SAFAP 2012, Napoli 14-15 giugno ISBN 978-88-7484-230-8

Titolo XI D.Lgs. 81/2008 - La classificazione delle aree negli impianti di distribuzione GPL

F. Di Tosto *, M. Vinci **

* INAIL Settore Ricerca, Certificazione e Verifica - DCC

** ENI SpA Divisione Refining & Maketing

1. Sommario Il presente lavoro rappresenta la sintesi dei risultati di un lavoro congiunto realizzato da INAIL-DCC Settore Ricerca, Certificazione e Verifica ed ENI S.p.A., Divisione Refining & Marketing, volto ad analizzare e classificare gli ambienti dove si possono formare atmosfere esplosive per la presenza di gas negli impianti di distribuzione di gas GPL di proprietà della società ENI SpA. La classificazione delle aree riportata risulta coerente con quanto disposto dal D.Lgs. 9 aprile 2008, n.81, laddove detti ambienti si configurino come “luoghi di lavoro” o nei casi particolari previsti dagli artt. 21 e 26 del D.Lgs. 81/2008 stesso. Il documento si riferisce a schemi di impianto univocamente individuati, pertanto i risultati ottenuti sono validi solamente in relazione alle configurazioni di impianto indicate e non possono essere estesi a configurazioni diverse ancorché simili.

2. Legislazione applicabile Per quanto riguarda le ipotesi assunte per la determinazione delle modalità di efflusso di sostanza infiammabile, il riferimento legislativo principale è costituito dalle disposizioni relative alle attrezzature e dispositivi in pressione seguenti. Per quanto riguarda la “costruzione” delle attrezzature e insiemi a pressione:

DM 21/11/1972 e specifiche tecniche applicative (Raccolte ISPESL VSR, M, S, E) per quanto riguarda le attrezzature costruite prima del 2002;

D.Lgs. 25 febbraio 2000, n. 93 - Attuazione della Direttiva 97/23/CE in materia di attrezzature a pressione;

Per quanto riguarda “l’esercizio” delle attrezzature e insiemi a pressione:

DM 1 dicembre 2004, n. 329 - Regolamento recante norme per la messa in servizio ed utilizzazione delle attrezzature a pressione e degli insiemi di cui all'articolo 19 del D.Lgs. 25 febbraio 2000, n. 93.

Per quanto riguarda la disciplina degli “esoneri” dei serbatoi di GPL:

DM 28 febbraio 1988 – Norme di sicurezza per la progettazione l’installazione e l’esercizio dei depositi di gas di petrolio liquefatto con capacità complessiva non superiore a 5 m3.

DM 23 settembre 2004 - Modifica del decreto del 29 febbraio 1988, recante norme di sicurezza per la progettazione, l'installazione e l'esercizio dei depositi di gas, di petrolio liquefatto con capacità complessiva non superiore a 5 m3 e adozione dello standard europeo EN 12818 per i serbatoi di gas di petrolio liquefatto di capacità inferiore a 13 m3.

Per quanto riguarda la regola tecnica di prevenzione incendi:

DM 14 maggio 2004 - Approvazione della regola tecnica di prevenzione incendi per l'installazione e l'esercizio dei depositi di gas di petrolio liquefatto con capacità complessiva non superiore a 13 m3.

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Tutte le apparecchiature si considerano conformi alle relative disposizioni contenute nelle specifiche direttive di prodotto. Tra queste, oltre a quanto già riportato sopra si considera:

DPR 23 marzo 1998, n. 126: Regolamento recante norme per l’attuazione della direttiva 94/9/CE in materia di apparecchi e sistemi di protezione destinati ad essere utilizzati in atmosfera potenzialmente esplosiva;

Per quanto riguarda le disposizioni in materia di luoghi di lavoro, il riferimento legislativo principale è costituito dal D.Lgs. 9 aprile 2008, n. 81 e s.m.i.: Attuazione dell'articolo 1 della legge 3 agosto 2007, n. 123, in materia di tutela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro, ed in particolare dal Titolo XI.

3. Normativa tecnica di riferimento La normativa tecnica adottata è la seguente:

CEI EN 60079-10 II edizione (CEI 31-30): Classificazione dei luoghi pericolosi per la presenza di gas1;

Guida CEI 31-35 III edizione: Guida alla applicazione della CEI 31-30 classificazione dei luoghi pericolosi per la presenza di gas, vapori o nebbie infiammabili (nel seguito del documento indicata semplicemente come Guida);

UNI EN 1127-1 Atmosfere esplosive - Prevenzione dell’esplosione e protezione contro l’esplosione - Concetti fondamentali e metodologia

Inoltre si sono prese in considerazione anche le pertinenti norme tecniche seguenti:

UNI EN 14570 : 2008 - Equipaggiamento di serbatoi per GPL, fuori terra ed interrati;

EN 14129 Pressure relief valves for LPG tanks;

UNI-CIG 8827 impianti di riduzione finale della pressione del gas funzionanti con pressione a monte compresa tra 0,04 e 5 bar;

UNI EN 12186 – Trasporto e distribuzione di gas – Stazioni di regolazione della pressione del gas per il trasporto e distribuzione – Requisiti di funzionamento;

UNI EN 12279 - Trasporto e distribuzione di gas – Installazioni per la regolazione della pressione del gas sulle reti di distribuzione – Requisiti funzionali.

4. Generalità sul procedimento di classificazione La classificazione dei luoghi è un metodo per analizzare e classificare l’ambiente dove si possono formare atmosfere esplosive per la presenza di gas, al fine di effettuare la corretta scelta ed installazione delle apparecchiature da impiegarsi in sicurezza in tale ambiente. La classificazione tiene anche in considerazione le caratteristiche di innesco del gas o vapore quali l’energia di innesco (gruppo del gas) e la temperatura di innesco (classe di temperatura). La valutazione assume un approccio probabilistico in accordo con le definizioni di Zona 0, Zona 1, Zona 2 e tenendo conto di ciò che può determinare la possibile frequenza e durata dell’emissione, la portata di emissione, la concentrazione, la velocità di emissione, la ventilazione e gli altri fattori tipici che influenzano il tipo e l’estensione della zona. Questo approccio richiede considerazioni dettagliate per ciascun componente e/o apparecchiatura costituente l’impianto in cui è contenuta la sostanza infiammabile e che potrebbe essere, di volta in volta, considerata una sorgente di emissione, nonché valutazione sul tipo di ambiente in cui è installato l’impianto o parte di esso. Quando si può stabilire che un componente può emettere sostanza infiammabile nell’atmosfera, è necessario, prima di tutto, determinare il grado di emissione, in accordo con le definizioni, stabilendo la possibile frequenza e durata dell’emissione stessa. Con questo procedimento, ogni emissione viene definita di “grado continuo”, di “primo grado” o di “secondo grado”. Stabilito il grado dell’emissione, è necessario determinarne la portata di emissione e gli altri fattori che possono influenzare il tipo e l’estensione della zona.

1 Dal marzo 2012 è in vigore la EN 60079-10-1 ma il presente lavoro si riferisce ad una attività condotta

antecedentemente tale data;

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La probabilità di presenza di un’atmosfera esplosiva per la presenza di gas e quindi il tipo di zona dipende principalmente dal grado dell’emissione e dalla ventilazione. L’estensione della zona dipende dalla distanza stimata o calcolata in cui è presente un’atmosfera esplosiva prima di disperdersi ad un livello di concentrazione in aria al di sotto del limite inferiore di esplodibilità (LEL) considerando un appropriato fattore di sicurezza e tenendo conto della densità relativa all’aria del gas stesso.

5. Ipotesi di base assunte Ai fini della classificazione di cui al presente documento, sono state assunte le ipotesi di base di seguito elencate. Altre eventuali ipotesi assunte sono richiamate di volta in volta nel documento stesso. Alcune ipotesi assunte tengono conto di particolari aspetti legati alla usuale natura tecnico/organizzativa secondo le procedure generalmente attuate sugli impianti (ed esempio le procedure di rifornimento). Per questi aspetti si rimanda, per maggiori dettagli, a quanto descritto in seguito e nell’appendice.

a) Per quanto riguarda la componentistica di impianto, si sono considerate le seguenti sorgenti di emissione con i relativi gradi di emissione:

Dispositivo di connessione (flangia, giunto, raccordo, snodo o simili) per il quale sono escluse significative “emissioni strutturali”, considerando anche l’ambiente in cui è installato (es. ambiente aperto o chiuso) e che può emettere solo in occasione di guasti o rotture ragionevolmente prevedibili. Grado di emissione generalmente considerato: secondo.

Sfiato di valvola di sicurezza e simili che può emettere la sostanza infiammabile quando si apre e prevede significative emissioni dovute alla non perfetta tenuta (trafilamento). Gradi di emissione generalmente considerati: primo e secondo.

b) Per quanto riguarda le valvole di sicurezza, nel documento si è fatto riferimento di volta in

volta al grado primo o secondo a seconda del livello di manutenzione o sostituzione della valvola (ad esempio serbatoi in regime di ”esonero”) e alla condizione di scarico della valvola stessa.

c) Per quanto riguarda le valvole di sfioro a corredo dei regolatori di pressione, laddove presenti, si assume che il loro eventuale intervento sia del tipo “funzionale” e di breve durata specificando, in tal caso, il valore massimo temporale della durata ai fini della validità dell’ipotesi assunta.

d) Per quanto riguarda le valvole di espansione termica di liquido, si considerano solo quelle a protezione di tratti di tubazioni contenente liquido; non vengono considerate le configurazioni di eventuali valvole di espansione termica a sostituzione delle valvole di sicurezza a protezione dei serbatoi con riferimento alla EN 14570 per i serbatoi interrati.

e) Le apparecchiature di impianto si ritengono conformi alle relative direttive specifiche di prodotto ed installate ed utilizzate nel rispetto dei rispettivi manuali d’uso e manutenzione.

f) Sono state esaminate le sorgenti di emissione (SE) tenendo in considerazione che per le stesse è stata valutata la peggiore condizione soggetta o no alla ventilazione naturale.

g) Le emissioni di sostanze infiammabili dovute a “errore operativo” (quale ad esempio l’errore dovuto al sovra riempimento dei serbatoi) non si sono prese in considerazione esponendo al contempo le principali misure organizzative previste in tali casi (organizzazione del lavoro, procedure, istruzioni scritte, formazione).

h) Le emissioni di sostanze infiammabili dovute a interventi di installazione, manutenzione straordinaria, dismissione ecc. non sono prese in considerazione rimandando per esse alle specifiche procedure previste.

6. Descrizione della configurazione impiantistica Nel presente documento ci si riferisce a configurazioni impiantistiche standardizzate costituite da serbatoi di GPL e dalla rete di distribuzione del gas fino al punto immediatamente a valle del gruppo di riduzione finale. In proposito si prendono in considerazione le realizzazioni corredate con l’organo di riduzione finale della pressione posto all’interno dei pozzetti dei serbatoi e quelle

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costituite da appositi armadi di riduzione finale separati dai serbatoi stessi. Non si prende in esame pertanto la rete di utente.

7. Descrizione dei serbatoi I serbatoi presi in considerazione sono delle tipologie seguenti:

a) in acciaio per installazione fuori terra ad asse orizzontale o verticale; b) in acciaio per installazione interrata con rivestimento epossidico anticorrosione o con

guscio di polietilene; I serbatoi sono dotati dei seguenti accessori:

1. indicatore di livello liquido a segnalazione continua; 2. gruppo di servizio comprendente:

manometro più flangia per manometro campione;

rilevatore di massimo livello serbatoio con valvolina di sfiato;

valvola prelievo GPL gassoso con manopola;

attacco di uscita GPL gassoso con valvola di eccesso flusso; 3. attacco di riempimento con valvola di ritegno e tappo di sicurezza; 4. attacco per prelievo di GPL in fase liquida; 5. attacco per prelievo di GPL in fase gassosa; 6. valvola di sicurezza con tappo montata su apposita sottovalvola; 7. attacco di fondo provvisto di tappo di sicurezza;

Detti accessori (ad eccezione dell’attacco di fondo) sono installati, per i serbatoi interrati, all’interno di un pozzetto munito di coperchio a chiusura ermetica munito di disco di sfiato. Per i serbatoi fuori terra gli accessori, ad eccezione dell’attacco di fondo, sono generalmente installati all’interno di un coperchio normalmente ventilato; generalmente, per i serbatoi più piccoli, la valvola di sicurezza e l’indicatore di livello liquido a segnalazione continua sono installati sulla generatrice superiore del serbatoio all’esterno del coperchio. Nei serbatoi con rivestimento epossidico è inoltre presente un sistema di protezione catodica, con anodi sacrificali, come ulteriore protezione dalla corrosione. I serbatoi destinati all’alimentazione diretta di piccole utenze (generalmente serbatoi fino a 1 m3) sono corredati all’interno dei pozzetti dei gruppi di riduzione di 1° e 2° stadio mentre i serbatoi di capacità superiore alimentano gruppi di riduzione posti all’interno di armadi posti nelle vicinanze dei serbatoi stessi. Al riguardo si veda la figura 1.

Simbolo Descrizione accessorio PSV Valvola di sicurezza tarata a 17,65 bar

IL Indicatore di livello

PL Prelievo fase liquida

AR Attacco di riempimento

GS Gruppo di servizio

GR Gruppo di riduzione della pressione

Figura 1 – disposizione schematica degli accessori a corredo di serbatoi interrato e fuori terra

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8 Dimensioni di massima Le dimensioni dei serbatoi per installazione fuori terra di capacità fino a 5 m3 sono riportate in tabella 1.

Capacità

(m3)

D (mm)

L (mm)

H (mm)

1 800 2200 1100

1,75 1000 2500 1100

3 1200 2900 1400

5 1200 4700 1400

Tabella 1

9. Descrizione dei gruppi di riduzione 9.1 Gruppo di riduzione tipo A Il gruppo è costituito di un vaporizzatore che alimenta un circuito di riduzione di 1° salto a doppio circuito come schematicamente riportato in figura 2.

Figura 2 - Gruppo di riduzione 1° stadio

dove: 1 Valvola di espansione termica ½” 20 bar 2 Elettrovalvola di blocco DN 25 3 Valvola di intercettazione DN 25 4 Riduttore di pressione DN 25-40 – Pt = 1bar 5 Valvola di intercettazione DN 40 6 Valvola di sicurezza ¼” 1,5 bar 7 Valvola di intercettazione DN 15

9.1.1 Circuito vaporizzatore Il vaporizzatore è costituito essenzialmente da uno scambiatore di calore (in questo caso ad acqua) in cui la fase di GPL liquida percorre il lato tubi all’interno dell’apparecchiatura e riceve calore dal lato mantello tramite acqua calda mantenuta in temperatura da una caldaia esterna.

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L’interno del vaporizzatore è realizzato e gestito in maniera da processare unicamente GPL senza avere in nessun momento quantità di ossigeno tali da consentire la formazione di una miscela potenzialmente esplosiva. A tal fine, il costruttore dell’apparecchiatura fornisce precise istruzioni d’uso per gestire in sicurezza le fasi di avvio, esercizio a regime, spegnimento e svuotamento dell’apparecchiatura stessa.

9.1.2 Circuito di riduzione di 1° stadio E’ costituito da un doppio circuito di riduzione con regolatore di pressione a membrana. I dati di riferimento del circuito sono: Pes lato monte = 18 bar Pes lato valle = 1,5 bar Ptaratura = 1 bar Il regolatore di pressione è privo di valvola di sfioro e di valvole di blocco.

9.2 Gruppo di riduzione tipo B Il gruppo è costituito di un circuito di riduzione di 1° e 2° salto a doppio circuito come schematicamente riportato in figura 3.

Figura 3 - Gruppo di riduzione 1° e 2° stadio

dove: 1 Valvola di intercettazione DN 25 2 Riduttore di pressione DN 25-40 – Pt = 1 bar 3 Valvola di intercettazione DN 40 4 Riduttore di pressione DN 40-40 con blocco di min/max pressione – Pt = 30 mbar 5 Valvola di intercettazione DN 65 6 Valvola di sicurezza ¼” 1,5 bar

9.2.1 Circuito di riduzione di 1° e 2° stadio E’ costituito da un doppio circuito di riduzione con regolatore di pressione a membrana. I dati di riferimento del circuito sono: Pes lato monte = 18 bar Pes lato valle = 1,5 bar Ptaratura 1° stadio = 1 bar Ptaratura 2° stadio = 30 mbar Ptaratura blocco min = 10 mbar Ptaratura blocco max = 70 mbar

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Il regolatore di pressione di 1° stadio è privo di valvola di sfioro e di valvole di blocco2. Il regolatore di pressione di 2° stadio possiede valvola di sfioro interna e valvola di blocco min/max.

10. Classificazione delle aree delle parti di impianto Nel seguito vengono descritte le classificazioni relative alle diverse parti di impianto così individuate:

Interno del serbatoio;

Esterno del serbatoio in condizioni di esercizio;

Interno dei pozzetti e dei coperchi;

Esterno del serbatoio in condizioni transitorie (riempimento, cambio valvola ecc.);

Armadi gruppi di riduzione;

10.1 Interno del serbatoio Analogamente a quanto detto per l’interno dei vaporizzatori, durante il normale esercizio, la parte interna dei serbatoi è costituita da GPL in fase liquida in equilibrio con la fase vapore in condizioni di pressurizzazione (in condizioni quindi non assimilabili alla definizione di atmosfera esplosiva). Il costruttore del serbatoio fornisce precise istruzioni d’uso per gestire in sicurezza le fasi di avvio e bonifica dell’apparecchiatura stessa pertanto durante le fasi di esercizio ordinario l’interno del serbatoio risulta non classificabile ai sensi dell’All. XLIX.

10.2 Esterno del serbatoio in condizioni di esercizio Come già ampiamente descritto, a corredo dei serbatoi ci sono una serie di dispositivi (accessori di sicurezza e accessori a pressione) i cui componenti possono di volta in volta essere considerati sedi di sorgenti di emissione. Per le valvole di sicurezza (PSV) occorre fare alcune precisazioni di seguito riportate. Le PSV possono intervenire a causa di:

1. aumento di pressione dovuto a: incendi esterni; o anomalie di esercizio (es. errori di manovra durante le operazioni di riempimento);

2. cedimento o rottura degli organi di tenuta (es. molla). L’eventuale aumento di pressione dovuto a incendio esterno non viene preso in considerazione dalla Guida ai fini del procedimento di classificazione delle aree. Per quanto riguarda la rottura degli organi di tenuta, essendo i serbatoi in considerazione rispondenti alle disposizioni in materia di “esonero” di cui al DM 28 febbraio 1988, anche tale evento si considera trascurabile ai fini del procedimento di classificazione. In proposito, infatti, le valvole di sicurezza in questione vengono regolarmente sostituite con altre precedentemente sottoposte a manutenzione e verifica di taratura. Per quanto riguarda l’eventuale aumento di pressione dovuto a errori di manovra durante le operazioni di riempimento, si ritiene che le procedure previste dalla legislazione vigente siano tali da rendere tale evento trascurabile ai fini del procedimento di classificazione delle aree3. In proposito si rimanda quanto previsto dal DM 14 maggio 2004 per quanto riguarda i requisiti del personale e le modalità relative alle operazioni di riempimento. Inoltre si riporta una sintesi relativa alle operazioni di riempimento tratta dal manuale per gli autisti addetti al rifornimento di piccoli serbatoi di GPL redatto dalla Assogaliquidi:

2

La valvola di sfioro è prevista per scaricare una piccola quantità di gas quando la pressione nel punto di controllo supera quella di taratura a causa di eventi non duraturi, quali per esempio, la chiusura di valvole di intercettazione in un tempo molto ridotto e/o un surriscaldamento del gas con

portata richiesta nulla. Lo scopo è quello di ritardare o evitare

l’intervento del dispositivo di blocco per cause transitorie derivanti da danni al regolatore.

3

Tale assunzione non vale per le valvole di sicurezza poste all’interno degli armadi di riduzione.

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L’autista deve quindi effettuare le seguenti operazioni: a) verificare il volume del serbatoio sulla targhetta dello stesso; b) valutare il quantitativo massimo di prodotto che può essere immesso nel serbatoio mediante lettura

dell’indicatore di livello a segnalazione continua; c) svitare con precauzione il tappo di sicurezza esistente sull’attacco di riempimento del serbatoio; d) controllare che non esistano corpi estranei né sul raccordo rapido all’estremità della manichetta, né

sull’attacco di riempimento; e) effettuare accuratamente il collegamento fra raccordo rapido della manichetta e attacco di

riempimento del serbatoio; f) aprire con precauzione la valvola posta all’estremità della manichetta e verificare la perfetta tenuta

del collegamento effettuato; g) avviare il motore dell’autobotte previa messa in folle della presa di forza della pompa; h) ingranare la presa di forza della pompa e regolare opportunamente la velocità del motore, iniziando

in tal modo il rifornimento del serbatoio; i) recarsi sollecitamente presso il serbatoio e seguire costantemente l’operazione di rifornimento per

mezzo dell’indicatore di livello a segnalazione continua; quando il livello del liquido si avvicina al valore massimo consentito aprire a intervalli frequenti la valvolina del rilevatore fisso di massimo livello del serbatoio;

j) interrompere, tramite il comando a distanza, il rifornimento del serbatoio poco prima di raggiungere il livello massimo consentito e comunque non appena si manifesta, sotto forma di nebbia bianca, una fuoriuscita di GPL liquido dalla valvolina del rilevamento fisso di massimo livello.

Definizione delle zone pericolose Fermo restando quanto sopra riportato per le valvole di sicurezza, i guasti dei sistemi di tenuta dei restanti accessori posti sul serbatoio possono determinare perdite in fase gassosa che vengono considerate sorgenti di emissione di secondo grado. Ai fini della presente valutazione si considera un guasto rappresentativo con foro equivalente di 0,25 mm2. Dati della sostanza infiammabile Nome: Gas di petrolio liquefatto (GPL) LEL % volume: 2,00 LEL = 3,67x10-2 kg /m³ UEL % volume: 9,00 Densità relativa all'aria: 1,77 Massa molare = 44,094 kg/kmol Coefficiente gamma (rapporto calori specifici): 1,13 Massa volumica del liquido = 507 kg /m³ Calore specifico a temperatura ambiente csl = 2225 J/(kgK) Calore latente di vaporizzazione clv = 4,24x105 J/kg Temperatura di accensione = 365 °C Temperatura di infiammabilità < - 40 (°C): Gruppo : IIA Classe di temperatura: T2 Parametri di progetto Parametro K (grado continuo e primo): 0,25 Parametro K (grado secondo): 0,6 Parametro Kdz (grado continuo e primo): 0,25 Parametro Kdz (grado secondo): 0,5 Parametro K0: 2 Fattore di sicurezza Ka: 1,2 Forma ed estensione della luogo pericoloso Con riferimento alla Tabella B.1 della Guida il luogo pericoloso determinato dall’emissione rappresentativa risulta classificabile come Zona 2 secondo quanto riportato in figura 4

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dove la distanza pericolosa calcolata si considera a partire dalla generatrice superiore del serbatoio fuori terra lungo la linea di posizionamento degli accessori di sicurezza e accessori a pressione.

Figura 4 - forma ed estensione del luogo pericoloso per serbatoi fuori terra

10.3 Interno dei pozzetti e dei coperchi Ai fini del presente documento si considerano “pozzetti” gli alloggiamenti degli accessori a corredo dei serbatoi interrati. In questo caso i pozzetti sono caratterizzati da un volume ermeticamente chiuso mediante sportello munito di guarnizione tale da considerarli privi di ventilazione. All’interno di questi pozzetti, come già ampiamente descritto in precedenza, sono ubicati tutti gli accessori di sicurezza, gli accessori a pressione e per alcune configurazioni impiantistiche anche i gruppi di riduzione 1° e 2° stadio. Tali alloggiamenti, in assenza di ventilazione devono essere considerati sede di emissioni strutturali di grado continuo. In tali condizioni l’interno del pozzetto deve cautelativamente essere classificato come Zona 0. Paradossalmente, in assenza prolungata di apertura dei pozzetti (e relativa bonifica a seguito di ventilazione), la concentrazione di sostanza infiammabile all’interno del pozzetto, potrebbe arrivare a superare il limite superiore di esplodibilità del GPL conducendo ad una classificazione del luogo come “non pericoloso”. Detta situazione, seppure verosimile, non risulta prevedibile con certezza essendo legata al numero di riempimenti effettuati ed al numero di aperture dello sportello di tenuta per motivi diversi (ad esempio cambio della valvola di sicurezza, interventi di manutenzione ordinaria e/o straordinaria, altro). Per tale motivo, cautelativamente, si ritiene l’interno dei pozzetti a corredo di serbatoi interrati (a prescindere dalla capacità del serbatoio stesso) classificati come Zona 0. Nel caso dei coperchi a corredo di serbatoi fuori terra, si prede come riferimento il caso di un coperchio con volume pari a circa V= 0,037 m3, dotato di ventilazione naturale con un numero di ricambi orari non inferiore a 4. In tal caso, prendendo a riferimento un foro di guasto pari a 0,25 mm2, per sorgente di emissione di grado secondo, la relazione f.15.10.3-16 della Guida non risulta soddisfatta per cui si considera

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l’interno del coperchio come Zona 1 estesa a tutto l’ambiente interno che, cautelativamente, si estende per una fascia di circa 15 cm che abbraccia il contorno del coperchio stesso. Nella figura 5 si riporta la forma ed estensione del luogo pericoloso per la configurazione di serbatoi interrati. In entrambi i casi si è tenuto conto di quanto detto precedentemente relativamente alle zone interne dei pozzetti.

Figura 5 - forma ed estensione del luogo pericoloso per serbatoi interrati

10.4 Esterno del serbatoio in condizioni transitorie (riempimento, cambio valvola ecc.) Nei serbatoi oggetto del presente documento esistono diverse condizioni transitorie in cui possono formarsi atmosfere esplosive. Tali condizioni sono riportate di seguito:

operazioni relative al riempimento dei serbatoi quali: distacco della pistola dall’attacco di riempimento; apertura della valvolina del punto fisso per il controllo del riempimento;

operazioni relative al cambio della valvola di sicurezza; Le operazioni sopra indicate conducono alla formazione di possibile atmosfera esplosiva la cui durata D dipenderà:

dal numero di operazioni effettuate durante il tempo di riferimento di 1 anno dalle modalità di rilascio

secondo la relazione seguente:

)( ettD dove :

D = durata dell’emissione; t = tempo di persistenza al cessare dell’emissione; te = tempo di emissione; λ = occasioni/anno;

La relazione sopra indicata, per poche operazioni effettuate durante l’anno, può condurre a durate D < 0,1 h (ovvero durate per le quali la Guida prevede una zona non pericolosa). Al riguardo si ritiene che l’impostazione della Guida non sia del tutto applicabile a queste condizioni particolari. Durante tali operazioni, infatti, anche se di breve durata, la presenza dell’operatore è continua per cui la possibilità di una fonte di innesco indotta dall’operatore stesso (o attraverso elettricità statica o attraverso eventuali apparecchiature utilizzate) può non essere trascurabile. I requisiti minimi previsti dall’ allegato L del D.Lgs 81/2008 devono essere garantiti anche in dette condizioni.

10.5 Armadi gruppi di riduzione Tipo A Dati generali e descrizione schematica dell’impianto L’impianto di riduzione di 1° stadio considerato, con pressione massima a monte di 11 bar è costituito da tubazioni, flange, valvole di regolazione, filtri, valvole di intercettazione, ecc. racchiuse in un armadio avente le dimensioni riportate nel seguito.

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Ambiente chiuso, costituito dall’armadio di riduzione A01 L’armadio che contiene le apparecchiature varie ha le seguenti dimensioni: a = 1,8 m, b = 0,9 m, h = 1,75, con un volume libero Va pari a circa 2,5 m3. L’armadio risulta sollevato da terra per garantire una ventilazione permanente in basso su tutti i lati a cui si aggiungono aperture costituite da una serie di feritoie poste in alto ed in basso distribuite su tutto il contorno dell’armadio (figura 6).

Figura 6 - Armadio Gruppo di riduzione Tipo A e Tipo B

Ambiente aperto in prossimità dell’armadio Nell’ambiente A02, sono presenti Zone 2 originate da:

Sfiato della valvola di sicurezza con convogliamento all’esterno dell’armadio (si fa presente che in questo caso il regolatore di pressione non è dotato di valvola di sfioro)4.

Sorgenti poste all’interno dell’armadio che si estendono all’aperto attraverso le aperture dell’armadio poste in basso

Le aperture sono state definite di tipo A. Per l’estensione delle Zone 2 all’aperto, attraverso le aperture, è stata ritenuta applicabile la “regola del filo teso”. Si rimanda alla figura 7 per la forma ed estensione del luogo pericoloso per lo scarico in atmosfera delle valvole e alla figura 8 per l’inviluppo delle zone pericolose dell’interno dell’armadio e l’esterno in prossimità delle aperture dove, in favore della sicurezza, si considera la medesima distribuzione delle possibili SE in prossimità delle aperture medesime.

Figura 7 - forma ed estensione del luogo pericoloso per lo scarico in atmosfera della PSV

4 Per configurazioni di impianto che non prevedono convogliamento all’esterno di PSV occorre considerare una diversa

classificazione all’interno degli armadi.

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Figura 8 - forma ed estensione del luogo pericoloso per l’armadio gruppo di riduzione tipo A

10.6 Gruppo di riduzione Tipo B Dati generale e descrizione schematica dell’impianto L’impianto di riduzione di 1° e 2° stadio considerato, con pressione massima a monte di 11 bar è costituito da tubazioni, flange, valvole di regolazione, filtri, valvole di intercettazione, ecc. racchiuse in un armadio avente le dimensioni riportate nel seguito. I dati della sostanza e i parametri di progetto sono gli stessi del caso precedente. Ambiente chiuso, costituito dall’armadio di riduzione A03 L’armadio che contiene le apparecchiature per la riduzione della pressione e per la misura delle quantità di gas ed ha le seguenti dimensioni: a = 2,4 m, b = 1,2 m, h = 1,9, con un volume libero Va pari a circa 5 m3. L’armadio risulta sollevato da terra per garantire una ventilazione permanente in basso su tutti i lati a cui si aggiungono aperture costituite da una serie di feritoie poste in alto ed in basso distribuite su tutto il contorno dell’armadio (figura 6). Portata d’aria e disponibilità della ventilazione Si considera che le aperture garantiscano una ventilazione analoga al caso dell’armadio Tipo A per cui:

smQaw /055,0 3

La disponibilità della ventilazione assunta è considerata BUONA in quanto la velocità minima dell’aria all’aperto (wae = 0,25 m/s) è presente praticamente con continuità. Caratteristiche delle sorgenti di emissione (SE) Nell’ambiente A03 sono installate flange, valvole, valvole di sicurezza, connessioni e drenaggi che possono emettere continuamente quantità molto limitate di gas (emissioni strutturali) e quantità maggiori in occasione di guasti (emissioni di secondo grado). Per quanto riguarda le sorgenti di emissioni rappresentative, rispetto al caso del riduttore di tipo A risulta necessario considerare i regolatori di pressione che in questo caso sono dotati di valvola di sfioro. Si considera quindi :

SE 03 : valvola sfioro regolatore

grado di emissione: secondo

Pressione relativa all'interno del sistema di contenimento : 0,03 bar

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Pressione assoluta all'interno del sistema di contenimento : 251325 Pa

Area dell’apertura di emissione : 10 mm²

Fattore di efficacia della ventilazione per la sorgente di emissione: 2

Modalità di emissione: gas/vapore

Coefficiente di efflusso dell’orifizio: 0,8

Temperatura della sostanza : 20 °C

Tempo di emissione: 40 s

Portata di emissione Qg : 0,00178 kg/s

Distanza dal pavimento hp : 1 m In questo caso, per la verifica del rispetto della condizione :

a

mix vm

f

LELk%X

bisogna considerare la caratteristica transitoria dell’intervento delle valvole di sfioro per cui la concentrazione media di sostanza infiammabile si ricava dalla:

1001

ea tC

gasa

g

m eQ

Q%X

la quale risulta verificata per tempi di emissione fino a 40 sec. Per durate di emissione stimabili in valori superiori a 40 secondi la presente valutazione non può essere considerata. Si rimanda alla figura 9 per l’inviluppo delle zone pericolose dell’interno dell’armadio e l’esterno in prossimità delle aperture dove, mentre per lo scarico in atmosfera delle valvole vale quanto detto per l’armadio di tipo A.

Figura 9 - forma ed estensione del luogo pericoloso per l’armadio gruppo di riduzione tipo B

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APPENDICE A Si riporta di seguito una sintesi delle misure organizzative di protezione contro le esplosioni tratta dalla: “Guida di buone prassi a carattere non vincolante per l'attuazione della direttiva 99/92/CE del Parlamento europeo e del Consiglio relativa alle prescrizioni minime per il miglioramento della tutela della sicurezza e della salute dei lavoratori che possono essere esposti al rischio di atmosfere esplosive”

Misure organizzative di protezione contro le esplosioni In presenza di un rischio potenziale di esplosione sul posto di lavoro anche l'organizzazione del lavoro deve rispondere a determinati requisiti. Vanno adottate misure organizzative laddove le sole misure tecniche non bastino a garantire in maniera permanente la protezione del posto di lavoro contro il rischio di esplosione. Associando misure tecniche a misure organizzative, è possibile, nella pratica, garantire condizioni di lavoro sicure. Le attività sul posto di lavoro devono essere organizzate in modo tale da proteggere i lavoratori contro i danni provocati da un'esplosione. Vanno adeguatamente organizzate anche le operazioni di controllo, manutenzione e riparazione per garantire l'applicazione costante delle misure tecniche antiesplosione. Nell'organizzare tali interventi va tenuto conto anche di possibili interazioni tra le misure preventive e l'organizzazione del lavoro. Attuando misure combinate si darà ai lavoratori la garanzia di poter eseguire le attività loro affidate senza alcun rischio per la sicurezza e salute loro o quella di altri. Le misure organizzative nel campo della prevenzione delle esplosioni e della protezione contro le esplosioni prevedono:

l'elaborazione di istruzioni scritte, laddove lo preveda il documento sulla protezione contro le esplosioni,

la formazione dei lavoratori in materia di protezione dalle esplosioni, una sufficiente qualificazione dei lavoratori, l'applicazione di un sistema di autorizzazioni al lavoro per le attività pericolose, laddove

previsto dal documento sulla protezione contro le esplosioni, la realizzazione degli interventi di manutenzione, l'esecuzione di controlli e sorveglianze, la segnalazione delle zone potenzialmente esplosive, laddove necessario.

Le misure organizzative adottate devono figurare nel documento sulla protezione contro le esplosioni Istruzioni operative Indicano particolari avvertenze d'uso e norme e/o regole di comportamento scritte, imposte dal datore di lavoro ai lavoratori, a seconda del tipo di attività svolta. In esse sono descritti i rischi che determinati posti di lavoro e determinate operazioni comportano per l'uomo e per l'ambiente di lavoro, con riferimento ai provvedimenti adottati o da rispettare nel campo della tutela della salute e della sicurezza. Le istruzioni sono redatte dal datore di lavoro o da una persona qualificata, da lui designata. I lavoratori devono rispettare tali istruzioni quando si riferiscono ad un determinato posto di lavoro/reparto. Dalle istruzioni relative a posti di lavoro esposti ai rischi derivanti da atmosfere esplosive devono risultare in particolare l'ubicazione di tali rischi, le attrezzature e i mezzi mobili utilizzabili e l'opportunità o meno di indossare dispositivi di protezione personale particolari. Una sufficiente qualificazione dei lavoratori Ogni luogo di lavoro dovrebbe poter disporre di un numero sufficiente di addetti in possesso della necessaria esperienza e formazione per i compiti loro assegnati nel campo della protezione contro le esplosioni. Formazione dei lavoratori I lavoratori vanno tenuti al corrente, tramite un'adeguata formazione organizzata dal datore di lavoro, dei rischi di esplosione presenti sul posto di lavoro e delle misure di protezione adottate. Il

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contenuto della formazione deve contemplare la possibilità della comparsa del pericolo di esplosione, la descrizione delle aree di lavoro in cui tale rischio è presente, le misure preventive applicate, il loro funzionamento e il corretto utilizzo delle attrezzature e degli strumenti di lavoro disponibili. I lavoratori devono essere informati su come poter eseguire in piena sicurezza le loro attività in ambienti a rischio di esplosione o in prossimità di questi. Va precisata, inoltre, l’importanza dell’eventuale segnalazione delle zone potenzialmente esplosive e vanno indicate le attrezzature mobili, il cui impiego è autorizzato in tali zone . I lavoratori vanno inoltre tenuti al corrente dei dispositivi di protezione personale che devono indossare durante il lavoro. Un'adeguata formazione deve contemplare anche le istruzioni esistenti sul corretto uso dei macchinari. La formazione va dispensata ai lavoratori al momento:

della loro assunzione (prima che inizino a lavorare), di un loro trasferimento o di una loro assegnazione ad altra attività, dell'introduzione o del cambiamento di una attrezzatura di lavoro e dell'introduzione di una nuova tecnologia.

La formazione dei lavoratori va ripetuta periodicamente, ad intervalli adeguati, ad esempio, una volta all'anno. Al termine della formazione potrebbe risultare utile verificare il livello delle conoscenze acquisite. L'obbligo di formazione vale anche per i lavoratori provenienti da altre ditte. La formazione deve essere dispensata da un formatore qualificato. Le date e i contenuti della formazione e i nomi dei partecipanti vanno documentati per iscritto. Supervisione dei lavoratori In ambienti di lavoro in cui possano presentarsi atmosfere esplosive in quantità tali da mettere a rischio la sicurezza e la salute dei lavoratori, va assicurata un'adeguata supervisione quando i lavoratori sono presenti sul posto di lavoro, alla luce della valutazione dei rischi, ricorrendo a strumentazioni tecniche adeguate. Sistema di autorizzazione del lavoro Qualora siano eseguite attività suscettibili di provocare un’esplosione in zone potenzialmente esplosive o in prossimità di queste, è necessario il benestare del responsabile dell’esercizio interessato; ciò vale anche per quei processi lavorativi che interagiscono con altri e possono pertanto dar luogo a situazioni pericolose. Si rivela utile l'applicazione di un sistema di autorizzazioni al lavoro, ad esempio, sotto forma di “foglio di permesso ad eseguire i lavori”, rilasciato a tutti gli interessati e da questi sottoscritto. Sul foglio vanno riportati quanto meno i seguenti dati:

identificazione del luogo in cui si svolgono le attività previste; identificazione univoca delle attività da svolgere; identificazione delle date di inizio e di fine prevista dei lavori; identificazione del soggetto a cui è rilasciata l'autorizzazione; identificazione dei rischi; identificazione delle misure precauzionali previste, con la conferma da parte dell'addetto

dell'effettiva adozione di tali misure; identificazione delle attrezzature in dotazione fornite o in dotazione personale compresi

eventuali DPI; Identificazione delle dotazioni antincendio previste e dei punti e modalità di allarme previsti; accettazione con relativa conferma; procedura di eventuale prolungamento del turno/passaggio delle consegne; riconsegna, impianto pronto per il collaudo e rimessa in servizio; notifica di qualsivoglia anomalia accertata nel corso del lavoro;

Tale documento sarà rilasciato dal responsabile del luogo di lavoro al lavoratore proprio o al lavoratore proveniente da altre imprese. Lo stesso dovrà essere firmato per accettazione dal soggetto a cui viene rilasciata l'autorizzazione. Al termine dei lavori va verificato lo stato dell'impianto.

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Tutti gli interessati vanno messi al corrente della fine dei lavori. Realizzazione dei lavori di manutenzione Prima di iniziare i lavori di manutenzione vanno informati tutti gli interessati e vanno autorizzati i lavori, all'occorrenza, tramite un sistema di autorizzazione (vedasi sopra). Le attività di manutenzione vanno affidate unicamente a personale qualificato. Durante l’esecuzione di lavori di manutenzione con pericolo di innesco in aree a rischio di esplosione va esclusa la presenza di atmosfere esplosive pericolose. Va garantito il rispetto di tale condizione per l'intera durata della manutenzione e, se del caso, per un periodo. Salvo che in circostanze eccezionali e previa adozione di altre misure precauzionali appropriate, le parti dell'impianto da risistemare sono, secondo necessità, svuotate, sgombrate, pulite, lavate e tenute libere da sostanze infiammabili. Durante l'esecuzione delle attività, tali sostanze vanno allontanate dal luogo di lavoro. Al termine dei lavori di manutenzione va garantito che, prima della rimessa in funzione, siano nuovamente attive le normali misure di protezione contro le esplosioni. L'applicazione di un sistema di autorizzazione è utile soprattutto nel caso dei lavori di manutenzione e messa in servizio. Per la riattivazione delle misure di prevenzione delle esplosioni può rivelarsi utile l'applicazione di un elenco di controllo (checklist), ideato allo scopo. Ispezione e controllo L'utilizzo, per la prima volta, di posti di lavoro con aree in cui possono formarsi atmosfere esplosive pericolose va preceduto da una verifica del grado di sicurezza dell'intero impianto. Lo stesso va fatto dopo che sono state introdotte modifiche che influiscono sulla sicurezza o si siano verificati guasti e l'impianto sia rimasto danneggiato. L'efficacia delle misure di prevenzione delle esplosioni introdotte in un impianto va verificata ad intervalli regolari. La frequenza di tali verifiche dipende dal tipo di misura adottata. I controlli vanno eseguiti solo da personale competente, ossia da persone che per la loro formazione, la loro esperienza e l’attività che esercitano, siano esperti nel campo della protezione contro le esplosioni. Segnali di avvertimento per indicare le aree in cui possono formarsi atmosfere esplosive Laddove necessario, il datore di lavoro, segnala le aree in cui possono formarsi pericolose atmosfere esplosive in quantità tali da pregiudicare la sicurezza e la salute dei lavoratori, nei relativi punti di accesso. Nel corso della loro formazione, i lavoratori vanno debitamente informati della presenza di segnali di avvertimento e del loro significato. Tutte le misure organizzative previste (sopra richiamate) devono figurare nel documento sulla protezione contro le esplosioni che deve quindi indicare:

le istruzioni operative per un dato posto di lavoro o una data attività le misure intese a garantire un'adeguata qualificazione degli addetti;

il contenuto e la frequenza della formazione (nonché i partecipanti); le regole per il corretto utilizzo di attrezzature di lavoro mobili in zone potenzialmente

esplosive; le misure adottate per assicurare che i lavoratori indossino unicamente indumenti di

protezione adeguati all'impiego; l'esistenza o meno di un sistema di autorizzazione dei lavori e sua eventuale impostazione

l'organizzazione del servizio di manutenzione, ispezione e controllo; il tipo di segnalazione delle zone potenzialmente esplosive;

Per quanto riguarda gli indumenti, questi dovranno essere del tipo in materiale “dissipativo” che non possono innescare atmosfere esplosive. Al documento dovrà essere aggiunto inoltre un elenco delle attrezzature di lavoro mobili autorizzate all'impiego nelle atmosfere esplosive (compresi eventuali dispositivi rivelatori di sostanze infiammabili).

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Impiego di apparecchi rivelatori di gas Il controllo della concentrazione nella zona circostante agli impianti può essere attuato, ad esempio, mediante l'impiego di apparecchi rivelatori di gas. Le condizioni essenziali per tale impiego sono le seguenti:

conoscenza sufficiente delle sostanze da attendersi, posizione delle emissioni e condizioni di propagazione;

capacità di funzionamento dell'apparecchio adeguata alle condizioni di impiego; conoscenza dell'area che è minacciata dal rischio di esplosione;

Gli apparecchi rivelatori di gas devono essere autorizzati e adeguatamente marcati per l'impiego in aree a rischio di esplosione, sulla base della direttiva 94/9/CE. Tali apparecchiature devono possedere caratteristiche idonee al tipo di gas o vapore da rilevare ed alla zona d'uso e devono essere in grado di emettere un allarme appropriato quando la concentrazione di gas raggiunge il limite della soglia di attenzione o stabilire delle misure di sicurezza alternative di equivalente efficacia. Generalmente, la soglia di allarme del rilevatore portatile è compresa il 10% ed il 30% del limite inferiore di esplodibilità (LEL) per il propano ed il butano. Gli apparecchi rilevatori di gas vengono forniti agli addetti all’impianto con l’indicazione di portarli a mano, a tracolla o in vita seguendo le indicazioni per il corretto uso fornite dal costruttore. Il foglio di autorizzazione al lavoro e le procedure di sicurezza fornite indicheranno le modalità di comportamento nel caso in cui il rilevatore portatile emetta un allarme (eventuale sospensione delle attività, misure di emergenza ecc.).

Criteri per la scelta degli apparecchi e dei sistemi di protezione

Requisiti delle attrezzature installate in zone classificate A seguito della classificazione delle aree, la scelta degli apparecchi dovrà avvenire secondo quanto indicato di seguito.

per quanto riguarda la categoria degli apparecchi: nella zona 0 → apparecchi di categoria 1; nella zona 1 → apparecchi di categoria 1 o 2; nella zona 2 → apparecchi di categoria 1, 2 o 3.

per quanto riguarda la classe di temperatura degli apparecchi:

Classe di temperatura per apparecchi

idonei all’utilizzo

Temperatura di innesco

del GPL (°C)

T2

365

T3

T4

T5

T6

In questo modo si garantisce che la temperatura superficiale delle apparecchiature scelte non possa innescare la eventuale nube di gas o vapori.

per quanto riguarda il gruppo degli apparecchi:

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Gruppo IIA propano, metano, etano, butano, pentano, esano, ottano, propilene, stirene, benzene, xilene, toluene, nafta, petrolio (comprese benzine), metanolo, etanolo, ossido di carbonio, acetaldeide, acetone, acetato di etile, di butile e di vinile, acido acetico, cloroetano, cloruro di metile, etilmercaptano, tiofene, ammoniaca, metilamina, anilina, ecc.

Gruppo IIB etilene, ciclopropano, acrilonitrile, etere metilico, ossido di etilene, ecc.

Gruppo IIC Idrogeno, acetilene, solfuro di carbonio (nitrato di etile)

per quanto riguarda i principali modi di protezione degli apparecchi elettrici:

Modo di protezione Prodotto secondo 94/9/CE

Descrizione Norma Gruppo Categoria

Ex-ia II 1G Sicurezza intrinseca 60079-11

Ex-ma II 1G Incapsulamento 60079-18

Ex-d II 2G Custodia a prova di esplosione 60079-1

Ex-e II 2G Sicurezza aumentata 60079-7

Ex-p II 2G Pressurizzazione 60079-2

Ex-mb II 2G Incapsulamento 60079-18

Ex-o II 2G Immersione in olio 60079-6

Ex-q II 2G Riempimento pulverulento 60079-5

Ex-ib II 2G Sicurezza intrinseca 60079-11

Ex-n II 3G Non scintillante 60079-15

Ex-nR II 3G Respirazione limitata 60079-15

Ex-nL II 3G Limitazione di energia 60079-15

Ex-nC II 3G Apparecchiatura scintillante 60079-15

per quanto riguarda i principali modi di protezione degli apparecchi non elettrici:

Modo di protezione Prodotto secondo 94/9/CE

Descrizione Norma Gruppo Categoria

b II 1G Controllo sorgente d’innesco 13463-6

k II 1G Immersione in liquido 13463-8

c II 2G Sicurezza costruttiva 13463-5

d II 2G Custodia a tenuta di fiamma 13463-3

fr II 3G Respirazione limitata 13463-2