Riscaldamento ATEX dei serbatoi IBC e dei fusti: zone, classi di temperatura e obblighi

Non appena attorno a un contenitore riscaldato può formarsi un'atmosfera esplosiva, l'installazione esce dall'ambito del materiale standard. Il riscaldamento diventa allora una potenziale sorgente di innesco e la normativa disciplina sia il materiale impiegato sia il modo in cui viene gestito. Questa pagina spiega la classificazione in zone, le classi di temperatura, che cosa comprende la certificazione ATEX di un'apparecchiatura di riscaldamento e gli errori che espongono un esercente senza che sia avvenuto alcun incidente.

Perché il riscaldamento è interessato

Un'atmosfera esplosiva si forma quando un combustibile — vapori di solvente, nebbie d'olio, polveri organiche o metalliche — si mescola all'aria in proporzioni infiammabili. A quel punto manca soltanto una sorgente di innesco perché l'esplosione si verifichi.

Un'apparecchiatura di riscaldamento riunisce diverse sorgenti potenziali: una superficie calda, in grado di raggiungere la temperatura di autoaccensione della miscela; contatti elettrici, capaci di produrre un arco o una scintilla; e, in alcuni casi, un accumulo di cariche elettrostatiche su materiali isolanti. È per questo che il riscaldamento figura tra le apparecchiature più regolamentate in zona classificata, benché appaia banale in un'officina ordinaria.

La difficoltà risiede nel fatto che il rischio non è visibile. Un contenitore di olio da taglio o di solvente non presenta alcun pericolo apparente e un'installazione non conforme può funzionare per anni senza incidenti, fino al giorno in cui le condizioni si riuniscono. L'assenza di incidenti passati non costituisce dunque in alcun modo una prova di conformità, né un argomento utilizzabile in caso di controllo.

La classificazione in zone

La zona esprime la probabilità di presenza di un'atmosfera esplosiva. Viene stabilita dall'esercente, sotto la sua responsabilità, e riportata nel documento sulla protezione contro le esplosioni. Coesistono due famiglie a seconda della natura del combustibile.

In pratica, il riscaldamento di contenitori e di fusti riguarda soprattutto le zone 1 e 2 per i gas e i vapori e le zone 21 e 22 per le polveri. Le zone 0 e 20, che corrispondono a una presenza quasi permanente, attengono all'interno dei recipienti stessi piuttosto che al loro ambiente.

Uno stesso sito comporta generalmente più classificazioni: l'interno di un serbatoio, le sue immediate vicinanze e il resto del locale non rientrano nella stessa zona. Il punto di installazione del riscaldamento determina il materiale richiesto, e non la natura generale dell'attività.

Le classi di temperatura

Ogni sostanza infiammabile possiede una temperatura di autoaccensione: la temperatura a partire dalla quale si infiamma spontaneamente, senza scintilla né fiamma. Il materiale installato in zona non deve mai raggiungere tale temperatura in superficie, nemmeno in caso di guasto.

Le classi di temperatura traducono questo vincolo. Indicano la temperatura superficiale massima che l'apparecchiatura può raggiungere:

La logica è inversa rispetto all'intuizione: T6 è la classe più restrittiva, poiché limita la superficie a 85 °C, e T1 la più permissiva. Un materiale classificato T6 è dunque adatto a tutte le sostanze, mentre un materiale T1 è adatto soltanto a quelle la cui temperatura di autoaccensione supera i 450 °C.

La scelta avviene sempre nello stesso senso: si identifica la sostanza presente, se ne rileva la temperatura di autoaccensione e si adotta un materiale la cui classe garantisca una temperatura superficiale inferiore. Questa informazione figura nella scheda di dati di sicurezza del prodotto, che l'esercente è tenuto a detenere per ogni sostanza presente sul sito. In presenza di una miscela di più sostanze, si adotta la temperatura di autoaccensione più bassa tra quelle in gioco.

Un'apparecchiatura dichiarata compatibile con un intervallo di classi — da T6 a T1, per esempio — si configura in funzione della sostanza: l'intervallo indica le classi raggiungibili secondo l'impostazione adottata, non una compatibilità universale allo stato di fornitura.

Una precisazione utile: queste sei classi riguardano i gas e i vapori. Per le polveri, la marcatura non utilizza i codici da T1 a T6 ma indica direttamente la temperatura superficiale massima, per esempio T135 °C. Il principio resta il medesimo — restare al di sotto della temperatura di accensione dello strato o della nube di polvere — ma la lettura della marcatura è diversa.

Che cosa comprende la certificazione

In Europa, il materiale destinato alle atmosfere esplosive rientra nella direttiva 2014/34/UE, che ha sostituito la direttiva 94/9/CE. Essa impone al fabbricante una valutazione di conformità, una marcatura specifica e una documentazione tecnica. Un'apparecchiatura di riscaldamento certificata secondo tale testo reca una marcatura che precisa il gruppo, la categoria, il tipo di atmosfera, il modo di protezione e la classe di temperatura.

I modi di protezione impiegati nel riscaldamento

Diversi principi permettono di evitare l'innesco. Nel riscaldamento di contenitori, due ricorrono sistematicamente.

La sicurezza intrinseca, indicata Ex-i, consiste nel limitare l'energia disponibile nel circuito a un valore incapace di innescare l'atmosfera, anche in caso di cortocircuito o di interruzione. Si applica ai circuiti di misura — tipicamente le sonde Pt100 di regolazione — la cui potenza è naturalmente ridotta.

L'involucro e il grado di protezione trattano l'altro versante: impedire che la polvere e l'umidità raggiungano le parti attive. Un grado IP65 traduce una tenuta totale alla polvere e una resistenza ai getti d'acqua, il che corrisponde alle condizioni di uno stoccaggio esterno o di un locale lavato a getto.

L'elettricità statica

Un involucro isolante sfregato o spostato accumula cariche che possono scaricarsi in scintilla. È la ragione per cui gli involucri di riscaldamento destinati alle zone classificate sono realizzati in materiali antistatici, per esempio un PVC antistatico e idrorepellente. Questo dettaglio, invisibile nell'uso, è parte integrante della conformità: sostituire un involucro certificato con un telo ordinario annulla la protezione.

La regolazione come organo di sicurezza

Fuori da zona classificata, un termostato è un organo di comodità: se deriva, il prodotto si scalda troppo. In zona classificata diventa un organo di sicurezza, perché un superamento della temperatura superficiale può provocare un innesco.

Ecco perché un gruppo di riscaldamento ATEX associa due funzioni distinte:

• il regolatore, che gestisce il valore di lavoro impostato;
• il limitatore, che interrompe l'alimentazione se viene superata una temperatura di soglia, indipendentemente dal regolatore.

Questa indipendenza è essenziale: se le due funzioni condividessero la stessa sonda e la stessa elettronica, un unico guasto sopprimerebbe al tempo stesso la regolazione e la sicurezza. L'isolamento galvanico tra i circuiti risponde alla medesima logica, evitando che un difetto su un circuito si propaghi all'altro.

La precisione di misura assume qui un senso diverso dall'uso corrente. Una precisione inferiore a 1 kelvin non serve alla comodità di impostazione: riduce il margine da mantenere tra il valore impostato e la soglia di sicurezza, il che permette di sfruttare l'intervallo utile senza avvicinarsi al limite.

Il cavo autoregolante

Alcuni riscaldatori utilizzano un cavo riscaldante autoregolante, la cui resistenza aumenta con la temperatura. Ogni porzione del cavo regola così la propria potenza in funzione della temperatura locale: le zone fredde si scaldano maggiormente, quelle già calde riducono il consumo.

Questo comportamento presenta due vantaggi in zona classificata. Limita intrinsecamente la temperatura superficiale, apportando una sicurezza aggiuntiva rispetto a quella del limitatore. Ed elimina il rischio di surriscaldamento in caso di ricopertura accidentale del cavo, situazione che provocherebbe un punto caldo su una resistenza convenzionale. Questa tolleranza è preziosa in esercizio, poiché la sovrapposizione di un isolamento o di un telo sopra il cavo è un evento frequente e difficilmente controllabile nel tempo.

Installare ed esercire in zona classificata

La cassetta di giunzione

Le connessioni elettriche costituiscono un punto sensibile, sia per la sicurezza sia per la manutenzione. Una cassetta di giunzione certificata e sostituibile consente di intervenire senza sostituire l'intero riscaldatore, riducendo i tempi di fermo, criterio importante quando il contenitore riscaldato alimenta una linea di produzione.

Le condizioni ambientali

Le apparecchiature sono qualificate per un intervallo di temperatura ambiente. Un materiale specificato da −20 a +55 °C copre uno stoccaggio esterno alle nostre latitudini, ma tale intervallo è una caratteristica dell'apparecchiatura, non una raccomandazione d'uso: oltre di esso la conformità non è più garantita.

L'intervallo di lavoro del prodotto riscaldato è distinto. Su un contenitore metallico può spaziare dalla protezione antigelo a temperature elevate; su un contenitore in plastica, il limite è fissato dalla tenuta del polietilene, ben più bassa. Riscaldare un serbatoio in plastica oltre la sua tenuta termica lo deforma, con un rischio di fuoriuscita del contenuto e, in zona classificata, di formazione di un'atmosfera esplosiva là dove non ve n'era.

Il controllo periodico

In zona classificata, lo stato del materiale condiziona la conformità dell'installazione. Un involucro forato, un cavo schiacciato dalla gabbia del contenitore, un pressacavo allentato o una cassetta incrinata rimettono in discussione la protezione, indipendentemente dall'apparente buon funzionamento dell'apparecchiatura.

Il controllo visivo regolare fa dunque parte dell'esercizio e qualsiasi deterioramento impone il ritiro dal servizio fino alla riparazione. Una riparazione improvvisata — nastro adesivo su un involucro, sostituzione di un pressacavo con un modello standard — sopprime la certificazione tanto sicuramente quanto un materiale non conforme.

Quattro errori che impegnano la responsabilità

1. Scegliere il materiale prima di aver classificato la zona. La classificazione compete all'esercente e precede qualsiasi decisione di acquisto. Acquistare un materiale ATEX senza sapere quale zona debba coprire porta spesso a un'apparecchiatura inadatta, sovradimensionata e costosa oppure insufficiente.
2. Ignorare la classe di temperatura della sostanza. Un materiale certificato ATEX ma di classe inadatta resta una sorgente di innesco. La certificazione non esime dal verificare la temperatura di autoaccensione del prodotto presente.
3. Mescolare materiale certificato e accessori ordinari. Un riscaldatore ATEX gestito da un termostato standard, o isolato con un telo non antistatico, costituisce un insieme non conforme. La conformità si valuta sull'installazione completa, non componente per componente.
4. Considerare la conformità come acquisita una volta per tutte. Essa si mantiene nel tempo: controllo dello stato, tracciabilità degli interventi, aggiornamento della classificazione in caso di modifica del processo. Un cambiamento del prodotto stoccato può modificare la zona senza che alcuna apparecchiatura sia stata spostata.

Standard o ATEX: come decidere

La domanda ricorre spesso nella forma «la mia installazione è davvero interessata?». Si presentano tre situazioni.

Se il locale o le vicinanze del contenitore sono già classificati nel documento sulla protezione contro le esplosioni, la risposta è acquisita: il materiale deve essere certificato per la zona interessata, senza discussione possibile.

Se non esiste alcuna classificazione mentre vengono stoccati o manipolati prodotti infiammabili, il presupposto non è l'acquisto del riscaldamento ma la valutazione del rischio. Installare un materiale standard in questa configurazione espone l'esercente, e installare un materiale ATEX senza conoscere la zona non garantisce maggiormente la conformità.

Se i prodotti stoccati non sono infiammabili e non è presente alcuna polvere combustibile, un'apparecchiatura standard è adeguata. È il caso della maggior parte delle applicazioni: acqua, glicole, AdBlue, prodotti alimentari acquosi. Il sovrapprezzo di un materiale ATEX non apporta allora alcuna sicurezza aggiuntiva.

Ciò che questa pagina non sostituisce

La classificazione in zone, la valutazione del rischio di esplosione e la redazione del relativo documento competono all'esercente, assistito se necessario da un organismo competente. Gli elementi qui presentati mirano a comprendere i vincoli che gravano sulla scelta di un'apparecchiatura di riscaldamento, non a sostituirsi a tale percorso.

In caso di dubbio sulla classificazione di un'installazione, la regola è considerare l'ipotesi più restrittiva fino a verifica.

Identificare il materiale certificato per la vostra zona

La classificazione della vostra zona determina il materiale ammesso e un'apparecchiatura standard vi è vietata senza eccezioni. Il nostro selettore di riscaldamento integra questo criterio: indicate che la vostra installazione è in zona classificata e vi saranno proposte soltanto le apparecchiature certificate. Se la classificazione non è ancora stabilita, l'opzione «non so» mostra entrambe le gamme per consentire il confronto, tenendo presente che la verifica preliminare resta indispensabile.

La nostra gamma ATEX

Multitanks distribuisce le soluzioni di riscaldamento Kuhlmann certificate per zone esplosive, sia per contenitori IBC sia per fusti: riscaldatori a cavo autoregolante, coperte riscaldanti, regolatori-limitatori a sicurezza intrinseca e coperchi isolanti antistatici. Le apparecchiature coprono le zone 1, 2, 21 e 22 e le classi di temperatura usuali.

La gamma è accessibile dalle sezioni riscaldatori per contenitori IBC e scaldafusti ATEX e standard, raggruppate sotto coperte riscaldanti IBC, fusti e gas. Per confrontare le tecnologie di riscaldamento disponibili e i rispettivi impieghi, si veda anche la nostra pagina coperta, base, riscaldatore a immersione o nastro.

Un'installazione in zona classificata si configura caso per caso: natura della sostanza, classificazione della zona, classe di temperatura richiesta, volume e condizioni di installazione. Il nostro team tecnico elabora un preventivo sulla base di questi elementi.