Stima delle zone pericolose ATEX / CEI EN IEC 60079-10-1
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Stima delle zone pericolose ATEX / CEI EN IEC 60079-10-1
ID 19034 | 28.03.2023 / Documento di approfondimento in allegato
Il documento illustra la stima delle zone pericolose ATEX di cui alla norma CEI EN IEC 60079-10-1:2021 (CEI: 31-87): Classificazione dei luoghi - Atmosfere esplosive per la presenza di gas con il metodo descritto nell'Allegato D e gli esempi di cui all’allegato E.
La norma ATEX EN IEC 60079-10-1 tratta la classificazione dei luoghi ove possono manifestarsi pericoli associati alla presenza di gas o vapori infiammabili e può essere utilizzata come base per effettuare la corretta progettazione, costruzione scelta e manutenzione delle apparecchiature per l'uso in aree pericolose.
CEI EN IEC 60079-10-1:2021 (Classificazione CEI: 31-87) - Atmosfere esplosive- Parte 10-1: Classificazione dei luoghi - Atmosfere esplosive per la presenza di gas
Questa edizione della Norma CEI EN 60079-10-1 tratta la classificazione dei luoghi ove possono manifestarsi pericoli associati alla presenza di gas o vapori infiammabili e può essere utilizzata come base per effettuare la corretta progettazione, costruzione scelta e manutenzione delle apparecchiature per l'uso in un aree pericolose.
Essa si applica ai luoghi in cui vi può essere il pericolo di accensione dovuto alla presenza di gas o vapori infiammabili, miscelati in aria in condizioni atmosferiche normali, ma non si applica a:
a) miniere con possibile presenza di grisou;
b) luoghi di trattamento e produzione di esplosivi;
c) guasti catastrofici o rari malfunzionamenti non compresi nel concetto di normalità trattato in questa Norma;
d) locali adibiti ad uso medico;
e) ambienti domestici.
f) luoghi dove il pericolo può manifestarsi per la presenza di polveri o fibre combustibili, ma i principi della Norma possono essere usati per valutazioni con presenza di miscele ibride (si veda inoltre la Norma CEI EN 60079-10-2);
La Norma in oggetto sostituisce completamente la Norma CEI EN 60079-10-1:2016-11, che rimane applicabile fino al 22.01.2024.
Rispetto alla precedente edizione, oltre a modifiche e aggiornamenti di carattere editoriale e integrazioni di minore importanza, sono state introdotte le seguenti modifiche significative:
1. eliminazione dall’esclusione del campo di applicazione delle applicazioni commerciali ed industriali per utilizzo di gas a bassa pressione (art. 1);
2. eliminazione del fattore di sicurezza k nella fig. C.1 “Grafico per la valutazione del grado di diluizione” (art. C.3.5);
3. revisione delle equazioni C.2 e C.3 per il calcolo della portata dell’aria dovuta al vento (art. C.5.2);
4. revisione delle equazioni C.4 e C.5 per il calcolo della portata dell’aria in caso di ventilazione dovuta al galleggiamento termico e revisione del grafico di figura C.6 (art. C.5.3);
5. revisione dell’equazione C.6 ed eliminazione dell’equazione C.7 (art. C.5.4);
6. eliminazione del fattore di sicurezza k nella fig. D.1 “Diagramma per la stima delle distanze delle aree pericolose” (art. D.3).
Tra le novità introdotte dalla normativa ATEX vi è una metodologia descritta nell’allegato D per la stima delle zone pericolose, più semplice rispetto al metodo descritto nella guida CEI 31-35.
La classificazione delle aree è un metodo di analisi e classificazione dell'ambiente in cui possono esserci atmosfere di gas esplosivi, in modo da facilitare la corretta scelta, installazione e funzionamento delle apparecchiature da usare in tale ambiente.
La classificazione tiene conto anche delle caratteristiche di accensione del gas o delle polveri, come l'energia di accensione e la temperatura di accensione.
La classificazione delle aree ha due obiettivi principali:
- la determinazione del tipo di qualsiasi zona pericolosa, e
- l'estensione della zona.
Nel determinare dove può verificarsi un rilascio di gas o polveri infiammabili, la probabilità e la durata di emissione dovrebbero essere valutate, in base al grado di emissione. Una volta valutati il grado di rilascio, il tasso di rilascio, la concentrazione, la velocità, la ventilazione e altri fattori, esiste una solida base su cui valutare la probabile presenza di un'atmosfera esplosiva nelle aree circostanti e determinare il tipo e/o l'estensione delle zone pericolose.
La norma ATEX EN IEC 60079-10-1individua tre gradi di emissione della sorgente:
grado di emissione continuo [3.4.2]: Emissione continua oppure che è prevista avvenire frequentemente o per lunghi periodi. NOTA: Entrambi i termini “frequentemente” e “lunghi” sono previsti per descrivere una probabilità estremamente elevata di una potenziale emissione. A tale proposito, questi termini non devono essere necessariamente quantificati.
grado di emissione primo [3.4.3]: Emissione che può essere prevista avvenire periodicamente oppure occasionalmente durante il funzionamento normale.
grado di emissione secondo [3.4.4]: Emissione che non è prevista avvenire nel funzionamento normale e, se essa avviene, è probabile accada solo poco frequentemente e per brevi periodi.
La probabilità della presenza di un'atmosfera di gas esplosivo dipende principalmente dal grado di emissione e dalla ventilazione. Questa è identificata come ZONA ATEX. Le zone sono riconosciute come: ZONA 0, ZONA 1, ZONA 2 ed area non pericolosa.
Nel caso in cui le zone create da fonti adiacenti di emissione si sovrappongano e siano di diversa classificazione, nell'area di sovrapposizione si applicheranno i criteri di classificazione più severi. Se le zone sovrapposte hanno la stessa classificazione, si applicherà di norma questa classificazione comune.
L’allegato D prevede l’analisi del tipo di zona e dell'estensione della zona per mettere in relazione diversi fattori tra cui:
- il grado di emissione;
- l'efficacia della ventilazione e il grado di diluizione;
- la disponibilità di ventilazione.
Norme del TUS per il rischio atmosfere esplosive ATEX: CEI EN 60079-10-1 e 2
La Norma CEI EN 61241-10 (CEI 31-66) per le polveri combustibili e la Norma CEI EN 60079-10 (CEI 31-30) per i gas, i vapori e le nebbie infiammabili sono indicate come riferimento per la classificazione dei luoghi con pericolo di esplosione dal D.Lgs. 81/08, nella Nota 3 dell’Allegato XLIX; dette norme sono ora sostituite rispettivamente dalla Norma CEI EN 60079-10-2 (CEI 31-88) e dalla Norma CEI EN 60079-10-1 (CEI 31-87), che devono essere intese come loro sostitute alla luce dell’evoluzione della Regola dell’arte (vedi art.28, comma 3 del D.Lgs. n. 81/08.).
D.Lgs. 81/08 Allegato XLIX
RIPARTIZIONE DELLE AREE IN CUI POSSONO FORMARSI ATMOSFERE ESPLOSIVE
OSSERVAZIONE PRELIMINARE.
Il sistema di classificazione che segue si applica alle aree in cui vengono adottati provvedimenti di protezione in applicazione degli articoli 258, 259, 262, 263.
1. AREE IN CUI POSSONO FORMARSI ATMOSFERE ESPLOSIVE
Un'area in cui può formarsi un'atmosfera esplosiva in quantità tali da richiedere particolari provvedimenti di protezione per tutelare la sicurezza e la salute dei lavoratori interessati è considerata area esposta a rischio di esplosione ai sensi del presente titolo.
Un'area in cui non è da prevedere il formarsi di un'atmosfera esplosiva in quantità tali da richiedere particolari provvedimenti di protezione è da considerare area non esposta a rischio di esplosione ai sensi del presente titolo.
Le sostanze infiammabili e combustibili sono da considerare come sostanze che possono formare un'atmosfera esplosiva a meno che l'esame delle loro caratteristiche non abbia evidenziato che esse, in miscela con l'aria, non sono in grado di propagare autonomamente un'esplosione.
2. CLASSIFICAZIONE DELLE AREE A RISCHIO DI ESPLOSIONE
Le aree a rischio di esplosione sono ripartite in zone in base alla frequenza e alla durata della presenza di atmosfere esplosive.
Il livello dei provvedimenti da adottare in conformità dell'ALLEGATO L, parte A, è determinato da tale classificazione.
Zona 0
Area in cui è presente in permanenza o per lunghi periodi o frequentemente un'atmosfera esplosiva consistente in una miscela di aria e di sostanze infiammabili sotto forma di gas, vapore o nebbia.
Zona 1
Area in cui la formazione di un'atmosfera esplosiva, consistente in una miscela di aria e di sostanze infiammabili sotto forma di gas, vapori o nebbia, è probabile che avvenga occasionalmente durante le normali attività.
Zona 2
Area in cui durante le normali attività non è probabile la formazione di un'atmosfera esplosiva consistente in una miscela di aria e di sostanze infiammabili sotto forma di gas, vapore o nebbia o, qualora si verifichi, sia unicamente di breve durata.
Zona 20
Area in cui è presente in permanenza o per lunghi periodi o frequentemente un'atmosfera esplosiva sotto forma di nube di polvere combustibile nell'aria.
Zona 21
Area in cui la formazione di un'atmosfera esplosiva sotto forma di nube di polvere combustibile nell'aria, è probabile che avvenga occasionalmente durante le normali attività.
Zona 22
Area in cui durante le normali attività non è probabile la formazione di un'atmosfera esplosiva sotto forma di nube di polvere combustibile o, qualora si verifichi, sia unicamente di breve durata.
Note
1. Strati, depositi o cumuli di polvere combustibile sono considerati come qualsiasi altra fonte che possa formare un'atmosfera esplosiva.
2. Per "normali attività" si intende la situazione in cui gli impianti sono utilizzati entro i parametri progettuali.
3. Per la classificazione delle aree o dei luoghi si può fare riferimento alle norme tecniche armonizzate relative ai settori specifici, tra le quali:
EN 60079-10 (CEI 31-30) "Classificazione dei luoghi pericolosi" e successive modificazioni. (1)
EN 61241-10 (CEI 31-66) "Classificazione delle aree dove sono o possono essere presenti polveri combustibili" e successive modificazioni. (1)
e le relative guide:
CEI 31-35 e CEI 31-56"
e per l'analisi dei pericoli, valutazione dei rischi e misure di prevenzione e protezione, alla norma:
EN 1127-1 "Atmosfere esplosive. Prevenzione dell'esplosione e protezione contro l'esplosione. Parte 1: Concetti fondamentali e metodologia".
Note
Il Decreto Legislativo 3 agosto 2009, n. 106 (in SO n.142, relativo alla G.U. 05/08/2009, n.180) ha disposto (con l'art. 149, comma 1) la modifica dell'allegato XLIX.
(1) la Norma CEI EN 61241-10 (CEI 31-66) e la Norma CEI EN 60079-10 (CEI 31-30) sono sostituite rispettivamente dalla Norma CEI EN 60079-10-2 (CEI 31-88) e dalla Norma CEI EN 60079-10-1 (CEI 31-87).
Decreto Legislativo n. 81 del 09 aprile 2008
Nel D.Lgs. n. 81/08., artt. 17e 28,viene riportato quanto segue.
Il datore di lavoro non può delegare la valutazione dei rischi con la conseguenza che spetta a lui il compito di elaborare il documento sulla valutazione dei rischi.
La valutazione dei rischi, anche nella scelta delle attrezzature di lavoro e delle sostanze e o preparati chimici impiegati, nonché nella sistemazione dei luoghi di lavoro, deve riguardare tutti i rischi per la sicurezza e la salute dei lavoratori, ivi compresi quelli riguardanti i gruppi di lavoratori esposti a rischi particolari.
Art. 17 - Obblighi del datore di lavoro non delegabili
1. Il datore di lavoro non può delegare le seguenti attività:
a) la valutazione di tutti i rischi con la conseguente elaborazione del documento previsto dall'articolo 28; [...]
Art. 28 - Oggetto della valutazione dei rischi
1. La valutazione di cui all'articolo 17, comma 1, lettera a), anche nella scelta delle attrezzature di lavoro e delle sostanze o dei miscele chimiche impiegati, nonché nella sistemazione dei luoghi di lavoro, deve riguardare tutti i rischi per la sicurezza e la salute dei lavoratori, ivi compresi quelli riguardanti gruppi di lavoratori esposti a rischi particolari, tra cui anche quelli collegati allo stress lavoro-correlato, secondo i contenuti dell'accordo europeo dell'8 ottobre 2004, e quelli riguardanti le lavoratrici in stato di gravidanza, secondo quanto previsto dal decreto legislativo 26 marzo 2001, n. 151, nonché quelli connessi alle differenze di genere, all'età, alla provenienza da altri Paesi e quelli connessi alla specifica tipologia contrattuale attraverso cui viene resa la prestazione di lavoro e i rischi derivanti dal possibile rinvenimento di ordigni bellici inesplosi nei cantieri temporanei o mobili, come definiti dall'articolo 89, comma 1, lettera a), del presente decreto, interessati da attività di scavo. [...]
Inoltre, D.Lgs. n. 81/08., art. 293:
Art. 293 - Aree in cui possono formarsi atmosfere esplosive
1. Il datore di lavoro ripartisce in zone, a norma dell'allegato XLIX, le aree in cui possono formarsi atmosfere esplosive.
2. Il datore di lavoro assicura che per le aree di cui al comma 1 siano applicate le prescrizioni minime di cui all'allegato L.
3. Se necessario, le aree in cui possono formarsi atmosfere esplosive in quantità tali da mettere in pericolo la sicurezza e la salute dei lavoratori sono segnalate nei punti di accesso a norma dell'allegato LI e provviste di allarmi ottico/acustici che segnalino l'avvio e la fermata dell'impianto, sia durante il normale ciclo sia nell'eventualità di un'emergenza in atto.
[...]
Estimation of hazardous areas
D.1 General
The guidance in this annex provides for the estimation of the type of zone (D.2) and the extent of zone (D.3) to relate relevant factors including:
- the grade of release (Annex B),
- the effectiveness of ventilation and degree of dilution (Annex C), and
- the availability of ventilation (Annex C).
The values for the parameters in the formulae provided should be selected to give an appropriate level of conservatism considering any uncertaintity. Based on this approach, specific safety factors are not shown.
D.2 Estimating types of the zones
Table D.1 can be used for estimating the type of zone for indoor areas and open areas.
Table D.1 - Zones for grade of release and effectiveness of ventilation
[...]
D.3 Estimating the extent of the hazardous area
The extent of the hazardous area or region where flammable gas may occur depends on the release rate and several other factors such as gas properties and release geometry and surrounding geometry.
Figure D.1 may be used as a guide to determine the extent of hazardous area for various forms of release. Other forms of calculation or assessment based on reputable sources may also be applied (see Annex K).
The curves are based on a zero background concentration and are not applicable for indoormedium and low dilution situations (see C.3.6.1).
NOTE The curves in the chart of Figure D.1 are based upon CFD simulations for different ‘ventilation velocities’. The distances in the chart are given to be reasonably worst-case for the given release. This has been compard with CFD simulations and the distances given in reputable industry codes.
The chart represents a rough approximation for some large-scale situations but would not be reliable on a small scale level. Where a zone of negligible extent (NE) is suggested then the use of this chart is not applicable.
Extrapolation of the curves beyond the chart area shown in should not be undertaken due to other factors that will affect the assessment beyond the limits indicated even though hazardous distances can be less than 1 m as well as higher than those shown in Figure D.1.
The appropriate line should be selected based on the type of release as either:
a) An unimpeded jet release with high velocity (typically a choked release);
b) A diffusive jet release with low velocity (typically a subsonic release) or a jet that loses its momentum due to the geometry of the release or impingement of the jet on nearby surfaces;
c) Heavy gases or vapours that spread along horizontal surfaces (e.g. the ground).
Use of the ‘Jet’ curve should applied with caution as many applications may be better represented by the ‘Diffusive’ curve.
Figure D.1 - Chart for estimating hazardous area distances
[...]
E.2 Examples
Example 1
A normal industrial pump with mechanical (diaphragm) seal, mounted at ground level, located outdoor, pumping flammable liquid.
Characteristics of release:
Characteristics of location:
Effects of release:
Figure E.1 - Degree of dilution (Example No. 1)
[...]
Table E.2 - Hazardous area classification data sheet - Part I: Flammable substance list and characteristics
[...]
Figure E.14 – Example of hazardous area classification for a compressor facility handling natural gas (elevation)
[...] segue in allegato
Fonti
CEI EN IEC 60079-10-1:2021 (CEI 31-87)
Certifico Srl - IT | Rev. 0.0 2023
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