1 Concetti base per la protezione dalle esplosioni - ATEX.pdf · Etanolo (alcol etilico) IIA T2...

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Concetti base per la protezione dalle esplosioni

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Direttiva 94/9/CE del 23/3/1994

Direttiva ATEX 95 detta anche “nuovo approccio”

Entrata in vigore l’ 1/3/1996 facoltativamente.

Recepita in Italia con Decreto N. 126 del 23 marzo 1998.

Dall’ 1 Luglio 2003 la sua applicazione è obbligatoria.

Include tutti i rischi di esplosione sia di natura elettrica che non di natura

elettrica

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Atmosfere potenzialmente esplosive

Perché si formi un'atmosfera esplosiva, il materiale

infiammabile deve essere presente in una determinata

concentrazione. Se la concentrazione è troppo bassa

(miscela povera) o troppo alta (miscela ricca) non si

verifica alcuna esplosione; si produce solamente una

lenta reazione di combustione, se non addirittura

nessuna reazione. È solo nel range compreso tra i

limiti minimo e massimo di esplosione che la miscela

reagisce in modo esplosivo quando innescata. I limiti

di esplosione dipendono dalla pressione dell'ambiente

e dalla percentuale di ossigeno presente nell'aria.

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Gruppi e categorie di apparecchi

Gruppo I

Miniera ed impianti di

superficie collegati

Gruppo II

Altri impianti di superficie

Categoria M1

Livello di protezione molto

elevato

Categoria M2

Livello di protezione elevato

Categoria 1

Livello di protezione molto elevato

Categoria 2

Livello di protezione elevato

Categoria 3

Livello di protezione normale


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Gruppo II - Zone

GAS POLVEREFrequenza e durata della presenza

di un’atmosfera esplosiva

0 20Sempre presente o per lunghi periodi o

frequentemente

1 21 Occasionalmente

2 22 Improbabile

CEI 31-35 : Guida alla applicazione della Norma CEI EN 60079-10 (CEI 31-30) :

Classificazione dei luoghi con pericolo di esplosione per la presenza di gas , vapori o

nebbie infiammabili

CEI 31-56 : Guida alla Classificazione dei luoghi dove sono o possono essere presenti

polveri combustibili nel rispetto della Norma CEI EN 61241-10 (CEI 31-66)


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Gruppo II – Categorie - Zone

Categoria GAS POLVERE

Frequenza e durata della

presenza di un’atmosfera

esplosiva

Livello di protezione

1 0 20

Sempre presente o per

lunghi periodi o

frequentemente

Molto elevata

2 Mezzi di prot.

2 difetti

2 1 21 Occasionalmente

elevata

1 mezzo di prot.

1 difetto

3 2 22 Improbabile

normale

garantita in normali

condizioni operative


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Classe di temperatura (gruppo II)

Temperatura massima della

superficie

Codici T

CENELC IEC

450°C T1

300°C T2

200°C T3

135°C T4

100°C T5

85°C T6

N.B. Per le applicazioni del Gruppo I l'apparecchio ha

limiti di temperatura 150°C (con strato di polvere) e

450°C (senza strato di polvere) (non esistono classi T).


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Gruppi di apparecchi & classi di temperature per materiali infiammabili comuni

Gas/vaporeGruppo

apparecchi

Classe di

temperatura

Acido acetico IIA T1

Acetone IIA T1

Acetilene IIC T2

Ammoniaca IIA T1

Butano IIA T2

Cicloesano IIA T3

Etanolo (alcol etilico) IIA T2

Etilene IIB T2

Idrogeno IIC T1

Cherosene IIA T3

Metano (gas naturale) (non minerario)IIA T1

Metanolo (alcol metilico) IIA T2

Metileltilchetone (MEK) IIB T2

Propano IIA T1

Propano-1-ol (alcol n-propilico)IIB T2

Propano-2-ol (alcol

iso-propilico)IIA T2

Tetraidrofurano (THF) IIB T3

Toluene IIA T1

Xilene IIA T1


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Procedura di valutazione della conformità


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Elettrico

Simbolo

Gas/

Polvere

Zona/e

Tipica/e

IEC/EN solo bozza con scadenza

2006

Norma (stato a Gen. 2006)Concetto base di protezione

Gas Polvere

Sicurezza aumentata e 1 EN 60079-7Nessun arco, scintilla o superficie

caldaTipo "n" (non scintillante ) nA 2 EN 60079-15

A prova di esplosione d 1 EN 60079-1

Contiene l'esplosione, spegne la

fiammaTipo "n" (Incapsulato) nC 2 EN 60079-15

Riempito di quarzo/sabbia Q 1 EN 60079-5

Sicurezza intrinseca Ia/iaD 0,20 EN 60079-11

EN 61241-11Limita l'energia delle scintille e le

temperature della superficieIntrinsecamente sicuro Ib/ibD 1,21 EN 60079-11

Tipo "n" (limitazione di energia) nL 2 EN 60079-15

Pressurizzato p/pD 1,21,22 EN 60079-2 EN 61241-4

Tiene fuori il gas infiammabile

Tipo "n" (Respirazione

Limitata)nR 2 EN 60079-15

Incapsulamento Ma/maD 0,20 EN 60079-18

EN 61241-18

Incapsulamento Mb/mbD 1,21 EN 60079-18

Immersione in olio O 1 EN 60079-2

Involucro tD 20,21,22 EN 61241-1-1 Protezione mediante involucro


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Marcatura


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Tipi di protezioneContenitore a prova di esplosione

Marcatura "Ex d" II 2 G in conformità con IEC 60079-1

PrincipioIn questo modo di protezione è consentito che l’atmosfera esplosiva venga in contatto con i circuitielettrici in tensione.Questi dovranno però essere racchiusi all’interno di una custodia appositamente studiata per resisterealla pressione sviluppata a causa di un eventuale esplosione all’interno della stessa e impedire ilpropagarsi della fiamma all’esterno della custodia e di innescare l’atmosfera esplosiva esterna ad essa.

Importanti parametri di progettazione

Determinazione della Pressione di esplosione Prova di sovrapressione (Statica o dinamica) Prova di tenuta alla fiamma

I parametri per gli interstizi che prevengono la trasmissione dell'innesco, larghezza/lunghezza, sonodifferenti per i sottogruppi di esplosione IIA, IIB e IIC. I requisiti più severi per i parametri degliinterstizi vengono applicati ai contenitori del sottogruppo di esplosione IIC.

Applicazioni

Apparecchi che durante il normale funzionamento generano scintille, archi elettrici e/o superfici calde,come interruttori, anelli di contatto, anelli del collettore, resistori regolabili, fusibili o lampade, elementiriscaldanti, freni ad attrito.


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Tipi di protezioneProtezione mediante contenitore

Marcatura "Ex tD" II 2 D (3D) in conformità con IEC 61241-1

PrincipioIl contenitore è sigillato in modo così ermetico da non consentire l'infiltrazione di polvere combustibile.La temperatura della superficie del contenitore esterno è limitata a valori che non innescanol’esplosione.


TI >20°C +Tmax(Zona 21) , TI > 10°C +Tmax Zona 22

Lega Al con Mg < 7.5% Zona 21 IP 6X Zona 21 , IP 5X zona 22 (polveri non conduttive) , IP6X polveri conduttive Prese interbloccate (Zona 21 e Zona 22) Tmax con situazione di guasto (Zona 21) , Tmax in condizioni funzionamento normale Invecchiamento + 20°C Tmax (Zona 21), +10°C Tmax per Zona 22

Resistenza raggi UV (Zona 21) secondo ISO4812 Prova invecchiamento guarnizioni per Zona 21 Urto 7 Joule (Zona 21 , Zona 22)

ApplicazioniVari apparecchi che durante il normale funzionamento producono scintille, archi elettrici o superfici caldee complessi disegni industriali (controller) che, grazie a questo tipo di protezione, possono essereutilizzati in atmosfera potenzialmente esplosiva.


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Tipi di protezioneProtezione a sicurezza aumentata

Marcatura "Ex e" II 2 G in conformità con IEC 60079-7

PrincipioIn questo metodo di protezione vengono applicate determinate misure di protezione che devonoimpedire, con elevato coefficiente di sicurezza, la formazione di archi o scintille, o la possibilità ditemperature tali da innescare la miscela esplosiva


TI >20°C +Tmax

Materiale antistatico (R< 1 Gohm) Lega Al Mg<7.5% IP 54 minimo Prese interbloccate Tmax < 5°C Classe Temp (T6,T5,T4,T3) <10°C classe temp (T2,T1)

Resistenza raggi UV (ISO 4812) Invecchiamento : +20°C Tmax

Urto 7 Joule

ApplicazioniMateriale impiantistico come cassette di distribuzione, armadi di connessione per sistemi diriscaldamento, batterie, trasformatori, reattori e motori a gabbia.


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Tipi di protezione

Marcatura "Ex nA" II 3 G in conformità con IEC 60079-15

Principio

Questo principio si applica ad apparecchiature “non scintillanti” , cioe che nel funzionamento ordinario non

producono archi , scintille o punti caldi (cassette di derivazione, portafusibili, apparecchi illuminanti)


TI = 10°C +Tmax

IP 54 minimo

Prese interbloccate

Tmax < 5°C Classe Temp (T6,T5,T4,T3), Tmax <10°C classe temp (T2,T1)

Invecchiamento : +10°C Tmax

Resistenza raggi UV (ISO 4812)

Materiale antistatico (R< 1 Gohm)

Urto 7 Joule

Applicazioni

Materiale impiantistico come scatole di derivazione, armadi di connessione, macchine elettriche rotanti, fusibili

speciali, lampade, celle e batterie, trasformatori e apparecchi a bassa energia.


Apparecchi non scintillanti

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Tipi di protezioneContenitore a respirazione limitata

Marcatura "Ex nR" II 3 G in conformità con IEC 60079-15

PrincipioI contenitori sono progettati in modo da limitare l'ingresso di gas.Si applica ad apparecchiature “scintillanti” cioè che nel funzionamento ordinario producono archi oscintille o punti caldi (Interruttori, contattori, relè, resistenze calde, bimetalli , motori)


TI > 10°C +Tmax

IP54 Minimo Prese interbloccate Tmax < 5°C Classe Temp (T6,T5,T4,T3), Tmax <10°C classe temp (T2,T1)

Temp aria interna – temp aria esterna < 10 °C

Punto di verifica della pressione (3mBar – 1.5 mBar, 80 sec) Materiale antistatico R< 1 Gohm Resistenza UV secondo ISO 4812 Invecchiamento guarnizioni Urto 7Joule

ApplicazioniInterruttori, strumenti di misurazione e monitoraggio.


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Zone Ricarica batterieCEI EN 60079-10 (Guida CEI 31-35)

Luoghi all’aperto: attenzione tettoie

Luoghi al chiuso: necessaria areazione artificiale (CEI 21-42)

Mantenere la concentrazione idrogeno < 4%

Zona 1: Sfiati Coperchi accumulatori

Zona 2: Volume circostante (Sfera 0.5 m, CEI EN 60079-10)

Ammesso modo protezione Ex “nR”

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Autofficine

Considerare la possibilità di rischio di incendio (Luoghi MARCI CEI 64-8/7)

Autofficine soggette a CPI (capienza superiore a 9 autoveicoli)

Guida CEI 31-35 ( CEI EN 60079-10)

Altezza componenti elettrici dal pavimento > 1.5 m

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Locali verniciatura

Deposito vernici superiore 500 kg (Locali soggetti a CPI)

Luoghi MARCI ( CEI 64-8/7)

Deposito Contenitori sigillati non sono considerati fonte di emissione

Box di verniciatura : Zona 2

Guida CEI 31-35

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Centrali Termiche

Potenza inferiore 35 kW : Luoghi ordinari

Potenza superiore a 116 kW (100.000 kcal/h) : CPI

Norma CEI 64-8/7 (Luoghi a maggior Rischio in caso incendio)

Ambiente ordinario : Apparecchi a gas conformi al DPR 661/96 e senza parte impianto

con discontinuità

Ambiente ordinario : Apparecchi a gas non conformi al DPR 661/96 ma rispondenti alla

CEI 31-35 variante 2 , tabella GF-3.5.1(caratteristiche gas, pressione nominale, dimensione

foro emissione, ventilazione tec.)

Guida CEI 31-35 per la classificazione ATEX

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Grandi Cucine

Cucine fino a 35 kW (Senza dipendenti) : Luogo ordinario

Cucine con potenza superiore a 116 kW (100.000 kcal/h) : CPI

Impianti a gas conformi al DM 661/96 e senza discontinuità : luogo ordinario

Classificazione norme CEI 31-30 (CEI EN 60079-10), Guida CEI 31-35

Zona 2 : Dipende dalla areazione

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Settori con pericolo

Di esplosione per le polveri

Settore industria del legno

( Operazioni di lavorazione del legno che formano nei filtri, nei silos etc. miscele esplosive)

Settore metallurgia

(Produzione di pezzi stampati in metallo, durante il trattamento di smerigliatura possono formarsi

polveri esplosive)

Industria farmaceutica

(Dove vengono utilizzate sostanze alcoliche in qualità di solventi, oppure si utilizzano polveri

come il lattosio che può dar luogo a esplosione da polvere)

Industria alimentare e mangimistica

(nel trasporto e stoccaggio di cereali possono formarsi polveri esplosive.

Settore produzione energia

(Produzione da carbone in pezzi, non esplosivo, in miscela con aria possono formarsi polveri di

carbone capaci di esplodere)

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Falegnamerie

Da considerare la formazioni di nubi di polvere esplosive

Deposito > 50 quintali legno (CPI)

Luogo con pericolo di incendio ( Luogo MARCI)

Prevedere mezzi di aspirazione polvere

Classificazione zone pericolose secondo la norma CEI 31-66

(CEI EN 61241-10) e guida CEI 31-56.

Zona 21 : utensile in lavorazione fino alla cappa

Zona 22 : 1 metro distanza cono di aspirazione cappa

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Forni - Pastifici

Da considerare la formazioni di nubi di polvere esplosive

Produzione giornaliera > 500 quintali

Luogo con pericolo di incendio ( Luogo MARCI)

Prevedere mezzi di aspirazione polvere


(CEI EN 61241-10) e guida CEI 31-56.

- Zona 21 : origine di polvere combustibile (Versamento di farina)

- Zona 22 : contorno della zona di lavorazione

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Silos per Cereali

Luogo soggetto a CPI se deposito > 500 quintali

Zona 20 : interno del sistema di contenimento

Zona 21 : Bocche di carico e scarico (per 1 metro da SE)

Zona 22 : area circostante le bocche di carico e scarico


(CEI EN 61241-10) e guida CEI 31-56.

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