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Come si valuta l’ampiezza della gamma esplosiva?
Il Limite Esplosivo Inferiore (LEL) e il Limite Esplosivo Superiore (UEL ) sono i limiti esterni dell’intervallo di esplosività. Esprimono l’estensione dell’intervallo esplosivo: UEL – UEL.
Non ci sono esplosioni a :
- il limite inferiore di esplosività( LEL ) e tutte le concentrazioni al di sotto di tale limite. Il carburante si trova nella gamma esplosiva inferiore.
L’atmosfera è troppo povera di carburante. Il motore a combustione si blocca. In altre parole: la quantità di prodotto combustibile è insufficiente per innescare la combustione della miscela di gas attraverso una fonte di accensione.
- il Limite Esplosivo Superiore ( UEL ) e tutte le concentrazioni superiori a questo limite: intervallo esplosivo superiore.
L’atmosfera è troppo ricca di carburante. Il motore di combustione annega. La quantità di prodotto combustibile è troppo grande rispetto alla quantità di ossigeno per avviare la combustione della miscela di gas.
LEL e UEL: concentrazioni non esplosive del prodotto infiammabile che costituiscono rispettivamente il limite esterno inferiore e il limite esterno superiore dell’intervallo di esplosività.
LEL < Concentrazione esplosiva < LSE
Come si misura la quantità di sostanza esplosiva in ATEX?
Innanzitutto, lo stato fisico della sostanza determina l’unità di misura. In secondo luogo, i valori di concentrazione vengono misurati in laboratorio in condizioni standardizzate, ovvero a una temperatura di 25°C e a una pressione atmosferica di 1 bar.
- Per i gas e i vapori infiammabili: la concentrazione è espressa come percentuale del volume del prodotto combustibile nel volume dell’ATEX (%).
Esempio: idrogeno. LEL: 4%. UEL: 75%.
- Per le polveri combustibili: la concentrazione è espressa come massa di prodotto combustibile nel volume dell’ATEX (g/m3).
Si misura invece il limite inferiore della gamma di esplosivi, noto come Concentrazione Minima di Esplosivo.
Esempio polvere di zucchero: LEL = CME: 25g/m3.
Un particolare valore dell’intervallo di esplosività, la concentrazione stechiometrica (Cst), è la sua concentrazione ottimale, in relazione a quella dell’ossidante (ossigeno), che consente la combustione totale dei due reagenti. A questa concentrazione, ATEX raggiunge il massimo dell’esplosività.
Gamma esplosiva e concentrazione di ossigeno
La formazione di ATEX è determinata da una combinazione appropriata delle rispettive concentrazioni del combustibile e dell’ossidante (ossigeno). Tuttavia, quando si identifica il rischio ATEX, il datore di lavoro dà la priorità alla concentrazione del combustibile. Questo perché il raggiungimento dell’area esplosiva dipende generalmente dalle condizioni operative. In questo senso, è più sintomatica del rischio di formazione ATEX rispetto alla concentrazione di ossigeno. Questo perché la maggior parte dei processi operativi si svolge in un’ atmosfera ambientale in cui l’ossigeno è l’ossidante a una concentrazione costante del 21%.
Tuttavia, la conoscenza precisa della concentrazione di ossigeno è utile in alcune situazioni industriali. Ad esempio, quando in un’operazione vengono utilizzati diversi solventi ossidanti che emettono vapori e si mescolano con l’aria. Oppure quando un processo utilizza alte concentrazioni di sostanze esplosive in apparecchiature che ammettono poco o niente ossigeno.
Cambiamenti nell’ampiezza dell’intervallo esplosivo in situazioni industriali
La gamma esplosiva viene misurata in condizioni standard di temperatura e pressione, poiché questi parametri ne determinano la variazione. Queste condizioni di laboratorio raramente corrispondono alle condizioni operative. Quando la temperatura aumenta, l’intervallo di esplosività si allarga. Quindi il rischio aumenta se le operazioni vengono svolte a temperature superiori a quella standardizzata. Allo stesso modo, quando la pressione scende al di sotto della pressione atmosferica, l’intervallo di esplosività si riduce fino a scomparire. Alcune operazioni sottovuoto sfruttano questa proprietà per evitare il rischio di esplosione. Altri fattori influenzano il campo di esplosività : la granulometria della sostanza (per le polveri), l’umidità, ecc.
