Gruppi di gas

Gas, vapori e polveri esplosivi hanno diverse proprietà chimiche che influenzano la probabilità e la gravità di un’esplosione. Tali proprietà includono la temperatura della fiamma, l’energia minima di accensione, i limiti di esplosività superiore e inferiore e il peso molecolare. Vengono eseguiti test empirici per determinare parametri quali l’interstizio sperimentale massimo di sicurezza, la corrente minima di accensione, la pressione di esplosione e il tempo per raggiungere il picco di pressione, la temperatura di accensione spontanea e la velocità massima di aumento della pressione. Ogni sostanza ha una diversa combinazione di proprietà, ma si è scoperto che possono essere classificate in intervalli simili, semplificando la selezione delle apparecchiature per le aree pericolose.

L’infiammabilità dei liquidi combustibili è definita dal loro punto di infiammabilità. Il punto di infiammabilità è la temperatura alla quale il materiale genera una quantità di vapore sufficiente a formare una miscela infiammabile. Il punto di infiammabilità determina se un’area deve essere classificata. Un materiale può avere una temperatura di autoaccensione relativamente bassa, ma se il suo punto di infiammabilità è superiore alla temperatura ambiente, l’area potrebbe non dover essere classificata. Al contrario, se lo stesso materiale viene riscaldato e manipolato al di sopra del suo punto di infiammabilità, l’area deve essere classificata.

Ogni gas o vapore chimico utilizzato nell’industria è classificato in un gruppo di gas.

Il gruppo IIC è il gruppo più severo. I pericoli in questo gruppo possono essere innescati molto facilmente. Le apparecchiature contrassegnate come idonee per il Gruppo IIC sono idonee anche per IIB e IIA. Le apparecchiature contrassegnate come idonee per IIB sono idonee anche per IIA ma NON per IIC. Se l’apparecchiatura è contrassegnata, ad esempio, Ex d IIC, allora è adatta a tutti i sottogruppi IIA, IIB e IIC.

Deve essere redatto un elenco di ogni gas/vapore chimico e polvere presente nella raffineria o nel complesso chimico e incluso nella planimetria del sito delle aree classificate. I gruppi sopra indicati indicano anche quanta energia è necessaria per innescare il gas tramite accensione a scintilla: il Gruppo IIA richiede la maggior quantità di energia e l’IIC la minima.

Fonti di accensione efficaci

È un termine definito nella direttiva ATEX come un evento che, in combinazione con una quantità sufficiente di ossigeno e combustibile sotto forma di gas, nebbia, vapore o polvere, può causare un’esplosione. Le fonti di accensione efficaci sono:

• Fulmini
• Fiamme libere
• Scintille da impatto o attrito generate meccanicamente
• Scintille elettriche
• Temperature superficiali molto elevate
• Scariche elettrostatiche e compressione adiabatica ecc.

Livello di protezione delle apparecchiature

Negli ultimi anni il Livello di Protezione delle Apparecchiature (EPL) è specificato per diversi tipi di protezione. Il livello di protezione richiesto è legato all’uso previsto nelle zone descritte di seguito:

Classificazione della temperatura

Un’altra considerazione importante è la classificazione delle apparecchiature elettriche. La temperatura superficiale o qualsiasi parte dell’apparecchiatura elettrica che possa essere esposta all’atmosfera pericolosa deve essere testata affinché non superi l’80% della temperatura di autoaccensione del gas o del vapore specifico nell’area in cui l’apparecchiatura è destinata a essere utilizzata.

La classificazione della temperatura sull’etichetta dell’apparecchiatura elettrica sarà una delle seguenti (in gradi Celsius):

La tabella sopra ci dice che la temperatura superficiale di un componente elettrico con una classificazione di temperatura T3 non supererà i 200 °C.

Temperature di autoaccensione

La temperatura di autoaccensione di un liquido, gas o vapore è la temperatura alla quale la sostanza si accende senza alcuna fonte di calore esterna. Il valore esatto della temperatura determinato dipende dalle condizioni del test di laboratorio e dall’apparecchiatura. Tali temperature per le sostanze comuni sono:

La superficie di un tubo del vapore ad alta pressione può essere superiore alle temperature di autoaccensione di alcune miscele combustibile/aria.

Temperature di autoaccensione (polvere)

La temperatura di autoaccensione di una polvere è solitamente superiore a quella di vapori e gas. Esempi per materiali comuni sono:

Tipo di protezione

Per garantire la sicurezza in una data situazione, le apparecchiature sono inserite in categorie di livello di protezione in base al metodo di fabbricazione e all’idoneità per diverse situazioni. La Categoria 1 è il livello di sicurezza più alto e la Categoria 3 il più basso. Sebbene esistano molti tipi di protezione, alcuni sono descritti di seguito:

I tipi di protezione sono suddivisi in diverse sottoclassi, collegate all’EPL: ma e mb, px, py e pz, ia, ib e ic. Le suddivisioni ‘a’ hanno i requisiti di sicurezza più stringenti, tenendo conto di più guasti indipendenti dei componenti simultaneamente.

Protezione multipla

Molti articoli di apparecchiature classificate EEx utilizzeranno più di un metodo di protezione in diversi componenti dell’apparecchio. Questi verrebbero quindi etichettati con ciascuno dei singoli metodi. Ad esempio, una presa di corrente etichettata EEx ‘de’ potrebbe avere una custodia realizzata secondo EEx ‘e’ e interruttori realizzati secondo EEx ‘d’.