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progettazione e normativa<br />

Luoghi con pericolo<br />

di esplosione<br />

Caratteristiche e criteri<br />

di scelta delle<br />

costruzioni elettriche<br />

che devono essere<br />

impiegate negli impianti<br />

elettrici a sicurezza, in<br />

base alla normativa<br />

vigente e partendo<br />

dalla classificazione dei<br />

luoghi di installazione.<br />

di Gaetano Conte<br />

minare un’atmosfera pericolosa se<br />

miscelate con l’aria sotto forma di gas<br />

o vapori. Le prescrizioni relative alla<br />

impianti elettrici di tipo AD-T a sicurezza<br />

a tenuta (cap. X), agli impianti elettrici<br />

di tipo AD-FT a sicurezza funzionale<br />

a tenuta (cap. XII), agli impianti di<br />

La scelta dei componenti che realizzazione degli impianti elettrici<br />

costituiscono l’impianto elettrico<br />

in un luogo con pericolo di specifiche, precisamente:<br />

fanno riferimento a due normative terra (cap. XIV).<br />

esplosione è un aspetto del progetto<br />

elettrico dell'impianto e va effettuata<br />

in base a informazioni specifiche sugli<br />

ambienti e sulle sostanze coinvolte nel<br />

processo. Una prima distinzione riguarda<br />

<strong>il</strong> tipo di sostanze che possono<br />

produrre un’atmosfera pericolosa: si<br />

distinguono le sostanze esplosive, ritenute<br />

tali dalla legislazione vigente in<br />

ciascun Paese, le polveri infiammab<strong>il</strong>i,<br />

prodotte da sostanze combustib<strong>il</strong>i o<br />

non combustib<strong>il</strong>i che possono originare<br />

atmosfere pericolose se miscelate<br />

con l’aria e che vengono classificate<br />

come elettroconduttrici (aventi resistività<br />

minore di 100 kΩxcm) e non elettroconduttrici,<br />

in caso contrario, e le<br />

sostanze infiammab<strong>il</strong>i, ossia quelle<br />

sostanze, esclusi gli esplosivi e le polveri<br />

infiammab<strong>il</strong>i, che possono deter-<br />

- norma CEI 64-2, quarta edizione 03-<br />

2001, fascicolo 5964 C, per gli<br />

impianti elettrici nei luoghi con pericolo<br />

di esplosione per la presenza di polveri<br />

infiammab<strong>il</strong>i e sostanza esplosive,<br />

ossia luoghi di Classe 0 (C0) e 2 (C2);<br />

- norma CEI EN 60079-14 (CEI 31-33),<br />

prima edizione 01-1998, fascicolo<br />

4139, per gli impianti elettrici nei luoghi<br />

con pericolo di esplosione per la<br />

presenza di gas (diversi dalle miniere).<br />

La “vecchia” norma CEI 64-2 è quella<br />

che regolava tutta la materia fino al 31<br />

dicembre 1997. Nella quarta edizione,<br />

invece, sono rimasti in vigore solo i<br />

capitoli relativi alle generalità (cap. I),<br />

alla classificazione dei luoghi C0 (cap.<br />

II) e C2 (cap. IV), alla scelta e caratteristiche<br />

generali degli impianti elettrici<br />

per i luoghi C0 e C2 (cap. VI), agli<br />

Luoghi con presenza di gas<br />

In base a quanto indicato dall’art. 5.1<br />

della norma CEI EN 60079-14, per la<br />

scelta delle costruzioni elettriche idonee<br />

per questi luoghi pericolosi sono<br />

necessarie le informazioni seguenti:<br />

- classificazione dei luoghi pericolosi,<br />

effettuata in conformità a quanto di-<br />

Le sostanze che possono<br />

produrre atmosfere pericolose si<br />

distinguono in: sostanze<br />

esplosive, polveri infiammab<strong>il</strong>i,<br />

sostanze infiammab<strong>il</strong>i. E la scelta<br />

dei componenti che costituiscono<br />

l'impianto elettrico va fatta, oltre<br />

che sui tipi di sostanze, anche in<br />

base ad informazioni specifiche<br />

sugli ambienti.<br />

Foto ABB


progettazione e normativa<br />

sposto dalla norma CEI EN 60079-10<br />

(CEI 31-30) e dalle guide CEI 31-35 e<br />

31-35/A;<br />

- classe di temperatura o temperatura<br />

di accensione del gas o vapore interessato,<br />

dati reperib<strong>il</strong>i dalla tabella GA-1<br />

della guida CEI 31-35;<br />

- classificazione, dove applicab<strong>il</strong>e, del<br />

gas o del vapore in relazione al gruppo<br />

o sottogruppo delle costruzioni<br />

elettriche, dato anch’esso riportato<br />

sulla tabella GA-1;<br />

- influenze esterne e temperatura<br />

ambiente.<br />

In relazione alla temperatura di accensione<br />

del gas o del vapore, per evitare<br />

che l’elevata temperatura superficiale<br />

della costruzione elettrica possa innescare<br />

l’esplosione, <strong>il</strong> massimo valore di<br />

tale temperatura non deve raggiungere<br />

quella di accensione di qualsiasi gas<br />

o vapore che può essere presente nel<br />

luogo d’installazione. A tal fine le<br />

costruzioni elettriche sono suddivise in<br />

sei classi di temperatura, indicate con i<br />

simboli da T1 a T6 e riportate nella<br />

tabella 1 (CEI EN 60079-14, art. 5.3).<br />

Per esempio, in un luogo in cui <strong>il</strong> pericolo<br />

deriva dalla presenza di acetone,<br />

avente temperatura di accensione Ta<br />

= 465 °C, basta scegliere costruzioni<br />

di classe T1, mentre se la sostanza pericolosa<br />

è l’etere et<strong>il</strong>ico (Ta = 160 °C)<br />

occorre adottare costruzioni di classe<br />

T4. Nel caso che vi sia la possib<strong>il</strong>ità di<br />

presenza nello stesso ambiente, anche<br />

se in momenti diversi, di più gas o<br />

vapori occorre considerare quello con<br />

la minore temperatura di<br />

accensione. A seconda dell’uso<br />

a cui sono destinate, le costruzioni<br />

elettriche per atmosfere<br />

potenzialmente esplosive sono<br />

divise in due gruppi, e precisamente:<br />

- gruppo I comprendente gli<br />

apparecchi destinati ai lavori<br />

nelle miniere sotterranee e nei<br />

loro impianti di superficie, che<br />

potrebbero essere esposti al<br />

rischio di sprigionamento di<br />

grisou e/o di polveri combustib<strong>il</strong>i;<br />

- gruppo II comprendente gli<br />

apparecchi destinati a essere<br />

Foto ABB<br />

ut<strong>il</strong>izzati nei luoghi con pericolo di<br />

esplosione diversi dalle miniere grisoutose.<br />

Le costruzioni del gruppo II, relativamente<br />

agli apparecchi con custodie a<br />

prova di esplosione (modo di protezione<br />

“d”) e a quelli a sicurezza intrinseca<br />

(modo di protezione “i”), sono a loro<br />

volta divise in tre sottogruppi, in funzione<br />

delle caratteristiche della sostanza<br />

che determina la pericolosità dell’atmosfera,<br />

sottogruppi indicati con i<br />

simboli IIA, IIB, IIC.<br />

Per la scelta dei componenti dell’impianto<br />

bisogna far corrispondere <strong>il</strong><br />

gruppo e <strong>il</strong> sottogruppo (limitatamente<br />

alle protezioni “d” e “i”) della costruzione<br />

elettrica a quelli della sostanza,<br />

tenendo presente che un sottogruppo<br />

è idoneo anche per quelli che lo precedono<br />

in ordine alfabetico. Per esempio,<br />

nel caso dell’acet<strong>il</strong>ene (sottogruppo<br />

IIC dalla tabella GA-1) sono adatte<br />

solo costruzioni di gruppo II e sottogruppo<br />

C, mentre per l’etere et<strong>il</strong>ico<br />

(IIB) sono idonee costruzioni di gruppo<br />

II e sottogruppi B e C. Per le sostanze<br />

di gruppo IIA sono adatte costruzioni<br />

di gruppo II, qualunque sia <strong>il</strong> sottogruppo.<br />

A seconda del modo di protezione<br />

adottato, i componenti elettrici ai quali<br />

siano state applicate misure di protezione<br />

atte a prevenire l’innesco dell’esplosione<br />

(costruzioni Ex) vengono<br />

indicati con <strong>il</strong> simbolo Ex seguito da<br />

una lettera indicante <strong>il</strong> modo di protezione<br />

ut<strong>il</strong>izzato, soggetto a specifiche<br />

Le prescrizioni relative alla<br />

realizzazione degli impianti<br />

elettrici fanno riferimento a due<br />

normative specifiche: la norma<br />

CEI 64-2, quarta edizione, per gli<br />

impianti elettrici nei luoghi con<br />

pericolo di esplosione per la<br />

presenza di polveri infiammab<strong>il</strong>i e<br />

sostanza esplosive, e la norma<br />

CEI EN 60079-14 (CEI 31-33),<br />

prima edizione, per gli impianti<br />

elettrici nei luoghi con pericolo di<br />

esplosione per la presenza di gas<br />

(diversi dalle miniere).<br />

norme. Passiamo ora ad elencare i<br />

principali modi di protezione.<br />

Ex-d (a prova di esplosione): <strong>il</strong> componente<br />

elettrico è racchiuso in una<br />

custodia in grado di impedire l’innesco<br />

dell’atmosfera esplosiva esterna,<br />

anche nel caso di un’eventuale esplosione<br />

all’interno della custodia stessa.<br />

Ex-p (a sovrapressione interna): <strong>il</strong><br />

componente elettrico è racchiuso in<br />

una custodia in cui vi è un gas inerte<br />

in sovrapressione rispetto all’esterno,<br />

che impedisce all’atmosfera esplosiva<br />

di penetrare all’interno.<br />

Ex-q (per riempimento pulverulento):<br />

<strong>il</strong> componente elettrico non può innescare<br />

l’esplosione perché protetto da<br />

sabbia di quarzo.<br />

Ex-o (per immersione in olio): <strong>il</strong> componente<br />

elettrico è coperto da un battente<br />

d’olio, in modo da non provocare<br />

l’innesco dell’atmosfera<br />

esplosiva esterna.<br />

Ex-e (a sicurezza aumentata):<br />

al componente elettrico, che<br />

in condizioni normali non è<br />

in grado di innescare l’esplosione,<br />

sono applicati accorgimenti<br />

che riducono la probab<strong>il</strong>ità<br />

di guasto.<br />

Ex-i (a sicurezza intrinseca): <strong>il</strong><br />

componente elettrico e <strong>il</strong> circuito<br />

di cui fa parte non possono<br />

sv<strong>il</strong>uppare un’energia<br />

tale da innescare l’atmosfera<br />

esplosiva. I sistemi elettrici a<br />

sicurezza intrinseca (o parti di<br />

essi) sono, a loro volta, sud-<br />

GIUGNO 2003 ● WATT 248 45


progettazione e normativa<br />

divisi nelle categorie “ia” e “ib”, a<br />

seconda della conformità alle regole<br />

costruttive stab<strong>il</strong>ite dalla norma CEI EN<br />

50020 (CEI 31-9).<br />

Ex-m (per incapsulamento): <strong>il</strong> componente<br />

elettrico è inglobato in un blocco<br />

di resina.<br />

Ex-n questa sigla indica i componenti<br />

che, quando funzionano entro i limiti<br />

delle loro caratteristiche nominali, non<br />

sono in grado di provocare l’accensione<br />

di un’atmosfera esplosiva circostante<br />

“q” (CEI EN 50017), “o” (CEI EN<br />

50015), “e” (CEI EN 50019), “i” (CEI<br />

EN 50020), “m” (CEI EN 50028).<br />

- Zona 2: costruzioni per zona 0 e per<br />

zona 1; costruzioni progettate specificamente<br />

per la zona 2; costruzioni<br />

industriali selezionate, ossia conformi a<br />

una norma riconosciuta relativa a<br />

costruzioni elettriche industriali e selezionate<br />

da persona esperta, aventi i<br />

requisiti stab<strong>il</strong>iti dall’art. 5.2.3 comma<br />

c) della norma CEI EN 60079-14.<br />

e risultano adatti all’impiego in zone<br />

in cui è piccola la probab<strong>il</strong>ità di formazione<br />

dell’atmosfera esplosiva.<br />

La classificazione dei luoghi pericolosi<br />

per la presenza di gas o vapori porta<br />

all’individuazione, come tipo ed estensione,<br />

delle seguenti zone: zona 0<br />

quando la durata complessiva di<br />

atmosfera pericolosa presente in un<br />

anno è di oltre 1000 h, zona 1 quando<br />

tale durata va da oltre 10 h a 1000<br />

h e zona 2 quando la durata va da<br />

oltre 0,1 h a 10 h. Le costruzioni elettriche<br />

che possono essere impiegate<br />

nelle varie zone sono specificate nel<br />

capitolo 5 della norma CEI EN 60079-<br />

14, e sono le seguenti:<br />

- Zona 0: costruzioni a sicurezza intrinseca<br />

di categoria “ia” in accordo con la<br />

norma CEI EN 50020; costruzioni per<br />

atmosfere esplosive non conformi a<br />

norme IEC e CENELEC (per esempio di<br />

tipo speciale “s” conforme alla norma<br />

CEI EN 50014.<br />

- Zona 1: costruzioni per zona 0;<br />

costruzioni che impiegano uno o più<br />

dei seguenti modi di protezione: “d”<br />

(CEI EN 50018), “p” (CEI EN 50016),<br />

Luoghi con presenza di sostanze<br />

esplosive o polveri infiammab<strong>il</strong>i<br />

Per la scelta del tipo di impianto elettrico<br />

idoneo per questi luoghi bisogna<br />

far riferimento alla norma CEI 64-2,<br />

quarta edizione. Gli impianti elettrici a<br />

sicurezza, indicati con la sigla AD, sono<br />

classificati in vari modi, a seconda<br />

delle modalità costruttive e delle misure<br />

di sicurezza adottate. I principali<br />

sono i seguenti:<br />

- AD-PE (a sicurezza a prova di esplosione),<br />

costituito da componenti tutti<br />

racchiusi entro custodie Ex-d;<br />

- AD-SI (a sicurezza a sovrapressione<br />

interna), ottenuto con l’uso di locali<br />

pressurizzati o di componenti Ex-p;<br />

- AD-I (a sicurezza intrinseca), impiegante<br />

componenti aventi modo di<br />

protezione “i”;<br />

- AD-T (a sicurezza a tenuta), in cui la<br />

protezione contro l’innesco dell’esplosione<br />

viene ottenuta con involucri<br />

aventi grado di protezione non inferiore<br />

a IP44 o IP55 e limitando la temperatura<br />

ammessa sulle superfici esterne<br />

delle custodie;<br />

- AD-F (a sicurezza funzionale),<br />

Tab. 1 - Relazione tra la classe di temperatura, la<br />

temperatura superficiale e quella di accensione. dove l’aggettivo “funzio-<br />

nale” indica che viene operata<br />

Classe di<br />

temperatura<br />

Massima<br />

temperatura<br />

Temperatura<br />

di accensione<br />

una distinzione tra i com-<br />

ponenti che possono produrre<br />

archi elettrici, scint<strong>il</strong>le o<br />

della costruzione superficiale della del gas o del temperature pericolose in<br />

elettrica costruzione elettrica vapore funzionamento ordinario e<br />

T1<br />

T2<br />

T3<br />

450 °C<br />

300 °C<br />

200 °C<br />

>450°C<br />

> 300 °C<br />

> 200 °C<br />

quelli che, invece, non determinano<br />

tali eventi; a seconda<br />

delle modalità di protezione<br />

T4 135 °C > 135 °C adottate si distinguono gli<br />

T5 100 °C > 100 °C impianti a sicurezza funzionale<br />

contro le esplosioni (AD-<br />

T6 85 °C > 85 °C<br />

FE1 e AD-FE2) e quelli a sicurezza<br />

funzionale a tenuta (AD-FT), con<br />

IP non inferiore a IP44 o IP55;<br />

- AD-S (a sicurezza speciale), in cui vengono<br />

adottate misure di sicurezza<br />

diverse da quelle usate negli altri<br />

impianti a sicurezza;<br />

- AD-A (a sicurezza approvato), non<br />

trattato dalla norma CEI 64-2 in quanto<br />

viene realizzato con mezzi o sistemi<br />

diversi da quelli considerati nella<br />

norma; la sua idoneità viene riconosciuta,<br />

caso per caso, dall’Autorità<br />

competente.<br />

La scelta dell’impianto elettrico a sicurezza<br />

va fatta dopo la classificazione<br />

dei luoghi, eseguita secondo i criteri<br />

indicati dalla norma CEI 64-2. In particolare<br />

si dovranno individuare: la classe<br />

del luogo pericoloso, che potrà<br />

essere C0 per i luoghi con presenza di<br />

sostanze esplosive, C2 E per i luoghi<br />

con presenza di polveri infiammab<strong>il</strong>i<br />

elettroconduttrici e C2 NE per quelli<br />

con polveri infiammab<strong>il</strong>i non elettroconduttrici;<br />

la qualifica delle zone AD<br />

e la loro estensione, in modo da determinare<br />

lo spazio entro <strong>il</strong> quale gli<br />

impianti elettrici devono essere eseguiti<br />

a sicurezza; per i luoghi C2 non vi è<br />

distinzione in base alla qualifica, mentre<br />

per i luoghi C0 vi possono essere<br />

quattro tipi di zone: C0Z0, C0Z1,<br />

C0Z2, C0ZR.<br />

Ut<strong>il</strong>izzando la tabella IV della norma<br />

CEI 64-2 si è in grado di stab<strong>il</strong>ire <strong>il</strong> tipo<br />

di impianto a sicurezza adatto alla<br />

zona. Nella tabella gli impianti sono<br />

distinti con tre termini: idoneo indica <strong>il</strong><br />

tipo di impianto elettrico minimo<br />

adatto al caso, ridondante indica <strong>il</strong> tipo<br />

di impianto adatto al caso con abbondanza,<br />

vietato quando <strong>il</strong> tipo di<br />

impianto non è ammesso.<br />

Le condizioni più severe si hanno nel<br />

caso della zona C0Z0, per la quale<br />

risulta idoneo solo l’impianto AD-I con<br />

modo di protezione “ia”, mentre le<br />

minori precauzioni sono previste per i<br />

luoghi C2 NE, per i quali risulta idoneo<br />

anche un comune impianto AD-<br />

FT IP44. Se, invece, le polveri sono<br />

elettroconduttrici (C2 E) occorre installare<br />

un impianto AD-FT IP55; in quest’ultimo<br />

caso risultano idonei anche<br />

impianti AD-SI e AD-I.

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