ATEX DIRETTIVA 94/9/CE
APPARECCHI IN ESECUZIONE ANTIDEFLAGRANTE PER AREE PERICOLOSE
Le aree pericolose sono luoghi in cui, in determinate condizioni, possono svilupparsi atmosfere potenzialmente esplosive.
L’atmosfera esplosiva è una miscela di aria più gas, vapori, fumi o polveri combustibili. Nell’atmosfera esplosiva può innescarsi una combustione che si propaga rapidamente (esplosione) dopo l’accensione a pressione atmosferica causata da una sorgente d’innesco quale, può essere una superficie calda, uno scintillio sia di origine elettrica che meccanico, la presenza di una fiamma , una reazione esotermica . Affinché un’esplosione avvenga, è perciò necessaria la presenza contemporanea di aria, o altra miscela gassosa contenente ossigeno, materiale infiammabile e sorgente d’innesco.
La prima grande differenza dei componenti che operano all’interno di atmosfere pericolose è determinata dall’ambiente in cui operano. Le apparecchiature elettriche sono divise in due gruppi.
Gruppo I: apparecchiature elettriche per miniere con presenza di grisù.
Gruppo II: apparecchiature elettriche per altre atmosfere esplosive.
Crane Engineering si occupa principalmente del gruppo II. La trattazione seguente riguarderà questo gruppo.
Secondo la direttiva 1999/92/CE, relativa al gruppo II, l’utilizzatore è tenuto a eseguire la classificazione delle aree pericolose, suddividendole in zone in rapporto alla frequenza e alla durata della presenza dell’atmosfera esplosiva.
La stessa Direttiva Europea suddivide le apparecchiature in tre categorie con diversi livelli di protezione e crea i collegamenti con le aree di utilizzo così da garantire in tutte le zone, lo stesso livello di sicurezza.
In rapporto al tipo di sostanze presenti nelle aree classificate, le stesse sono suddivise in zona 0,1,2 e zona 20,21,22.
Quando il rischio è dovuto alla presenza di gas, vapori o nebbie di sostanze infiammabili, la classificazione effettuata in base alla norma EN60079-10, da luogo a tre possibili zone che sono così definite:
- Zona 0 = aree in cui un’atmosfera pericolosa è sempre presente o per lunghi periodi.
- Zona 1 = aree in cui è probabile o è possibile la formazione di atmosfere esplosive in condizioni normali.
- Zona 2 = aree in cui le atmosfere esplosive non sono normalmente presenti e nel caso lo sia lo sono per brevi periodi.
Quando il pericolo è dovuto alla presenza di polveri combustibili la classificazione da luogo a tre zone di pericolo denominate come Zona 20, 21, 22 in cui il livello di rischio e definito come al punto precedente.
La direttiva 94/9/ EC (ATEX) classifica le apparecchiature in tre categorie con differenti livelli di protezione in funzione della zona d’installazione al fine di garantire sempre lo stesso livello di protezione.
SOSTANZE COMBUSTIBILI | GAS E VAPORI | POLVERI | ||||
ZONE | 0 | 1 | 2 | 20 | 21 | 22 |
CATEGORIE DI APPARATI | 1G | 2G | 3G | 1D | 2D | 3D |
CLASSIFICAZIONE DELLE APPARECCHIATURE ELETTRICHE PER GAS O VAPORI
Le apparecchiature elettriche alla presenza di gas o vapori sono protette secondo diversi metodi di protezione.
I più comuni nelle applicazioni Crane Engineering sono le protezioni “d” in cui la sorgente d’innesco si trova confinata in una custodia chiusa a prova di esplosione progettata secondo la norma EN 60079-1 e le protezioni “m” in cui la sorgente d’innesco è confinata all’interno di una resina secondo la norma EN 60079-18.
Per alcuni metodi di protezione (in particolare il metodo di protezione “d“) il Gruppo di gas II si divide a sua volta in tre sottogruppi di gas: Gruppo IIA, Gruppo IIB, Gruppo IIC.
Una custodia appartenente a un certo gruppo è adatta anche ai gruppi di custodia inferiori: una custodia di gruppo IIB è idonea anche per il gruppo IIA; una custodia di gruppo IIC è idonea anche per il gruppo IIA e IIB.
CLASSI DI TEMPERATURA
Le apparecchiature elettriche alla presenza di gas o vapori sono classificate in funzione della loro massima temperatura superficiale in sei classi di temperatura.
La massima temperatura superficiale è la più alta temperatura raggiunta durante il funzionamento, nelle condizioni nominali, in qualsiasi punto della superficie dell’apparecchiatura elettrica.
Nelle custodie:
- la temperatura sulla superficie esterna per i modi di protezione “d” e “p“;
- la temperatura in qualsiasi punto esterno o interno per il metodo di protezione “e” o “n“.
Temperatura di accensione della miscela esplosiva [°C] | Classe di temperatura | Massima temperatura superficiale dell’apparecchiatura elettrica con ambiente di 40 °C | |
[°C] | [°F] | ||
oltre 450 | T1 | 450 | 842 |
da 300 a 450 | T2 | 300 | 572 |
da 200 a 300 | T3 | 200 | 392 |
da 135 a 200 | T4 | 135 | 275 |
da 100 a 135 | T5 | 100 | 212 |
da 85 a 100 | T6 | 85 | 185 |
Esempio di classificazione per custodia in presenza di gas:
Classificazione delle più comuni sostanze infiammabili
suddivise per gruppo di custodia e classe di temperatura
Gruppo | Classe di temperatura | |||||
T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | T6 | |
I | Metano (Grisou) | |||||
IIA | Acetato di etile Acetato di metile Acetone Acido acetico Alcol metilico Ammoniaca Benzene Benzolo Butanone Clorometilene Cloroetilene Etano Metano Metanolo Monossido di carbonio Naftalene Propano Toluene Xilene | Acetato di butile Acetato di propile Alcol amilico Alcol etilico Alcol isobutilico Alcol n-butilico Anidride acetica Cicloesanone Gas liquido Gas naturale Monoamilacetato n- Butano | Cicloesano Cicloesanolo Decano Eptano Esano Gasolio Kerosene Nafta Pentano Petrolio* | Acetaldeide Etere | ||
IIB | Gas di coke Gas d’acqua | 1,3 – butadiene Etilene Etilbenzene Ossido di etilene | Acido solfidrico Isoprene Petrolio* | Etere etilico | ||
IIC | Idrogeno | Acetilene | Nitrato di etile Solfuro di carbonio | |||
* in funzione della composizione chimica |
CLASSIFICAZIONE DELLE APPARECCHIATURE ELETTRICHE PER POLVERI
Le apparecchiature elettriche alla presenza di polveri sono protette secondo diversi metodi di protezione.
I più comuni nelle applicazioni Crane Engineering sono le protezioni tD A21 e tD A22 in cui la protezione alle polveri è realizzata grazie alla custodia a prova di esplosione con protezione meccanica secondo la norma EN 61241-1 e le protezioni “mD” in cui la sorgente di innesco è confinata all’interno di una resina.
CLASSI DI TEMPERATURA PER POLVERI
Le apparecchiature elettriche alla presenza di polveri sono classificate in funzione della massima temperatura superficiale.
Tale temperatura deve essere inferiore a quella d’innesco della nube di polvere presente nell’atmosfera esplosiva oppure a quella di uno strato superficiale che può depositarsi sulle custodie.
Massima Temperatura miscela superficiale della custodia a 40°[°C] | Massima Temperatura di innesco della nube di polvere a 40° Considerando il coeff. di sicurezza[°C] | Massima Temperatura di innesco dello strato di polvere fino a 5mm a 40° Considerando il coeff. di sicurezza[°C] |
450 | 675 | 525 |
300 | 450 | 375 |
200 | 300 | 275 |
135 | 202 | 210 |
100 | 150 | 175 |
85 | 127 | 160 |
Esempio di classificazione per custodia in presenza di polveri:
NORME COSTRUTTIVE APPLICATE
Vengono costruiti in accordo alle normative di sicurezza europee:
EN 60079-0 | Regole generali |
EN 60079-1 (CEI 31-58) | Custodie a prova di esplosione “d” |
EN 60079-7 (CEI 31-65) | Modo di protezione a sicurezza aumentata “e” |
EN 60079-18 | Incapsulamento “m” |
EN 60529 (CEI 70-1) | Grado di protezione degli involucri (IP) |
EN 50.020 8CEI 31-9) | Modo di protezione a sicurezza intrinseca “i” |
EN 61241-1 | Costruzioni elettriche destinate all’uso in ambienti con presenza di polvere |
La manutenzione e l’ispezione di tutti i componenti elettrici degli impianti in esecuzione antideflagrante sono riservate a personale qualificato competente e autorizzato. L’apertura degli involucri deve essere eseguita esclusivamente utilizzando le chiavi speciali (esagonali, triangolari ecc.) destinate a questo scopo.
In modo particolare si dovrà:
- Scrupolosamente controllare la completa chiusura dei contenitori a ispezione effettuata.
- Pulire accuratamente da polvere le pareti superficiali delle custodie.
- Nessuna guarnizione, sigillante o altri prodotti devono essere interposti fra il coperchio e il contenitore ma unicamente un leggerissimo strato di vaselina o grasso al silicone. Questo film di grasso al silicone oltre che agire come antiossidante ha la funzione di garantire il grado di protezione indicato sulle targhe (es. IP 55) delle custodie.
- Si dovrà avere la massima cura affinché i cavi elettrici non siano calpestati o manomessi, che le linee a festoni, da controllare frequentemente, siano sempre in ottimo stato di conservazione, con i carrelli di sospensione regolarmente scorrevoli nella loro canalina per evitare nel modo più assoluto strappi o abrasioni ai cavi.
- Le funi metalliche degli apparecchi di sollevamento devono essere assiduamente tenute sotto controllo e sostituite se avariate anche in minima parte. Si tenga presente che la rottura dei trefoli sotto strappo provoca scintille.
- Si devono inoltre controllare con maggior frequenza e massima cura tutti gli organi meccanici (supporti, ruote, respingenti, giunti, alberi) per rimuovere eventuali condizioni di attrito (bordini delle ruote per esempio) al fine di evitare surriscaldamenti pericolosi.
- Anche i freni devono essere tenuti sotto costante osservazione per evitare che i dischi o i ceppi vengano a lavorare in condizioni di massima usura.
Tutte le macchine in esecuzione antideflagrante devono essere impiegate con la massima cura evitando inserzioni ripetute e avviamenti rapidi.
Durante la predisposizione del carico da sollevare studiare accuratamente i punti d’imbragatura e le dovute legature e sollevare delicatamente per non provocare scorrimenti di funi sui ganci e condizioni di attrito o rottura.
L’intera marcatura, unitamente al certificato di conformità, è rilasciata da un’ organismo notificato ufficialmente riconosciuto dalla Comunità Europea , dopo che lo stesso ha eseguito tutte le prove e i collaudi neces¬sari sul prototipo del componente. (Es. CESI,Ineris ecc.).
Organismi notificati
L’elenco degli organismi notificati è reperibile sul sito della Unione Europea alla pagina: ec.europa.eu