ATMOSFERE ESPLOSIVE

Le miscele ATEX sono miscele composte da un comburente (solitamente l'aria) e sostanze infiammabili sotto forma di gas, vapori, polveri o nebbie. Per convenzione, si intende che le ATEX siano in condizioni ambientali normali e questo in linea di massima esclude le miscele che si trovano all'interno degli impianti di processo.

In primo luogo occorre capire se la sostanza che utilizziamo può essere esplosiva e pericolosa. A tale scopo si determinano con prove di laboratorio le cosiddette caratteristiche di esplosività, parametri che per le sostanze più diffuse sono reperibili anche in database allegati alle norme tecniche. 

I parametri più usati sono:

    per quanto riguarda le polveri, una prima grossolana scrematura è data dalla granulometria: la dimensione massima delle polveri esplosive normalmente non supera un certo limite, diverso ma molto simile a seconda che si considerino le norme europee o quelle americane: 500 micron per le norme europee, 420 micron per quelle americane. Per una misurazione più specifica della reattività si utilizza l'indice di deflagrazione; un parametro numerico in base al quale le polveri vengono classificate in 4 classi: la prima, ST0, è per le polveri inerti; le altre vanno da ST1 (le meno reattive) a ST3 (le più reattive).

    Il campo di esplosività, ossia il campo di diluizione entro il quale la miscela può esplodere, è molto utilizzato nella classificazione delle zone e nella determinazione dell'estensione delle zone pericolose, sia per le polveri, sia per i gas. Si utilizzano il LEL (lower explosion limit) e l'UEL (upper explosion limit): al di sotto del LEL la miscela è troppo povera e non può esplodere; al di sopra dell'UEL la miscela è ingolfata di sostanza infiammabile ed anche in questo caso l'esplosione non si può manifestare. Le norme propongono formule derivate da una modellazione fluidodinamica preconfezionata che, considerando le varie modalità di emissione e coefficienti di sicurezza adeguati, permettono di calcolare l'estensione delle aree pericolose e quindi di tracciare nell'intorno fisico del punto di emissione la zona in cui è possibile che si formino miscele ATEX. Di fondamentale importanza è conoscere i limiti di applicabilità di ciascuna formula per capire se si attaglia al caso reale che stiamo esaminando.

    per conoscere la risposta di una sostanza agli inneschi, si considera la MIE (Minimum Ignition Energy), ossia l'energia minima sufficiente per far esplodere un campione di miscela all'interno della sfera di Siwek, un'attrezzatura di laboratorio del volume di 20 litri. Tale parametro, tuttavia, non può trovare applicazione diretta alla valutazione dell'innesco negli ambienti reali a causa delle cosiddette zavorre che condizionano l'efficacia di un innesco negli ambienti reali (per informazioni vi proponiamo il testo dell'ing. Antonio Fidelibus "La caratterizzazione delle esplosioni"). Dal lato degli inneschi, secondo la UNI EN 1127-1, esistono 13 tipi di inneschi, ciascuno con caratteristiche proprie. La loro efficacia su una miscela ATEX è da correlare alle caratteristiche della miscela stessa. 

Quando capita un'esplosione di ATEX, si manifestano effetti fisici sotto forma, soprattutto, di convezione termica e sovrapressione. Questi effetti fisici interessano un'area nell'intorno del punto di esplosione che è molto più ampia della zona classificata. Chiamiamo l'area spazzata dagli effetti fisici con il termine "area di danno".

Per informazioni su come determinare l'entità degli effetti fisici che possono essere prodotti dall'esplosione di una miscela clicca qui.

Quando gli effetti fisici impattano un oggetto che si trova all'interno dell'area di danno, generano conseguenze che nel Codice di Prevenzione Incendi vengono chiamati "effetti prevedibili". I danni prodotti dall'esplosione su un bersaglio posto ad una certa distanza possono essere calcolati in maniera semplificata, ma molto significativa. Esaminando uno per uno i bersagli posti nell'area di danno, si possono individuare quelli critici, come ad esempio quelli che potrebbero generare un effetto domino, quelli necessari per gestire l'emergenza che possono essere danneggiati dall'esplosione, quelli che possono determinare un grave danno economico all'azienda e così via. 

Per informazioni su come determinare i danni (effetti prevedibili) che un'esplosione può provocare su un bersaglio posto ad una certa distanza dall'esplosione clicca qui.

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