le incombenze del progettista in primis e del manutentore poi, rivestono un’importanza fondamentale per un corretto dimensionamento e per una gestione durante tutto il ciclo di vita dell’impianto dove saranno installate queste tipologia di quadri elettro-strumentali.

4. I quadri Ex tb di Cortem Group

Cortem Group ha sviluppato una serie di nuovi dispositivi di comando e controllo adatti per l’installazione in ambienti con presenza di polveri esplosiveo infiammabili, in esecuzione Ex tb IIIC T80°C Db IP66, in accordo alla normativa 60079-31 che, al paragrafo 4.2.1 definisce il grado di protezione IP 6X in cui la prima cifra si riferisce alla protezione dalla penetrazione di corpi solidi. Cortem salvaguarda anche la penetrazione dei liquidi con la seconda cifra “6”, realizzando di fatto quadri con grado di protezione IP66, suddividendole in tre specifiche categorie quali:

• Quadri di comando e controllo, serie SA ‘Ex tb’ realizzati con custodie in lega di alluminio a basso contenuto di rame, con guarnizione siliconica resistente agli acidi, agli idrocarburi ed alle alte temperature, con la funzionalità di garantire il grado di protezione meccanica IP66. Tutto l’hardware di fissaggio è realizzato in acciaio inox, con viti di chiusura del coperchio del tipo imperdibile.

• Quadri di comando e controllo, serie SA/P ‘Ex tb’ realizzati con custodie in resina poliestere di colore nero, con proprietà antistatiche, con guarnizione siliconica resistente agli acidi, agli idrocarburi ed alle alte temperature, con la funzionalità di garantire il grado di protezione meccanica IP66. Tutto l’hardware di fissaggio è realizzato in acciaio inox, con viti di chiusura coperchio del tipo imperdibile.

• Quadri di comando e controllo, serie CTB ‘Ex tb’ realizzati con custodie in acciaio inox AISI 316L, con guarnizione siliconica resistente agli acidi, agli idrocarburi ed alle alte temperature, con la funzionalità di garantire il grado di protezione meccanica IP66. Tutto l’hardware di fissaggio è realizzato in acciaio inox, con viti di chiusura coperchio del tipo imperdibile.

In tutte e tre le tipologie di quadri è prevista l’installazione di terminali, strumenti analogici e digitali, dispositivi di misurazione e controllo, interruttori automatici, ecc., come già scritto sopra.

5. Operatori sopra coperchio

Completano la gamma dei quadri Cortem Group la serie di operatori di manovra, comando, misura e segnalazione realizzati nel rispetto dei requisiti di norma e coperti da specifico certificato ATEX e IECEx, operatori che si possono riassumere in:

• Manovre rinviate per azionamento interruttori automatici ad esse sottesi

• Pulsanti di marcia / arresto, nelle colorazioni blu, bianco, giallo, nero, verde e rosso

• Pulsanti di emergenza di colore rosso o nero, con ripristino normale o a chiave e pulsanti tipo “premi e tira”.

• Pulsanti luminosi di marcia / arresto, nelle colorazioni blu, bianco, giallo, verde e rosso 

• Selettori nelle più svariate combinazioni (fare riferimento al catalogo specifico per operatori serie M-O)

• Strumenti di misure ingegneristiche (fare riferimento al catalogo specifico per operatori serie M-O)

• Interruttori di manovra, tipo a camme.

• Manovra per azionamento potenziometri

• Spie luminose, nelle colorazioni blu, giallo, bianco, rosso e verde