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3D Laser
Direttiva
ATEX
Concetti di base per l’utilizzo
di apparecchiature in Atmosfera
Esplosiva
Revisione: 0 del 21/10/2017
ATEX è l’acronimo di ATmophere EXplosive ovvero ATMOSFERA ESPLOSIVA.
Un’ atmosfera esplosiva è una miscela di sostanze infiammabili allo stato di gas, vapori, nebbie
o polveri con aria.
In determinate condizioni atmosferiche un innesco, all’interno di un’atmosfera esplosiva, può
generare la combustione della miscela infiammabile.
Per poter parlare di atmosfera potenzialmente esplosiva, la sostanza infiammabile deve essere
presente in una determinata concentrazione: se la concentrazione e troppo bassa (miscela
povera) o troppo alta (miscela ricca) non si verifica alcuna esplosione, ma si produce solamente
una reazione di combustione se non addirittura nessuna reazione.
L’esplosione può avvenire solo in presenza di una sorgente di innesco e quando la
concentrazione è all’interno del campo di esplosività delle sostanze, compreso tra il limite
minimo (LEL) e massimo (UEL) di esplosività.
I limiti di esplosività dipendono dalla pressione dell'ambiente e dalla percentuale di ossigeno
presente nell'aria.
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Una miscela di gas, o di polveri e gas è infiammabile
quando sono presenti contemporaneamente
combustibile e comburente.
Il comburente è l’elemento ossidante del combustibile
senza il quale la combustione NON può avere luogo.
Ne è un chiaro esempio la benzina: combustibile i cui
vapori miscelati con l’ossigeno dell’aria possono
generare una miscela altamente infiammabile.
Il comburente più comune è l’Ossigeno presente in
natura nell’aria ad una concentrazione del 21-22%.
COMBUSTIBILE COMBURENTE
MISCELA POTENZIALMENTE
ESPLOSIVA
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Nel momento in cui la concentrazione della miscela (combustibile + comburente) supera il LEL (Low
Explosive Level - Livello Minimo di Esplosività), in presenza di un innesco può generarsi la
combustione e conseguentemente l’esplosione.
MISCELA POTENZIALMENTE ESPLOSIVA > LEL =
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Cos’è l’innesco.
L’innesco può essere un dispositivo che genera l’accensione di una carica (nel caso di
atmosfera esplosiva che genera l’accensione della miscela esplosiva; per esempio la scintilla
del contatto di un relais in scambio), ma anche semplicemente una particolare condizione fisica
della miscela esplosiva (temperatura elevata).
Differenza fra Combustione ed Esplosione.
La combustione è un processo chimico cosiddetto di “ossiriduzione” esotermica: mentre un
elemento si ossida (combustibile) l’altro si riduce (comburente) rilasciando energia, il più delle
volte sotto forma di calore ed emissioni elettromagnetiche luminose e formando nuovi composti
(normalmente Anidride Carbonica ed Acqua).
L’Esplosione può essere una fase della combustione che fisicamente si traduce in un rilascio
improvviso e violento di energia termica e meccanica.
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Direttiva ATEX 2014/34/EU
L'Unione Europea, nell’ambito del rischio dovuto alla presenza di atmosfere potenzialmente
esplosive, ha adottato alcune Direttive (Linee guida) armonizzate in materia di salute e
sicurezza.
La direttiva 2014/34/EU (Ex. ATEX 94/9/CE), con l’ausilio di una serie di norme armonizzate,
stabilisce i Requisiti Essenziali di Sicurezza per prodotti e sistemi di protezione destinati a
essere utilizzati in atmosfere potenzialmente esplosive e le relative procedure per la conformità.
Questo documento è una semplice guida all’ATEX, al significato delle Direttive e alla scelta dei
prodotti più adatti ai luoghi con pericolo di esplosione.
Lo scopo della guida è quella di affiancare, e non sostituire la Direttiva ATEX, cercando di
fornire un valido supporto di conoscenze delle principali tipologie d’impianto, sui quali vanno a
impattare le Direttive ATEX e fornire all’installatore le indicazioni circa i criteri per riconoscere,
scegliere ed installare correttamente i prodotti e le soluzioni.
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Classificazione dei Prodotti per l’utilizzo in Ambienti Esplosivi: GRUPPI
La Direttiva Atex stabilisce e distingue due importanti gruppi di prodotti:
• Prodotti ed Apparecchi per Miniera (sottosuolo): GRUPPO I
• Prodotti ed Apparecchi per Superficie: GRUPPO II
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Classificazione dei Prodotti per l’utilizzo in Ambienti Esplosivi: CATEGORIE
Ciascun Gruppo è diviso in Categorie in base al “grado” di protezione verso il rischio di
esplosione:
GRUPPO IM1 Protezione Molto Elevata
M2 Protezione Elevata
GRUPPO II
Categoria 1 Protezione Molto Elevata
Categoria 2 Protezione Elevata
Categoria 3 Protezione Normale
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Classificazione dei Prodotti per l’utilizzo in Ambienti Esplosivi: TIPOLOGIA
All’interno delle diverse categorie (solo per il Gruppo II) sono identificate le Tipologie di miscele
potenzialmente esplosive per le quali è prevista la protezione:
• G Gas
• D Polveri (Dust)
• GD Gas e Polveri
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Classificazione degli Ambienti potenzialmente esplosivi: ZONE
La Direttiva 2014/34/EU definisce le metodologie per la classificazione delle Zone Pericolose
(Hazardous Areas), procedimento utilizzato dalle aziende specializzate per la prospezione dei
territori, ma la cui conoscenza deve essere nota anche ai costruttori di apparecchiature ai fini
della definizione dei “Metodi di Protezione”.
La classificazione dei luoghi con pericolo d’esplosione è un procedimento alquanto complesso,
che si basa essenzialmente sulla individuazione di alcuni elementi significativi:
• Numero e posizione delle sorgenti d’emissione (SE)
• Tipo delle sorgenti d’emissione: grado e portata di emissione
• Grado della ventilazione: alta (VH), media (VM), bassa (VL)
• Disponibilità della ventilazione: buona, adeguata o scarsa
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Classificazione degli Ambienti potenzialmente esplosivi: ZONE
Gli elementi citati portano, tramite calcoli ed altre valutazioni, alla definizione delle zone
pericolose e delle relative estensioni. Generalmente le zone pericolose sono rappresentate sui
disegni dell’impianto utilizzando i seguenti simboli grafici:
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Classificazione degli Ambienti potenzialmente esplosivi: ZONE
Sebbene non esista una regola generale e definita, la tabella seguente è rappresentativa ai fini
della comprensione della classificazione delle Zone:
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Esempi di Zone Pericolose
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Esempio di Rappresentazione Grafica di un’Area Pericolosa con indicazione delle Zone e
relative sorgenti di Emissione
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Idoneità delle Apparecchiature Elettriche
Le apparecchiature elettriche installate nelle zone classificate per presenza di gas devono
essere conformi alla direttiva ATEX e devono essere idonee alle zone pericolose come riportato
dalla tabella seguente:
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Classificazione delle Zone potenzialmente esplosive per presenza di polveri
La classificazione dei luoghi con pericolo d’esplosione per la presenza di polvere è effettuata in
modo analogo a quanto previsto per il gas, in funzione della probabilità di presenza di
atmosfera esplosiva.
La norma CEI EN 61241-10 definisce tre zone:
•Zona 20: luogo dove un’atmosfera esplosiva sotto forma di polvere combustibile nell’aria è
presente permanentemente o per lunghi periodi o frequentemente.
•Zona 21: luogo dove un’atmosfera esplosiva sotto forma di polvere combustibile nell’aria ha
probabilità d’essere presente occasionalmente durante il normale funzionamento.
•Zona 22: luogo dove un’atmosfera esplosiva sotto forma di polvere combustibile nell’aria non
ha probabilità d’essere presente occasionalmente durante il normale funzionamento ma se
dovesse accadere, la persistenza sarebbe per un breve periodo di tempo.
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Rappresentazione Grafica delle Zone potenzialmente esplosive per presenza di polveri
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Esempi di Zone potenzialmente esplosive per presenza di polveri
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Tabella di Idoneità delle Apparecchiature in funzione delle Zone
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Altri Elementi che influenzano la scelta dei metodi di Protezione
La Direttiva ATEX definisce, per il Gruppo II (Superficie), alcuni ulteriori elementi che devono
essere tenuti in considerazione nella scelta delle tipologie di protezione per le apparecchiature
elettriche:
• Tipo di Gas: IlA, IIB, IIC
• Classe di Temperatura: T1,T2,T3,T4,T5,T6
La tipologia di gas e la relativa temperatura di infiammabilità determina la temperatura massima
superficiale dell’apparecchiatura al fine di evitare l’innesco.
Nel seguito sono riportate alcune tipologie di gas ed i relativi sottogruppi secondo la Direttiva
Atex, nonché la classe di temperatura corrispondente.
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Evoluzione della Direttiva Atex
Nel corso dei vari aggiornamenti ed evoluzioni della Direttiva Atex, nella Norma Armonizzata
60079-0 è stata introdotta la classificazione delle polveri:
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Metodi di Protezione
Nei paragrafi precedenti è stata presentata una panoramica della Classificazione delle Zone
Pericolose (Hazardous Areas) in funzione della quale è effettuata la scelta delle
apparecchiature idonee secondo la marcatura ottenuta dalla certificazione.
Un ulteriore elemento fondamentale nella scelta e nella definizione delle apparecchiature
elettriche è il Modo di Protezione, vale a dire la modalità con cui si previene il rischio di innesco
all’interno di una Zona Classificata.
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Metodi di Protezione
Ex-d (Antideflagrante): Sono custodie a “Prova di Esplosione”: nel caso in cui avvenga un
innesco all’interno della custodia (in presenza di polveri o gas esplosivi), l’esplosione resta
contenuta all’interno della custodia stessa senza propagazione della fiamma nell’ambiente
circostante.
Ex-e (Protezione Aumentata): La protezione Ex-e si applica alle apparecchiature elettriche
che non producono archi, scintille o temperature pericolose nel funzionamento ordinario
(costruzioni non scintillanti). Sono applicate misure complementari di protezione al fine di fornire
una sicurezza aumentata con elevato coefficiente di sicurezza, che devono impedire la
formazione di archi o scintille o la possibilità di temperature tali da innescare la miscela
esplosiva.
Ex-m (Incapsulamento): Nel modo di protezione Ex-m le apparecchiature elettriche, oppure i
loro componenti, che potrebbero accendere un’atmosfera esplosiva con scintille o riscaldamenti
sono segregati (racchiusi) in modo che l’atmosfera esplosiva non possa essere accesa.
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Metodi di Protezione
Ex-p (Sovrappressione): Il modo di protezione Ex-p a sovrappressione interna, consiste
nell’introdurre un gas di protezione nella custodia per mantenerla in sovrappressione rispetto
all’atmosfera esterna, impedendo la formazione di atmosfera esplosiva all’interno della custodia
stessa.
Ex-i (Sicurezza Intrinseca): La sicurezza intrinseca sfrutta il principio della limitazione
energetica. In un circuito a sicurezza intrinseca nessuna scintilla o effetto termico, in condizioni
normali e condizioni di guasto specificate dalla norma, è in grado di provocare l’accensione di
una data miscela esplosiva, in funzione del gruppo di gas.
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Marcatura e Certificazioni
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Marcatura e Certificazioni
La marcatura di un’apparecchiatura elettrica, la cui idoneità all’utilizzo in zona classificata è
stata certificata da un Ente Terzo abilitato, deve riportare alcune informazioni fondamentali:
• Marcatura CE
• Ente di Notifica
• Metodo di Protezione
• Gruppo Gas
• Classe di Temperatura
• Temperatura di Esercizio
• Potenza Elettrica Installata o Installabile
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Marcatura e Certificazioni
Le apparecchiature elettriche per l’utilizzo in ambienti classificati devono essere certificate da
un Ente Terzo, che oltre a verificare l’idoneità del progetto tramite l’analisi documentale del
fascicolo tecnico e test di laboratorio, esegue verifiche ispettive ricorrenti del processo
produttivo.
A tal proposito 3DLaser ha sottoposto a certificazione tre differenti prodotti ottenendo quattro
certificati di idoneità oltre ad aver ottenuto l’abilitazione alla produzione di serie:
TÜV CY 17 ATEX 0205881 X Certificato Custodie Serie 3DB e 3DA (Ex-e)TÜV CY 17 ATEX 0205882 X Certificato Custodie 3DHTTÜV CY 17 ATEX 0205883 U Certificato Custodie Vuote 3DHTTÜV CY 17 ATEX 0205884 X Certificato Segnalatori Led
TÜV CY 17 ATEX 0205896 Q Certificazione di Processo Produttivo
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Suddivisione Hazardous Areas (Gruppi)
3D LaserRiepilogo
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Suddivisione Hazardous Areas (Zone)
3D LaserRiepilogo
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Suddivisione Hazardous Areas (Gas e Polveri)
Tipi di Gas: IIA - IIB – IIC
Tipi di Polveri: IIIA - IIIB – IIIC
Classi di Temperatura
3D LaserRiepilogo
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Gruppo I M1 M2
Gruppo II Zona 0 Zona 20 Zona 1 Zona 21 Zona 2 Zona 22
3D LaserScelta dei metodi di Protezione
Configuratore Custodie
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Protezione contro i Gas (G) IIA IIB IIC
Protezione contro le Polveri (D) IIIA IIIB IIIC
3D LaserScelta dei metodi di Protezione
Configuratore Custodie
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Classe di Temperatura T1 T4T2 T5T3 T6
Temperatura di Esercizio: da ____ °C a ____ °CPotenza Installata: _____V
_____A_____W
3D LaserScelta dei metodi di Protezione
Configuratore Custodie
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Ex-e: MorsettiereOperatori (Attenzione alla certificazione)
Ex-d: MorsettiOperatoriTrasformatoriAlimentatoriRelais ed elementi scintillanti in genereInverterEtc.
Ex-p: Tutto ciò che non rientra per dimensioni o potenze nelle 2 precedenti classificazioni.
3D LaserScelta dei metodi di Protezione
Configuratore Custodie
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Monocromatico 10W (1x10W) Bianco 20W (2x10W) Verde 30W (3x10W) Giallo 40W (4x10W) Rosso
Blu Policromatico Verde
Blu Giallo Rosso
Tipo di Connessione: Diretta con Cavo Armato Custodia Morsettiera
3D LaserScelta dei metodi di Protezione
Configuratore Custodie
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3D Laser
Grazie per l’attenzione
3D LASER SRL LAVORAZIONE METALLI
Sede Legale: Viale Italia, 204 – 14053 Canelli (AT)
Sede Operativa: Reg. San Giovanni, 34/40 – 14053 Canelli (AT)
Tel. 0141 822101
P.IVA 01385660053
E-mail: [email protected]
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