Un tema spesso sottovalutato nella valutazione del rischio esplosione per la presenza di miscele ATEX è la valutazione degli effetti delle esplosioni. Non solo mancano guide applicative, ma anche norme e regole tecniche sono piuttosto vaghe. In questo articolo ti proponiamo criteri guida per condurre questa importante valutazione con risvolti molto positivi a fronte di un impegno molto contenuto.

Perché è importante la valutazione degli effetti di un'esplosione ATEX?

La sottovalutazione degli effetti di un'esplosione ATEX può avere costi elevati in termini di vite umane, danni materiali e responsabilità legali. Una valutazione ponderata è un investimento nella sicurezza e nella longevità del tuo sito lavorativo che ti permetterà di:

• prevedere i danni potenziali per lavoratori, attrezzature ed edifici;
• adottare misure per contenere i danni potenziali;
• riorganizzare i processi produttivi migliorando le strategie di prevenzione e protezione, ma di fatto aumentando contemporaneamente anche la produttività del sito.

Cosa sono le esplosioni ?

Le esplosioni sono legate alla presenza di miscele ATEX. Le miscele ATEX sono composte da sostanze infiammabili (allo stato di gas, vapori, nebbie o polveri) combinate con un comburente (solitamente l’ossigeno dell’aria) in proporzioni tali da rientrare nel campo di esplosività. In presenza di un innesco efficace, come una scintilla o una fiamma, si attiva una reazione chimica che si sviluppa molto rapidamente e che libera quantità significative di calore, talvolta insieme ad un’onda di sovrapressione che può essere anche molto violenta.

Quali eventi si verificano in caso di esplosione?

Riportiamo di seguito la descrizione schematica degli eventi che si verificano in rapida successione e che danno luogo a quel particolare incidente che complessivamente viene chiamato “esplosione”:

1. in primo luogo si determina un rilascio di sostanza infiammabile;
2. la sostanza infiammabile si miscela con un comburente (solitamente l’ossigeno dell’aria). Parte della miscela rientra nel campo di esplosività;
3. la miscela esplosiva (ATEX) incontra una potenziale fonte di innesco efficace;
4. quando l’innesco efficace si attiva, ha luogo una reazione chimica, spesso di ossidazione e dunque una combustione. La reazione si sviluppa molto rapidamente ed interessa tutta o gran parte della miscela;
5. la reazione chimica determina effetti fisici, tra cui: onda di pressione, radiazione termica (convezione ed irraggiamento) e rumore;
6. quando l’onda di pressione generata dall’esplosione impatta un bersaglio prossimo al punto di innesco, le interazioni fluidodinamiche con il bersaglio stesso producono sollecitazioni eccezionali di tipo dinamico impulsivo;
7. la risposta meccanica dei materiali è condizionata dalla velocità di deformazione impressa dall’onda d’urto ed è quindi abbastanza diversa dal comportamento elasto-plastico manifestato con sollecitazioni statiche (non così diverso come nel caso di esplosioni di esplosivi);
8. su bersagli di massa molto contenuta si può manifestare anche un deterioramento del materiale dovuto al surriscaldamento. E’ il caso, ad esempio, di pannelli di plastica, lamiere sottili o del personale stesso, che può subire ustioni anche molto importanti.

Ognuno di questi punti richiede un approfondimento specifico che troverai nei prossimi post.

I bersagli da considerare

Le tipologie di bersaglio da considerare in una valutazione del rischio esplosione sono sostanzialmente quattro:

• personale;
• attrezzature;
• impianti;
• edifici.

L’attribuzione del livello di importanza di ciascun danno è legata alle conseguenze che un danno potrebbe comportare. Ad esempio:

• un contenitore (in pressione o atmosferico) potrebbe rilasciare il contenuto, interessando una zona intorno al guasto di entità tanto maggiore quanto maggiore è l’entità del danno;
• un dispositivo di sicurezza (come ad esempio un pulsante di sgancio, un tagliafiamma, una riserva idrica, una tubazione antincendio o una centralina dell’impianto di rilevazione) potrebbe non funzionare correttamente dopo l’esplosione;
• edifici e ripari considerati luoghi sicuri (come ad esempio le sale controllo) potrebbero non essere sufficientemente robusti per proteggere gli impianti installati al loro interno ovvero il personale che vi si rifugia;
• struttura portante: il comportamento della struttura portante degli edifici in caso di esplosione non viene praticamente mai analizzato; eppure le norme sulle strutture considerano l’esplosione come un’azione eccezionale.

Evoluzione degli scenari incidentali

Un esempio aiuterà a comprendere cosa intendiamo proporre.

Immagina un manometro del metano, esposto all'impatto di una piccola perdita di gas. Se questa piccola perdita dovesse esplodere, l'onda d'urto potrebbe frantumare il vetro ed aumentare l’entità della perdita; il corpo del manometro deformarsi ed aggiungere una nuova perdita. Il gas inizierebbe ad uscire in maniera copiosa, trovando prima o poi un innesco efficace. L’esplosione successiva (secondaria) è molto più pericolosa di quella iniziale.

Una piccola perdita di gas si trasforma quindi in uno scenario molto più importante.

Quello sopra descritto è un esempio, volutamente accentuato per ragioni espositive, di come un'esplosione ATEX possa trasformare un evento apparentemente trascurabile in uno scenario ben più grave. L’esempio, però, dà il senso di come la valutazione degli effetti possa aiutare a dare il giusto peso ad ogni sorgente di emissione.

Conclusione:

La sottovalutazione degli effetti di un'esplosione ATEX può avere costi elevati in termini di vite umane, danni materiali e responsabilità legali.

Una valutazione specifica, anche se speditiva, è un investimento nella sicurezza e longevità del tuo sito lavorativo che con un impegno contenuto ti permetterà di migliorare la sicurezza e la produttività.

ATECOS, operando dal 1990 nel settore, ha trovato il modo di ridurre al minimo questo investimento, rendendolo molto sostenibile.

Il know how accumulato in 35 anni di attività ha permesso di:

• elaborare un metodo per la valutazione speditiva degli effetti di esplosioni (il metodo RPM^® );
• realizzare un simulatore di esplosione^® in cui condurre verifiche sperimentali sui danni causati dalle esplosioni;
• commercializzare il software AF475^® che contiene un database dei danneggiamenti prevedibili popolato con i risultati delle analisi teoriche e sperimentali

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