Leesplosioni ATEX sono il risultato della dinamica di combustione di un prodotto combustibile con l’ossigeno presente nell’atmosfera ambientale. I parametri di esplosività quantificano questa dinamica. Tuttavia, uno studio individua nella mancanza di conoscenza dell’esplosività dei prodotti una delle principali cause delle recenti esplosioni.
Sommaire
A COSA SERVONO LE PROPRIETÀ ESPLOSIVE?
Le caratteristiche di esplosività dei prodotti aiutano i datori di lavoro a valutare il rischio di esplosioni ATEX sul luogo di lavoro. Aiutano a definire le :
- Probabilità di formazione, accensione ed esplosione di un ATEX,
- Categorie di zone a rischio ATEX,
- Categorie di apparecchiature o sistemi di protezione ATEX da installare.
La caratterizzazione dei prodotti combustibili fornisce informazioni sulle misure di protezione e sicurezza per i lavoratori. È quindi un obbligo del datore di lavoro. Per valutare la sicurezza dei loro prodotti, i datori di lavoro possono consultare i database sull’esplosività dei prodotti (ad esempio il database CarATEX). Questi dati devono essere utilizzati con discrezione, soprattutto nel caso delle polveri, che sono molto sensibili alle condizioni operative. In caso di dubbio, il datore di lavoro dovrebbe far analizzare un campione prelevato nell’area di lavoro (ad esempio INERIS).
Le caratteristiche di esplosività determinano il rischio di prodotto che contribuisce al rischio di esplosione ATEX. Segue un’analisi dei rischi di processo e organizzativi che contribuiscono al rischio di esplosione. Queste costituiscono la base per le misure di prevenzione emitigazione delle esplosioni, calibrando le proprietà esplosive del prodotto combustibile, in particolare:
- lacapacità del prodotto combustibile di formare ATEX diffondendosi nell’atmosfera circostante. Le caratteristiche che descrivono questa proprietà sono utilizzate per eliminare o limitare l’ATEX.
- l’infiammabilità del prodotto combustibile a contatto con una fonte di accensione. Le caratteristiche risultanti aiutano a identificare ed eliminare le fonti di accensione.
- la forza esplosiva del prodotto combustibile quando si verifica l’esplosione. Le caratteristiche della forza esplosiva vengono utilizzate per: ridurre gli effetti di un’esplosione, scegliere apparecchiature resistenti alle esplosioni, eliminare gli inizi di un’esplosione rilevandoli.
IN CHE MODO L’ATMOSFERA AMBIENTALE INFLUISCE SULLE PROPRIETÀ ESPLOSIVE DEL MIO PRODOTTO?
Il rischio di un’esplosione ATEX inizia non appena il prodotto esplosivo si diffonde nell’atmosfera circostante. In altre parole, non appena i reagenti della violenta combustione che dà luogo all’esplosione sono presenti contemporaneamente:
- prodotto combustibile (carburante),
- e l’ossigeno dell’atmosfera (l’ossidante presente nella maggior parte delle atmosfere di lavoro).
Il contenuto di ossigeno indica la capacità dell’atmosfera ambientale di alimentare l’esplosione. Influisce sul potenziale esplosivo dell’ATEX e quindi sulle caratteristiche di esplosività del prodotto. Una misura preventiva potrebbe essere quella di agire sulla quantità di ossidante. Ad esempio, riducendo il contenuto di ossigeno si può ridurre la gamma esplosiva del combustibile che compone l’ATEX.
Anche le caratteristiche fisiche dell’atmosfera influenzano le proprietà esplosive del prodotto combustibile. La temperatura, la pressione e l’umidità dell’atmosfera, in particolare nel caso delle polveri, influenzano le proprietà esplosive dei prodotti combustibili. Si noti che le caratteristiche di esplosività dei prodotti combustibili si applicano alle “condizioni atmosferiche normali”, ossia :
- Un contenuto di ossigeno del 21%.
- Intervallo di temperatura compreso tra : -20°C e 60°C
- Un intervallo di pressione compreso tra: 80kpa (0,8bar) e 110kpa (1,1bar)
Questi standard basano le procedure operative sulla determinazione da parte dell’ATEX dei valori dei parametri esplosivi; dati forniti dai database dei prodotti esplosivi. Tuttavia, a seconda delle circostanze operative, le condizioni dell’atmosfera ossidante possono discostarsi da questi valori, in particolare all’interno o in prossimità delle apparecchiature in funzione. Da qui la necessità di avere dei margini di sicurezza quando si utilizzano i dati disponibili.
QUALI CARATTERISTICHE DEL PRODOTTO DEVONO ESSERE STUDIATE PER VALUTARE IL RISCHIO DI ESPLOSIONE?
In primo luogo, lo stato fisico del materiale determina i parametri di esplosività. Pertanto, tra i prodotti utilizzati o emessi nell’atmosfera ambientale, il datore di lavoro distinguerà :
- Gas e liquidi infiammabiliche emettono vapori e nebbie
- Solidi combustibili: polvere, polvere.
Principali caratteristiche dell’esplosione utilizzate per misurare il rischio di esplosione e selezionare le misure preventive:
| Condizioni in cui si verifica il rischio di esplosione | Proprietà del prodotto combustibile | Caratteristiche del prodotto combustibile come gas o vapore | Caratteristiche del prodotto infiammabile in polvere o in polvere | Caratteristiche dell’atmosfera ossidante | Misure di prevenzione e sicurezza |
|---|---|---|---|---|---|
| Presenza simultanea di combustibile e ossidante. | Possibilità di formare un ATEX | – Limite inferiore di esplosività: LEL – Punto di infiammabilità: PE – Punto inferiore di esplosione: PIE – Incompatibilità chimica con altri prodotti | – Concentrazione minima esplosiva: MEC – Dimensione delle particelle – Incompatibilità chimica con altri prodotti | – Contenuto di ossigeno – Temperatura – Pressione – Livello di umidità | Eliminazione o limitazione di ATEX |
| Presenza aggiuntiva di una fonte di accensione | Infiammabilità Sensibilità all’esplosione | – Energia minima di accensione: EMI – Temperatura di autoaccensione: TAI | – Energia minima di accensione: EMI – Temperatura minima di accensione: TMI | – Contenuto di ossigeno – Temperatura – Pressione – Livello di umidità | Eliminare le fonti di accensione per l’ATEX |
| Congiunzione di caratteristiche esplosive a livello esplosivo favorita dal contenimento | Forza esplosiva | – Pressione massima generata dall’esplosione PMAX – Velocità massima di aumento della pressione – Indice di esplosione Kst | – Pressione massima generata dall’esplosione PMAX – Velocità massima di aumento della pressione – Indice di esplosione (Kg) | – Contenuto di ossigeno – Temperatura – Pressione – Livello di umidità | Ridurre gli effetti di |
Ogni fase della formazione del rischio di esplosione corrisponde a una delle proprietà esplosive del prodotto. Una proprietà è specificata da una serie di parametri che dipendono sia dalla natura fisica del prodotto che dalle condizioni dell’atmosfera ossidante. Tuttavia, alcuni parametri esplosivi si influenzano a vicenda e possono quindi contribuire a più di una proprietà esplosiva. Inoltre, la presenza di diversi prodotti nell’atmosfera ossidante può far evolvere i parametri di esplosione verso soglie diverse: più o meno esplosive a seconda della natura dei prodotti presenti.
I valori dei parametri quantificano la probabilità di un’esplosione. Questo determina a sua volta le misure di protezione e sicurezza da adottare. I datori di lavoro iniziano a implementare le normative ATEX conoscendo il potenziale esplosivo parametrico dei loro prodotti.
