In linea generale sono tre i prerequisiti affinché si verifichi un'esplosione: presenza di un gas combustibile (o polvere infiammabile), ossigeno e una fonte d’innesco.
La prevenzione si può effettuare in due modi:
I produttori di dispositivi e sistemi di protezione, pertanto, sono chiamati a sviluppare e progettare i prodotti in modo che non presentino fonti d'innesco, né durante il funzionamento normale né qualora dovessero verificarsi guasti prevedibili. Ne abbiamo parlato anche nella nostra guida "Plant Asset Management: guida per gestire gli asset aziendali".
Ma quali sono i tipi di protezione possibili?
Nell'ambito della definizione dei tipi di protezione, occorre individuare le misure costruttive e di progettazione dei circuiti elettrici relative alle apparecchiature destinate all'impiego in aree potenzialmente esplosive. Tali misure devono essere atte a prevenire la formazione di scintille o a impedire che superfici calde possano provocare l'innesco di un'atmosfera potenzialmente esplosiva circostante.
I principi di protezione relativi alle apparecchiature elettriche utilizzate in aree a rischio di esplosione di gas sono stati definiti nella IEC 60079 e nei suoi aggiornamenti. Si parla di:
Tipo di protezione “Sicurezza intrinseca” (Ex “i”)
Per “circuito a sicurezza intrinseca” si intende un circuito in cui una scintilla o un effetto termico non possano causare l'innesco di una determinata atmosfera potenzialmente esplosiva. Il tipo di protezione “sicurezza intrinseca” prevede la limitazione della corrente e della tensione presenti nel circuito.
L'energia del circuito che sarebbe in grado di innescare un'atmosfera potenzialmente esplosiva viene limitata in modo che né scintille né fenomeni inammissibili di riscaldamento dei componenti elettrici possano determinare l'innesco dell'atmosfera potenzialmente esplosiva circostante (per un approfondimento sui termini relativi palla sicurezza in impianto, si veda l’articolo “Gestione della sicurezza negli impianti produttivi: il glossario”).
Il tipo di protezione “sicurezza intrinseca” è impiegato in modo particolare per le tecnologie di misura e di controllo, dal momento che in tali contesti non devono essere presenti correnti, tensioni e uscite elevate.
Tipo di protezione “sicurezza aumentata” Ex “e”
Questo tipo di protezione si applica ad apparecchiature elettriche che normalmente non generano scintille o archi elettrici, non comportano temperature elevate e la cui tensione di alimentazione non supera 1 kV.
Tipo di protezione “custodie a prova d'esplosione” Ex “d”
La prevenzione della propagazione di un'esplosione avviene con il metodo delle “custodie a prova d'esplosione”. Il grado di protezione si basa sulle misure adottate in fase di progettazione.
Non è prevista la prevenzione della penetrazione di gas: in caso di innesco all'interno della custodia, quest'ultima dovrà resistere alla pressione esplosiva, e non sarà possibile innescare l'atmosfera circostante. Non vi saranno temperature superiori ai valori consentiti sulla superficie della custodia.
Applicazione e combinazione dei tipi di protezione Ex “d” ed Ex “e”
Le “custodie a prova d'esplosione”, normalmente abbinate al tipo di protezione “sicurezza aumentata”, costituiscono un'importante tipo di protezione dal rischio di esplosione nel caso di misuratori con elevati consumi energetici.
Prevedendo una custodia di connessione a sicurezza aumentata con ingresso cavo Ex lato cliente, è possibile semplificare l'installazione elettrica di dispositivi con custodie a prova d'esplosione. Il passacavi ignifugo che si trova all'interno del vano dell'elettronica Ex d è già installato in stabilimento.
Tipo di protezione “incapsulamento” Ex “m”
In base al principio dell'incapsulamento, le fonti d'innesco sono racchiuse all'interno di un apparecchio elettrico mediante un composto sigillante idoneo, che impedisce l'innesco di un'atmosfera esplosiva.
Tipo di protezione Ex “n”
Queste misure di protezione dal rischio di esplosione possono essere utilizzate per dispositivi di categoria “3G”, cioè che risiedono in ambiente con presenza di gas.
A tale scopo è possibile adottare varie misure:
In conclusione, gli operatori responsabili della sicurezza all’interno degli impianti sono tenuti a prevenire il pericolo di esplosione, adottando misure protettive nelle atmosfere potenzialmente esplosive. I tipi di protezione elencati riflettono lo stato dell’arte attuale e vogliono essere una semplificazione sul tema: per ulteriori informazioni sulla gestione degli impianti tra sicurezza, IIoT e MRO, clicca sul bottone qui sotto e scarica il nostro White Paper.
