INDICE ARGOMENTI

• Definizioni
• La Direttiva ATEX
• Note sulla Direttiva IECEx
• Il Triangolo dell’Esplosione
• Limiti di esplosione – LEL & UEL
• Atex – Dove si applica
• Zone, Gruppi e Categorie
• Suddivisione Gruppi Gas
• Classi di Temperatura
• Modi di Protezione
• Esempio per Atmosfera di Gas
• Esempio per Atmosfera di Polvere
• Identificazione Marcatura
• Esempio Marcatura

DEFINIZIONI

Cos’è un’atmosfera pericolosa?

È un’atmosfera suscettibile di diventare esplosiva (il pericolo è potenziale) a seguito del malfunzionamento di un impianto: fughe, rotture di tubi, variazioni termiche, ecc…

Cos’è un’atmosfera esplosiva gassosa o polverosa?

È un’atmosfera composta da una miscela di aria e sostanze infiammabili sotto forma di gas, vapori, nebbia o polveri nella quale, dopo l’accensione, la combustione si propaga all’intera miscela non bruciata (definizione secondo la direttiva 1999/92/ CE).

Qual è la differenza fondamentale fra un’atmosfera gassosa e un’atmosfera polverosa?

La principale differenza è la massa per unità di volume, che nei gas e vapori è circa 1000 volte inferiore rispetto alla polvere. I gas, tramite convezione e diffusione, si disperdono nell’aria e formano un’atmosfera omogenea. Le polveri hanno un peso maggiore rispetto all’aria e per questo si depositano più o meno velocemente.

Quali sono le peculiarità di un’atmosfera pericolosa polverosa?

Si tratta di un’atmosfera in cui sussistono quattro condizioni:

• la polvere deve essere infiammabile
• granulometria generalmente < a 0,3 mm
• l’atmosfera deve contenere un componente (di solito è l’ossigeno, anche una quantità bassissima)
• la polvere deve essere in sospensione (l’esplosione è il risultato di una combustione molto veloce della polvere nell’ossigeno dell’aria)
• la concentrazione della polvere deve essere nei limiti esplosivi (generalmente il limite inferiore di esplosività e circa 50 g/m3)

Cosa significa ATEX?

ATEX è l’acronimo delle due parole francesi ATmosphère EXplosibles, che indicano le atmosfere potenzialmente esplosive. Questo termine viene utilizzato per identificare anche la direttiva 99/92/CE (chiamata anche ATEX 153) e la direttiva 2014/34/UE (chiamata anche ATEX 114), che stabiliscono i requisiti di sicurezza per prodotti, macchinari e impianti che vengono impiegati in atmosfere a rischio di esplosione.

Cosa sono le normative ATEX ?

Sono le norme di riferimento per classificare gli ambienti di lavoro dove possono essere presenti pericoli di esplosione e/o incendi causati dalla presenza di gas, vapori o liquidi infiammabili.

Cosa stabiliscono le direttive ATEX?

Stabiliscono regole e principi di utilizzo, al fine di garantire la sicurezza degli operatori, degli impianti, di macchine e mezzi, tramite il corretto trattamento dei prodotti infiammabili.

Certificazione ATEX: cos’è?

La certificazione ATEX è una certificazione obbligatoria in Europa che attesta la conformità dei prodotti destinati all’uso in ambienti potenzialmente esplosivi. La certificazione ATEX, infatti, dev’essere obbligatoriamente ottenuta da tutte le attività industriali che nel territorio dell’Unione Europea sono interessate da processi di produzione che coinvolgono gas, liquidi, vapori e polveri potenzialmente infiammabili ed esplosivi, oppure da realtà produttive che gestiscono macchinari, dispositivi elettrici e impianti in atmosfere potenzialmente esplosive. La certificazione ATEX – che garantisce che un prodotto/macchinario sia stato progettato e costruito in conformità ai requisiti di sicurezza specificati dalle direttive ATEX – ha come obiettivo la prevenzione o la minimizzazione del rischio di esplosioni negli ambienti di lavoro.

Ottenere una certificazione ATEX riconosciuta da un ente terzo autorevole consente alle imprese di essere conformi alla legislazione UE – e di conseguenza di poter commercializzare i propri beni sul mercato europeo – così come garantire la sicurezza dei lavoratori e degli ambienti di lavoro, prevenendo gli incidenti causati da esplosioni o incendi.

Perché la classificazione ATEX delle zone?

La normativa ATEX stabilisce anche la classificazione delle zone ATEX, ovvero l’analisi e la catalogazione sulla base del rischio di esplosione delle aree e degli ambienti di lavoro in cui si possono formare atmosfere potenzialmente esplosive a causa della presenza di polveri combustibili, vapori, nebbie e gas. La classificazione delle zone è basata sulla probabilità di presenza di tali sostanze e sulla loro concentrazione, e fornisce un sistema di identificazione standardizzato delle aree potenzialmente pericolose.

Cosa si intende per Zona 0?

Area in cui è presente sempre, o per lunghi periodi, un’atmosfera esplosiva composta da miscela di aria e di sostanze infiammabili sotto forma di gas e vapori o nebbia.

Cosa si intende per Zona 1?

Area in cui è possibile la formazione di atmosfere esplosive, sotto forma di aria miscelata a sostanze infiammabili sotto forma di gas e vapori.

Cosa si intende per Zona 2?

Area caratterizzata da bassa probabilità di formazione di atmosfere esplosive, ovvero sostanze infiammabili sotto forma di gas e vapori; nel caso si verificassero, sono comunque caratterizzate da breve durata.

Cosa si intende per Zona 20?

Zona in cui è presente spesso, o per lunghi periodi, un’atmosfera di polvere esplosiva sotto forma di nube combustibile nell’aria.

Cosa si intende per Zona 21?

Area in cui occasionalmente è probabile la formazione di un’atmosfera pericolosa sotto forma di polvere esplosiva mista ad aria.

Cosa si intende per Zona 22?

Zona a rischio medio di presenza di sostanze infiammabili sotto forma di polvere esplosiva. Aree tipiche della Zona 22 sono magazzini e talvolta aree di processo.

LA DIRETTIVA ATEX

(ATEX = ATmosphères ETplosives)

Gli strumenti di automazione devono funzionare in modo sicuro in ambienti esplosivi e pericolosi. Pertanto devono rispettare norme di sicurezza restrittive, e soprattutto garantire funzionalità attraverso anni di esercizio.

Le principali certificazioni, adottate nel mondo, sono le seguenti: FM (USA), CSA (Canada), CCC (Cina), INMETRO (Brasile), EAC (Russia, Kazakistan e Bielorussia), ECAS (Emirati), UKCA (Gran Bretagna), ICS (Korea), ATEX (Europa), IECEx (normativa Australiana riconosciuta anche a livello internazionale.

La presente guida si riferisce esclusivamente a Paesi che accettano ed utilizzano certificazioni ATEX, e riguarda impianti e sistemi di protezione che possono essere utilizzati in atmosfere pericolose e potenzialmente esplosive, a causa della presenza di gas, vapori o polveri infiammabili. 

Scopo della direttiva

L’Unione Europea (UE) ha adottato la direttiva ATEX per facilitare il libero scambio nell’UE, allineando i requisiti tecnici e giuridici degli Stati membri per i prodotti destinati ad essere utilizzati in atmosfere potenzialmente esplosive.

La direttiva riguarda impianti e sistemi di protezione che possono essere utilizzati in zone con atmosfere potenzialmente esplosive, per via della presenza di gas, vapori o polveri infiammabili.

Inoltre, si riferisce ad apparecchiature elettriche e meccaniche.

 Implementazioni della Direttiva

La Nuova Direttiva ATEX 2014/34/UE, allineata con il Nuovo Quadro Normativo, è entrata in vigore il 20 Aprile 2016, abrogato la precedente Direttiva 94/9/CE.

ATEX 2014/34/UE

Produttore:

Tutti i prodotti immessi sul mercato devono rispettare la direttiva 2014/34/UE.

Utente:

La responsabilità dell’utente riguarda l’uso diretto di prodotti a seconda delle aree che ha definito e quindi dipendenti dai rischi che potrebbero verificarsi.

L’installazione deve essere conforme alle direttive europee.

Tutti i prodotti utilizzati dovranno essere conformi alla direttiva 2014/34/EU.

In caso di difetti, i prodotti installati che non possono essere riparati devono essere sostituiti da prodotti conformi alla Direttiva 2014/34/UE.

La direttiva ATEX si applica alle apparecchiature elettriche e non elettriche, come regolatori, valvole, cilindri, ecc., se utilizzati in una zona certificata.

La certificazione ATEX non è necessaria per apparecchiature non elettriche che non dispongono di una propria potenziale fonte di accensione, quali filtri, lubrificanti, ecc.
Queste categorie di prodotti sono denominate semplici prodotti meccanici e possono essere utilizzati in zone ATEX specifiche 1, 2, 21 e 22 in conformità alle istruzioni del produttore.

NOTE SULLA DIRETTIVA IECEx 

Il sistema di certificazione internazionale IECEx è un sistema di certificazione volontario. Offre una certificazione di conformità con la IEC, serie 60079, 61241 e 61779.
Questa certificazione facilita il commercio internazionale di apparecchiature elettriche destinate ad essere utilizzate in atmosfere esplosive e contribuisce ad evitare la molteplicità delle certificazioni nazionali garantendo un livello adeguato di sicurezza.
La certificazione è rilasciata da un’organizzazione riconosciuta da IECEx, ed ExCB (Ex Ente certificatore).

• Consente l’accesso diretto ai mercati di Australia, Nuova Zelanda, ecc.
• Semplifica l’accesso alle certificazioni locali in Russia, Cina, USA, ecc.
• Riduce i tempi ei costi di certificazione per via del suo riconoscimento internazionale.
• Tutti i certificati rilasciati sono disponibili per il download all’indirizzo IECEx.com.

IL TRIANGOLO DELL’ESPLOSIONE

L’accensione accidentale di un’atmosfera contenente grandi quantità di gas, vapori, nebbie e/o polveri può produrre un’esplosione.
A livello internazionale sono stati adottati dei provvedimenti allo scopo di evitare danni materiali e perdite di vite umane. Questi provvedimenti riguardano principalmente le industrie chimiche e petrolchimiche, dove, durante la produzione, la trasformazione, il trasporto e lo stoccaggio dei prodotti infiammabili, possono formarsi delle atmosfere pericolose.

Questi provvedimenti riguardano anche le installazioni dove sono utilizzati prodotti polverulenti combustibili (macinazione, setacciatura) granulosi per polvere.

Cos’è un’atmosfera a rischio di esplosione?

LIMITI DI ESPLOSIONE – LEL & UEL

I limiti di esplosione (noti anche come limiti di esplosività) di un gas o dei vapori di un liquido stabiliscono il range di concentrazione entro il quale si verifica l’accensione della miscela aria-vapore o gas infiammabili quando questa viene adeguatamente innescata (da una scintilla, per esempio). A seconda di differenti fattori (prima di tutto la concentrazione di combustibile, la tipologia di recipiente, ecc) questa combustione può essere una vera e propria detonazione oppure solo una “fiammata” (deflagrazione). Il limite di esplosione è considerarsi in un intervallo che comprende un minimo e un massimo di percentuale di combustibile in aria (o altri comburenti, anche se più raramente): Lower Explosive Limit (LEL) e Upper Explosive Limit (UEL).

Se la concentrazione di combustibile nell’aria è al di sotto del Lower Explosive Limit, questo non è sufficiente per propagare la fiamma. Nel caso di concentrazione di combustibile nell’aria superiore all’Upper Explosive Limit, non è presente abbastanza ossigeno per la propagazione della reazione, in quanto l’atmosfera è satura (l’aria presente è troppo poca).

Nei trasporti

Le concentrazioni di combustibile superiori all’Upper Explosive Limit sono tipiche dei serbatoi interrati che contengono combustibili liquidi per autotrazione o riscaldamento (gasoli e benzine). Poiché le cisterne sono interrate, i liquidi infiammabili stoccati generano del vapore che rende l’atmosfera costantemente satura e di conseguenza al di sopra dell’Upper Explosive Limit.
Quando gli autoveicoli fanno rifornimento, avviene una sostituzione tra il volume di aria reintegrata nel serbatoio interrato e il volume di liquido erogato; per questo, l’aria che entra nel serbatoio viene fatta “gorgogliare” sul fondo, così che possa saturarsi immediatamente prima di stagnare nella cisterna.

ATEX: DOVE SI APPLICA

(ATEX = ATmosphères EXplosibles)

Di seguito sono indicati alcuni degli ambienti dove è richiesta l’applicazione della direttiva ATEX:

● Raffinerie
● Impianti recupero solventi
● Impianti petrolchimici
● Trattamento acque di processo
● Impianti distribuzione Gas
● Trattamento rifiuti
● Impianti chimici
● Materiali in polvere (es. grano, farina)
● Impianti farmaceutici
● Alimentare
● Colonnine rifornimento carburante
● Lavorazione del legno
● Impianti verniciatura
● Lavorazione Metalli

ZONE, GRUPPI E CATEGORIE

Un po’ di storia…

La classificazione in zone è stata utilizzata per stabilire il livello di sicurezza necessario per il materiale elettrico installato in atmosfere pericolose con presenza di gas e polveri
(EN 60079-10, CEI 60079-10 (1995)).
Dopo il successo di questa iniziativa la stessa classificazione è stata applicata alle polveri.
Le norme EN 1127-1 e CEI 61241-3 definiscono una classificazione in tre zone.

Definizione di una zona pericolosa

L’obiettivo della classificazione in zona e duplice (secondo ATEX 1999/92/CE)

• Definire le categorie di materiali utilizzati nelle zone indicate, a condizioni che siano adatte a gas, vapori, nebbie e/o polveri.
• Classificare in zone i siti pericolosi per evitare le fonti di accessione ed effettuare una corretta selezione di materiali elettrici e non elettrici.
• Queste zone saranno stabilite in funzione della presenza di un atmosfera di gas o polveri.

GRUPPO I: materiale elettrico destinato a miniere grisutose.

GRUPPO II: materiale elettrico destinato ad altri usi, diverse dalle miniere grisutose.

Apparecchiature del Gruppo I				Presenza atmosfere pericolose
	Categoria	M1		Presenza (metano, polveri)
	Categoria	M2		Rischio di presenza (metano, polveri)
Apparecchiature del Gruppo II				Presenza atmosfere pericolose
Zona 0	Categoria	1G	(Gas)	Presenza permanente
Zona 20	Categoria	1D	(Polveri)	di atmosfera esplosiva
Zona 1	Categoria	2G	(Gas)	presenza accidentale di atmosfera esplosiva
Zona 21	Categoria	2D	(Polveri)	durante il normale funzionamento
Zona 2	Categoria	3G	(Gas)	Presenza di atmosfera solo per incidente
Zona 22	Categoria	3D	(Polveri)	ma non durante il normale servizio

ZONE PERICOLOSE

SUDDIVISIONE GRUPPI GAS

I gas sono classificati in gruppi di esplosione:

GRUPPO I : materiale elettrico destinato alle miniere grisutose (lavori sotterranei in  miniere, e nelle zone di installazioni di superficie).

GRUPPO II: materiale elettrico destinato ad altri luoghi, diversi dalle miniere (installazioni di superficie, industrie di superficie).

Per i modi di protezione “d” e “i” il gruppo II è suddiviso in IIA, IIB, IIC. Il materiale marcato IIB è adatto alle applicazioni per materiali del gruppo IIA. Ugualmente, IIC è adatto per IIA, IIB. La suddivisione è basata, per il modo “d”, sull’Interstizio Sperimentale Massimo di Sicurezza (IEMS) e per il modo “i” sulla corrente minima d’accensione (CMI). Il materiale elettrico IIB può essere certificato per l’uso con gas del gruppo IIC. In tal caso, l’identificazione è seguita dalla formula chimica o dal nome del gas. (Esempio: EEx d IIB+H2).

 La tabella sotto riporta l’appartenenza di alcuni miscele gassose a questi due gruppi

(1) Temperatura di una superficie calda a partire dalla quale può aver luogo l’accensione della miscela gassosa. La temperatura d’accensione della miscela gassosa deve essere sempre più alta della temperatura superficiale. In pratica si considera un margine di sicurezza (10-20 %) tra la temperatura d’accensione e la temperatura di marcatura. Per una nuvola di polveri, è generalmente compresa tra 300 e 700°C; in strato questo valore è molto inferiore, di circa 150 – 350°C. Dato che l’accensione di uno strato può dar luogo a un’esplosione della nuvola, questi dati devono essere seriamente presi in considerazione ai fini preventivi.

CLASSI DI TEMPERATURA

La classificazione è fondata sulla temperatura massima superficiale: è la temperatura più alta raggiunta in servizio, nelle condizioni più sfavorevoli, da qualunque parte e da qualunque superficie di un prodotto elettrico in grado di provocare l’accensione dell’atmosfera pericolosa circostante.
GRUPPO I: temperatura inferiore a 150° o inferiore a 450° a seconda dell’accumulo di polvere di carbone sull’apparecchiatura
GRUPPO II: le apparecchiature devono essere classificate e marcate:

• Preferibilmente con la classe di temperatura (classifica T)
• Definite in base alla temperatura superficiale
• O se necessario limitate ai gas o alle polveri combustibili per cui sono previste
  (e marcate di conseguenza)

(2) Per un determinato tipo di polveri, la temperatura massima superficiale deve essere nota e compatibile (marcatura apparecchi per zona 21). Per prevenire l’accensione di atmosfere polverose, occorre limitare la temperatura massima superficiale. Questa deve essere inferiore al più basso tra questi due valori:

• ai 2/3 della temperatura di auto-accensione della nuvola di polveri considerata;
• alla temperatura d’auto-accensione di uno strato di polveri di 5 mm di spessore, diminuita di 75°C.

ALCUNI MODI DI PROTEZIONE (1)

Cos’è un modo di protezione?

Si tratta dell’applicazione alle apparecchiature elettriche di misure di protezione che impediscono l’accensione di un’atmosfera ambiente.

 

ALCUNI MODI DI PROTEZIONE (2)

ESEMPIO PER ATMOSFERA DI GAS

 

Nota: le illustrazioni e i colori riportati sono degli esempi e non devono essere usati come modello per le installazioni, il cui progetto è sotto la responsabilità del progettista.

ESEMPIO PER ATMOSFERA DI POLVERE

 

Nota: le illustrazioni e i colori riportati sono degli esempi e non devono essere usati come modello per le installazioni, il cui progetto è sotto la responsabilità del progettista.

 IDENTIFICAZIONE MARCATURA

 Come si identifica un materiale elettrico per atmosfere pericolose secondo ATEX?

ESEMPIO MARCATURA

Rif.	Descrizione
1	Marchio CE
2	Numero Identificativo Organismo certificante
3	Marcatura Ex (“epsilon x”)
4	Gruppo dell’apparecchiatura (“1” oppure “2”)
5	Categoria (1, 2 oppure 3)
6	“G” per Gas oppure “D” per Polveri combustibili
7	Modo di Protezione per i Gas, e il Gruppo di Gas
8	Classe di Temperatura
9	È analogo alla Categoria
10	Modo di Protezione per Polveri
11	Massima Temperatura raggiungibile
12	È analogo alla Categoria
13	Grado di protezione IP