8/17/2019 Fenomeni Di Autocombustione Cereali.docx

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 Previsione di nuovi fenomeni di autoaccensione in assenza di ossigeno nei silos

per alimenti mediante analisi termiche.

Gennaro Bufalo (*), Luciano Di Donato (**), Raffaele d'Angelo (***), Rossella Nardella (**),Luigi Ambrosone (****) (*) Settore Ricerca, Certificaione e !erifica, "NA"L, Na#oli, "talia

(**) Di#artimento "nno$aioni %ecnologic&e e Sicurea degli "m#ianti, rodotti ed "nsediamentiAntro#ici, "NA"L, Roma, "talia(***) Consulena %ecnica Accertamento Risc&i e re$enione (CN%AR), "NA"L, Na#oli, "talia(****) Consorio "nteruni$ersitario #er lo S$ilu##o dei Sistemi a Grande "nterfase (CSG"), nit#erati$a del +olise, Centro di Nanomedicina (NanoBe+), Di#artimento di Biosciene e %erritorio(D"B%), ni$ersit del +olise, esc&e, "sernia, "talia

Riassunto

 Numerosi ti#i di cereali sono classificati come materiali combustibili #erc& soggetti a risc&iod-incendio. Nello stato di #ol$eri #ossono dare luogo ad atmosfere es#losi$e la cui #ericolositdiminuisce all'aumentare della granulometria.Le farine stratificate, i granulati e c&icc&i di cereali, #ossono auto/accendersi solo se raggiungonouna tem#eratura caratteristica detta di autoigniione. %ale tem#eratura, #er i cereali, 0 com#resa tra122/322 4C. er i #rodotti agricoli un aumento della tem#eratura di autoigniione #u5 realiarsis#ontaneamente in conseguena di un'atti$it fermentati$a/biologica e6o #er ossidaione dellacom#onente oleosa. %utta$ia, la tem#eratura massima ottenibile #er la sola atti$it fermentati$a (72/82 4C) non 0 sufficientemente ele$ata #er raggiungere 9uella di autoaccensione. Solo i #rodottiagricoli oleaginosi, contenenti oli #olinsaturi, e tra 9uesti 9uelli #i: facilmente ossidabili, #ossonoraggiungere l-autoaccensione.L-im#iego di cereali, sia nella forma di semi sia di granulati, nelle o#eraioni di tras#orto,conser$aione e di #rocesso 0, 9uindi, classificato #oco risc&ioso. %utta$ia non mancano casi

d-incendi ed es#losioni #ro#rio in 9uesti ambiti.er $alutare la #ericolosit dei cereali si 0 soliti utiliare #ro$e tecnologic&e o simulaioni incondiioni di #ericolo e analisi c&imico/fisic&e. %utta$ia, 0 difficile correlare i di$erse indagini traloro n tantomeno alla struttura e com#osiione c&imica del materiale."l #resente studio mira a caratteriare un gru##o di cereali mediante la determinaiones#erimentale di s#ecifici #arametri termodinamici utili #er monitorare il loro com#ortamento neiconfronti dell-autcombustione.Contrariamente ai dati #resenti in letteratura, le misuraioni #resentate in 9uesto la$oro sono statecondotte in atmosfera di aoto, o$$ero in assena di ossigeno ;

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Dai #icc&i calorimetrici (DSC) 0 risultato e$idente c&e la #irolisi #assi da endotermica, nel casodella farina, a esotermica, #er il granulato, e a molto #i: esotermica nel caso del seme. @ stata9uindi ricercata una #ossibile correlaione tra la con$ersione della reaione di decom#osiione/gassificaione/$olatiliaione con le dimensioni delle #articelle ;1=.Le analisi termic&e DSC/%G &anno #ermesso di e$ideniare una relaione 9uantitati$a struttura/

 #ro#riet utiliata #oi in un o##ortuno modello matematico #er connettere la struttura allatem#eratura di autoaccensione. "l modello indi$idua le regioni c&e se#arano i modi di

autocombustione e combustione. "n definiti$a, i #arametri s#erimentali di$entano $alori d-ingressodi un modello #re$isionale #er estra#olare il com#ortamento dei materiali in silos reali. Lee9uaioni differeniali del modello sono risolte sotto condiioni c&e #ermettono di co#rire un$entaglio di situaioni incidentali sufficientemente am#io. "n$ero, 9uando la 9uantit di calore

 #rodotta dalla reaione di decom#osiione esotermica 0 maggiore di 9uella c&e il sistema #u5smaltire, si $erifica la condiione di auto acceleraione del fenomeno. Nei casi esaminati ci5 sitraduce in un-autocombustione autoaccelerata, sena la #resena di un comburente esterno.%ale condiione di$enta ancora #i: critica considerando c&e c&icc&i e granulati, sugli im#iantimolitori e di stoccaggio, sono s#esso in contatto con #ol$eri c&e &anno un-ele$ata ca#acit diautoigniione in aria. Conseguentemente, si a#rono nuo$i scenari incidentali #er il settoreagroalimentare. "n$ero, le condiioni di ridotta #resena di ossigeno o di una sua assena totale

sono molto #lausibili e fre9uenti, ad esem#io, si $erificano durante un incendio, o nell-e$entualitc&e #er un suo s#egnimento si faccia uso di un gas inerte, o nella circostana in cui l-inerte sia gi

 #resente #er fa$orire la conser$aione dell-alimento."noltre, in 9uesti casi, 0 stato dimostrato c&e le #ol$eri #ossono essere considerate inerti e 9uindiinnocue, ma se sono alla #resena di granulati intrinsecamente atti$i, #ossono andare incontro afenomeni di $eloce decom#osiione e dare luogo anc&e a e$enti es#losi$i inattesi.

Bibliografia

< G. Bufalo, +. +osca, C. Costagliola, L. Ambrosone, %&ermal analsis of milling #roducts

and its im#lications in self/ignition, %&erm Anal Calorim, >2