Parametro importante per il rischio di esplosione: il punto di infiammabilità

Il punto di infiammabilità di un liquido è la temperatura minima alla quale emette vapori sufficienti a formare una miscela infiammabile con l’aria in prossimità della sua superficie.

A questa temperatura, una fonte di accensione esterna, come una scintilla o una fiamma, può provocare l’accensione dei vapori. Tuttavia, questa accensione è solitamente temporanea, a meno che il liquido non venga riscaldato continuamente.

Il punto di infiammabilità è una delle proprietà più importanti nella valutazione del rischio di esplosione dei liquidi infiammabili, poiché fornisce un’indicazione sia della volatilità che dell’infiammabilità.

Il punto di infiammabilità si applica a tutti i liquidi e ai gas liquefatti, ma per i gas permanenti come il metano e l’idrogeno il punto di infiammabilità è irrilevante, poiché questi possono formare miscele infiammabili a qualsiasi temperatura.

Il punto di infiammabilità aiuta a determinare come un liquido deve essere conservato, trasportato e maneggiato in modo sicuro.

I liquidi con punti di infiammabilità più bassi sono più volatili e si incendiano più facilmente, mentre quelli con punti di infiammabilità più elevati sono generalmente meno volatili, ma possono comunque rappresentare un rischio di incendio. Per questo motivo i liquidi sono classificati in categorie che indicano il loro livello di pericolo.

Classi di fluidi oleosi in base al punto di infiammabilità

Ad esempio, la benzina, un liquido di Classe I, ha un punto di infiammabilità inferiore a 21 °C, il che la rende altamente volatile e facilmente infiammabile anche a temperatura ambiente.

D’altra parte, il diesel, un liquido di Classe III, ha un punto di infiammabilità superiore a 55 °C, il che lo rende relativamente più sicuro a temperature più basse, ma comunque potenzialmente pericoloso se riscaldato.

Il punto di infiammabilità funge da limite inferiore nella valutazione dell’infiammabilità e aiuta a classificare i materiali e a definire gli standard di stoccaggio.

Classificazione dei gruppi di gas: IIA, IIB, IIC

Il sistema di classificazione dei gruppi di gas categorizza i gas in base alla loro energia di accensione, che varia in funzione delle condizioni e va considerata come approssimativa.

Sebbene non venga utilizzato direttamente per la classificazione delle aree, questi gruppi aiutano a selezionare le apparecchiature più adatte ai gas presenti in un ambiente di lavoro.

Le apparecchiature classificate per il Gruppo IIC possono essere utilizzate anche per gas IIB e IIA, ma non viceversa.

Categorie di fluidi oleosi

Mentre il punto di infiammabilità indica con quale facilità un liquido può accendersi, le categorie dei fluidi oleosi descrivono come questi liquidi si comportano una volta rilasciati. Le categorie sono le seguenti:

• Categoria A: liquidi altamente infiammabili che vaporizzano rapidamente al rilascio, aumentando il rischio di accensione ed esplosione. Solventi come l’acetone, ad esempio, rientrano in questa categoria e possono formare rapidamente nubi di vapore infiammabili.
• Categoria B: liquidi gestiti a temperature elevate che possono entrare in ebollizione al rilascio, ma che non rientrano nella categoria A. Oli industriali e lubrificanti, spesso riscaldati nei processi produttivi, possono rientrare in questa categoria quando esposti all’aria.
• Categoria C: liquidi con un punto di infiammabilità superiore alla temperatura ambiente che, una volta rilasciati, possono formare nebbie o spray infiammabili che si accendono facilmente. Il diesel e alcuni fluidi idraulici rientrano in questa categoria, poiché possono produrre nebbie combustibili in caso di rilascio ad alta pressione.

Analogamente al punto di infiammabilità, l’idrogeno e il metano sono classificati in categorie separate, rispettivamente G(i) e G(ii).

Temperatura di autoaccensione: accensione senza scintilla

La temperatura di autoaccensione (Tᵢg) definisce la temperatura alla quale una sostanza si accende spontaneamente, senza necessità di fiamma o scintilla.

Ad esempio, l’idrogeno ha una temperatura di autoaccensione di 560 °C: qualsiasi apparecchiatura utilizzata in sua presenza non deve superare questa temperatura, per evitare la combustione spontanea.

Codici della classe di temperatura da T1 a T6

Le apparecchiature devono essere classificate in base alla loro temperatura massima di superficie per evitare l’autoaccensione. I codici della classe di temperatura (da T1 a T6) indicano la temperatura massima che l’apparecchiatura può raggiungere.

Ad esempio, per lavorare con l’acetilene, che ha una Tᵢg di 305 °C, servono apparecchiature classificate T2 o superiori (da T3 a T6) per garantire condizioni di funzionamento sicure.

La fotocamera ATEX Armadex OZC 3 è classificata T6, con marcatura ATEX II 3G Ex h ic IIC T6 Gc: è quindi adatta ai gas con una Tᵢg superiore a 85 °C.

Limiti di infiammabilità (LEL e UEL)

I limiti di infiammabilità sono un’altra caratteristica importante per la valutazione del rischio di esplosione: descrivono la concentrazione di un gas miscelato con l’aria capace di sostenere la combustione.

Il Lower Explosive Limit (LEL) è la concentrazione minima necessaria per l’accensione, mentre l’Upper Explosive Limit (UEL) è la concentrazione massima alla quale una fiamma può ancora propagarsi. Il LEL è particolarmente importante nella classificazione delle zone ATEX.

Ad esempio, il metano ha un LEL del 5% e un UEL del 15%: si accende soltanto all’interno di questo intervallo. Miscele di metano e aria al di sotto del 5% o al di sopra del 15% non si accendono.

La ventilazione è una strategia efficace per ridurre la miscela al di sotto del LEL. Fattori ambientali come la temperatura e la pressione possono alterare questi limiti: per questo motivo il monitoraggio continuo e i margini di sicurezza sono importanti.

Densità di vapore e dispersione dei gas

La densità di vapore, ovvero il rapporto tra il peso di un gas e quello di un volume uguale d’aria, aiuta a prevedere il comportamento dei gas dopo il rilascio.

Questo parametro di rischio per la classificazione delle aree pericolose rivela se i gas tendono a salire, a scendere o a disperdersi con le correnti d’aria, il che influenza a sua volta la forma delle zone e i rischi di stratificazione.

I gas con densità vicine a 1 si mescolano più facilmente con l’aria, mentre i gas più pesanti tendono a depositarsi, accumulandosi nelle aree basse. I gas più leggeri, sensibilmente meno densi dell’aria, salgono e possono accumularsi nei punti alti.

Inoltre, le condizioni di rilascio, come la temperatura, possono modificare la densità di vapore e influenzarne questi comportamenti.

Comprendere questi comportamenti consente una pianificazione efficace di ventilazione ed evacuazione per una gestione sicura in aree confinate o basse.

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