Prevenzione e protezione dall’esplosione della polvere di zucchero

Quando è sotto forma di polvere secca, lo zucchero presenta un elevato rischio di combustione. All’interno di un impianto di processo chiuso, un’esplosione di polvere di zucchero fine può generare una sovrapressione di 100 psi (ca. 6.890 mbar) in meno di 100 millisecondi. Recentemente, il settore si è dotato di strumenti aggiornati per la gestione di questo rischio, ovvero gli standard pubblicati dall’Associazione nazionale americana di protezione antincendio (NFPA).

Gli standard NFPA che riguardano la prevenzione e la protezione dalle esplosioni (68-2007, 69-2008, 654-2006) richiedono l’applicazione di un programma di gestione del rischio documentato per tutti i rischi legati alla polvere combustibile. Il Programma Nazionale di richiamo sui rischi degli impianti di processo in cui viene manipolata polvere combustibile emanato dall’OSHA il 18 ottobre 2007 sottolinea la necessità della totale conformità agli standard NFPA.

Il proprietario/operatore di un impianto di movimentazione o trasformazione della polvere di zucchero deve scegliere le misure di sicurezza da applicare per soddisfare i requisiti posti da questi standard. Di norma, verranno adottate una o più delle seguenti misure di sicurezza:

• misure di ordine e pulizia:
  eliminazione o minimizzazione dell’accumulo di polvere combustibile in fase di progettazione dell’impianto o attraverso procedure operative controllate.
• messa a terra dell’impianto e utilizzo di sistemi e apparecchi elettronici appropriati:
  eliminazione o minimizzazione della formazione di elettricità statica e ispezioni periodiche  per verificare che tali misure si mantengano efficaci, in combinazione con impianti elettrici specificamente progettati per le aree di rischio in cui vengono utilizzati
  
  
• sistemi di sfogo dell’impianto:
  scarico in sicurezza - all’esterno - dei prodotti di combustione generati da un’esplosione di polvere, per contenere la pressione generata all’interno dell’impianto protetto entro i limiti di sicurezza previsti nel progetto
  
  
• garantire che la palla di fuoco generata possa essere sopportata dal sistema di sfogo
• utilizzare “sistemi di sfogo senza fiamma”
• utilizzare canalizzazioni verso l’esterno se l’impianto è situato all’interno
  
  
• isolamento impianto:
  introduzione di barriere alla propagazione delle fiamme in grado di prevenire che un’esplosione di polvere primaria si trasformi in un’esplosione secondaria, di norma molto più grave
• installazione di valvole rotative appropriate
• installazione di trasportatori a coclea appropriati
• installazione di barriere di isolamento meccanico
• valvole a manicotto
• valvole a saracinesca
• installazione di barriere di isolamento chimico (particolarmente adatte in caso di condutture ampie e irregolari)
  
  
• soppressione dell’esplosione nell’impianto:
  prevenzione dello sviluppo di un’esplosione di polvere individuandone le fasi preliminari ed estinguendone lo sviluppo, iniettando nell’impianto un agente estinguente appropriato
  
  
• rilevazione scintilla:
  rilevazione ottica della presenza di particelle surriscaldate in un impianto di trasporto pneumatico o nastro trasportatore, prima che esse raggiungano l’impianto di processo, all’interno del quale diventerebbero una fonte di combustione

Di norma, la polvere di zucchero viene lavorata o movimentata nei seguenti impianti di processo:

• filtri / aspiratori
• sistemi di trasporto verticale (ad es. elevatori a tazza)
• sistemi di trasporto orizzontale (ad es. nastri trasportatori)
• silo, blocchi e contenitori

Quando polvere di zucchero e aria si combinano insieme in uno spazio confinato, un’esplosione di polvere ha conseguenze catastrofiche. In normali condizioni operative, i dispositivi di filtraggio che trattano polvere combustibile contengono quasi certamente una rischiosa concentrazione di materiale. Altri componenti del sistema potrebbero contenere solo temporaneamente un “carico d’incendio” costituito da materiale pericoloso, ad esempio durante la fase di avviamento, spegnimento, carico e scarico. In ogni caso, quando è presente il carico di incendio, il rischio non risulta meno grave. Se il potenziale del carico di incendio non può essere eliminato, sono necessarie misure di protezione.

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