Zone a rischio di esplosione: tutto sulla CEI EN 60079-10-1:2016 | Ingegneri.info

Zone a rischio di esplosione: tutto sulla CEI EN 60079-10-1:2016

La nuova norma CEI EN 60079-10-1:2016 rappresenta un cambio di paradigma all'orizzonte nella classificazione delle zone a rischio di esplosione? L’esperto di Atex fa il punto

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Il nuovo standard di classificazione delle aree nelle quali i gas e i vapori infiammabili possono diventare pericolosi, ossia le zone a rischio di esplosione, è stato pubblicato dall’IEC nel settembre 2015, successivamente recepito come norma EN nel dicembre 2015 e, infine, pubblicato dal CEI italiano nel marzo 2016 come CEI EN 60079-10-1:2016. La norma sostituisce completamente la precedente CEI EN 60079-10-1:2010 che, tuttavia, rimarrà applicabile fino al 13 ottobre 2018. Il nuovo standard di classificazione appare particolarmente innovativo e andrà a modificare le metodologie tecniche di classificazione in modo sostanziale. Vediamo nel dettaglio quali sono le principali innovazioni introdotte dalla nuova CEI EN 60079-10-1:2016 in merito alle zone a rischio di esplosione.

CEI EN 60079-10-1:2016: le novità della nuova versione
Le principali innovazioni, rispetto alla prima edizione della norma, sono di seguito elencate:
• completa ristrutturazione e suddivisione per sezioni del documento finalizzata ad individuare le possibili metodologie di classificazione delle zone pericolose e a fornire ulteriori spiegazioni su specifici fattori di valutazione;
• introduzione di nuovi termini e definizioni (es. estensione della zona, concentrazione di campo lontano, miscela ibrida, sostituzione di LEL e UEL con LFL e UFL, ecc.);
• introduzione di metodologie alternative per la classificazione delle zone (per sorgenti di emissione, utilizzando codici e standard nazionali oppure attraverso metodologie semplificate);
• aggiornamento degli esempi di presentazione della classificazione delle zone pericolose (datasheet riepilogativi delle sostanze infiammabili e della lista delle sorgenti di emissione, forme della zona pericolosa, ecc.);
• aggiornamento dei modelli di calcolo utili alla stima della portata di sorgenti di emissione (es. valutazione del grado di emissione, dimensioni dei fori di guasto, portata di sorgenti di emissione di gas subsoniche/soniche, portata di sorgenti di emissione da pozza, ecc.);
• nuovo approccio di classificazione basato sul grado di diluizione in luogo del grado di ventilazione (superamento del concetto di Vz e utilizzo di un nuovo nomogramma per la determinazione del grado di diluizione della miscela infiammabile);
• stima quantitativa dell’ampiezza della zona pericolosa basata su nomogrammi;
• aggiornamento degli esempi di calcolo con le nuove procedure;
• aggiornamento dei flow chart illustrativi le procedure di classificazione (quattro schematizzazioni: preliminare, per sorgenti continue, di primo grado e di secondo grado);
• nuovo allegato relativo all’idrogeno;
• nuovo allegato relativo alle miscele ibride (polveri o fibre combustibili miste a gas o vapori infiammabili);
• nuovo allegato con le equazioni supplementari (diluizione con aria della sostanza infiammabile e stima del tempo necessario alla diluizione della medesima);
• nuovo allegato elencante i codici industriali e le norme nazionali accettati per la classificazione delle zone a rischio di esplosione (dove la loro applicazione alla particolare situazione può essere chiaramente dimostrata).

Zone a rischio di esplosione: le eccezioni
Il nuovo standard normativo trova applicazione nei luoghi in cui vi può essere pericolo di accensione di ATEX causate dalla presenza di gas o vapori infiammabili. Sono tuttavia escluse dall’ambito applicativo le seguenti fattispecie:
• miniere con possibile presenza di grisou;
• luoghi di trattamento e produzione di esplosivi;
• luoghi dove il pericolo può manifestarsi per la presenza di polveri o fibre combustibili, ma i principi della Norma possono essere usati per valutazioni con presenza di miscele ibride (si veda inoltre la Norma CEI EN 60079-10-2);
• guasti catastrofici o rari malfunzionamenti non compresi nel concetto di anormalità trattato in questa Norma;
• applicazioni commerciali ed industriali dove viene utilizzato solo gas a bassa pressione (per esempio in apparecchi di cottura, in riscaldatori di acqua ed usi simili), dove l’installazione soddisfa i requisiti di regole e codici relativi al gas;
• locali adibiti ad uso medico;
• ambienti domestici.

CEI EN 60079-10-1:2016: un commento alle principali novità
Si vuole qui presentare un commento ad alcune delle novità introdotte dal nuovo standard rimandando, per una trattazione esaustiva, sia (ovviamente) alla norma CEI EN 60079-10-1:2016 che al manuale Rischio Atmosfere Esplosive ATEX contente specifiche applicazioni numeriche di classificazione ulteriori ed originali rispetto a quelle presenti nella norma tecnica.
Rispetto alla prima edizione della norma appaiono modificati sia il LEL sia l’UEL sostituiti dai più consoni limiti inferiore e superiore di infiammabilità (LFL, UFL). La modifica è stata probabilmente introdotta per specificare che l’esplosione di un’ATEX non dipende da uno specifico rapporto di miscela ma da altri parametri quali, per esempio, la congestione planovolumetrica nella quale il rilascio ha avuto luogo, il confinamento piano-parallelo, l’energia di innesco della sorgente di accensione, l’entità complessiva del rilascio, la collocazione (rispetto a questo) della sorgente di accensione, ecc. (nel presente lavoro si identificheranno i limiti di esplosività/infiammabilità indifferentemente sia con LFL-UFL che con LEL-UEL).
In tema di malfunzionamento raro particolarmente interessanti appaiono le esemplificazione introdotte che includono il guasto di comandi di processo separati ed indipendenti (manuali o automatizzati) da cui potrebbe generarsi una catena di eventi tali da condurre ad un rilascio importante di sostanza infiammabile. I malfunzionamenti rari potrebbero anche includere circostanze non previste in sede di progetto come una corrosione non attesa dalla quale si origini un’emissione.
Il guasto catastrofico risulta strettamente correlato alla precedente nozione di raro malfunzionamento e, in questo senso, nella nuova norma viene definito come un evento eccedente i parametri progettuali dell’impianto di processo e del sistema di controllo che causi un rilascio di sostanza infiammabile (per esempio incidenti rilevanti a contenimenti di processo, cedimento catastrofico di flange o tenute connesse ad apparecchi o sistemi di tubazioni).

Il nuovo standard di classificazione specifica, ove già non fosse sufficientemente chiaro, che nell’ambito della classificazione delle zone è necessario tenere in debita considerazione le operazioni di manutenzione ordinaria agli impianti.
Un aspetto particolarmente innovativo presente nella seconda edizione dell’EN 60079-10-1 è legato all’introduzione del concetto di riduzione del rischio ALARP (As Low As Reasonably Practicable) in relazione alla probabilità che l’eliminazione dell’ATEX e delle sorgenti di accensione non risulti tecnicamente praticabile. Tale concetto, diffusamente presente in ambito anglo-sassone, non esiste nel contesto prevenzionistico italiano. Anche laddove la valutazione del rischio è più sviluppata, come per l’applicazione della Direttiva Seveso III, ci si ferma sempre “un po’ prima”, calcolando sia le frequenze dei vari TOP EVENT sia simulando gli effetti prevedibili di rilascio senza combinare, però, i due parametri. E proprio a proposito di effetti dell’esplosione, la norma fornisce una definizione di zona di trascurabile estensione (NE, negligible extent) che non appare molto differente rispetto a quanto indicato nella prima edizione. In “alcuni casi”, recita il testo, una zona NE “può presentarsi e può essere trattata come non pericolosa. Tale zona implica che un’esplosione, nel caso avesse luogo, possiederebbe conseguenze trascurabili”. A titolo di esempio di zona NE il nuovo standard normativo lo individua in una nube di gas naturale avente una concentrazione media del 50% sul LFL e con un volume inferiore al minimo tra i seguenti due parametri: 0,1 m3 oppure l’1% dello spazio chiuso valutato (Tale affermazione, probabilmente condivisibile nel caso si valutino i soli danni da sovrappressione, appare di interpretazione meno certa nel caso di flah-fire che coinvolga personale prossimale al rilascio.

Ricordiamo, infatti, che il rapporto tipico tra i volumi della miscela combusta rispetto alla miscela non ancora innescata è pari a circa 8 per una tipica miscela idrocarburica. Il che si tradurrebbe, con un volume di infiammabile da accendere non inferiore a 0,1 m3, in un fronte di fiamma di quasi un metro cubo. Maggiori dettagli si possono trovare nel capitolo 8 di “Rischio atmosfere esplosive ATEX”).
Queste indicazioni risultavano peraltro già presenti nella precedente edizione in relazione al volume ipotetico di atmosfera esplosiva (Vz) ora eliminato.

Un paragrafo particolarmente importante del nuovo testo normativo è relativo alle competenze da richiedere al personale che esegue la classificazione delle zone a rischio di esplosione. Sono richieste le seguenti competenze specifiche:
• conoscenza dell’importanza e del significato delle specifiche proprietà delle sostanze infiammabili;
• conoscenza dei principi relativi al rilascio e dispersione dei gas e dei vapori infiammabili;
• conoscenza di processi e apparecchiature.
La competenza deve essere adeguata sia alla tipologia dell’impianto posto sotto analisi sia in termini di conoscenza delle metodologie di classificazione. Ove richiesto risulta necessario un aggiornamento periodico della formazione specifica in tema di classificazione delle zone a rischio di esplosione.
Molto altro è contenuto nella norma tecnica che modificherà sia la metodo-logia sia i risultati delle classificazioni delle zone a rischio di esplosione ri-spetto all’approccio ora in essere.

Maggiori dettagli su questo complesso argomento sono rinvenibili, come già detto, sia nel nuovo standard tecnico (particolarmente interessante appare la Red Line Version), sia nel manuale Rischio Atmosfere Esplosive ATEX che nei Corsi specialistici in tema d’ATEX tenuti dall’autore del volume, Ing. Marzio Marigo.

Dello stesso autore, leggi anche:

Incidenti rilevanti: Direttiva SEVESO III, D.Lgs. n. 105/2015

Esplosioni nelle industrie: come analizzare le cause

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