Aprile 2018

Daisilosdigranoall’industriaalimentareetessile:l’esplosivitàspessomascheratadellepolveri

1.Premessa Leesplosionidipolveripossonoavvenireinogniattivitàincuisitrattanomaterialisolidifinementesuddivisi(metalli,sostanzeorganiche,polimeri,resine,carboni,legno,ecc.).Lapolverepuòessereilprodottofinalediunalavorazioneodiunprocessoounsottoprodottoindesiderato.Persinosostanzemoltocomunicomelafarinadigrano,lapolveredicacao,lozuccheroavelo,iltè,ilcaffè,presentanounpericolod'esplosione,spessomascheratodalloroaspettofamiliare,quandosonotrattate,sottoformadipolvere,suscalaindustrialeinprocessidimacinazione,trasporto,separazione,essiccamento.Unamiriade di particelle con dimensioni ridotte viene prodotta durante i processi di lavorazione, generando polvere. Leparticellecondimensioni troppograndiper rimaneresospesenell'ariasidepositano,mentrequellepiùpiccole rimangonosospesenell'ariaatempopraticamenteindeterminato.Lepolverivengonomisurateinmicron(μm).Ilmicronèun'unitàdilunghezzaugualea10-4(0,0001)centimetriocirca1/25.000dipollice.Perunconfrontopossiamodirecheiglobulirossihannodimensionidi8μm(0.0008cm),ilcapelloumanohaundiametrodi50÷75μm,mentrelafibradicotonehaundiametrovariabileda15a30μm.

2.Lecaratteristichedellapolverecombustibile LaNationalFireProtectionAssociation(NFPA)definisceunapolverecombustibilecome"unsolidoparticolatocombustibile”che presenta un rischio di incendio o deflagrazione se sospeso in aria o in altro mezzo ossidante su un intervallo diconcentrazioni,indipendentementedalladimensioneodallaformadelleparticelle.Ingenerale,particellecombustibiliaventiun diametro effettivo di 420μm o più piccoli, come determinato passando attraverso un setaccio standard n. 40, sono

generalmente considerati polveri combustibili. Tuttavia, anche agglomerati dimateriali combustibili che hanno lunghezzemaggiori rispetto al loro diametro (e di solito non passano attraverso un setaccio da 420μm) possono rappresentare unpericolodideflagrazione.Pertanto,qualsiasiparticellachehacomesuperficieilrapportotraareaevolumesuperioreaquellodiunasferadeldiametrodi420μmdovrebbeessereconsideratounapolverecombustibile.La stragrande maggioranza dei materiali organici naturali e sintetici, così come alcuni metalli, possono formare polverecombustibile e qualsiasi processo industriale che riduce un materiale combustibile e alcuni materiali normalmente noncombustibiliinunostatofinementedivisopresentaunpotenzialerischiodiincendiooesplosione.

3.Qualisonoglielementicheprovocanoun’esplosionedipolvere? Perché si verifichi un'esplosione di polveri combustibili, devono essere presenti gli elementi necessari per un incendio("triangolodifuoco").Glielementisono:- unafontedicombustibile(polverecombustibile);- una fonte di calore o di accensione (per esempio, una scarica elettrostatica, un arco di corrente elettrica, una brace

incandescente,unasuperficiecalda,scoriedisaldatura,calorediattritoounafiamma);- unossidante(ossigenonell'aria).La presenza di due elementi aggiuntivi rende le condizioni favorevoli all'esplosione di polveri combustibili. Il primo è ladispersionediparticelledipolverenell'ariainquantitàeconcentrazionesufficientipercreareunanuvoladipolvere.Ilsecondoèilconfinamento(osemi-contenimento)dellanubedipolvereinunserbatoio,area,edificio,stanzaoattrezzaturadiprocesso.Quandoacceso,lanuvoladipolverebruceràrapidamenteepotrebbeesplodere.Lacombinazionediquesticinqueelementicomprendeciòchevieneindicatocomeil"pentagonodell'esplosionedipolvere"(vediFigura1). Figura1

Quando tutti questi elementi sono presenti, può verificarsi una rapida combustione nota come deflagrazione (unacombustionerapidapiù lentadellavelocitàdelsuono).Sequestoeventoè limitatodaun involucro,comeunedificio,unastanza, un serbatoio o un'attrezzatura di processo, l'aumento di pressione risultante può causare un'esplosione (unacombustionerapidapiùvelocedellavelocitàdelsuono).Un'esplosioneiniziale(primaria)(Figura2)inapparecchiaturedielaborazioneoinareeincuisièaccumulatapolverelatentepuòrimuoverelapolvereaggiuntivaodanneggiareunsistemadiraccolta(comeuncondotto,unserbatoioouncollettore).Questapolvere,seaccesa,provocaulterioriesplosioni(esplosionesecondaria),chepossonoprovocaredannipiùgravirispettoall'esplosioneoriginaleacausadell'aumentodelleconcentrazioniedellequantitàdipolverecombustibiledispersa.

Figura2

4.Valutazionedelrischiodipolverenegliimpianti Come precedentemente affermato, un pericolo di polvere combustibile può esistere in una varietà di industrie, tra cuiindustriediproduzionealimentare,industriediproduzioneelavorazionedellaplastica,dellegno,dellagomma,mobilifici,diproduzione dei tessuti, di prodotti farmaceutici, di produzione vernici e inchiostri, lavorazione e stoccaggio carbone,lavorazioneetrasformazionedeimetalliegenerazionedicombustibilifossili.Nel condurre una valutazione dei pericoli dell'impianto per i rischi di esplosione di polveri combustibili, i datori di lavorodovrebberoconsiderareleseguentivariabili:- Processicheutilizzanooproduconopolvericombustibili;- Materialichepossonodiventarecombustibiliquandovengonomacinatifinemente;- Areenonaccessibilidovepossonoaccumularsipolvericombustibili;- Potenzialifontidiaccensione.

5.Combustibilitàdellapolvere Il fattoreprincipalenellavalutazionedelpotenzialeper i rischidiesplosionedellapolvereè lacombustibilitàdellapolvere.Ribadiamodunquecheunapolverecombustibileècaratterizzatadallacapacitàdelmaterialedipassareattraversounsetacciostandardn.40,cioèhaundiametrodi420μmo inferioreepresentaunrischiodi incendiooesplosionequandodispersonell'aria e acceso.Quindi nederiva chepolveri diverse dello stessomateriale chimico avranno caratteristichedifferenti diinfiammabilità e di esplosività, a seconda delle dimensioni delle particelle, della forma delle particelle e del contenuto diumidità,conanchelapossibilitàcheilmaterialecambi lesuecaratteristichementrepassaattraversoleapparecchiaturediprocesso.

6.LaclassificazioneelettricaLa valutazionedei rischi dell'impiantodeve inoltre identificare le aree che richiedonoapparecchiature elettriche speciali acausadellapresenzapotenzialedipolverecombustibile.Perottemperarea tali requisiti ilprogettistadovràattenersiaquantodefinitonellanormativaEN60079-10-2,“AtmosfereesplosiveParte10-2:Classificazionedeiluoghi.Atmosfereesplosiveperlapresenzadipolvericombustibili”,pertuttoquantoattieneallaclassificazionedelleareeinteressatedalpotenzialerischiodiesplosioneperlapresenzadipolveriedallanormaEN

60079-31,“AtmosfereesplosiveParte31:Apparecchiatureconmododiprotezionemediantecustodie"t"destinatiadessereutilizzatiinpresenzadipolvericombustibili”.

7.Altreconsiderazionisull’analisideirischi Poiché una varietà di condizioni possono influenzare la quantità di polvere combustibile necessaria per raggiungere unaconcentrazioneesplosiva,ilprogettistadovràfarsicaricodianalizzarelaspecificitàdelrischio,perognistruttura,considerandolevariabiliqualiledimensionidelleparticelledipolvere,ilmetododidispersionedellapolverenell'aria,isistemidiventilazione,lecorrentid'aria,l'umidità,lebarrierefisicheeilvolumedell'areaincuilanubedipolvereesisteopotrebbepotenzialmenteesistere.La valutazione del rischio dell'impianto deve prendere in considerazione tutti i luoghi in cui la polvere combustibile èconcentrata durante il normale funzionamento dell'apparecchiatura e in caso di guasto dell'apparecchiatura. Inoltre, lavalutazionedeve riguardare learee incui lapolverepuòdepositarsi, sianelleareenormalmenteoccupatechenegli spazinascosti.Dopoavervalutatoirischidipresenzadipolvericombustibilieaverindividuatoleposizionipericolose,ilprogettistaadotteràlesoluzioniidoneenelrispettodiquantoprevistonellanormaEN60079-10-2.Alcuneraccomandazioniperilcontrollodellepolveriperprevenireesplosionipossonoesserequellediseguitodescritte:- Fornirel'accessoatutteleareenascosteperconsentirel'ispezione.- Utilizzaremetodi di pulizia chenongenerinonuvoledi polvere inpresenzadi fonti di ignizione (ades. nonusare aria

compressa).- Ridurrealminimolafuoriuscitadipolveredalleapparecchiaturediprocessoodaisistemidiventilazione.- Localizzarelevalvoledisfiatolontanodalleareearischiodipolvere.- Utilizzare apparecchiature per la raccolta delle polveri combustibili (es.Motoscope), solo se approvate ed idonee allo

specificoscopo.- Mettereinattounprogrammascrittoperl'ispezionedellepolveripericolose,lapuliziaeilcontrollo.

8.Conclusioni Leproblematicherelativeallagestionediprodottiallostatodi“polvere”,sonotanteecomplesse,alpuntodipoterprovocare,senonmesseinpratica,ancheleperditedipersoneprepostealleattivitàlavorativeinatmosfereesplosiveperlapresenzadipolvericombustibili.Èquindidifondamentaleimportanzachetuttiglioperatorieiprogettistisianoparticolarmenteattentiatutteleproblematiche,alfinediprevenireinognimodopossibilelacreazionedisituazionipericolose.