Come abbiamo visto, il LEL e l’UEL delimitano l’ intervallo di esplosività, che è costituito da tutte le concentrazioni esplosive di una sostanza esplosiva nell’atmosfera. Per valutare il rischio, il datore di lavoro valuterà la concentrazione della sostanza esplosiva in base alla quantità in uso e la confronterà con i limiti di esplosività. Come misura preventiva, si concederà un margine di sicurezza, quindi diluirà la concentrazione almeno fino alla concentrazione di sicurezza utilizzando un sistema di aspirazione/filtrazione ATEX.
Sommaire
- Il LEL viene utilizzato per mettere in relazione il rischio di ATEX con la quantità di prodotto utilizzato.
- L’intervallo di esplosività, il LEL e l’UEL forniscono informazioni sulla formazione di ATEX e sull’entità del rischio di esplosione associato al prodotto.
- L’intervallo di esplosività viene utilizzato per fornire un margine di sicurezza per evitare la formazione di ATEX.
Il LEL viene utilizzato per mettere in relazione il rischio di ATEX con la quantità di prodotto utilizzato.
Il Limite Inferiore di Esplosività si confronta con le concentrazioni di sostanze esplosive che potrebbero formare ATEX. Queste concentrazioni dipendono dal tasso di emissione delle sostanze esplosive. Questo a sua volta dipende dalla quantità di prodotti presenti nella situazione operativa studiata. Il datore di lavoro valuterà queste concentrazioni per vari scenari di formazione ATEX.
Un esempio teorico: uno scenario ATEX che prevede una fuga di gas da un tubo. La portata del tubo dipende dal tasso di emissione del prodotto infiammabile nell’atmosfera circostante. Ciò comporta il calcolo dei gradienti di concentrazione nell’area di lavoro. I valori di concentrazione sono posizionati in relazione all’intervallo di esplosività. Si deduce il grado di rischio ATEX. La permanenza di questo rischio viene valutata in base alla posizione nell’area di lavoro. Vengono quindi determinate le zone ATEX. Infine, vengono applicate misure preventive, come l’aspirazione filtrata dei gas infiammabili. La velocità di aspirazione tiene conto del potenziale tasso di dispersione del gas infiammabile.
Un esempio reale: nel 2011, un serbatoio di carta da 1.000m3 riempito al 95% è esploso a Nogent sur Seine, uccidendo una persona. La pasta di carta emetteva idrogeno nell’atmosfera all’interno del serbatoio. Il tasso di emissione per unità di massa secca era di 20 dm3 all’ora (essiccazione della pasta al 10%). A questa velocità, il LEL è stato raggiunto dopo 1,6 ore. L’idrogeno si è mescolato con l’atmosfera del serbatoio formando un ATEX. In seguito a questa esplosione, il datore di lavoro ha dotato i serbatoi di ventilazione verticale per diluire l’idrogeno nell’atmosfera non appena viene rilasciato, aprendo la parte superiore del serbatoio.
L’intervallo di esplosività, il LEL e l’UEL forniscono informazioni sulla formazione di ATEX e sull’entità del rischio di esplosione associato al prodotto.
Il LEL e l’UEL specificano l’ampiezza dell’intervallo esplosivo e gli intervalli esplosivi inferiore e superiore (intervalli di concentrazioni non esplosive di una sostanza esplosiva). Di conseguenza, forniscono informazioni sulla probabilità di accensione ed esplosione ATEX e sulla probabilità di formazione ATEX.
Quindi, più ampio è l’intervallo di esplosività, più ristretto è l’intervallo di concentrazioni non esplosive. Quindi, più è probabile che l’emissione di una sostanza esplosiva produca una concentrazione all’interno dell’ intervallo esplosivo.
Inoltre, con l’aumentare della gamma di concentrazioni esplosive, aumenta anche la probabilità di un’esplosione. (Si noti che la probabilità di rischio di esplosione dipende da altri fattori legati all’atmosfera e all’ambiente industriale). Quando la misura preventiva consigliata è l’aspirazione a filtrazione, la portata diaspirazione ATEX dipende in parte dalla concentrazione di sostanza esplosiva nell’atmosfera (si noti che la concentrazione di sostanza esplosiva non è l’unico fattore che determina la portata di aspirazione necessaria per garantire la sicurezza della zona).
Ad esempio, il range di esplosività dell’idrogeno è di 71 punti percentuali (dal 4% al 75% in volume dell’aria), mentre quello del propano è di 7,8 punti percentuali (dal 2,2% al 10% in volume dell’aria); si tratta di una percentuale circa 10 volte inferiore. Quindi le possibilità di trovarsi in situazioni esplosive sono maggiori con l’idrogeno.
Inoltre, il tempo necessario per diluire la sostanza ATEX tramite aspirazione al fine di ridurre il rischio ATEX sarà tanto più lungo quanto più la concentrazione esplosiva della sostanza è vicina al limite superiore dell ‘intervallo di esplosività.
Inoltre, a parità di ampiezza dell’intervallo esplosivo, più basso è il LEL (o più alto è l’UEL nel caso di un’atmosfera povera di ossigeno), più piccolo è l’intervallo esplosivo inferiore (o superiore). Di conseguenza, più rapida sarà la transizione da una concentrazione non esplosiva a una concentrazione esplosiva. Quindi, più basso è il LEL, maggiore è il rischio di formazione di ATEX.
Ad esempio, se la situazione iniziale è un’ atmosfera priva di sostanze combustibili, il propano (LEL = 2,2%) presenta un rischio maggiore di formazione di ATEX rispetto all’idrogeno (LEL = 4,4%). Ma il rischio di accensione ed esplosione è inferiore.
Nella maggior parte delle condizioni operative, è più facile mantenere la concentrazione al di sotto del LEL. Per raggiungere questo obiettivo, l’aspirazione/filtrazione delle sostanze combustibili è la misura preventiva abituale. Più basso è il LEL, più alto deve essere il tasso di aspirazione, sia per uscire dall’intervallo di esplosività, sia per ridurre le concentrazioni esplosive fino all’eliminazione della sostanza dall’atmosfera.
Alcuni processi industriali richiedono che l’esplosivo sia mantenuto a una concentrazione superiore all’LSE. Ad esempio, i processi di pulizia che prevedono l’immersione in un solvente infiammabile in un’atmosfera confinata.
L’intervallo di esplosività viene utilizzato per fornire un margine di sicurezza per evitare la formazione di ATEX.
Per evitare la formazione di ATEX, la concentrazione del gas o del vapore deve essere mantenuta al di fuori dell’intervallo di esplosività. A seconda delle condizioni ambientali, un’atmosfera esplosiva sarà più o meno omogenea in termini di prodotti combustibili. Ad esempio, a causa della turbolenza, alcune zone considerate al di fuori dell’area ATEX potrebbero acquisire una concentrazione esplosiva.
Per prevenire il rischio di ATEX, il datore di lavoro dovrà quindi adottare un margine di sicurezza per quanto riguarda i valori di soglia esplosivi. A questo proposito, le norme ATEX raccomandano di fissare la concentrazione a un minimo del 10% al di sotto del LEL nei luoghi di lavoro in cui potrebbe formarsi l’ATEX. E inferiore al 25% negli altri locali. [i]
[i] Circolare del 09/05/85 relativa al commento tecnico dei decretin. 84-1093 e 84-1094 del 7/12/1984 in materia di ventilazione e sanificazione dei luoghi di lavoro.
