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RISCHIO

ESPLOSIONE

Mantova 2 Aprile 2008

ESEMPIO DI VALUTAZIONE DEL RISCHIO POLVERI

Claudio Monici – Nestlé Italiana / Stabilimento Nestl é Purina Petcare Italia Castiglione delle Stiviere

Convegno ATEX Esempio di valutazione del rischio polveri 2

“Davvero le polveri esplodono?”

Messaggi chiave : IDENTIFICARE QUALI POLVERI IN STABILIMENTO POSSONO ANCHE SOLOTEORICAMENTE DARE LUOGO AD ESPLOSIONE

2 sacchi di polvere combustibile da 20 Kg

Velocità di propagazione: 750m/second

Temperatura 30°C to 1000°C in 2 secondi


Perché e dove ci possono essere esplosioni da polver i ?

3.5Altro

16.0Sconosciuto

2.8Impianti elettrici

4.9Lavori a caldo

4.9Superfici calde

4.9Autocombustione

7.8Incendio

8.7Scariche elettrostatiche

9.0Attrito meccanico

11.3Combustione senza fiamma

26.2Scintille meccaniche

% ESPLOSIONI TOTALI

TIPO DI IGNIZIONE

14.1SCONOSCIUTO ED ALTRO

2.8SETACCIATURA E VAGLIATURA

4.5LEVIGATURA

4.7IMPIANTI DI MISCELAZIONE

5.4FORNI

8.0ESSICATOI

10.1SISTEMI DI TRASPORTO

13.0MACINATORI

17.2SISTEMI DI DEPOSITO E SEPARAZIONE DI POLVERI

20.2SILOS E BUNKER

% ESPLOSIONI TOTALI

ELEMENTO DELL’IMPIANTO

Messaggi chiave : NON TRASCURARE LE FONTI DI IGNIZIONE CHE NON SIANO QUELLE ELETTRICHE EDERIVANTI DA FIAMMEDIVERSE TIPOLOGIE DI IMPIANTO HANNO DIVERSE CAUSE D I FONTE DI IGNIZIONE

(Fonte: Evaluation of dust explosions in the Federal Republic of Germany, EuropEx Newsletter, 9 (1989))


Approccio organizzativo

VALUTAZIONE VALUTAZIONE DEL RISCHIODEL RISCHIOWET SITES WET SITES

(6 STABILIMENTI IN EUROPA)(6 STABILIMENTI IN EUROPA)

FORMAZIONE GRUPPO FORMAZIONE GRUPPO DI STUDIO (6 PERSONE)DI STUDIO (6 PERSONE)PER GLI STABILIMENTIPER GLI STABILIMENTI

EUROPEI EUROPEI

FASE DI FASE DI IMPLEMENTAZIONEIMPLEMENTAZIONE

ACTION PLANACTION PLAN

VALUTAZIONE VALUTAZIONE DEL RISCHIODEL RISCHIODRY SITES DRY SITES

(9 STABILIMENTI IN EUROPA)(9 STABILIMENTI IN EUROPA)


Valutazione del rischio - 1•• identificazione delle aree dove possono formarsi identificazione delle aree dove possono formarsi atmosfere esplosiveatmosfere esplosive

•• raccolta delle caratteristiche chimicoraccolta delle caratteristiche chimico --fisiche delle fisiche delle sostanze presenti in tali areesostanze presenti in tali aree•• classificazione delle aree a rischio di formazione di atmosfereclassificazione delle aree a rischio di formazione di atmosferepotenzialmente esplosive potenzialmente esplosive

-- durante normali operazioni (avviamento, fermata, pu lizia edurante normali operazioni (avviamento, fermata, pu lizia emanutenzione)manutenzione)

-- deviazioni dal funzionamento regolare (perdite, int erruzioni dideviazioni dal funzionamento regolare (perdite, int erruzioni dipotenza, interruzioni di ventilazione, errori dipotenza, interruzioni di ventilazione, errori di controllo di controllo di temperatura, pressione, peso, livello o portate)temperatura, pressione, peso, livello o portate)

•• identificazione delle sorgenti di innesco (fiamme identificazione delle sorgenti di innesco (fiamme libere, apparecchiature elettriche, sorgenti di inn esco libere, apparecchiature elettriche, sorgenti di inn esco meccaniche, scariche elettriche e superfici calde)meccaniche, scariche elettriche e superfici calde)


Valutazione del rischio - 2•• costruzione della matrice del rischiocostruzione della matrice del rischio

D

C

B

A

202122NON ESPLOSIVA

ZONA


Identificazione delle aree dove possono formarsi atmosfere esplosive

AREA 2

AREA 1

AREA 3

AREA 4

AREA 5


Raccolta delle caratteristiche chimico fisiche delle sostanze

•• Suisse de la promotion de la sSuisse de la promotion de la s éécuritcurit éé èè stato stato incaricato di determinare le caratteristiche chimic oincaricato di determinare le caratteristiche chimic o--fisiche delle sostanze. fisiche delle sostanze.

http://www.hvbg.de/e/bia/gestis/expl/index.html


Classificazione delle areePOSSIBILE ESEMPIPOSSIBILE ESEMPICLASSIFICAZIONE CLASSIFICAZIONE

ZONAZONACARATTERISTICHECARATTERISTICHETIPO TIPO

EMISSIONEEMISSIONE

- Lato pulito dei filtri- aree normalmente classificate come 21 ma che diventano 22 in presenza di misure attuate la formazione di miscele ATEX (aspirazione) - perdite da giunzioni o rimozione di uno strato)

22Presenza di nube di polvere poco frequente e per brevi periodi (non prevista durante il funzionamento ordinario)

EMISSIONE DI SECONDO

GRADO

- Aree esterne ai contenimenti di polveri dove lo strato di polvere può formare miscele ATEX- sistemi pneumatici di trasporto di polveri

21Presenza di nube di polvere occasionale durante il funzionamento ordinario

EMISSIONE DI PRIMO GRADO

- Silos, cicloni e filtri- interno di miscelatori, macinatori ed essicatori20

Presenza di nube di polvere continuamente per brevi periodi

EMISSIONE CONTINUA


Classificazione delle aree

LOCALE TECNICO SILOS CLASSIFICATOLOCALE TECNICO SILOS CLASSIFICATO

SISTEMA DI SVUOTAMENTO SACCHISISTEMA DI SVUOTAMENTO SACCHI


Identificazione delle sorgenti di innesco – fiamme l ibere

È in funzione un sistema di permessi di lavoro che permette la gestione dei lavori a caldo; inoltre tali tipi di lavoro vengono condotti al di fuori dell’area se non strettamente indispensabilenel qual caso si provvede ad unabonifica dell’area

X

Lavori a caldo che prevedonoLa presenza di archi di saldatura elettrica, fiamme per tagli di saldatura ossiacetilenica, cannelli a gas o a combustibili liquidi)

1.1-I3

Nei reparti produttivi è strettamente vietato fumare

XFiamme derivanti da sigarette1.1-I2

Nel locale è presente un sistema di rilevazione fumi

XIncendi1.1-I1

DCBASorgente innescoCodice sorgente

NOTEPROBABILITA’

Identificazione delle sorgenti di innesco: FIAMME LIBERE

A: la sorgente è presente durante le normali operazioniB: la sorgente non è presente durante le normali operazioni ma solo come risultato di malfunzionamentiC: la sorgente non è presente durante le normali operazioni ma solo come risultato di rari malfunzionamentiD: la sorgente non è presente durante le normali operazioni ma solo come risultato di malfunzionamenti estremamente rari


Il sezionatore è del tipo Ex II 2GD T85 ed è quindi adatto per essere usato in zona 22

XSezionatore del motore rotosetaccio 4

1.C1.6-I168

Il sezionatore è del tipo Ex II 2GD T85 ed è quindi adatto per essere usato in zona 22

XSezionatore del motore rotosetaccio 3

1.C1.6-I167

Caratteristiche del sensore derivanti dai dati tecnici forniti dal fornitore

XSensore di livello – tipologia: vibrazione (modello Soliphant II Ex II 1/3 D IP65 Nivector 968 ndress&Hauser)

1.C1.4–I171

La pulsantiera fornisce una protezione contro l’ingresso di polvere secondo la classificazione IP55

XPulsantiera azionamento linea pneumatica

1.C1.2-I108

Nell’area 1.C1.6 è presente una lampada che non ècertificata per l’uso in atmosfera esplosiva ma fornisce una protezione contro l’ingresso di polvere secondo la classificazione IP65

XLampada 1.C1.6-I7

Il motore fornisce una protezione contro l’ingresso di polvere secondo la classificazione IP54

XMotore coclea1.C1.6-I4

ApparecchiaturaCodice sorgente

DCBANella matrice del rischio inserire nella riga:

202122No ATEX

NoteL’apparecchiatura è classificata per zona (1)

Identificazione delle sorgenti di innesco: APPARECCHIATURE ELETTRICHE

(1) devono essere considerate per quali zone l’apparecchiatura è classificata e non dove esse si trovano realmente; quest’ultima informazione scaturisce dal codice della sorgente

Identificazione delle sorgenti di innesco – apparecc hiature elettriche


Identificazione delle sorgenti di innesco – scintill e meccaniche

Le polveri arrivano dalle aree 1 e 4 dove sono presenti rotosetacci che filtrano le polveri prima di lasciare le aree per cui la presenza di corpi estranei può essere esclusa

XScintille all’interno della linea pneumatica

4.3-I16

Non è possibile escludere la presenza di corpi estranei ma poiché la tramoggia viene caricata a caduta si può ammettere che le velocità di un eventuale impatto sarebbero inferiori a 1m/s

XScintille dovuti a corpi estranei

4.1-I15

Non essendo nota la velocità di rotazione delle coclee, si assume che esse siano comprese fra 1 e 10 m/s; considerati i dati per la farina di frumento riportati nel paragrafo 2.A.4.1), risulta che MIE >> 3 mJ e α=0,07997 che è > 0 per cui frizioni o impatti possono essere esclusi

XScintille all’interno delle coclee

4.2-I14

Sorgente innescoCodice sorgente

D2D1CBAProbabilità di innesco

NoteAltri casi

V >10m/s or[V = 1..10m/s and (MIE<3mJ or α<0)]

Velocità relative

Identificazione delle sorgenti di innesco: SCINTILLE MECCANICHE

D1 situazione nella quale le velocità relative sarebbero sufficienti a dare origine a scintille con sufficiente energia per provocare innesco, ma frizioni o impatti possono essere escluse.

D2 situazione dove le velocità relative sono tali da non poter dare luogo a sorgenti di innesco

MIE = energia minima di ignizione espressa in mJα = log(MIE(mJ)) + 0.014 x MIT (°C) – 7.655


Identificazione delle sorgenti di innesco – scariche elettrostatiche

Poiché la resistività delle polveri non è nota, si applica la formula d > 0.612 x MIE 0.297 x M - 0.435

(vedere introduzione paragrafo 2.B); considerata la presenza di miscele di polvere, si utilizza il valore minimo di MIE (9 mJ per la metionina) e il valore massimo di M fra quell i disponibili (0,063 mm). Dal calcolo risulta che per avere rischio di innesco il d dovrebbe essere maggiore di 3,91 m

XScariche a cono1.S.1-I74

I carrelli elevatori, a causa delle caratteristiche strutturali, non entrano nell’area 1.S.4 seppur trovandosi nelle vicinanze.

XScariche elettrostatiche dovute ai carrelli elevatori

1.S.4-I73

La parte di impianto considerata èregolarmente controllata da un tecnico inoltre considerati i valori di MIE, è possibile prevedere che polveri abbiano bassissima sensibilità dovuto a questo tipo di innesco

XScariche statiche dovute a impianti non collegati a terra

1.S.4-I70

Sorgente di innescoCodice sorgenteD2D1CBA

PROBABILITA’ NOTE

NOSIRISCHIO D’INNESCO

Identificazione delle sorgenti di innesco: SCARICHE ELETTROSTATICHE

D1) situazione nella quale le velocità relative sarebbero sufficienti a dare origine a scintille con sufficiente energia per provocare innesco, ma frizioni o impatti possono essere escluseD2) situazione dove le velocità relative sono tali da non poter dare luogo a sorgenti di innesco



Identificazione delle sorgenti di innesco – superfic i calde

Utilizzando i criteri illustrati al paragrafo 2.B) al capitolo superfici calde, ed utilizzando i valori delle polveri aventi MIT e SIT (5 mm) più bassi, la superficie del motore non dovrebbe superare i 145 °C

XMotori coclee1.S.4-I77

Gli attriti all’interno della coclea possono verificarsi solo nel caso che la coclea ruoti fuori asse oppure nel caso di danni all’alloggiamento della coclee

XAttriti all’interno delle coclee1.S.7-I76

Sorgente di innescoCodice sorgenteDCBA

PROBABILITA’NOTE

Tsurf<

Ts,max

Tsurf > Ts,maxTEMPERATURA SUPERFICIE

Identificazione delle sorgenti di innesco: SUPERFICI CALDE


• Ts,max ≤ 2/3 x MIT (nuvola polvere) in °C

• Ts,max ≤ Minimum [SIT(5mm) – 75 °C; (-0.25D+0.17)xln(D) + 1.4 x SIT (5mm) -100];dove D è lo spessore del deposito in mm (compreso fra 5 e 50 mm) e SIT(5mm) è la temperatura di auto - ignizione per un deposito di 5 mm.


Costruzione della matrice del rischio

4.1-I15; 4.7-I24; 4.1-I364.2-I14;

D

4.7-I17; 4.4-I35; 4.1-I364.6-I8; 4.6-I9; 4.3-I16; 4.6-I29;

4-I2; 4-I3; 4A-I10; 4A-I18; 4B-I19; 4.9-I20; 4A-I25; 4A-I26; 4A-I27; 4A-I28; 4A-I30; 4B-I31; 4B-I32; 4.2-I34;

C

4-I1; 4A-I4; 4A-I5; 4A-I6; 4A-I7; 4B-I11; 4B-I12;

B

4B-I13; 4A-I21; 4B-I22; 4.9-I23; 4B-I33;

A

202122NON ESPLOSIVA

ZONA


Identificazione delle sorgenti di innesco

CHIUSAControlli periodici per prevenire malfunzionamenti della valvola quali rotazioni non assiali; tuttavia aff inché la valvola possa fungere anche da barriera meccanica contro una eventuale esplosione, la distanza fra rotore e carcassa non deve essere superiore ai 2 mm

8244.4-I35

Vedere sorgente 4B-I13Verif icare la massima temperatura raggiungibile dal quadro; installare un sensore per rilevare eventuali aumenti di temperatura all’interno del quadro 8424B-I33

8424B-I32

8424B-I31

8424A-I28

8424A-I27

8424A-I26

CHIUSA Le procedure di pulizia

prevedono la pulizia dell’area almeno 1 volta al mese (vedere Allegato 23)

Non sono disponibili tutti il valore MIT e SIT dell’amido al momento della valutazione del rischio ma è nota la massima temperatura raggiungibile dalla superficie dei tanks (90°C). Scegliendo le condizioni peggiori, ossia utilizzando le MIT e le SIT più basse fra quelle note, risulta che la temperatura delle superfici non deve superare i 145°C. Le azioni da intraprendere sono quindi in ordine logico:1. stabilire procedure di pulizia ed eliminare eventuali perdite e sversamenti di polvere per evitare l’accumulo di strati di polvere sui tanks; 2. reperire, se possibile, la MIT dell’amido e verif icare che nessuna delle condizioni riportate nel paragrafo 2.B), punto 5 sia verif icata con Ts = 90°C nel qual caso coibentare la superficie dei coperchi dei tanks

8424A-I25

8424.9-I23

8424B-I22

CHIUSA La procedura prevede il controllo della messa a

terra ogni 6 mesi

Controlli periodici per verif icare che coclee di trasporto, cella di carico, tramoggia, valvole rotative, tubi f langiati per il trasporto delle polveri siano collegati a terra; verif icare inoltre il valore di MIT della farina per stabilire la sua sensibilità a questo tipo di sorgente di innesco

8424A-I21

CHIUSA iL quadro elettrico è stato

coperto da apposita struttura

Il quadro elettrico deve essere coperto da un’altra struttura in modo da prevenire il contatto polvere-dispositivi elettrici oppure, in alternativa, il quadro potrebbe essere insuff lato con aria in modo da prevenire l’ingresso di polvere; 8424B-I13

AREA 4

Status azioneStatus azioneAzione correttivaAzione correttivaPrioritPriorit àà

(Vz x Vp)(Vz x Vp)

Valore Valore della della

probabilitprobabilit àà(Vp)(Vp)

Valore Valore della della zona zona (Vz)(Vz)

Sorgente innesco


Caratteristiche valutazione e documento

• 82 pagine

• 22 allegati

• la valutazione viene aggiornata ogni 2 anni salvo modifiche impiantistico/strutturali, procedurali e delle materie prime in utilizzo; responsabilità del RSPP

• 78 zone

• 307sorgenti di innesco

• 70 azioni individuate (formazione)


Problemi principali incontrati durante la valutazio ne

• reperimento caratteristiche chimico-fisiche dei mat eriali

• individuazione dei parametri relativi alle varie so rgenti di innesco ed in particolare:

� temperature superficiali

� velocità di movimento degli organi di trasporto

• identificazione di tutte le sorgenti di innesco

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