I dispositivi idonei all’uso in atmosfere potenzialmente esplosive sono identificati secondo il loro modo di protezione, ad esempio ci riferiamo a custodie a prova di esplosione ‘Ex db’ o a motori a sicurezza aumentata ‘Ex eb’. Vi sono comunque una serie di requisiti generali che tutti i dispositivi devono rispettare e che vengono descritti nella IEC/EN 60079-0 dove, in particolare, si entra nel merito dei materiali utilizzati. In questo contesto occorre ricordare che i materiali metallici non sono soggetti ai problemi tipici dei materiali plastici come l’invecchiamento e la resistenza ai raggi UV, quanto piuttosto possono diventare essi stessi sorgenti d’innesco. Ecco perché la normativa presta particolare attenzione alle parti che fungono da custodia.

Nei dispositivi elettrici idonei all’uso in zone classificate a rischio di presenza di atmosfere potenzialmente esplosive, le custodie e gli involucri sono spesso realizzati in metallo, ne sono un esempio i corpi ed i coperchi di custodie antideflagranti ed a sicurezza aumentata.

Un aspetto che è tipico degli apparecchi destinati all’uso in zone classificate è la limitazione del rischio di accensione per urti o attriti. 

Questo fenomeno si può descrivere così: quando due superfici solide entrano in contatto, a determinate forze e velocità, possono emettere particelle con una temperatura più alta. A seconda della combinazione di materiali questo eccesso di temperatura può raggiungere valori di 1000°C e le particelle rilasciate diventare incandescenti dando vita a quelle che chiamiamo scintille.

Chiunque abbia lavorato con una smerigliatrice sa quanto questo fenomeno sia scenografico, ma può anche verificarsi in situazioni meno appariscenti. L’urto tra un utensile e un metallo può generare una scintilla, così come un attrezzo metallico che cade su una struttura metallica. Ovviamente questa situazione in applicazioni industriali comuni non desta particolari preoccupazioni ma, in zone classificate a rischio di presenza di atmosfere potenzialmente esplosive, è considerata possibile sorgente d’innesco di un’esplosione. Le particelle incandescenti reagiscono con l’ossigeno contenuto nell’atmosfera innescando più facilmente miscele di gas ricche di comburente.

Per evitare l’avverarsi di questo fenomeno, la normativa pone delle limitazioni all’uso di metalli che contengono elementi in lega aventi una grande affinità con l’ossigeno nelle custodie: allumino, magnesio, titanio e zirconio. Si faccia riferimento alla tabella 1 per verificare le massime percentuali in lega previste per questi elementi chimici. L’asterisco (*) indica la validità solo per: giranti dei ventilatori, cappe di protezione e protezioni delle aperture di ventilazione. [1]

Si noti che, in contesti dove il rischio meccanico è più elevato (come per gli apparecchi da miniera del gruppo I) o dove la probabilità di presenza di atmosfera esplosiva è più elevata (Gruppo II con EPL Ga), l’imposizione si fa più severa ed esclude anche l’alluminio e di conseguenza tutte le sue leghe.

Con l’ultima edizione della norma IEC 60079-0:2017 è stata posta attenzione all’uso delle leghe di rame in atmosfere con presenza di acetilene. 

Le leghe di rame in presenza di acetilene possono manifestare la formazione sulle superfici esterne di acetilidi. Questi composti danno facilmente vita a scintille se le superfici vengono abrase o urtate. 

Ecco, quindi, che per le custodie esterne di apparecchi e componenti realizzate in lega di rame viene richiesta la limitazione al 65% di contenuto di rame in lega o, in alternativa, un rivestimento con nichel o stagno. [2]

La EN/IEC 60079-0, norma dei requisiti generali, pone delle limitazioni nell’uso dei metalli, è per questo che le apparecchiature per miniera del gruppo I non possono essere realizzate in lega di alluminio e sul mercato le troviamo in acciaio al carbonio, acciaio inox o ghisa.

In altri casi la motivazione che spinge all’uso di un materiale non è da ricercarsi nella normativa ma piuttosto nella tecnologia meccanica. Nel corso degli anni ad imporsi è sempre stata la soluzione tecnologica che ha permesso di diminuire il costo di un manufatto mantenendone, al contempo, le proprietà più significative.

Norme di riferimento e bibliografia

[1]8.1 ... 8.4 IEC 60079-0:2017, si noti che esiste la possibilità di avere leghe che non rispettano le percentuali della Tabella 1 ma tali apparecchiature devono riportare nel loro certificato il simbolo “X”. Per approfondire riferirsi alla norma.

[2]8.5 IEC 60079-0:2017