Introduzione.

Valutare il rischio esplosione in ambienti con presenza di miscele ATEX non consiste solo nel determinare la probabilità di accadimento, ma anche nell'analisi della magnitudo del danno potenziale. La valutazione dei danni in caso di esplosione è infatti un aspetto complementare alla classificazione delle zone ATEX e valutazione di efficacia degli inneschi ed è indispensabile per quantificare in maniera concettualmente corretta e completa il rischio esplosione.

Molti testi ufficiali tendono a trascurare questo aspetto, omettendo di indicare metodi concreti per quantificare il danno. ATECOS srl ha colmato questo vuoto definendo un approccio organico, articolato in vari step che permettono di determinare i danni causati da un’esplosione e quindi a valutare il rischio in maniera completa.

In questo articolo, partendo da un excursus sulle attività propedeutiche, parliamo di come condurre la valutazione dei danni. Nel prossimo post accenneremo a due esempi applicativi.

L’individuazione dei bersagli

Il primo passo per la valutazione dei danni è la stima degli effetti fisici prodotti dall’esplosione di una certa emissione, individuata con la classificazione delle zone. Per determinare gli effetti fisici è quindi necessario conoscere il volume di infiammabile di quella emissione. Noto il volume di infiammabile, infatti, l’entità degli effetti fisici viene determinata con il metodo RPM (al link https://www.atexrpm.it/metodo-rpm trovi una descrizione del metodo), unico metodo speditivo che permette di stimare sovrapressione e radiazione termica variabile partendo dal volume di infiammabile. Queste informazioni sono normalmente traducibili con isolinee tracciate sull’area circostante alla sorgente di emissione.

La quantificazione dei danni

Una prima idea sui danni causati da un’esplosione può essere ottenuta considerando valori soglia reperibili nella letteratura specializzata che solitamente fanno riferimento alla sovrapressione di picco o (in qualche caso) alla radiazione termica variabile; questo permette di fare una prima scrematura sulle maggiori criticità dello stabilimento.

Un approccio più dettagliato consiste nel confrontare l’entità degli effetti fisici con soglie di danno che possono essere calcolate teoricamente o valutate sperimentalmente.

Per i danni al personale, diverse trattazioni, soprattutto di origine militare, forniscono indicazioni sulla gravità dei danni alle persone; tuttavia, considerate le approssimazioni in gioco, consigliamo di adottare le soglie di danno del Decreto Ministero dei Lavori Pubblici 9 maggio 2001.

Per quanto riguarda i danni ai manufatti (come pareti di compartimentazione, strutture portanti, impianti, attrezzature, sistemi di sicurezza e così via) generati dalla sovrapressione, vanno invece analizzati con modelli strutturali agli elementi finiti, che, mettendo a confronto sollecitazioni e resistenze, permettono di determinare il livello di danno. Il riferimento normativo principale è l’Eurocodice 7 che tratta le azioni eccezionali (impatto ed esplosioni). Per i danni dovuti al calore, invece, si determina la temperatura massima raggiunta dai manufatti poiché le caratteristiche meccaniche dei materiali tendono a deteriorarsi con l’aumento della temperatura. Tuttavia spesso la brevissima durata dell’esposizione rende del tutto trascurabili questi aspetti, a meno che non si tratti di bersagli molto sensibili a questo tipo di esposizione, come personale o plastiche.

L’approccio più immediato resta tuttavia quello di utilizzare software che dispongano di un database specifico (come ad esempio il software AF475 https://www.atexrpm.it/software-ATEX) che può addirittura utilizzare i risultati di test specifici condotti nel simulatore di esplosioni brevettato.

Conclusioni

La previsione dei danni in caso di esplosione è un’attività di tipo multidisciplinare piuttosto articolata. Si giunge al risultato attraverso una sequenza di tappe:

1. si effettua la classificazione delle zone;
2. attraverso il diagramma di diluizione della norma CEI 60079-10-1 (laddove applicabile) ovvero le formule della norma CEI 31-35 (laddove non sia applicabile la norma CEI 60079-10-1) si determina il volume di ATEX;
3. con il metodo RPM si correla il volume di ATEX agli effetti fisici (sovrapressione e radiazione termica) nell’area circostante all’emissione;
4. a): attraverso i valori soglia si definiscono i danni prevedibili sui bersagli significativi, scelti in base agli obiettivi di sicurezza;

oppure:

1. b): si costruisce un modello termico – meccanico di ciascun bersaglio, che permette di determinare i danni prevedibili;

oppure:

1. c): si eseguono test nel simulatore di esplosione ATECOS srl

Se sei interessato all’argomento, trovi altri post al seguente link: www.atecos.com/cerca/