Il modo di protezione ‘Ex d’, oggi indicato ‘Ex db’, si basa su un concetto teorico semplice: il contenimento tramite un robusto involucro e la non propagazione della fiamma (custodia antideflagrante). Questo modo di protezione, oltre ad essere uno dei primi ad essere realizzati in una prospettiva storica, è sicuramente tra i modi di protezione ancor oggi più utilizzati.

Un aspetto più volte affrontato nelle costruzioni antideflagranti collegate tramite impianti in tubo è la necessità di dotare le custodie di uscite di cavo aventi i raccordi di bloccaggio. Il motivo è che, la presenza di tubi senza sigillature, può portare alla propagazione dell'esplosione e, con essa, l'aumento di pressione dall'apparecchiatura iniziale a quelle ad essa collegate.

Il fenomeno alla base dell'aumento di pressione viene chiamato in normativa precompressione (in lingua inglese pressure-piling).

Figura 1: La sequenza di immagini ben rappresenta il passaggio, in assenza di giunti di bloccaggio, dell’esplosione alla custodia adiacente e un incremento della pressione derivante da tale esplosione

I gas (e con gas intendiamo anche l’atmosfera) contenuti in un volume in una situazione statica hanno in ogni punto pressioni pressappoco identiche. Le piccole variazioni di pressione sono infatti dovute al peso del gas che sta più in alto e che preme il gas posto più in basso per mezzo della forza di gravità. Nel nostro contesto queste differenze sono minime.

La situazione cambia quando c’è un moto del flusso e/o se si introduce energia nel sistema, proprio come l’energia introdotta da una reazione di combustione alla base di un’esplosione.

In particolari condizioni, quando un’esplosione è innescata in una parte di un volume dove la forma è piuttosto irregolare e presenta variazioni di sezione, può accadere che la miscela non ancora incendiata venga compressa prima di essere accesa. Questa miscela precompressa, quando prende fuoco, raggiunge pressioni più alte rispetto ai compartimenti dove è avvenuta l’accensione primaria.

Conoscendo il fenomeno, si può intervenire innanzitutto a livello di sviluppo del prodotto. La pressione di riferimento, che viene misurata durante i test di certificazione, viene rilevata posizionando la sorgente d’innesco in diversi punti dell’apparecchiatura, cercando quindi di simulare la situazione peggiore in cui essa si possa manifestare (worst case scenario).

La pressione di riferimento viene misurata per l’apparecchiatura con i suoi volumi interni liberi ed occupati, simulando quindi le varie possibili precompressioni. Talvolta, per comodità, si sostituisce elementi particolari con ostacoli in legno o altro materiale aventi la medesima forma. Rimane aperto il tema delle custodie componente, quelle per intenderci che sono la base di certificazioni di piena conformità che servono per la realizzazione di quadri elettrici, o scatole morsetti, in cui non rientrano le custodie per macchine rotanti. Quando vengono testate per ottenere il certificato di componente viene utilizzato un elemento deflettore che costituisce un’ostruzione pari all’80% della sezione libera per gruppo di Gas IIB e il 60% della sezione libera per gruppo di Gas IIC, a simulare i dispositivi che verranno poi installati al loro interno.

Ricordiamo, infine, i già citati raccordi di bloccaggio, un tema più impiantistico che di prodotto. Essi servono proprio a bloccare il fronte di fiamma ed evitare fenomeni di precompressione.

Nonostante sia un fenomeno poco conosciuto ai tecnici che acquistano materiale idoneo all’installazione in atmosfere potenzialmente esplosive, è importante sapere che molte scelte nello sviluppo del prodotto e dell’impianto sono tese ad evitare che esso si manifesti.

La normativa, infatti, ci offre una serie di strumenti per limitare che fenomeni di precompressione si manifestino, ad esempio sigillando le uscite di una custodia, e limitando l’occupazione delle sezioni all’interno delle custodie.

[1] nelle custodie diverse dalle custodie per macchine rotanti