CLASSIFICAZIONE DELLE AREE A RISCHIO DI ESPLOSIONE · ESPLOSIONE ACCETTABILITÀ DEL RISCHIO Dovendo...

CLASSIFICAZIONE DELLE AREE A RISCHIO DI

ESPLOSIONE

Norma CEI 31-30Norma CEI 31-35APPLICAZIONE

CLASSIFICAZIONE DELLE AREE A RISCHIO DI ESPLOSIONE

Classificazione dei luoghi Caso applicativo – ToppingValutazione del rischio di esposizione del lavoratore

CLASSIFICAZIONE DELLE AREE A RISCHIO DI ESPLOSIONETOPPING 1: Individuazione delle sostanze infiammabili

N° 1 2 3 4 5

Nome Greggio Benzina e nafte Kerosene

Residuo

Atmosferi

co

Gasolio

Temperatura

d’infiammabilità [°C]<0 <0 38 >65 55

Composizione - - - - -

LEL [kg/m3]

LEL vol% 0,70 1,4 0,7 1 1

Tensione di vapore a 20

°C [kPa]100000 - - 90000 -

Temperatura di

ebollizione [°C]- 140 151 - 220

Densità relativa all’aria

del gas o vapore>2 >2,5 >3 >3,5 >3,5

Temperatura di

accensione [°C]250 280 210 250 >300

Gruppo IIA IIA IIA - -

Classe di temperatura T3 T3 T3 T3 T2

3

4

CLASSIFICAZIONE DELLE AREE A RISCHIO DI ESPLOSIONETOPPING 1: Identificazione sorgenti di emissione

S.E. di grado continuo: pozzetti fogna oleosa;S.E. di primo grado: nessuna;S.E. di secondo grado: flange, valvole, tenute, connessioni (non saldate);

CLASSIFICAZIONE DELLE AREE A RISCHIO DI ESPLOSIONETOPPING 1: Identificazione sorgenti di emissione

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CLASSIFICAZIONE DELLE AREE A RISCHIO DI ESPLOSIONETOPPING 1: Identificazione del grado di ventilazione

Parametri caratterizzanti:Tipo: naturaleGrado: MEDIO (solo luoghi all’aperto)Disponibilità: BUONAFattore di efficacia “f”= 2-3

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CLASSIFICAZIONE DELLE AREE A RISCHIO DI ESPLOSIONETOPPING 1: Estensione delle Zone pericolose

Le S.E. determinanti ai fini della determinazione dell’estensione delle Zone pericolose sono risultate essere le seguenti:

Greggio


Benzine

Kerosene

8


Residuo

Gasolio

9

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CLASSIFICAZIONE DELLE AREE A RISCHIO DI ESPLOSIONETOPPING 1: Identificazione delle zone pericolose

Di seguito è mostrata la tabella in cui sono riportate le risultanze della classificazione dei “luoghi pericolosi”.

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CLASSIFICAZIONE DELLE AREE A RISCHIO DI ESPLOSIONETOPPING 1: Identificazione delle zone pericolose

VALUTAZIONE DEI RISCHI DI ESPLOSIONE

Metodo


FATTORI DETERMINANTI

I fattori che definiscono il rischio di esposizione del lavoratore ad atmosfere esplosive sono:

Presenza e probabilità di atmosfera esplosiva;Probabilità della presenza di inneschi;Esposizione del lavoratore ad atmosfera esplosiva.

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FATTORI DETERMINANTI

La metodica adottata nella valutazione del rischio da atmosfera esplosiva si basa su

1. valutazioni statistiche;2. standards e procedure;3. letteratura;4. interviste tecniche;5. sopralluoghi.

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VALUTAZIONE DEI RISCHI DI ESPLOSIONEPRESENZA ATMOSFERA ESPLOSIVA

La presenza della atmosfera esplosiva viene valutata sulla base della classificazione delle aree pericolose

(Norma CEI 31-30).

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VALUTAZIONE DEI RISCHI DI ESPLOSIONEPROBABILITÀ DI ATMOSFERA ESPLOSIVA

La probabilità della presenza di atmosfera esplosiva èassociata alla tipologia di “Zona pericolosa” in accordo alla Norma CEI 31-35, Tab. 2.2.4-1:

ZONAProbabilità di atmosfera

esplosiva in 365 d (1 anno=8760 h)

Durata Complessiva di atmosfera esplosiva in 365 d (1 anno=8760 h)

Zona 0 P> 10-1 Oltre 1000 h

Zona 1 10-3<P≤10-1 Oltre 10 h fino a 1000 h

Zona 2 10-5<P≤10-3 Oltre 0.1 h fino a 10 h

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La durata e la probabilità della presenza di atmosfera esplosiva è stata effettuata, con riferimento alle citate norme CEI, sulla base dell’analisi storica propria del Sito di Gela (near eccident, segnalazioni di anomalie impiantistiche, interventi della squadra di emergenza, etc..) e dei dati storici validati su realtà industriali nel campo della raffinazione.

La metodologia descritta ha permesso la determinazione della durata di atmosfera esplosiva G2 tipica di “Zona 2”(e.g. data da flange).

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La metodica per la determinazione della durata G2 della “Zona 2” si articola stimando i seguenti termini:

Numero “N” di accoppiamenti flangiati presenti nel Sito;Dato statistico sul numero di emissioni “E” di infiammabili da accoppiamenti flangiati, nell’arco di un anno;Durata “t”probabile di guasto su accoppiamento flangiato.

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VALUTAZIONE DEI RISCHI DI ESPLOSIONEPROBABILITÀ DELLA PRESENZA DI INNESCHI

La valutazione del rischio connesso all’ esposizione ad una atmosfera esplosiva comporta considerare la probabilitàche sia presente un innesco concomitante con la formazione della suddetta atmosfera, secondo i due possibili approcci:

Approccio puntuale;Approccio speditivo;

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APPROCCIO PUNTUALESi articola nei seguenti steps:

Puntuale ricerca ed analisi di tutte le potenziali sorgenti di innesco presenti (cfr. Uni 1127-1:2001);Analisi delle misure di prevenzione e protezione attuate;Valutazione della probabilità dell’innesco (cfr. SecondCanvey report, HSE 1981a).

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APPROCCIO PUNTUALETale approccio, puntuale ma oneroso, è idoneo ai fini della

valutazione dell’idoneità delle apparecchiature all’impiego in zone classificate (DPR n.126/1998).

Ai fini della Valutazione del rischio di esposizione del lavoratore ad atmosfere esplosive risulta idoneo l’approccio speditivo, meno esatto ma conservativo

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APPROCCIO SPEDITIVODeriva dall’osservazione documentata (cfr. Cox, Less Ang,

- Institution of Chemical Engineers, 1990) che le piùfrequenti cause d’innesco sono quelle da superfici calde, da innesco di tipo elettrico, da operazioni occasionali. Pertanto occorrerà in generale:Censire le superfici “Calde”;Verificare l’idoneità delle apparecchiature elettriche;Redigere procedure per l’esecuzione di operazioni/lavorazioni in aree a rischio di esplosione.

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APPROCCIO SPEDITIVOAi fini dell’analisi dell’innesco si definisce una scala di

valutazione dell’innesco cautelativa, rispetto all’approccio puntuale, per tener conto di tutte le cause d’innesco qui non puntualmente valutate. La relativa applicazione comporta l’analisi delle principali cause d’innesco.

PROBABILITÀ PRESENZA INNESCHI

Sempre 1

Frequente 0.75

Sporadico 0.25

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APPROCCIO SPEDITIVO – Superfici “Calde”Una superficie è più o meno “Calda” in funzione di:

Temperatura della superficie;Natura delle sostanze infiammabili che possono venirne a contatto quando emesse (Tacc).

In tal modo, censite in campo le temperature superficiali nonché le sostanze infiammabili presenti, si determina una suddivisione planimetrica di ciascun impianto in zone “Calde”, “Temperate”, “Fredde”.

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APPROCCIO SPEDITIVO – Superfici “Calde”Tale suddivisione ha tenuto conto di una constatazione

consolidata nell’industria del petrolio: superfici calde, a temperature al di sopra della temperatura di autoaccensione degli idrocarburi presenti, non sono sempre efficaci all’ignizione di atmosfere esplosive.

Fattori determinanti per l’ignizione sono: l’estensione della superficie, la geometria, le condizioni ambientali, la velocità del rilascio, la velocità di trasporto del calore, eventuali variazioni di temperatura o di interazioni molecolari nel liquido nelle condizioni ambientali, la velocità di vaporizzazione e diffusione del liquido

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APPROCCIO SPEDITIVO – Superfici “Calde”

In generale, può essere assunta l’ignizione di idrocarburi da parte di superfici calde che posseggano una temperatura che superi di circa 182°C quella di autoaccensione della sostanza idrocarburica coinvolta (Rif. API Recommended Practice 2216, 3th edition, December 2003).

La temperatura di autoaccensione AIT a riferimento in questa fase è la minore tra quelle delle sostanze presenti nell’area.

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Alla luce di ciò, si considerano:

Superfici “Calde”, quelle con T>(Tacc+180°C);Superfici “Temperate”, quelle con Tacc<T<(Tacc+180°C);Superfici “Fredde”, quelle con T<Tacc;

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In relazione alla probabilità dell’innesco,

Superfici “Calde” Innesco “Sempre”

Superfici “Temperate” Innesco “Frequente”

Superfici “Fredde” Innesco “Sporadico”

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APPROCCIO SPEDITIVO – Apparecchiature elettriche

È stata assunta l’assenza degli inneschi elettrici data l’idoneità delle apparecchiature elettriche in conformità a quanto previsto dal D.P.R. n.126/1998.

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APPROCCIO SPEDITIVO – Inneschi occasionali

Sono attuate, in accordo al Sistema di Gestione della Sicurezza, procedure per l’esecuzione di operazioni e lavorazioni in aree a rischio di esplosione (e.g., mediante la procedura dei permessi di lavoro).

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VALUTAZIONE DEI RISCHI DI ESPLOSIONEESPOSIZIONE DEL LAVORATORE AD ATMOSFERA ESPLOSIVA

La durata temporale dell’esposizione al pericolo di atmosfera esplosiva del singolo lavoratore sarà una frazione dell’intera durata dell’atmosfera stessa in relazione a:

Ore annue lavorate;

Ripartizione delle ore lavorate, di cui al punto precedente, nelle varie zone classificate come pericolose.

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ORE ANNUE LAVORATE

La organizzazione del lavoro prevede l’espletamento delle 8 ore lavorative giornaliere per i circa 200 giorni lavorativi annui, corrispondenti al 19% dell’intero anno.

Il lavoratore che trascorresse tutto il suo anno lavorativo all’interno di una “Zona 2” dovuta ad una singola S.E. ne risulta esposto per un tempo pari a 0.19*G2*h/(anno*sorgente di emissione).

*G2 Durata di una atmosfera esplosiva

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Distribuzione dei tempi di permanenza in varie Zone

Mediante interviste con personale di esercizio e dalla consultazione dei mansionari specifici per ciascuna posizione di lavoro contemplata in organigramma aziendale, è stata valutata la percentuale di permanenza pn di ciascuna di esse nelle varie “Zone”.

Ne risulta =1 , con “n” esteso a zone pericolose e non∑n

np

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VALUTAZIONE DEI RISCHI DI ESPLOSIONEACCETTABILITÀ DEL RISCHIO

La valutazione del rischio esposizione del lavoratore èfunzione del tipo di Zona, della probabilità di presenza dell’innesco, della durata della permanenza in zona classificata pericolosa.

La definizione dei criteri di accettabilità del rischio da esposizione è stata fatta sulla base di dati statistici disponibili in letteratura secondo cui la probabilità annua mondiale, per singolo lavoratore, di incidente mortale nell’industria chimica della raffinazione è dell’ordine di 4.8*10-5 (rif. API Publication 2382, May 2004), pari ad un’esposizione al rischio di decesso pari a (4.8*10-5

*200*8*3600= 275 s/anno).

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VALUTAZIONE DEI RISCHI DI ESPLOSIONEACCETTABILITÀ DEL RISCHIO

Dovendo il rischio da esplosione per ciascun lavoratore incidere in misura non determinante, si ritiene di dover considerare come “da migliorare” l’esposizione con valori maggiori di 27.5 s/anno (equivalente al 10% del rischio complessivo per il lavoratore tipo del settore). Ne deriva la seguente scala di accettabilità del rischio:

Tempo di esposizione

[s/anno]Livello di rischio

>27.5 Da migliorare

14-27.5 Tollerabile

<14 Accettabile

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VALUTAZIONE DEI RISCHI DI ESPLOSIONEA questo punto, la metodologia adottata prevede la

valutazione, in modo esatto, del tempo di esposizione , in secondi/anno, di ciascun lavoratore ad atmosfera esplosiva con innesco mediante la seguente espressione:

TOPn

Zona

nnsn

Zona

nnTOP

Zonaesp

Zonaespesp tipNGiptttt ++=++= ∑∑ ***19.0***19.0*36000

2

2

121

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doveG2= durata caratteristica dell’emissione, [s/(anno*sorgente di emissione);pn= percentuale di permanenza nella generica area “n”; in= probabilità dell’innesco nella generica area “n”;Ns= numero di sorgenti di emissione che generano la atmosfera esplosiva di

tipo“Zona 2” (in genere assunto pari a 400);tTOP= tempo di esposizione al rischio esplosione associato al Top Event peggiore

di Sito

VALUTAZIONE DEI RISCHI DI ESPLOSIONEL’esposizione per ciascun lavoratore viene quindi valutata

secondo la scala di accettabilità del rischio definita e in relazione a ciò si individuano gli eventuali interventi migliorativi da attuare per una attenuazione del rischio.

La procedura qui esposta è quella funzionale alla redazione delle schede di valutazione del rischio per i lavoratori.

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Applicazione

VALUTAZIONE DEI RISCHI DI ESPLOSIONEESEMPI APPLICATIVI

Nel caso della Raffineria di Gela la durata caratteristica sperimentata in campo tipica di Zona 2 è pari a

G2= 1.25*10-4 h/(anno*sorgente di emissione)=0.45 s/(anno*sorgente di emissione);

Inoltre, il tipico Top Event di Sito associato a fenomeni di esplosione ha una frequenza di accadimento di 10-5

occasioni/anno. Assumendone la durata di un’ora si ha:tTOP = tempo di esposizione annuo del lavoratore al rischio

esplosione associato al Top Event==1600*3600*10-5/8760=0.0066 s/anno

TOPn

Zona

nnsn

Zona

nnTOP

Zonaesp

Zonaespesp tipNGiptttt ++=++= ∑∑ ***19.0***19.0*36000

2

2

121

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VALUTAZIONE DEI RISCHI DI ESPLOSIONEESEMPI APPLICATIVI – IMPIANTO TOPPING 1

Il censimento delle superfici calde consente di stabilire per ciascuna area d’impianto il valore della probabilità in.

AreaSostanza

caratterizzante

Temperatura di

autoaccensione

[°C]

Temperatura

di

accensione

efficace

[°C]

(rif. API RP

2216)

Temperatura

superficiale

massima

[°C]

Caratteristiche

di zonaNote

A Residuo 250 400 320 Temperata

B Gasolio 300 450 60 Fredda

C Residuo 250 400 320 Temperata

D Kerosene 210 360 320 Temperata

E Greggio 250 400 140 Fredda

F Greggio 250 400 370 Temperata

G Greggio 250 400 370 CaldaZona

forno

H Greggio 250 400 270 Temperata

I Greggio 250 400 140 Fredda

L Kerosene 210 360 320 Temperata

M Benzina 280 430 50 Fredda

N Kerosene 210 360 270 Temperata

O Kerosene 210 360 370 Calda 40


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Di seguito si riporta la scheda di valutazione del rischio per l’operatore esterno del Topping 1, da cui si evince un livello di rischio “Tollerabile”, secondo la scala di accettabilità definita.

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VALUTAZIONE DEI RISCHI DI ESPLOSIONEESEMPI APPLICATIVI – IMPIANTO COMPRESSIONE H2/PRISMA/PSAIl censimento delle superfici calde consente di stabilire per

ciascuna area d’impianto il valore della probabilità in.

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VALUTAZIONE DEI RISCHI DI ESPLOSIONEESEMPI APPLICATIVI – IMPIANTO COMPRESSIONE H2/PRISMA/PSADi seguito si riporta la scheda di valutazione del rischio per

l’operatore esterno dell’impianto Compressione H2 da cui si evince un livello di rischio “Tollerabile”, secondo la scala di accettabilità definita.

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IMPATTO DELLA NORMATIVA ATEX SULL’ATTIVITÀ

LAVORATIVA

PREVENZIONE E PROTEZIONE CONTRO LE ESPLOSIONIPOLITICA

Nello spirito del D.Lgs 81/08 art. 289 gli interventi saranno mirati, in ordine di priorità, allaprevenzione della formazione di atmosfere esplosiveprevenzione dell'accensione di atmosfere esplosive attenuazione degli effetti pregiudizievoli di un'esplosione

AttraversoAttenuazione, in numero ed entità, delle S.E.Inibizione degli inneschi efficaciriduzione dell’esposizione dei lavoratori ai luoghi pericolosi

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PREVENZIONE E PROTEZIONE CONTRO LE ESPLOSIONIMISURE TECNICHE - CONTROLLO S.E.

Impiego di doppie tenute;Riduzione degli accoppiamenti flangiati o utilizzo di guarnizioni ad alta tenuta (ring joint, a spirale);Riduzione spurghi, dreni o impiego di doppie valvole;Prese campione a ciclo chiuso;Scarico PSV a Blow-down o in quota;Luoghi pericolosi al chiuso con adeguata ventilazione;Adozione di sistemi per il rilevamento delle emissioni di infiammabili;Pianificazione manutentiva.

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PREVENZIONE E PROTEZIONE CONTRO LE ESPLOSIONIMISURE TECNICHE - CONTROLLO S.E.

Le misure individuate consentono il contenimento di:

numero di S.E.

“gravità” delle S.E. (Zona 2/22)

estensione delle Zone pericolose

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PREVENZIONE E PROTEZIONE CONTRO LE ESPLOSIONIMISURE TECNICHE - CONTROLLO SORGENTI DI INNESCO

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Impiego “apparecchiature” idonee al luogo pericoloso in cui vengono installate (D.P.R. n.126/1998);Le zone calde degli impianti sono, per quanto possibile, adeguatamente coibentate;Impiego indumenti antistatici;Impiego di sorgenti occasionali (manutenzione) di innesco proceduralizzate (SGS)Sistemi di messa a terra, equipotenzialità (anche durante le manutenzioni)Utilizzo utensili antistatici (UNI1127 e API RP 2214)

PREVENZIONE E PROTEZIONE CONTRO LE ESPLOSIONIMISURE ORGANIZZATIVE - CONTROLLO ESPOSIZIONE

Remotizzazione e pianificazione delle operazioniOrganizzazione del lavoro mediante procedure (e.g. SGS)Formazione al lavoroUtilizzo Dispositivi di Protezione Individuali e CollettiviPiani di emergenzaCoordinamento delle attività di più gruppi di lavoratori (Ditte Terze): Dir. 89/391/CEE-D.Lgs.81/08Accesso a luoghi pericolosi confinati secondo procedurePozzetti fogna oleosa (Zona O) Cartellonistica pericolo AtEx

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PREVENZIONE E PROTEZIONE CONTRO LE ESPLOSIONIMARCHIATURA “APPARECCHI”

Stato fisico emissione

Tipo di

zona

Categoria di

protezione

Gruppi di costruzione

Classe di Temperatura Grado di protezione

Zona 0 1G

Zona 1

2G (o superiore)GAS IIA/IIB/IIC T1/T2/T3/T4/T5/

T6

Zona 2

3G (o superiore)

n.a.

Zona 20 1D IP6X

Zona 21

2D (o superiore) IP6X

Polvere II

Viene indicata la temperatura superficiale massima

ammissibile per la costruzione

elettricaZona

223D (o

superiore)

Polveri elettrocondutrici:IP6X

Polveri non elettroconduttrici: IP5X

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PREVENZIONE E PROTEZIONE CONTRO LE ESPLOSIONI

GRAZIE DELL’ATTENZIONE

Fine


Il gruppo di apparecchi “II” corrisponde agli apparecchi destinati ad essere utilizzati in siti con il pericolo di atmosfera esplosiva, ma diversi da sotterranei o miniere e nei relativi impianti di superficie che potrebbero essere esposti al rischio di sprigionamento di grisù e/o di polveri combustibiliI gruppi di esplosione (IIA, IIB e IIC) sono definitiin base alla natura dell'atmosfera potenzialmente esplosiva alla quale sono destinati cioè la distinzione èbasata sull'interstizio sperimentale massimo di sicurezza (MESG) per gli involucri ignifughi o sulla corrente di accensione minima per gli apparecchi elettrici intrinsecamente sicuri. (cfr. EN 50014)

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PREVENZIONE E PROTEZIONE CONTRO LE ESPLOSIONIMARCHIATURA “APPARECCHI”Massima temperatura di superficie: Gli apparecchi del gruppo II G devono essere:

preferibilmente classificati secondo una classe di temperatura;

o definiti dalla massima temperatura di superficie effettiva;o, se appropriato, limitati al gas o vapore specifico per il

quale sono previsti.

Gli apparecchi del gruppo II D devono essere definiti dalla massima temperatura di superficie effettiva.Dove la massima temperatura di superficie effettiva dipende non dagli apparecchi stessi, ma dalle condizioni operative (come un fluido riscaldato in una pompa), nelle istruzioni per l'uso devono essere fornite le relative informazioni.

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PREVENZIONE E PROTEZIONE CONTRO LE ESPLOSIONIMARCHIATURA “APPARECCHI”Classi di temperatura per gli apparecchi del gruppo II G

Classe di temperatura Massima temperatura di superficie (°C)

T1 450

T2 300

T3 200

T4 135

T5 100

T6 85

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Su ciascun apparecchio e sistema di protezione devono figurare in modo leggibile e indelebile almeno le seguenti indicazioni:

• nome e indirizzo del fabbricante;• marcatura CE;• designazione della serie o del tipo; numero di serie (se esiste);

• anno di costruzione;• marcatura specifica di protezione dalle esplosioni Ex, seguita dal simbolo del gruppo di apparecchi e della categoria;

• per il gruppo di apparecchi II, la lettera "G" (per atmosfere esplosive dovute a gas, vapori o nebbie) e/o la lettera "D" (per atmosfere esplosive dovute a polveri.

PREVENZIONE E PROTEZIONE CONTRO LE ESPLOSIONIMARCHIATURA “APPARECCHI”Esempi di marchiature

II0000 2 GSimbolo che indica

che il prodotto èconforme alla

Direttiva 94/9/CE

Codice di Identificazione dell’Ente Notificato per la

sorveglianza sulla produzioneper il CESI è 0722

Simbolo indicante il Gruppo della

costruzione elettrica

Simbolo che indica la Categoria

della costruzione elettrica

Marchio specificodella protezione

contro l’esplosione

Simbolo indicante un’atmosfera esplosiva G : sta per gas, vapori, nebbie;D : sta per polveri;G/D : sta per gas, vapori, nebbie e polveri.

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PREVENZIONE E PROTEZIONE CONTRO LE ESPLOSIONIMARCHIATURA “APPARECCHI”Esempi di marchiature

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