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Direttiva

ATEX

Concetti di base per l’utilizzo

di apparecchiature in Atmosfera

Esplosiva

Revisione: 0 del 21/10/2017

ATEX è l’acronimo di ATmophere EXplosive ovvero ATMOSFERA ESPLOSIVA.

Un’ atmosfera esplosiva è una miscela di sostanze infiammabili allo stato di gas, vapori, nebbie

o polveri con aria.

In determinate condizioni atmosferiche un innesco, all’interno di un’atmosfera esplosiva, può

generare la combustione della miscela infiammabile.

Per poter parlare di atmosfera potenzialmente esplosiva, la sostanza infiammabile deve essere

presente in una determinata concentrazione: se la concentrazione e troppo bassa (miscela

povera) o troppo alta (miscela ricca) non si verifica alcuna esplosione, ma si produce solamente

una reazione di combustione se non addirittura nessuna reazione.

L’esplosione può avvenire solo in presenza di una sorgente di innesco e quando la

concentrazione è all’interno del campo di esplosività delle sostanze, compreso tra il limite

minimo (LEL) e massimo (UEL) di esplosività.

I limiti di esplosività dipendono dalla pressione dell'ambiente e dalla percentuale di ossigeno

presente nell'aria.

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Una miscela di gas, o di polveri e gas è infiammabile

quando sono presenti contemporaneamente

combustibile e comburente.

Il comburente è l’elemento ossidante del combustibile

senza il quale la combustione NON può avere luogo.

Ne è un chiaro esempio la benzina: combustibile i cui

vapori miscelati con l’ossigeno dell’aria possono

generare una miscela altamente infiammabile.

Il comburente più comune è l’Ossigeno presente in

natura nell’aria ad una concentrazione del 21-22%.

COMBUSTIBILE COMBURENTE

MISCELA POTENZIALMENTE

ESPLOSIVA

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Nel momento in cui la concentrazione della miscela (combustibile + comburente) supera il LEL (Low

Explosive Level - Livello Minimo di Esplosività), in presenza di un innesco può generarsi la

combustione e conseguentemente l’esplosione.

MISCELA POTENZIALMENTE ESPLOSIVA > LEL =

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Cos’è l’innesco.

L’innesco può essere un dispositivo che genera l’accensione di una carica (nel caso di

atmosfera esplosiva che genera l’accensione della miscela esplosiva; per esempio la scintilla

del contatto di un relais in scambio), ma anche semplicemente una particolare condizione fisica

della miscela esplosiva (temperatura elevata).

Differenza fra Combustione ed Esplosione.

La combustione è un processo chimico cosiddetto di “ossiriduzione” esotermica: mentre un

elemento si ossida (combustibile) l’altro si riduce (comburente) rilasciando energia, il più delle

volte sotto forma di calore ed emissioni elettromagnetiche luminose e formando nuovi composti

(normalmente Anidride Carbonica ed Acqua).

L’Esplosione può essere una fase della combustione che fisicamente si traduce in un rilascio

improvviso e violento di energia termica e meccanica.

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Direttiva ATEX 2014/34/EU

L'Unione Europea, nell’ambito del rischio dovuto alla presenza di atmosfere potenzialmente

esplosive, ha adottato alcune Direttive (Linee guida) armonizzate in materia di salute e

sicurezza.

La direttiva 2014/34/EU (Ex. ATEX 94/9/CE), con l’ausilio di una serie di norme armonizzate,

stabilisce i Requisiti Essenziali di Sicurezza per prodotti e sistemi di protezione destinati a

essere utilizzati in atmosfere potenzialmente esplosive e le relative procedure per la conformità.

Questo documento è una semplice guida all’ATEX, al significato delle Direttive e alla scelta dei

prodotti più adatti ai luoghi con pericolo di esplosione.

Lo scopo della guida è quella di affiancare, e non sostituire la Direttiva ATEX, cercando di

fornire un valido supporto di conoscenze delle principali tipologie d’impianto, sui quali vanno a

impattare le Direttive ATEX e fornire all’installatore le indicazioni circa i criteri per riconoscere,

scegliere ed installare correttamente i prodotti e le soluzioni.

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Classificazione dei Prodotti per l’utilizzo in Ambienti Esplosivi: GRUPPI

La Direttiva Atex stabilisce e distingue due importanti gruppi di prodotti:

• Prodotti ed Apparecchi per Miniera (sottosuolo): GRUPPO I

• Prodotti ed Apparecchi per Superficie: GRUPPO II

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Classificazione dei Prodotti per l’utilizzo in Ambienti Esplosivi: CATEGORIE

Ciascun Gruppo è diviso in Categorie in base al “grado” di protezione verso il rischio di

esplosione:

GRUPPO IM1 Protezione Molto Elevata

M2 Protezione Elevata

GRUPPO II

Categoria 1 Protezione Molto Elevata

Categoria 2 Protezione Elevata

Categoria 3 Protezione Normale

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Classificazione dei Prodotti per l’utilizzo in Ambienti Esplosivi: TIPOLOGIA

All’interno delle diverse categorie (solo per il Gruppo II) sono identificate le Tipologie di miscele

potenzialmente esplosive per le quali è prevista la protezione:

• G Gas

• D Polveri (Dust)

• GD Gas e Polveri

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Classificazione degli Ambienti potenzialmente esplosivi: ZONE

La Direttiva 2014/34/EU definisce le metodologie per la classificazione delle Zone Pericolose

(Hazardous Areas), procedimento utilizzato dalle aziende specializzate per la prospezione dei

territori, ma la cui conoscenza deve essere nota anche ai costruttori di apparecchiature ai fini

della definizione dei “Metodi di Protezione”.

La classificazione dei luoghi con pericolo d’esplosione è un procedimento alquanto complesso,

che si basa essenzialmente sulla individuazione di alcuni elementi significativi:

• Numero e posizione delle sorgenti d’emissione (SE)

• Tipo delle sorgenti d’emissione: grado e portata di emissione

• Grado della ventilazione: alta (VH), media (VM), bassa (VL)

• Disponibilità della ventilazione: buona, adeguata o scarsa

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Classificazione degli Ambienti potenzialmente esplosivi: ZONE

Gli elementi citati portano, tramite calcoli ed altre valutazioni, alla definizione delle zone

pericolose e delle relative estensioni. Generalmente le zone pericolose sono rappresentate sui

disegni dell’impianto utilizzando i seguenti simboli grafici:

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Classificazione degli Ambienti potenzialmente esplosivi: ZONE

Sebbene non esista una regola generale e definita, la tabella seguente è rappresentativa ai fini

della comprensione della classificazione delle Zone:

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Esempi di Zone Pericolose

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Esempio di Rappresentazione Grafica di un’Area Pericolosa con indicazione delle Zone e

relative sorgenti di Emissione

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Idoneità delle Apparecchiature Elettriche

Le apparecchiature elettriche installate nelle zone classificate per presenza di gas devono

essere conformi alla direttiva ATEX e devono essere idonee alle zone pericolose come riportato

dalla tabella seguente:

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Classificazione delle Zone potenzialmente esplosive per presenza di polveri

La classificazione dei luoghi con pericolo d’esplosione per la presenza di polvere è effettuata in

modo analogo a quanto previsto per il gas, in funzione della probabilità di presenza di

atmosfera esplosiva.

La norma CEI EN 61241-10 definisce tre zone:

•Zona 20: luogo dove un’atmosfera esplosiva sotto forma di polvere combustibile nell’aria è

presente permanentemente o per lunghi periodi o frequentemente.

•Zona 21: luogo dove un’atmosfera esplosiva sotto forma di polvere combustibile nell’aria ha

probabilità d’essere presente occasionalmente durante il normale funzionamento.

•Zona 22: luogo dove un’atmosfera esplosiva sotto forma di polvere combustibile nell’aria non

ha probabilità d’essere presente occasionalmente durante il normale funzionamento ma se

dovesse accadere, la persistenza sarebbe per un breve periodo di tempo.

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Rappresentazione Grafica delle Zone potenzialmente esplosive per presenza di polveri

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Esempi di Zone potenzialmente esplosive per presenza di polveri

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Tabella di Idoneità delle Apparecchiature in funzione delle Zone

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Altri Elementi che influenzano la scelta dei metodi di Protezione

La Direttiva ATEX definisce, per il Gruppo II (Superficie), alcuni ulteriori elementi che devono

essere tenuti in considerazione nella scelta delle tipologie di protezione per le apparecchiature

elettriche:

• Tipo di Gas: IlA, IIB, IIC

• Classe di Temperatura: T1,T2,T3,T4,T5,T6

La tipologia di gas e la relativa temperatura di infiammabilità determina la temperatura massima

superficiale dell’apparecchiatura al fine di evitare l’innesco.

Nel seguito sono riportate alcune tipologie di gas ed i relativi sottogruppi secondo la Direttiva

Atex, nonché la classe di temperatura corrispondente.

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Evoluzione della Direttiva Atex

Nel corso dei vari aggiornamenti ed evoluzioni della Direttiva Atex, nella Norma Armonizzata

60079-0 è stata introdotta la classificazione delle polveri:

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Metodi di Protezione

Nei paragrafi precedenti è stata presentata una panoramica della Classificazione delle Zone

Pericolose (Hazardous Areas) in funzione della quale è effettuata la scelta delle

apparecchiature idonee secondo la marcatura ottenuta dalla certificazione.

Un ulteriore elemento fondamentale nella scelta e nella definizione delle apparecchiature

elettriche è il Modo di Protezione, vale a dire la modalità con cui si previene il rischio di innesco

all’interno di una Zona Classificata.

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Metodi di Protezione

Ex-d (Antideflagrante): Sono custodie a “Prova di Esplosione”: nel caso in cui avvenga un

innesco all’interno della custodia (in presenza di polveri o gas esplosivi), l’esplosione resta

contenuta all’interno della custodia stessa senza propagazione della fiamma nell’ambiente

circostante.

Ex-e (Protezione Aumentata): La protezione Ex-e si applica alle apparecchiature elettriche

che non producono archi, scintille o temperature pericolose nel funzionamento ordinario

(costruzioni non scintillanti). Sono applicate misure complementari di protezione al fine di fornire

una sicurezza aumentata con elevato coefficiente di sicurezza, che devono impedire la

formazione di archi o scintille o la possibilità di temperature tali da innescare la miscela

esplosiva.

Ex-m (Incapsulamento): Nel modo di protezione Ex-m le apparecchiature elettriche, oppure i

loro componenti, che potrebbero accendere un’atmosfera esplosiva con scintille o riscaldamenti

sono segregati (racchiusi) in modo che l’atmosfera esplosiva non possa essere accesa.

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Metodi di Protezione

Ex-p (Sovrappressione): Il modo di protezione Ex-p a sovrappressione interna, consiste

nell’introdurre un gas di protezione nella custodia per mantenerla in sovrappressione rispetto

all’atmosfera esterna, impedendo la formazione di atmosfera esplosiva all’interno della custodia

stessa.

Ex-i (Sicurezza Intrinseca): La sicurezza intrinseca sfrutta il principio della limitazione

energetica. In un circuito a sicurezza intrinseca nessuna scintilla o effetto termico, in condizioni

normali e condizioni di guasto specificate dalla norma, è in grado di provocare l’accensione di

una data miscela esplosiva, in funzione del gruppo di gas.

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Marcatura e Certificazioni

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Marcatura e Certificazioni

La marcatura di un’apparecchiatura elettrica, la cui idoneità all’utilizzo in zona classificata è

stata certificata da un Ente Terzo abilitato, deve riportare alcune informazioni fondamentali:

• Marcatura CE

• Ente di Notifica

• Metodo di Protezione

• Gruppo Gas

• Classe di Temperatura

• Temperatura di Esercizio

• Potenza Elettrica Installata o Installabile

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Marcatura e Certificazioni

Le apparecchiature elettriche per l’utilizzo in ambienti classificati devono essere certificate da

un Ente Terzo, che oltre a verificare l’idoneità del progetto tramite l’analisi documentale del

fascicolo tecnico e test di laboratorio, esegue verifiche ispettive ricorrenti del processo

produttivo.

A tal proposito 3DLaser ha sottoposto a certificazione tre differenti prodotti ottenendo quattro

certificati di idoneità oltre ad aver ottenuto l’abilitazione alla produzione di serie:

TÜV CY 17 ATEX 0205881 X Certificato Custodie Serie 3DB e 3DA (Ex-e)TÜV CY 17 ATEX 0205882 X Certificato Custodie 3DHTTÜV CY 17 ATEX 0205883 U Certificato Custodie Vuote 3DHTTÜV CY 17 ATEX 0205884 X Certificato Segnalatori Led

TÜV CY 17 ATEX 0205896 Q Certificazione di Processo Produttivo

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Suddivisione Hazardous Areas (Gruppi)

3D LaserRiepilogo

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Suddivisione Hazardous Areas (Zone)

3D LaserRiepilogo

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Suddivisione Hazardous Areas (Gas e Polveri)

Tipi di Gas: IIA - IIB – IIC

Tipi di Polveri: IIIA - IIIB – IIIC

Classi di Temperatura

3D LaserRiepilogo

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Gruppo I M1 M2

Gruppo II Zona 0 Zona 20 Zona 1 Zona 21 Zona 2 Zona 22

3D LaserScelta dei metodi di Protezione

Configuratore Custodie

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Protezione contro i Gas (G) IIA IIB IIC

Protezione contro le Polveri (D) IIIA IIIB IIIC

3D LaserScelta dei metodi di Protezione

Configuratore Custodie

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Classe di Temperatura T1 T4T2 T5T3 T6

Temperatura di Esercizio: da ____ °C a ____ °CPotenza Installata: _____V

_____A_____W

3D LaserScelta dei metodi di Protezione

Configuratore Custodie

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Ex-e: MorsettiereOperatori (Attenzione alla certificazione)

Ex-d: MorsettiOperatoriTrasformatoriAlimentatoriRelais ed elementi scintillanti in genereInverterEtc.

Ex-p: Tutto ciò che non rientra per dimensioni o potenze nelle 2 precedenti classificazioni.

3D LaserScelta dei metodi di Protezione

Configuratore Custodie

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Monocromatico 10W (1x10W) Bianco 20W (2x10W) Verde 30W (3x10W) Giallo 40W (4x10W) Rosso

Blu Policromatico Verde

Blu Giallo Rosso

Tipo di Connessione: Diretta con Cavo Armato Custodia Morsettiera

3D LaserScelta dei metodi di Protezione

Configuratore Custodie

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Grazie per l’attenzione

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