Prevenzione dal rischio esplosione - Cabina di...

Ing. Massimo Rizzo

Prevenzione dal rischio esplosione- Cabina di verniciatura -

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Direttiva 99/92/CE

- Titolo XI D,Lgs. 81/08 -

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D.Lgs. 81/08

CAPO II - OBBLIGHI DEL DATORE DI LAVORO

Articolo 289 - Prevenzione e protezione contro le es plosioni

1. Ai fini della prevenzione e della protezione contro le esplosioni, sulla base della valutazione

dei rischi e dei principi generali di tutela di cui all’articolo 15, il datore di lavoro adotta le misure

tecniche e organizzative adeguate alla natura dell’attività; in particolare il datore di lavoro

previene la formazione di atmosfere esplosive.

2. Se la natura dell’attività non consente di prevenire la formazione di atmosfere esplosive, il

datore di lavoro deve:

a) evitare l’accensione di atmosfere esplosive;

b) attenuare gli effetti pregiudizievoli di un’esplosione in modo da garantire la salute e la

sicurezza dei lavoratori.

3. Se necessario, le misure di cui ai commi 1 e 2 sono combinate e integrate con altre contro la

propagazione delle esplosioni e sono riesaminate periodicamente e, in ogni caso, ogniqualvolta si verifichino cambiamenti rilevanti.

Titolo XI D,Lgs. 81/08

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Priorità interventi

1. Prevenire la formazione di atmosfere esplosive.

2. Evitare l’accensione delle atmosfere esplosive

3. Limitare gli effetti di un’esplosione

Titolo XI D,Lgs. 81/08

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Prevenzione dal rischio esplosione- Cabine di verniciatura -

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Prevenzione dal rischio esplosione – Cabine di verniciatura

Di cosa stiamo parlando?

Spray booth

Assembly of linked components such as forced ventilation by one or more fans; dry air filtering and/or wet air washing systems, measuring and control devices (e.g. interlocking of forced ventilation and spraying device), ventilation air heating system (e.g. burner), automatic fire extinguishing equipment, warning devices, electrical apparatus, joined together within or at a partially or totally enclosed structure (limited by walls, called space) for the controlled processing of spray application of organic liquid coating material.

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Cabina di verniciatura - UNI EN 12215:2010

Assemblaggio di componenti collegati tra loro come, ad esempio, una ventilazione forzata realizzata da uno o più ventilatori.

Insieme di componenti presenti all'interno di una struttura parzialmente o totalmente chiusa (limitata da pareti), utilizzata per l’applicazione controllata a spruzzo di prodotti vernicianti liquidi organici:

• sistema di filtraggio a secco o ad umido;

• sistemi di misurazione controllo (ad esempio ventilazione forzata interconnessa con dispositivo di spruzzatura),

• sistema di ventilazione,

• sistema estinguente automatico;

• dispositivi di allarme;

• apparecchiature elettriche.

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Tipi di cabine di verniciatura


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Esclusioni

• Aree di spruzzatura limitate solo da una parete per l’estrazione dell’aria

• Cabine combinate (verniciatura-essiccazione)

• Cabine di verniciatura in cui sono impiegati prodotti vernicianti in polvere (UNI EN 12981 Impianti di verniciatura - Cabine per l applicazione di prodotti vernicianti in polvere - Requisiti di sicurezza )

• Cabine in cui l’attività di verniciatura avviene secondo processi elettrostatici (EN 50050)

• Forni e strutture d’essiccazione (UNI EN 1539 - Essiccatoi e forni nei quali si sviluppano sostanze infiammabili - Requisiti di sicurezza; UNI EN 13355 - Impianti di verniciatura -Cabine forno - Requisiti di sicurezza )

• Edifici o stanze di lavoro per articoli di grandi dimensioni (aerei …)


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Enclosed spray booth(vertically ventilated)

Enclosed spray booth(horizontally ventilated)

Open fronted spray booth(horizontally ventilated)

Open top spray booth(vertically ventilated)


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Air flow direction

The following requirements shall be applied to spray booths for manual application:

• the air flow shall be directed to ensure that the operator does not inhale air contaminated by organic liquid coating materials at dangerous levels;

• the air flow shall be as homogeneous as possible over the whole working area of the operator;

• when it is required that the operator has to move around an workpiece positioned at a fixed spot, the ventilation shall be vertical;

• regarding vertically ventilated spray booths, the air flow shall be downwards;

• to avoid turbulence, the length and the width of vertically ventilated spray booths with operator shall be at least 1 m more on each side than the length and the width of the biggest object or workpiece to be painted.

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Velocità dell’aria:• media delle misure almeno 0,30 m/s;• singola misura almeno 0,25 m/s.





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Cabina di verniciatura - Classificazione

Le cabine di verniciatura possono essere classificate secondo:

• norma UNI EN 12215:2010 (norma di prodotto armonizzata);

• CEI EN 60079-10-1 (CEI 31-87) e CEI 31-35.

Si parte dal presupposto che ogni cabina di verniciatura abbia un impianto di aspirazione.


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Cabina di verniciatura - Classificazione

CEI EN 60079-10-1 (CEI 31-87) e CEI 31-35.


Eventuali aperture verso l’esterno

Tipo di zona pericolosa

Estensione zona pericolosa

Tipo di zona

Sorgenti di emissione Ventilazione

Grado della ventilazione

Disponibilità della ventilazione

Classificazione aree

Grado di emissione

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Cabina con operatore CLEL < 25% LEL

Cabina senza operatore 25% LEL < CLEL < 50% LEL

CLEL (%): Massima concentrazione della sostanza

infiammabile (espressa in % del LEL)

In caso di valore di CLEL superiore al 50% del LEL, la norma prevede l’installazione di valvole che taglino l’alimentazione del prodotto infiammabile superata tale soglia.

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Limite inferiore di esplodibilità (LEL)Concentrazione in aria di gas o vapore infiammabile al di sotto della quale

l’atmosfera non è esplosiva.

If the component parts of the solvents mixtures are known, but the LEL of the mixture is unknown, then the LEL of the solvent component with the lowest value

should be taken if the data is not available, then the value of 40 g/m 3 shall be used .

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CLEL < 25% LEL Zona 2

Tutto il volume interno della cabina

Volume interno delle tubazioni di ricircolo

ed espulsione dell’aria

1 metro in ogni direzione all’esterno delle

aperture permanenti

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25% LEL < CLEL < 50% LEL

Zona 1

Tutto il volume interno della cabina



Zona 21 metro in ogni direzione all’esterno delle

aperture permanenti.

Zona 0

Area in cui è presente in permanenza o per lunghi periodi o frequentemente un’atmosfera esplosiva consistente in una miscela di aria e di sostanze infiammabili sotto forma di gas, vapori o nebbia.

Zona 1

Area in cui la formazione di un’atmosfera esplosiva, consistente in una miscela di aria e di sostanze infiammabili sotto forma di gas, vapore o nebbia, è probabile che avvenga occasionalmente durante le normali attività.

Zona 2

Area in cui durante le normali attività non è probabile la formazione di un’atmosfera esplosiva consistente in una miscela di aria e di sostanze infiammabili sotto forma di gas, vapori o nebbia o, qualora si verifichi, sia unicamente di breve durata.

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La norma non prevede la possibilità di declassare

Una cabina è come minimo zona 2

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CLEL, dipende da:

• caratteristiche chimiche del prodotto utilizzato;

• quantità di prodotto utilizzato per la verniciatura (indirettamente, area verniciata);

• tempo di applicazione;

• tempo di essiccazione.



Concentrazione media dei solventi infiammabili

in cabina di verniciatura (in g/m3)

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Mmax: quantità massima di prodotto liquido spruzzato per ora (g/h)

k1: percentuale massima dei solventi infiammabili (in massa) contenuti nel prodotto applicato nelle condizioni di applicazione (%)

k2: percentuale stimata dei solventi evaporati nella cabina di verniciatura (%)

k3: fattore di sicurezza (eterogeneità della distribuzione della concentrazione nello spazio)

Qmin : quantità minima di aria di ventilazione pulita, per mantenere la concentrazione dei solventi entro i livelli (m3/h)

Concentrazione media dei solventi infiammabili

in cabina di verniciatura (in g/m3)

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k1: valore compreso tra 0 e 1 (0% e 100%) – La norma indica 0,85

k2: valore compreso tra 0 e 1 (0% e 100%) – La norma indica 0,80

k3: la norma prevede 3

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Esempio di calcolo

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Esempio di calcolo

Applicazione di tre tipi di prodotti, in tre fasi successive:

• fondo;

• sottosmalto;

• smalto finale.

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Esempio di calcolo

Cabina di verniciatura

• locale chiuso dotato di un’apertura frontale

• lunghezza 50 metri;

• larghezza: 16 metri;

• altezza: 14 metri.

• impianto di ventilazione forzata con portata complessiva pari a 83000 m3/h

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Cabina di verniciatura – UNI EN 12215:2010

Prodotto più pericoloso

Composizione:

• 2,6 – dimetil-eptan-4-one;

• 2-Etossietil acetato;

• acetato di 1-metossi-2-propile;

• xilene.

Caratteristiche:

• Stato fisico: liquido

• Punto di infiammabilità [°C]: 23

• Peso specifico: 1,21

• Limite inferiore di esplodibilità in volume

LEL%vol: 0,8 %

• Limite inferiore di esplodibilità in massa LEL [kg/m 3]: 0,044


Dove y è la percentuale unitaria (p.u.) della specifica sostanza

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Considerazioni:

• verniciatura avviene per fasi successive;

• estensione delle zone verniciate in ogni singola fase è variabile;

• applicazione della vernice, in media, in 8 ore di lavoro;

• verniciatura dell’imbarcatura più lunga (200 m2) –caso peggiore;

• portata della ventilazione ridotta a 65000 m3/h per perdite di carico.


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Nel caso in questione:

• LEL = 0,044 kg/m3 = 44 g/m3.

• k1 = 1 (100% cautelativamente);

• k2 = 1 (100 % cautelativamente);

• k3 = 3

• Qmin = 65000 m3/h

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Calcolo:

• per completare il calcolo dei grammi di prodotto applicati in un’ora (Mmax) è necessario conoscere la resa pratica del prodotto (m2/l); questo dato è riportato nella scheda di

applicazione del prodotto, redatta e distribuita dal produttore;

• dal rapporto tra la superficie verniciata in un’ora e la resa pratica del prodotto viene

ricavata la quantità di vernice spruzzata in un’ora (Mmax), espressa in l/h.

• considerando il peso specifico del prodotto (vernice) in kg/l (dato fornito dal produttore nella

scheda di sicurezza), è possibile ricavare il valore di Mmax in g/h, necessario per procedere

con i calcoli successivi del CLEL.


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Peso specifico del prodotto pari a 1,4 kg/l

Mmax = 7000 g/h.

Mmax: quantità max di prodotto spruzzato per ora (g/h)

Applicazione in 8 ore di lavoroVerniciatura dell’imbarcatura più lunga 200 m2

Superficie verniciata in un’ora = 25 m2/h

Resa pratica del prodotto (dato dal produttore) = 5 m2/l.

Quantità di vernice spruzzata in un’ora (l/h) = Superficie

verniciata in un’ora / resa pratica del prodottoMmax = 5 l/h.

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65000

3117000 ×××=C

323,0=C

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323,0100×=LELC

734,0=LELC

11%25 =LEL734,0=LELC

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CLEL < 25% LEL Zona 2

Tutto il volume interno della cabina (Vint)



1 metro in ogni direzione all’esterno delle

aperture permanenti (Vext)

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Misure per la protezione contro le esplosioni:

• misure che impediscono la formazione di atmosfere esplosive;

• misure che impediscono l’accensione delle atmosfere esplosive;

• misure che contengono, attenuano e riducono gli effetti delle esplosioni.



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Gruppo I - Apparecchi destinati ai lavori in sotterraneo nelle miniere, nelle gallerie e nei relativi impianti di superficie, esposti a rischio di sprigionamento di grisù ovvero di polveri combustibili, individuati secondo i criteri di cui all'Allegato I.

La categoria M 1 comprende gli apparecchi progettati e, eventualmente, dotati di mezzi di protezione speciali supplementari per funzionare conformemente ai parametri operativi stabiliti dal fabbricante e assicurare un livello di protezione molto elevato.

La categoria M 2 comprende gli apparecchi progettati per funzionare conformemente ai parametri operativi stabiliti dal fabbricante e basati su un livello di protezione elevato.


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Gruppo II: apparecchi destinati ad essere utilizzati in altri siti esposti ai rischi di atmosfere esplosive, individuati secondo i criteri di cui all'allegato I.

La categoria 1 comprende gli apparecchi progettati per funzionare conformemente ai parametri operativi stabiliti dal fabbricante e garantire un livello di protezione molto elevato.

La categoria 2 comprende gli apparecchi progettati per funzionare conformemente ai parametri operativi stabiliti dal fabbricante e garantire un livello di protezione elevato.

La categoria 3 comprende gli apparecchi progettati per funzionare conformemente ai parametri operativi stabiliti dal fabbricante e garantire un livello di protezione normale.


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ZonaCATEGORIA apparecchi GRUPPO II

Protezione richiesta

0 e 20 1

Protezione adatta al normale funzionamento, ai guasti

normalmente prevedibili e ai guasti che si generano raramente (sicurezza garantita anche in caso di due guasti indipendenti).

1 e 21 2 (o 1)Protezione adatta al normale funzionamento e ai guasti

normalmente prevedibili (singolo guasto).

2 e 22 3 (o 2 o 1) Protezione adatta al normale funzionamento.


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La nuova norma introduce il concetto di EPL (Equipement Protection Level).

Il progettista può tenere conto dell'entità del danno probabile dovuto ad un'esplosione e richiedere, se del caso, un EPL maggiore o minore rispetto a quello previsto nella tabella di cui sotto:


EPL

0 1 G Ga

1 2 G Gb

2 3 G Gc


EPL

20 1 D Da

21 2 D Db

22 3 D Dc


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Altre misure sugli equipaggiamenti elettrici:

• all conductive components shall be interconnected and earthed;

• for lighting devices fitted behind transparent impact resistant panels sealed to the boothstructure, so that solvent vapour inside the booth cannot ingress, IP 54 of EN 60529 is sufficient;

• for motor outside the spray booths at least IP44 of EN 60529 shall be used. Motors shall not be

positioned within an exhaust air duct;

• undesirable static discharges shall be avoided by adopting the earthing and interconnecting

measures.



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Altre misure sugli equipaggiamenti non elettrici:

• hot surfaces of all apparatus inside the spray booth shall not be able to ignite paint aerosols and

solvent vapours. The admissible temperatures of these hot surfaces are described in EN 1127-1;

• electrostatic charges shall be avoided according 7.4 of EN 13463-1:2001;

• fans for exhaust and recirculation air shall be protected in accordance with EN 14986 ”Design of

fans working in potentially explosive atmospheres".



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Misurazione sostanze infiammabili:

• Se CLEL < 10% LEL non è richiesta misurazione

• Se 10% LEL ≤ CLEL ≤ 25% LEL le misurazioni devono essere eseguite nel condotto di scarico dell’aria

• Se 25% LEL ≤ CLEL ≤ 50% LEL le misurazioni devono essere eseguite all’interno della cabina

(punti reticolo) e nello scarico dell’aria.



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CLEL ≥ 25% LEL

La cabina di verniciatura deve essere equipaggiata (in alternativa):

• con un dispositivo di scarico della pressione

• con dispositivi di misurazione che arrestino il flusso di sostanza infiammabile se CLEL ≥ 50% LEL


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Cabina di verniciatura già utilizzate prima del 30/06/2003?

D.lgs. 9 Aprile 2008, n. 81

Articolo 295 - Termini per l’adeguamento

1. Le attrezzature da utilizzare nelle aree in cui possono formarsi atmosfere esplosive, già utilizzate o a disposizione dell’impresa o dello stabilimento per la prima volta prima del 30 giugno 2003, devono soddisfare, a decorrere da tale data, i requisiti minimi di cui all’ALLEGATO L, parte A, fatte salve le altre disposizioni che le disciplinano.

D.lgs. 9 Aprile 2008, n. 81

ALLEGATO L

Anteriormente all’utilizzazione per la prima volta di luoghi di lavoro che comprendono aree in cui possano formarsi atmosfere esplosive, è verificata la sicurezza dell’intero impianto per quanto riguarda le esplosioni.

Tutte le condizioni necessarie a garantire protezione contro le esplosioni sono mantenute.

La verifica del mantenimento di dette condizioni è effettuata da persone che, per la loro esperienza e formazione professionale, sono competenti nel campo della protezione contro le esplosioni.

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Cabina di verniciatura

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