8.3 I rischi di esplosione negli stabilimenti con presenza di polveri

I RISCHI DI ESPLOSIONE NEGLI
STABILIMENTI CON PRESENZA
DI POLVERI DI CEREALI
Le caratteristiche delle sostanze maggiormente impiegate
e gli accorgimenti impiantistici per ridurne i danni in caso di incidente.
Paolo Lattanzio - Coordinamento RSPP Gruppo Heineken Italia
Introduzione
L'immagazzinamento dei cereali, il trasporto, la distribuzione sono diventati, negli ultimi tempi,
motivo di discussione in considerazione dei rischi latenti e delle
eventuali misure da adottare finalizzate alla prevenzione delle
esplosioni da polveri.
La realizzabilità delle misure di
sicurezza dipende, tra l'altro, dagli indici che caratterizzano la facilità delle esplosioni dei diversi
prodotti. La trattazione
di tali indici costituisce
l'oggetto del presente
articolo (*).
Non tutti si rendono
conto di quanto siano
pericolose le polveri che
si formano negli impianti
di trattamento dei cereali; il personale addetto e
spesso anche il personale di supervisione ne
è, frequentemente, all'oscuro.
Eppure le statistiche
sono piuttosto allarmanti, come dimostrano, a titolo di esempio:
liardi causati dallo scoppio dei
silos di Kiel (Germania).
– 9 morti provocati dallo scoppio
nei silos di Galena Park/Texas
che ha distrutto 44000 mc di
silos in cemento armato ed acciaio (e se invece che di domenica lo scoppio si fosse verificato in un giorno lavorativo, il
numero dei morti sarebbe stato decisamente più elevato).
– 5 morti e 12 feriti causati dallo
scoppio e dal successivo incendio verificatosi durante i la-
– 6 morti e 17 feriti e
danni per oltre 50 mi-
vori di manutenzione (saldatura) in un silo di Milwaukee, Wisconsin, USA.
– 10 morti nella recentissima
esplosione di un silo cereali in
Francia (18/8/97).
Nonostante questi preoccupanti dati, pochi si curano di seguire le regole di sicurezza
emanate dai diversi organismi
tecnici.
Qualora le prescrizioni di cui
sopra vengano tutte rispettate
(tenendo ovviamente in
considerazione l'accettabilità economica delle
misure di protezione raccomandate e dando
però, in casi dubbi, la
precedenza alla sicurezza piuttosto che ai criteri
di risparmio), si possono
realizzare
impianti
conformi alla "buona tecnica"; ciò costituisce un
vantaggio anche in sede
giudiziaria nel deprecato
caso in cui, nonostante
tutte le precauzioni prese, un'esplosione debba
pur tuttavia verificarsi.
Andamento
dell'esplosione
in un recipiente chiuso
(*) Documentazione tratta
da “Technische
Werkaufsdokumentation GB
SM/Brauerei. Buhler”.
Affinché una esplosioANTINCENDIO gennaio 1998
67
ESPLOSIONE POLVERI
DI CEREALI
P. max
(bar)
1000
2000
Concentrazione
(g / m3)
1000
2000
Esplosioni in recipienti in volume diverso
portano ad una Pmax uguale, mentre
l'indicazione del dp/dt max non è sufficiente
se non si indica anche V. Polveri
combustibili provocano esplosioni altrettanto
violente di quelle dei gas, ma richiedono
energie di accensione molto superiori. In
presenza di miscugli (detti "ibridi") di polveri
combustibili, aria e gas, il rischio di
esplosione aumenta per evidenti motivi. In
considerazione della grande varietà di
materiali che nell'industria possono dar
luogo a polveri combustibili è opportuno
suddividere queste ultime a seconda della
classe di pericolosità; la quale tuttavia non è
in alcuna relazione con la probabilità del
verificarsi di un'esplosione o con la gravità
delle prevedibili conseguenze.
Concentrazione
(g / m3)
Fig. 1 - Intensità di esplosione.
dp
Max
dT
(bar / sec)
200
Frumento = 139 bar x mxs-1
Avena = 139 bar x mxs-1
Mais = 139 bar x mxs -1
100
Orzo = 139 bar x mxs-1
50
un recipiente di volume V superiore a 0,02 mc è caratterizzata
da due grandezze (Fig. 1).
Pmax (massima pressione) e
dp/dt max (massima velocità di
aumento della pressione).
Le grandezze V e dp/dt sono
legate dalla legge "cubica" che
permette di calcolare il valore di
K in bar*m*s -1 il quale è un indice
dipendente dal tipo di polvere
(Tabella 2).
10
10
1000
Volume (m3)
Fig. 2 - Dipendenza della velocità di aumento della pressione (bar/s)
dal volume del recipiente (V) e del tipo di polvere.
ne possa aver luogo devono verificarsi contemporaneamente tre
condizioni e cioè:
a) presenza di polvere combustibile in sospensione (Tabella 1);
68
b) presenza di aria oppure ossigeno;
c) presenza di una fonte di accensione di energia sufficiente.
L'intensità di un'esplosione in
ANTINCENDIO gennaio 1998
Andamento dell'esplosione
in tubazione e passaggi
stretti
Le tubazioni facilitano il verificarsi di detonazioni. La pressione dell'onda di detonazione può
arrivare ad un massimo di 50100 volte la pressione iniziale,
mentre di solito la pressione finale non supera 12 volte il valore
iniziale. La pressione dell'esplosione è in rapporto approssimati-
ESPLOSIONE POLVERI
DI CEREALI
vamente lineare con la velocità
della stessa. Con l'accorgimento
rappresentato nella figura 3 si
può evitare che l'esplosione dia
luogo ad un incendio.
Per polveri con Kst non superiore a 60 bar*m*s–1 si può ritenere che le esplosioni non si possano propagare in tubazioni con
diametro di 200 mm o meno,
grazie al più efficace raffredda-
mento dovuto al rapporto superficie/volume.
Caratteristiche
deflagranti
di alcune polveri
di cereali
Le caratteristiche deflagranti di
alcune polveri di cereali sono
Tabella 1 - Energia minima di accensione di miscugli polvere/aria e gas/aria (secondo
l'U. Bureau of Mines, Pittsburg).
Tabella 1
Miscuglio
combustibile
di aria con:
Energia
minima di
accensione
(mj) (*)
Concentrazione
minima
di accensione
Pressione
massima dell'esplosione
(bar)
cellulosa
resina epossidica
segatura di legno
polvere di sughero
polietilene
malto per birra
destrina
cacao
fecola di patate
caseina
farina di mais
amido di mais
riso
farina di frumento
zucchero
35
15
20
45
10
30
40
100
20
60
40
20
40
20
30
50
20
50
35
20
55
40
45
45
45
45
40
45
25
35
9.1
6.6
6.6
7.6
6.0
6.5
7.4
4.4
6.8
4.6
6.7
8.1
6.5
7.4
6.4
metano
butano
propano
idrogeno
0.28
0.25
0.25
0.011
36
47
47
4
8
8
8
8
state determinate sperimentalmente dal servizio di sicurezza
della Ciba-Geigy Spa (Tabella 3).
La violenza dell'esplosione di
polveri da cereali è paragonabile
a quella di polvere di carbone
(Kst = 75) e di zucchero (Kst =
150).
Il pericolo di esplosioni diminuisce con l'aumentare della granulometria, essendo necessaria
una energia di accensione maggiore. Miscela aria/polvere con
oltre 400 millimicron di grandezza mediana delle particelle, in
pratica non sono più deflagranti.
Polveri miste (con presenza di
particelle piccole e grandi) possono esplodere se la quota di
polvere fine è sufficiente da sola
a dare un'esplosione.
Dato che l'energia di accensione delle polveri (Tabella 1) è superiore a quella di gas e vapori,
l'eliminazione delle fonti di accensione è una misura protettiva
efficace.
L ' u fficio studi della Buehler
(Germania) ha sviluppato un apparecchio (Hartmann modificato)
per la determinazione approssimativa della classe di pericolosità delle polveri.
Misure contro gli incendi
e le esplosioni delle polveri
(*) L'energia di 1j è quella assorbita in un centomillesimo di secondo da una lampada da 100 W ad incandescenza.
Tabella 2
Kst (bar*m*s)
Classe di pericolosità
0
1-199
200-300
301 ed oltre
St0
St1
St2
St3
ANTINCENDIO gennaio 1998
I pericoli derivanti dal maneggio e dalla lavorazione dei cereali possono venire contrastati con:
– misure che impediscono il formarsi di un'atmosfera perico-
Tabella 2 - Rapporto tra classi
di pericolosità e valore K.
69
ESPLOSIONE POLVERI
DI CEREALI
losa e deflagrante (misure primarie es. inertizzazione);
– misure che impediscono l'accensione di un'atmosfera deflagrabile (es. Divieto assoluto di fumare);
– misure costruttive che riducono al minimo le conseguenze
delle eventuali esplosioni (realizzazioni a prova di scoppio,
scarico delle sovrapressioni).
Misure primarie
Opportune paratie servono ad
impedire il propagarsi delle
esplosioni nel caso di immagazzinaggio di sostanze che possono dare luogo ad autoaccensione od a focolai d'incendio che si
propagano senza fiamma (il termine per tale tipo d'incendio è
Glimmbrand).
Inoltre nella lavorazione di tali
sostanze devono venire eliminate accuratamente tutte le fonti di
accensione (es. saldature, riscaldamento di organi rotanti, scintille elettriche, contatto con fiamme
libere).
Le possibili fonti di accensione
che provocano incendi nei mulini
sono, ad esempio, pezzi di metallo che arrivano ai rulli, oppure
l'intasamento dei filtri che provoca un riscaldamento degli organi
rotanti. Le misure protettive possono consistere nell'installazione
di separatori dei frammenti metallici (magnetici o induttivi); il
controllo della temperatura dell'aria o dei cuscinetti; il controllo
della formazione di fumo; il controllo della portata d'aria per individuare precocemente l'intasamento dei filtri.
Poiché gli incendi si sviluppano
soltanto a condizione che vi sia
presenza di ossigeno, l'inertizzazione è una misura protettiva
molto efficace ma solo se l'eliminazione dell'ossigeno stesso è
totale in quanto gli incendi che si
sviluppano in assenza di fiamma
possono propagarsi anche a
concentrazioni di ossigeno molto
basse.
In presenza di un incendio
senza fiamma, è particolarmente
importante evitare nel modo più
completo il sollevamento della
polvere, in quanto esso porterebbe con ogni probabilità ad un'esplosione.
Tabella 3
Tipo polvere
Granulometria Pmax
Kst
Classe
Orzo
56
7,7
71
St1
Miglio
<20
7,4
71
St1
Mais
<20
9,0
90
St1
Avena
37
8,2
123
St1
Frumento
<20
8,4
134
St1
Frumento (farina)
43
8,6
57
St1
Frumento (fiore)
160
8,5
41
St1
Frumento (gries)
310
0,7
5
St1
70
ANTINCENDIO gennaio 1998
Pertanto l'acqua per lo spegnimento dei focolaio d'incendio
non va impiegata a pressione
elevata poiché, sollevandosi polvere, aumenterebbero i rischi di
esplosione: si consiglia, quindi,
l'utilizzo di idranti con lancia a
getto frazionato e nebulizzato.
Misure contro l'autoaccensione
Negli essiccatori (a nastro, a
cassone, a piatti, a tazze) la temperatura del prodotto alla fine del
processo di essiccazione deve
essere di almeno 50°C inferiore
a quella di autoaccensione.
Negli essiccatori rapidi (a nebulizzazione, a ciclone), essendo
la differenza di temperatura tra il
prodotto da essiccare entrante
ed il fluido (gas) essiccante molto elevata, non vi sono pericoli
anche se si lavora con temperatura dei fluidi essiccanti superiori
a quelle di autoaccensione, purché non si formino accumuli di
prodotto essiccato negli apparecchi.
Nel settore dei mangimi, in
considerazione del gran numero
di componenti oggi impiegati,
particolare attenzione va posta
nell'evitare le esplosioni nei silos,
soprattutto dovendo trattare farine di pesce, di carne secca, di
ossa o pannelli residuati dall'estrazione di semi oleosi.
Nuclei localizzati di riscaldamento possono portare ad una
sorta di carbonizzazione del prodotto facendo scendere la temperatura di autoaccensione da
circa 400°C a 160-200°C facilitando così il verificarsi di esploTabella 3 - Caratteristiche
deflagranti di alcune polveri.
ESPLOSIONE POLVERI
DI CEREALI
sioni o incendi.
Misure contro le esplosioni
di polveri
Le esplosioni di polveri possono verificarsi se si realizzano
contemporaneamente le seguenti condizioni:
– polvere deflagrabile (classe di
pericolosità St1/2/3) che si
trovi in sospensione nell'aria;
– ossigeno presente in suff iciente concentrazione;
– presenza di un fonte di innesco di sufficiente energia.
Le misure contro le esplosioni
di polveri consistono nell'eliminare totalmente una delle tre concause di cui sopra, ovvero impedire danni alle persone qualora
un'esplosione si verifichi ugualmente.
Per le polveri di classe di pericolosità St0 non sono necessarie
misure particolari.
Alcune delle principali misure
contro le polveri sono costituite
da una buona ventilazione e dall'assoluto divieto di fumare o
usare fiamme libere negli ambienti in cui si genera polvere e,
inoltre, la rigorosa pulizia degli
ambienti stessi.
Requisito fondamentale è un
efficace sistema di aspirazione
della polvere e l'allontanamento
della stessa senza disperderla
nell'ambiente.
di concentrazioni.
A concentrazioni inferiori a 10
g/mc di polvere fine nell'aria le
esplosioni di polvere non sono
possibili a meno che non si verifichino circostanze eccezionali
(es. avviamento impianto oppure
ritorni in sospensione di polvere
depositata e indurita).
L'esperienza insegna inoltre
che, soprattutto se la portata d'aria è bassa, il verificarsi di esplosioni di polveri è estremamente
raro anche a concentrazioni di
polvere superiori a quelle citate
sopra. Va però sempre tenuto
presente che le interazioni tra
polvere depositata e polvere in
sospensione sono pericolose in
quanto possono, localmente,
portare a concentrazioni ben diverse da quelle teoriche.
In alcuni casi si può installare
un semplice apparecchio per il
controllo della concentrazione
della polvere, in impianti di filtrazione, che va immediatamente in
allarme se un elemento filtrante
Fig. 3 - Come
si evitano incendi
da esplosioni nei filtri:
l’esplosione
ad alta velocità
fa volare il coperchio
e si scarica
all’esterno.
si guasta e vi è immissione di
polveri (Rilevatore ad infrarossi).
Inertizzazione mediante
aggiunta di sali
L'aggiunta di sali (es. NaCl,
Na2SO4, Fosfati, Carbonati polverizzati) alle polveri deflagrabili
è un procedimento costoso, anche se efficace, in quanto elimina il pericolo di scoppi.
Inertizzazione mediante gas
per impedire concentrazioni
critiche di ossigeno
Poiché le esplosioni di polveri
non possono verificarsi al di sotto di una determinata concentrazione di ossigeno, diviene possibile eliminare esplosioni con i
metodi seguenti:
Coperchio
di espansione
Esplosione
rallentata
Filtro
Come si impedisce
la formazione di miscele
deflagranti
Esplosioni di polveri si verificano solo entro un ristretto campo
Onda dell’esplosione
ANTINCENDIO gennaio 1998
71
ESPLOSIONE POLVERI
DI CEREALI
– allontanando l'ossigeno mediante la creazione di "vuoto"
(sistema poco usato),
– immettendo gas inerti nell'impianto. A tal proposito i gas
disponibili sono elencati nella
tabella 4.
A concentrazioni di ossigeno inferiori a 8% in volume non si ha finora notizia che si siano verificate
esplosioni di polveri organiche.
L'inertizzazione con vapore acqueo si basa sul raffreddamento
della fiamma dovuto all'evaporazione dell'acqua, ed è il metodo
meno sicuro.
Per quanto riguarda il gas (prodotto) di combustione, la sua
composizione è indicata nella Tabella 5.
L'impiego di gas inerti è particolarmente consigliato nei seguenti casi:
– lay-out dell'impianto sfavorevole;
– disponibilità di gas inerte a
buon prezzo;
– polveri con caratteristiche tossiche o maleodoranti;
– lavorazione di prodotti facilmente deflagrabili;
– necessità di proteggere il prodotto dalle ossidazioni (evitare perdite d'aroma).
Tabella 4
Anidride carbonica
Azoto
Vapore d'acqua
Alogeni clorurati
Gas nobili
Gas (prodotti) di combustione
Tabella 4 - Gas inerti disponibili.
72
L'inertizzazione ha senso solo
se vengono prese tutte le precauzioni atte a garantire che la
concentrazione pericolosa di ossigeno non venga mai raggiunta
fintanto che l'impianto è in funzione; è pertanto necessaria una
misura continua dei livelli di concentrazione.
Chi deve accedere, dopo la lavorazione, in apparecchi che abbiano lavorato in atmosfera di
gas inerte, deve prendere tutte le
necessarie precauzioni contro i
pericoli di asfissia.
La figura 5 illustra il principio di
un impianto di macinazione con
circolazione di gas inerte. Dopo
la macinazione il prodotto va a finire nella tramoggia mentre il
gas, dopo essere stato liberato
dalla polvere nell'apposito filtro,
passa al refrigerante e ritorna al
mulino.
Un dispositivo per l'erogazione
e l'allontanamento del gas inerte
"al" e rispettivamente "dal" circuito, ed un apparecchio per il controllo della concentrazione dell'ossigeno, completano l'installazione.
Come si evita la formazione
di fonti di accensione
Le esplosioni di polvere posso-
no venire impedite se si eliminano tutte le fonti di accensione.
Come già detto, la misura più
elementare è il divieto assoluto
di fumare negli ambienti dove si
ha formazione e/o presenza di
polveri.
Devono inoltre venire evitati
tutti quei guasti che, direttamente
o indirettamente, possono portare all'accensione di miscugli
aria/polvere. Infine nei punti
5.3.4.1 e 5.3.4.7, vengono elencate, in base all'esperienza, le
principali fonti di accensione e,
inoltre, descritte le principali misure per neutralizzarle.
Superfici calde
Le superfici di condotte di vapore, di essiccatoi, di elementi
riscaldanti, di lampade ad alta
potenza, di reattori ecc. possono, se la loro temperatura supera quella di autoaccensione della
polvere, provocare esplosioni
della polvere in sospensione, o
incendi senza fiamma dei depositi di polvere. Lo stesso vale per
le parti in movimento che si surriscaldino in seguito a guasti (es.
cuscinetti) e pertanto si deve,
per quanto possibile, evitare che
negli ambienti in cui c'è presenza di polvere, vi possano essere
Tabella 5
Anidride carbonica (CO2)
Ossigeno (O2)
Azoto (N2)
Acqua (H2O)
Monossido di carbonio (CO)
Anidride solforosa (SO2)
Punto di rugiada
11,4
3,0
75,0
10,4
0,1
0,1
46
%
%
%
%
%
%
°C
Vol.
Vol.
Vol.
Vol.
Vol. (velenoso)
Vol. (velenosa)
Tabella 5 - Composizione media dei prodotti di combustione di un bruciatore a olio.
ANTINCENDIO gennaio 1998
ESPLOSIONE POLVERI
DI CEREALI
superfici troppo calde.
Tali zone andranno coibentate
allo scopo di evitare contatti delle superfici calde con la polvere.
La manutenzione preventiva diviene norma di prima importanza concorrendo ad evitare il verificarsi del fenomeno del riscaldamento.
Fiamme libere
e gas caldi
Incendi che si sviluppano
senza fiamma e loro focolai
Gli incendi che si sviluppano
senza fiamma possono propagarsi, con il flusso dei prodotti, a
punti anche molto distanti dagli
impianti di lavorazione e provocare, in quei punti, accensioni di
miscele aria-polvere.
lavorazioni con mola a disco)
possono innescare esplosioni di
polvere. Particolarmente pericolose sono le scintille provocate
dall'entrata di frammenti metallici
nel mulino; per questo motivo i
separatori magnetici all'ingresso
del mulino vanno controllati e puliti "giornalmente" e va comunque chiarita l'origine dei frammenti metallici.
Incendi di mulini
Impianti elettrici
Apparecchiature contenenti
polveri non devono mai venire
portate, per esempio nel corso di
lavori di saldatura, a temperature
troppo alte. Nel caso in cui tale
operazione sia indispensabile si
adotteranno le precauzioni descritte nei paragrafi successivi.
Gli incendi che si sviluppano
nei mulini sono frequenti cause
di successive esplosioni di polvere.
Scintille di origine meccanica
Scintille dovute all'attrito (es.
Tramoggia
Valvola
stellare
Ventilatore
Scabiatore
(refrigerante)
Mulino
Filtro
Tramoggia
Fig. 4 - Mulino in atmosfera inerte.
ANTINCENDIO gennaio 1998
Le installazioni elettriche vanno eseguite secondo le norme.
Le disposizioni circa le installazioni elettriche in ambienti soggetti al pericolo di esplosione
della Repubblica Federale Tedesca, entrata in vigore il 1/7/1980
distingue tra le seguenti 2 zone:
a) Zona 10 comprendente ambienti nei quali sussiste a lungo o frequentemente un'atmosfera pericolosa atta ad
esplodere (negli USA corrisponde a Class 2° Div. 1°).
In genere vengono considerate solo le parti interne delle
apparecchiature (mulini, essiccatoi, mescolatori, tubazioni di trasporto, silos ecc.), se
la polvere può formare a lungo o frequentemente miscele
esplosive in quantità pericolosa. L'apparecchiatura, in questi casi, deve essere omologata dall'Istituto per prove minerarie di Dortmund-Derne.
La norma di riferimento italiana è la CEI 64-2, la classifica zione dei luoghi è di Classe 2
e il centro di pericolo è di 1°
grado.
b) Zona 11 comprendente am73
ESPLOSIONE POLVERI
DI CEREALI
bienti dove sussiste la possibilità che, occasionalmente,
per sollevamento di polvere
depositata, si formi per breve
tempo un'atmosfera esplosiva
(negli USA corrisponde a
Class. 2° Div. 2°). Vengono,
in questa zona, considerati:
ambienti nei quali sono installate apparecchiature contenenti polvere e dalle quali la
polvere stessa può fuoriuscire
da fughe e formare depositi in
quantità pericolosa. La norma
di riferimento italiana è la CEI
64-2, la classificazione dei
luoghi è di Classe 2 e il centro di pericolo è di 2° grado.
La classe di protezione è IP
44 o ridondante.
Elettricità statica
Come risulta dalla tabella 1,
l'energia necessaria per accendere una miscela di polvere ed
aria è decisamente più elevata di
quella necessaria ad accendere
una miscela aria/gas; ma se le
miscele aria/polvere contengono
anche tracce di gas, l’energia di
accensione richiesta diminuisce
e tali miscele si accendono con
la stessa facilità di quelle
aria/gas. Tracce di gas possono
essere presenti in seguito alla
leggera evaporazione delle sostanze lavorate, oppure per l'ingresso nel sistema di solventi organici o per altre cause ancora.
Cariche elettriche localizzate
possono instaurarsi, per attrito,
durante il trasporto pneumatico
di polveri.
Allo scopo di evitare scariche
elettrostatiche è necessario mettere a terra tutte le parti metalliche di impianti di trasporto polveri (tubi, setacci, cicloni, miscelatori ecc.). Nei filtri sarebbero da
mettere a terra anche le manichette (mediante cordina di rame
cucita sulle stesse) ed ogni altra
parte suscettibile di essere caricata elettrostaticamente.
Le manichette e le cinghie di
trasmissione devono essere realizzate in materiale antistatico.
Per le cinghie di trasmissione, la
norma ISO 284-1975 (R) prescrive che la resistenza elettrica sulle due facce non superi i 300
MOhm.
NORME PER I COLLABORATORI
ANTINCENDIO pubblica lavori originali di interesse scientifico, tecnico applicativo, normativo o giuridico nel campo della prevenzione incendi. La rivista propone in ogni numero relazioni tecniche di intervento italiane ed estere, tecniche di
prevenzione, analisi dei rischi, organizzazione della sicurezza in azienda, temi di attualità proposti dai maggiori esperti
del settore. L’accettazione e pubblicazione dei lavori è di esclusiva competenza del Comitato di Direzione della rivista. I
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10 righe;
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l’autore deve avere cura di chiedere eventuali autorizzazioni per la pubbliInviate i vostri lavori a:
cazione e risponde di eventuali diritti d’autore da corrispondere a terzi.
Se il lavoro è accettato la nostra redazione contatterà tempestivamente
l’autore proponendo il compenso e la data di pubblicazione. Il Comitato di
Direzione si riserva la facoltà di apportare modifiche strutturali al lavoro
per uniformarlo alle norme redazionali, senza tuttavia alterarne il significato e gli scopi. In caso di lavori particolarmente ampi, il testo potrà essere
pubblicato su più fascicoli. Gli autori devono inviare i lavori in due copie,
accompagnati da figure o fotografie in originale e riproducibili.
74
EPC s.r.l. - Via dell’Acqua Traversa, 187 - 00135 Roma
accompagnati da una lettera contenente:
– richiesta di pubblicazione;
– dichiarazione di originalità e prima pubblicazione del lavoro;
– recapito postale e telefonico, codice fiscale e/o partita IVA.
ANTINCENDIO gennaio 1998
ESPLOSIONE POLVERI
DI CEREALI
Va inoltre notato che le cariche
elettrostatiche pericolose non si
formano quando l'umidità relativa
dell'aria supera il 70%.
Recipienti a pressione
I recipienti a pressione possono venire utilizzati affinché resistano, secondo la vigente regolamentazione ISPESL, alla massima pressione ipotizzabile in caso di esplosione di polveri.
Tali recipienti possono venire
accessoriati con aperture di scarico della pressione derivata da
eventuali esplosioni; tali aperture
devono portare all'aperto attraverso brevissimi condotti e, inoltre, senza che le persone possano essere messe in pericolo.
Recipienti resistenti
allo shock di pressione
Recipienti resistenti allo shock
di pressione (Pressure shock resistant vessels) vengono realizzati in modo da resistere all'onda
d'urto generata da esplosione di
polveri senza esplodere prima
dello scarico della pressione
stessa. Essi possono essere
realizzati in modo sicuramente
più economico che non i recipienti a pressione avendo cura di
costruirli con simmetria circolare
evitando sezioni quadrate e
grandi superfici piane.
Soppressione delle esplosioni
classi St1 ed St2 possono venire
soppresse in determinati casi
con l'impiego di rivelatori molto
sensibili dell'inizio dell'esplosione. Tali strumenti inviano un segnale per cui il sistema viene rapidamente inondato da adatto
fluido (acqua, fosfato ammonico
ecc.).
Tubazioni e canalizzazioni
Le figure 5 e 6 indicano come
devono venire sistemate le tubazioni (in un unico alloggiamento e
immediatamente sotto il soffitto)
ed i canali dell'aria (anche questi
come le tubazioni). I materiali
usati devono avere superficie liscia ed essere incombustibili.
Esplosioni delle polveri delle
Le superfici e gli accessori
in ambienti soggetti a pericolo
d'esplosione
Soffitto
Parete
Tubi compartimentali
Soffitto
Canale
Parete
Fig. 5, 6 – Installazione di più tubi paralleli in un unico alloggiamento sotto il soffitto
(in alto), e canaletta dell'aria sotto il soffitto (in basso).
ANTINCENDIO gennaio 1998
a) Pavimenti e pareti devono essere lisci e lavabili.
b) Porte e finestre devono essere lisce ed installate a filo delle pareti.
c) Le putrelle devono essere rivestite.
d) Il riscaldamento e l'illuminazione devono essere realizzati in
modo da ridurre al massimo il
deposito di polvere.
e) Le imposte eventuali devono
seguire il filo esterno delle pareti.
f) Le tubazioni devono essere sistemate come descritto precedentemente.
g) Le apparecchiature non indispensabili vanno sistemate
nei locali limitrofi.
h) La tinteggiatura va scelta in
modo da mettere in risalto
eventuali depositi di polvere.
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ESPLOSIONE POLVERI
DI CEREALI
Misure per impedire
il propagarsi di un'esplosione
Se in un apparecchio si verifica
un'esplosione esiste il rischio
reale che essa si propaghi ad altre apparecchiature collegate alla
prima da tubazioni, trasportatori
ecc. La contromisura principale
consiste nell'impedire, ovvero nel
rimuovere con costanza ed assiduità, i depositi di polvere nelle
apparecchiature.
E’ inoltre consigliata l'installazione di organi meccanici d'intercettazione sulle tubazioni (esempio valvole cellulari o a stella).
Aspirazione e smaltimento
della polvere
I principali accorgimenti da seguire sono:
a) Mettere sempre in moto: prima gli aspiratori e dopo i
macchinari di lavorazione.
b) Dimensionare gli impianti di
aspirazione in modo da poter
garantire in tutti i punti elevate velocità dell'aria, impedendo così i depositi di polvere.
c) I percorsi delle tubazioni d'aspirazione devono essere il
più possibile rettilinei.
d) Il montaggio di vetri spia a
manicotto deve presupporre
la messa a terra delle sezioni
di tubo precedente e seguente, così come tutte le altre
parti d'impianto.
e) Posizionare il ventilatore a valle del separatore di polveri
(sul lato aria pulita).
f) Predisporre una aspirazione
per ogni macchina e non un
impianto centralizzato;
g) Prima di iniziare un trasporto
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di polveri, accertarsi che non
sussistano focolai d'incendio
senza fiamma.
h) dotare gli elevatori a tazze
(resistenti a pressione) di un
tachimetro limitatore, per evitare lo scorrimento delle cinghie.
i) A valle degli elevatori installare una sonda d'allarme in caso di accumulo di cereali.
Scarico della pressione
generata dalle esplosioni
Concetti generali
Le apparecchiature per lo scarico della pressione generata
dalle esplosioni sono quelle che
permettono entro certi limiti molto ristretti, l'aumento della pressione all'interno delle installazioni in cui si verifica un'esplosione.
Condizione essenziale all'impiego di tali apparecchiature è
che esse vengano montate in
modo che lo scarico della pressione non possa danneggiare
nessuno. Il principio su cui si basano tali apparecchiature è quello di creare tempestivamente
delle aperture supplementari attraverso le quali l'onda d'urto delle esplosioni possa espandersi
rapidamente verso l'esterno.
Si distinguono apparecchiature
in grado di svolgere un solo intervento (dischi di rottura) ed in grado di intervenire ripetutamente
(sportelli ad espansione).
I rispettivi termini in Tedesco ed
in Inglese sono: Berstscheibe
und Explosionsklappe; Bursting
disc and Venting door.
L'impiego delle apparecchiature per lo scarico della pressione
ANTINCENDIO gennaio 1998
ha senso solo se applicato a singole sezioni d'impianto; la protezione di ambienti con tali apparecchiature risulterebbe irrazionale in quanto, in caso di esplosione, non si proteggono gli addetti presenti negli ambienti stessi.
Quest'ultima limitazione, ovviamente, non sussiste se l'accesso
agli ambienti da proteggere è interdetto alle persone con assoluta certezza.
Tuttavia, nel caso di protezione
di ambienti, va tenuta presente
anche la scarsa resistenza alla
pressione delle strutture murarie:
un tamponamento in mattoni pieni in un ambiente di altezza 2,6
m, posto fra due solai in c.a. viene sfondato, a seconda del tipo
di rifinitura, da pressioni comprese tra 0,01 e 1,12 bar per cui gli
effetti dell'eventuale esplosione
possono manifestarsi ancor prima
dell'intervento delle apparecchiature di scarico della pressione.
Confronto
tra dischi di rottura
e portelli ad espansione
I dischi di rottura hanno i seguenti vantaggi nei confronti dei
portelli ad espansione:
– Minor costo.
– Permettono di disporre, fino
al momento di intervento del
disco stesso, di un recipiente
ermeticamente chiuso e senza contatti con l'esterno.
– Permettono il convogliamento
verso l'esterno in maniera più
agevole.
– È possibile l'impiego di dischi
sintetici (molto economici).
– La massa ridotta del disco ne
ESPLOSIONE POLVERI
DI CEREALI
rende più tempestivo ed efficace l'intervento.
Vediamo ora gli svantaggi:
– I dischi possono, per affaticamento od invecchiamento del
materiale di cui sono composti, entrare in funzione (rompersi) inopportunamente,
causando inutili e pericolosi
spandimenti di polvere.
– Una volta fratturatosi il disco,
il sistema da lui protetto rimane a contatto con l'atmosfera
esterna e, in quel momento,
sono possibili incendi conseguenti all'esplosione.
– Per temperature superiori a
100° C pochissimi sono i materiali adatti per la costruzione
dei dischi; non ci sono limiti,
invece, per i portelli.
Alcuni consigli pratici
per evitare gli errori umani
Come in tutti i problemi relativi
alla sicurezza, non è sufficiente
dimensionare e costruire le apparecchiature secondo tutte le
regole della buona tecnica, ma è
anche necessario prevedere i
possibili errori umani e cercare di
evitarli con precise norme di
comportamento e con una costante opera di informazione e
formazione.
Piani di pulizia
Oltre ad attuare tutte le misure
volte a ridurre al minimo la formazione di polvere (per es. guarnendo tutti gli sportelli delle apparecchiature dove si sviluppa
polvere e mantenendo efficienti
tali guarnizioni), è necessario,
dove si lavorano cereali e polveri,
mantenere locali e macchinari in
condizioni di rigorosa pulizia, secondo ben precisi programmi.
Impiegando gli aspirapolvere
occorre verificare che i tubi flessibili di aspirazione siano buoni
conduttori e che siano connessi a
terra insieme agli aspirapolvere
stessi evitando così la formazione di cariche elettrostatiche con
la probabilità di dar luogo a fenomeni di innesco da scariche elettriche.
Dovendo eliminare depositi di
polvere formatisi nonostante tutte
le precauzioni, non si deve assolutamente usare aria compressa
che non asporta la polvere ma si
limita solo a spostarla. Le stesse
scope tendono a spostare la polvere; dove il loro uso fosse inevitabile si usino scope molto morbide.
Misure da prendere prima,
durante e dopo i lavori di taglio
e saldatura
In molti casi il fattore scatenante le esplosioni è stato il lavoro di
saldatura. I permessi di lavoro a
fuoco, in questi casi, sono indispensabili così come sono indispensabili le istruzioni e le liste
operative. La pulizia dei locali nei
quali si lavora con polveri infiammabili è una condizione essenziale di sicurezza. Devono evitarsi scorte in sacchi o sfuse di materiale posto tra le macchine o
sulle sovrastrutture dei silos, negli scantinati di silos o nei sottoscala. Per ridurre la trasmissione
di polvere all'ambiente occorre
mantenere in ordine tutti gli elementi di trasporto, cicloni e filtri,
ANTINCENDIO gennaio 1998
impedendo, per quanto possibile,
fughe da tubi e da coperture.
E’ necessaria inoltre una frequente e costante pulizia.
Questa attenzione va rivolta
particolarmente a sovrastrutture
di silos, scantinati, sottoscala ed
altri locali poco frequentati dal
personale dove esistano situazioni di controllo a distanza.I motori devono essere mantenuti liberi dai depositi di polvere.
Controlli e manutenzioni
Le cinghie trapezoidali e, in generale, tutte le trasmissioni a cinghia, devono essere controllate a
cadenza settimanale, allo scopo
di evitare slittamenti e conseguenti surriscaldamenti.
La strumentazione di controllo
del numero di giri e le apparecchiature similari devono essere
verificate a cadenza settimanale.
I separatori magnetici, gli stacci e gli spietratori devono essere
controllati e puliti a cadenza giornaliera. I supporti e la cuscinetteria dei trasportatori deve essere
controllata e lubrificata a cadenza settimanale.
Installazioni elettriche
Impianti e apparecchiature
elettriche devono essere regolarmente controllate ed in particolare si osservi quanto segue:
a) le lampade portatili e le apparecchiature di illuminazione
devono essere munite di
schermatura o vetro di protezione di classe IP44 come soglia minima.
b) non utilizzare spezzoni di cavo
prolunga né stufe elettriche.
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ESPLOSIONE POLVERI
DI CEREALI
c) gli impianti o le apparecchiature difettose devono essere
immediatamente riparate o
sostituite.
d) al di fuori dell'orario di lavoro
effettuare, nei limiti del consentito, il distacco dell'energia
elettrica.
e) effettuare a cadenza annuale
le prove di terra e di isolamento.
Fumare e saldare
Fumare va proibito! Ciò vale
non soltanto per i dipendenti dell'azienda, ma anche per ospiti,
clienti, operai di terzi, autisti ecc.
Il divieto, valido anche per la ricezione di merci su area pubblica, deve tassativamente essere
posto in evidenza con cartelli
ben visibili.
Lavori di riparazione e montaggio che richiedono l'uso di saldatrici, devono essere svolti, per
quanto possibile, in locali appositamente attrezzati.
Lavori di saldatura o di taglio
che in via eccezionale devono
essere eseguiti direttamente nei
locali di produzione o deposito di
polveri, devono essere preventivamente autorizzati previo apposito modulo "Permesso di lavori
a fuoco" compilato da RSPP e
controfirmato dal responsabile di
reparto. Il lavoro dovrà essere
eseguito solo a condizione che
siano state prese particolari misure di sicurezza; che siano stati
stesi teloni bagnati sul pavimento
sottostante la zona di saldatura;
che siano stati stesi teli ignifughi
di copertura dei macchinari circostanti; che siano disponibili estintori nelle immediate vicinanze
della zona di lavoro. Il posto di
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saldatura e i suoi dintorni dovranno essere tenuti sotto controllo per almeno 10 ore dalla fine del lavoro stesso. Le gocce di
metallo liquido (perle di saldatura) sono molto pericolose essendo difficile individuare il punto di
caduta o di rimbalzo e, quindi, è
possibile che attraverso fessurazioni di grigliati o attraverso feritoie di parete, finiscano in locali
sottostanti o adiacenti raggiungendo anche distanze superiori
ai 10 metri.
Se gocce di saldatura finiscono su della polvere stratificata è
prevedibile che questa dia luogo
ad una combustione senza
fiamma.
E’ tassativamente vietato eseguire lavori di saldatura su elementi di trasporto in funzione.
Quando si rendono necessari lavori di questa tipologia è necessario, dopo aver fermato e pulito
accuratamente gli impianti, provvedere ad una chiusura del posto di saldatura da entrambi i lati
affinché non ci sia alcun collegamento con altri trasportatori, silos, serbatoi.
Se si tratta di tubazioni o trasportatori verticali è necessario,
dove possibile, smontarli oppure
ermetizzare la tratta sottostante il
punto di saldatura affinché le
parti incandescenti non finiscano
nei trasporti inferiori.
Controllo di estintori,
idranti e porte antincendio
Estintori, idranti e porte e portelle antincendio vanno controllate con cadenza mensile.
Durante il controllo degli estintori ci si accerti che gli stessi siano correttamente posizionati e
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siano raggiungibili con facilità.
Gli idranti saranno a getto nebulizzato.
Istruzioni in caso
di allarme da incendio
Ogni stabilimento dovrà disporre di un piano di emergenza in
caso di incendio allo scopo di intraprendere azioni rapide ed efficaci sia da parte del personale
dipendente, sia per ciò che concerne l'intervento dei Vigili del
Fuoco.
Mezzi di spegnimento
di pronto intervento
Il corretto utilizzo dei mezzi di
estinzione è condizione indispensabile per portare a buon fine un
intervento di spegnimento sulle
polveri. Va tenuto presente che
l'utilizzo di estintori a CO 2 è decisamente sconsigliato per tipologie di incendio da polveri. Ta l i
estintori vanno usati solo sui
quadri elettrici o dove esista il rischio di folgorazione.
Un mezzo estinguente ottimale è l'acqua nebulizzata che è
specifico per incendi producenti
braci; inoltre l'acqua provoca il
raffreddamento della superficie
aspersa facilitando conseguentemente lo spegnimento.
Controindicato è anche il getto
d'acqua concentrato poiché, sollevando la polvere, può ingenerare concentrazioni pericolose
ed esplodenti.