Approfondimento Classificazione ATEX
1. Riferimenti normativi
Il metodo di classificazione ATEX attualmente in vigore fa riferimento ai seguenti standard:
- CEI EN IEC 60079-10-1 Atmosfere esplosive Parte 10-1: Classificazione dei luoghi - Atmosfere esplosive per la presenza di gas (2021)
- CEI EN 60079-10-2 Atmosfere esplosive Parte 10-2: Classificazione dei luoghi - Atmosfere esplosive per la presenza di polveri combustibili (2016)
- CEI UNI TR 11798 Infrastrutture del gas - Esempi applicativi per la classificazione dei luoghi con pericolo di esplosione per la presenza di gas in applicazione della CEI EN IEC 60079-10-1:2021 (2024)
2. CEI EN IEC 60079-10-1
L’approccio della CEI EN IEC 60079-10-1 per la classificazione in presenza di gas e vapori prevede i seguenti step:
Caratterizzazione sostanza
Caratterizzazione sorgente di emissione e suo grado
Caratterizzazione ventilazione locale e sua disponibilità
Calcolo portata di emissione
Definizione efficacia ventilazione attraverso figura C.1
Utilizzo della tabella D.1 per definire il tipo di zona generata
Definizione estensione zona attraverso figura D.1
Fase | Riassunto |
|---|---|
| Caratterizzazione della sostanza | identificazione delle proprietà fisiche e di sicurezza: stato fisico; diffusività; cp/cv; massa molare; fattore di compressione; densità gas/vapore e liquido; LEL/UEL; pressioni (relativa/assoluta/tensione di vapore); temperatura; gruppo gas; classe di temperatura. |
| Caratterizzazione della sorgente di emissione | definizione del grado di emissione: • continuo: emissione continua o frequente/di lunga durata. • primo: emissione periodica o occasionale durante uso normale. • secondo: emissione improbabile nel funzionamento normale, rara e breve se presente. |
| Caratterizzazione della ventilazione | definizione della disponibilità della ventilazione: • buona: presente quasi sempre. • adeguata: in esercizio normale, con brevi e rare interruzioni. • scarsa: non soddisfa requisiti di buona/adeguata. obiettivo: diluire e ridurre persistenza di atmosfere esplosive. |
| Calcolo della portata di emissione | la portata dipende da: tipo di emissione, pressione/velocità, concentrazione, tensione di vapore, temperatura. liquidi: portata stimata tramite formula di evaporazione. gas/vapori: due regimi – sub-sonico o sonico (choked flow) con formule dedicate. |
| Efficacia della ventilazione (diluizione) | tre gradi di diluizione: Si utilizza la figura C.1. |
| Definizione del tipo di zona generata | il tipo di zona (0/1/2) è determinato da: • grado di emissione; • diluizione (alta/media/bassa); • disponibilità della ventilazione (buona/adeguata/scarsa). si utilizza la tabella D.1. |
| Estensione della zona | l’estensione si determina tramite le curve della figura D.1 (valida con concentrazione di fondo zero e non utilizzabile per ambienti chiusi con diluizione media/bassa). tre tipi di emissione: a) getto ad alta velocità (sonico); b) getto diffusivo / bassa velocità; c) gas/vapori pesanti a livello del suolo. nota: vietate le estrapolazioni oltre i limiti della figura (mai < 1 m). |
3. CEI UNI TR 11798
L’approccio del Technical Report italiano è, per ovvi motivi, quasi identico a quello della CEI EN IEC 60079-10-1 e prevede i seguenti step:
Caratterizzazione sostanza
Caratterizzazione sorgente di emissione e suo grado
Caratterizzazione ventilazione locale e sua disponibilità
Calcolo portata di emissione
Definizione efficacia ventilazione attraverso figura C.1
Utilizzo della tabella D.1 per definire il tipo di zona generata
Definizione estensione zona attraverso il metodo di Santon
3.1 Riassunto delle principali differenze fra la norma e il TR italiano:
i. Calcolo della portata di emissione
Si usano le formule dell’Appendice B della CEI EN IEC 60079-10-1:2021.
Per determinare la caratteristica di emissione (Qc) viene introdotto un coefficiente di sicurezza kw al numeratore, con due casi:
- kw = 1 → quando sono disponibili dati certi del costruttore (portate, sezioni di scarico, dimensioni contenitori, valvole di sicurezza, ecc.).
- kw > 1 fino a 1,3 → quando la sorgente è stimata tramite un foro di guasto (come da Prospetto 9).
ii. Calcolo della distanza pericolosa
In alternativa alla Figura D.1 della norma, il TR propone l’uso della formula di Santon per gas in pressione, valida per:
- emissioni soniche (pressione ≥ pressione critica),
- emissioni subsoniche (pressione < pressione critica),
- condizioni all’aperto,
- condizioni al chiuso solo se Xb ≤ Xcrit.
iii. Evaporazione dei liquidi
Per liquidi non refrigerati, non in ebollizione, in contenitori aperti e non lambiti dal flusso d’aria, la portata di evaporazione (We) si calcola con una formula che dipende da:
- area superficie di evaporazione (S),
- distanza dal bordo del contenitore (hd),
- coefficiente di diffusione (Cgd),
- tensione di vapore (Pv).
Se la portata calcolata con la precedente formula di pozza "non lambita" è maggiore della portata calcolata per la pozza “lambita” dalla ventilazione, si deve usare quest’ultima.
La formula per la pozza lambita dipende da:
- velocità dell’aria (uw),
- fattore di efficacia ventilazione (f),
- raggio equivalente della superficie di evaporazione (req),
- area superficie di evaporazione (S),
- tensione di vapore (Pv).
4. CEI EN IEC 60079-10-2
La norma tratta:
- Identificazione e classificazione dei luoghi dove possono formarsi atmosfere esplosive di polvere.
- Valutazione delle sorgenti di accensione presenti.
- Gestione separata di:
- Nubi di polvere
- Strati di polvere combustibile
Il metodo è meno quantitativo rispetto a quello per gas/vapori (norma 60079‑10‑1).
La norma fornisce esempi, ma non formule o diagrammi.
Nuove note introdotte nell’edizione in vigore propongono:
- 3 m come distanza tipica per zone 22
- 1 m per zone 21
La classificazione dipende da vari elementi, tra cui:
- Combustibilità della polvere (verificabile tramite prove ISO/IEC 80079‑20‑2).
- Caratteristiche fisiche e di sicurezza della polvere (da laboratorio, bibliografia o specialisti).
- Modalità di rilascio della polvere nei processi.
- Procedure operative e di manutenzione, inclusa la pulizia.
- Altre apparecchiature o misure di sicurezza presenti.
4.1 Procedura di classificazione
a) Identificazione del materiale
Si valuta se la polvere è combustibile e se ne determinano le proprietà: granulometria, umidità, temperatura minima di accensione (nube e strato), resistività elettrica.
Si determina il gruppo di polvere:
IIIA: particelle solide combustibili
IIIB: polveri non conduttrici
IIIC: polveri conduttrici
b) Identificazione delle sorgenti
Si individuano le parti dell’impianto dove: possono formarsi nubi di polvere; possono formarsi strati che possono essere disturbati.
È necessario consultare schemi e layout impiantistici.
c) Definizione della probabilità di rilascio
Si valuta la probabilità che la polvere sia rilasciata dalla sorgente → determinazione del grado di emissione:
- Continuo: Emissione continua o molto frequente (es.: interno di silos o miscelatori riempiti/svuotati spesso).
- Primo grado: Emissione periodica o occasionale durante il normale esercizio (es.: area attorno al punto di riempimento sacchi).
- Secondo grado: Emissione improbabile nel normale funzionamento, rara e breve se avviene (es.: impianti con presenza di depositi di polvere).
Nota importante: Sebbene le zone (20, 21, 22) riguardino formalmente solo il rischio da nubi, la norma impone di considerare anche gli strati di polvere, poiché possono essere rimossi, disturbati o sollevati generando nubi esplosive.
