Senza ripercorrere tutta la teoria sul come avviene un’esplosione, ricordiamo soltanto che sono necessari tre fattori, il combustibile, il...
Senza ripercorrere tutta la teoria sul come avviene un’esplosione, ricordiamo soltanto che sono necessari tre fattori, il combustibile, il comburente e l’energia d’innesco. Il combustibile e il comburente, chiamati miscela esplosiva, devono essere presenti in una percentuale definita all’interno di due limiti per poter essere innescati da una scintilla o un arco elettrico.
Partendo da questo presupposto, sono nati tutti i modi di protezione, che nel corso del tempo, hanno dato origine alle varie normative sui metodi per progettare e realizzare apparecchiature sicure, che possono essere utilizzate in aree con presenza di atmosfera potenzialmente esplosiva.
Il modo più antico, utilizzato fin dai primi anni del secolo scorso, riguarda le custodie a prova di esplosione.
In questo metodo di protezione è consentito che l’atmosfera esplosiva venga a contatto con i circuiti elettrici in tensione. Questi dovranno però essere racchiusi all’interno di una custodia appositamente progettata per resistere alla pressione sviluppata a causa di una eventuale esplosione all’interno della stessa e per impedire il propagarsi della fiamma all’esterno della custodia e di innescare l’atmosfera esplosiva esterna ad essa.
La filosofia del metodo è basata sulla considerazione che non è possibile impedire ad un gas di propagarsi ovunque. Pertanto sarebbe impensabile la costruzione di una apparecchiatura elettrica contenuta in una custodia, stagna al punto da impedire l’ingresso del gas.
Si costruiscono pertanto custodie che permettono sì che il gas entri all’interno, ma in caso di contatto tra questo e la sorgente di innesco (arco o scintilla) l’esplosione che ne consegue sia contenuta all’interno e i gas combusti, escano attraverso appositi giunti, creati tra le varie parti della custodia, progettati in modo tale che la fiamma, uscendo si raffreddi e all’esterno arrivi soltanto il prodotto della combustione, ormai raffreddato ed incapace di innescare l’atmosfera circostante.
Questo modo di protezione è stato il primo ad essere normato. Esiste una norma italiana, la CEI 31-1, nata alla fine degli anni ’50 dello scorso secolo, che è stata una delle prime a stabilire le regole di costruzione e di test.
Oggi questa norma, superata dalle normative internazionali ed europee, vive nello spirito della EN 60079-1, che è attualmente in fase di revisione da parte di CENELEC.
Questo modo di protezione si può applicare a tutte le apparecchiature principali di bassa tensione, quali armature illuminanti, quadri elettrici, interruttori, unità di comando, controllo e segnalazione, trasformatori, motori di bassa e media tensione, e in genere a tutte le apparecchiature che in condizioni di esercizio ordinario possono dare luogo a scintille o sovratemperature.
Le apparecchiature elettriche vengono inserite in apposite custodie, che sono il cuore del sistema.
Queste custodie non impediscono l’ingresso all’eventuale atmosfera esplosiva, ma in caso di esplosione, non permettono alla fiamma di uscire dalla custodia e i gas combusti trafilano attraverso appositi giunti di laminazione ed escono dalla custodia ad una temperatura incapace di innescare l’atmosfera esplosiva esterna, evitando quindi esplosioni catastrofiche.
La caratteristica principale è la robustezza della costruzione che garantisce l’affidabilità nel tempo. Vengono utilizzati materiali molto resistenti, come le fusioni in lega di alluminio, l’acciaio inossidabile e, sempre più raramente la ghisa.
I giunti di lavorazioni delle superfici che entrano in contatto (ad es.: corpi e coperchi) sono lavorate meccanicamente in modo da garantire delle superfici tali da laminare la fiamma e raffreddarla, in un percorso che può essere lineare, o più complesso, come in certi giunti labirintici o, più semplicemente, giunti filettati.
La norma che regolamenta questo modo di protezione, la EN 60079-1, è stata utilizzata negli anni, sia per le atmosfere esplosive per la presenza di gas, sia per quelle con presenza di polveri.
In questi mesi la norma è in fase di revisione da parte dei Comitati Tecnici europei, poiché si sta seguendo il principio della separazione dei modi di protezione, per i gas e per le polveri. La norma, quindi, verrà emessa, presumibilmente entro l’anno in corso, e sarà dedicata soltanto ai modi di protezione per i gas, i vapori e le nebbie.