Le zone dell’impianto, i gruppi e le classi di temperatura dei gas
Installatori e progettisti spesso si pongono domande relative alla scelta dei giusti apparecchi elettrici da installare nel sito dell’impianto. Questa scelta dipende da una serie di parametri, tra questi approfondiremo la probabilità che una atmosfera esplosiva possa formarsi (concetto di zona) e la tipologia delle sostanze coinvolte in tale formazione (concetti di gruppo di GAS e classe di temperatura).
di Andrea Battauz, R&D Project Engineer di Cortem Group
Premessa
Tra i diversi ambiti di applicazione della direttiva ATEX, il più diffuso è quello riguardante gli impianti di superficie con il rischio di presenza di atmosfera esplosiva dovuta ad una miscela di aria e di sostanze infiammabili sotto forma di gas o vapore. [1]
In questo settore installatori e progettisti spesso si pongono domande relative alla scelta dei giusti apparecchi elettrici da installare nel sito dell’impianto. Questa scelta dipende da una serie di parametri, tra questi approfondiremo la probabilità che una atmosfera esplosiva possa formarsi (concetto di zona) e la tipologia delle sostanze coinvolte in tale formazione (concetti di gruppo di GAS e classe di temperatura).
Figura 1: Esempio qualitativo di suddivisione in zone dell’impianto
La suddivisione in zone
Il concetto di zona è contenuto nella normativa europea armonizzata e nella direttiva 1999/92/CE. La zona fornisce una valutazione della probabilità che ci sia un’atmosfera potenzialmente esplosiva consistente in una miscela di aria e di sostanze infiammabilisotto forma di gas e vapore.
Il definire zona una certa area dell’impianto è obbligo del datore di lavoro [3] che si avvale di professionisti che eseguono questa particolare classificazione in accordo alla normativa armonizzata (CEI EN 60079-10-1).
I gas presenti nell’impianto e i gruppi di gas
Esiste una moltitudine di GAS potenzialmente esplosivi. La norma ha provveduto a classificare i vari GAS secondo dei parametri standard. La prima classificazione suddivide i GAS in gruppi di GAS, la seconda classificazione divide i GAS in classi di temperatura.
Nella prima classificazione in gruppi di GAS, le sostanze sono state testate e classificate secondo due parametri: il MESG e il MIC. Il MESG misura la difficoltà di contenere l’esplosione, il MIC la facilità ad innescare l’esplosione. Sulla base di questi parametri, i GAS sono suddivisi nei gruppi IIA, IIB e IIC.
Grafico 1
Senza voler entrare nei dettagli tecnici della classificazione, si può semplificare dicendo che: andando dal gruppo IIA al gruppo IIC, la difficoltà a contenere l’esplosione aumenta mentre l’energia di innesco necessaria all’esplosione diminuisce. Riassumendo: la difficoltà nella gestione del rischio di esplosione aumenta passando da un GAS del gruppo IIA ad un GAS del gruppo IIC. Per rendere meno astratta questa classificazione può essere utile memorizzare alcuni gas particolarmente significativi del Gruppo relativo (cfr. Tabella 2).
La classe di temperatura
La seconda classificazione è legata alla temperatura di accensione del gas (cfr. Tabella 3).
Ad esempio, il Benzaldeide, che ha temperatura di auto-ignizione di 192°C, sarà classificato nella classe di temperatura T4. L’idrogeno, che ha temperatura di auto-ignizione di 560°C, sarà classificato nella classe di temperatura T1. [5]
In generale, una sostanza con una classe di temperatura T6 sarà più difficile da gestire rispetto ad una di classe T1 perché prenderà fuoco (ovvero innescherà l’atmosfera esplosiva) ad una temperatura più bassa. Ovvero, passando da T1 a T6 la gestione della sostanza diventa più difficile. Si noti bene che i Gruppi di gas e le Classi di temperatura sono due classificazioni basate su parametri tra loro indipendenti. Ad esempio, l’idrogeno appartiene al gruppo IIC (il più pericoloso), ma alla classe di temperatura T1 (la meno critica come temperature di accensione). Nel caso opposto, la già citata benzaldeide è meno critica a livello di gruppo di gas (IIA) ma possiede una classe di temperatura peggiore (T4).
Troviamo entrambi i parametri nella norma di classificazione dei gas e dei vapori, la CEI EN 60079-20-1.
Conclusioni
Abbiamo descritto il sito dell’impianto avendo definito la probabilità della presenza dell’atmosfera esplosiva del GAS (Zone) e la classificazione del GAS secondo i due criteri: GRUPPO DI GAS e CLASSE DI TEMPERATURA. A titolo esemplificativo, una richiesta di materiale ATEX potrebbe contenere le informazioni inerenti al sito Zona 1 IIB T3 o Zona 2 IIB T2.
Norme di riferimento e bibliografia
[1] DIRETTIVA 2014 34 UE- ALLEGATO 1
La direttiva ATEX 2014 34 UE opera una prima distinzione tra apparecchiature per impianti in miniera e apparecchiature per impianti di superficie. In quest’ultimo ambito divide poi le atmosfere esplosive dovute a gas, vapori o nebbie infiammabili da quelle dovute alle polveri. Nell’articolo non parliamo di “nebbie” in quanto sono escluse dall’applicazione della CEI EN 60079-14.
[2] DIRETTIVA 1999/92/CE- ALLEGATO 1 (2)
[3] DIRETTIVA 1999/92/CE (15)
[4] CEI EN 60079-0:2013-09 (TABELLA 2)
[5] CEI EN 60079-20-1- ANNEX B
[6] CEI EN 60079-0:2013-09 4.2