La parte più critica di una custodia a prova di esplosione ‘Ex d’ è il giunto di laminazione. Per capire che cosa sia e come funzioni dobbiamo rivedere un attimo il principio sul quale si basala sicurezza del modo di protezione ‘Ex d’ (a prova di esplosione - flame proof). Si tratta del modo di protezione più antico che esista, il primo utilizzato e ancora uno dei più sicuri perché basato su una tecnologia molto semplice e, quindi, difficilmente fallibile.

Il principio, nato per la protezione negli impianti dove ci possa essere atmosfera esplosiva sotto forma di gas, parte dal presupposto che sia impossibile impedire a un gas di penetrare ovunque. Nessuna guarnizione sarà mai in grado di impedire l’ingresso di un gas in una custodia. Pertanto, se un’atmosfera esplosiva penetra in una custodia e in questa si produce un innesco, che può essere rappresentato ad esempio da una scintilla tra due contatti elettrici, avviene l’esplosione, ma questa rimane confinata all’interno della custodia e non permette il propagarsi della fiamma all’atmosfera circostante, causando così un’esplosione devastante.

Per garantire questo, ci devono essere custodie costruite con una resistenza meccanica tale da contenere la sovrappressione causata dall’esplosione e di permettere la fuoriuscita dei gas combusti. Questo è il compito del giunto di laminazione che è l’interfaccia tra due parti di una custodia, ad esempio corpo e coperchio. Ecco permette ai gas combusti di uscire dalla custodia stessa e di raffreddarsi durante il percorso, in modo che non siano più in grado di innescare l’atmosfera esterna alla custodia. Per questa ragione il giunto deve essere sufficientemente lungo e con un interstizio abbastanza stretto da garantire il raffreddamento dei gas combusti.

Esistono, a seconda dei gas e dei volumi delle custodie delle regole precise da rispettare, che sono riportate nella Norma EN 60079-1.

Una delle regole comuni a tutti i giunti di lavorazione è il limite massimo di rugosità accettabile dopo la lavorazione meccanica della loro superficie. Tale valore non può superare i 6,3 µm misurati secondo la norma ISO 468. Oggi le superfici dei giunti, grazie alle lavorazioni effettuate sulle moderne macchine utensili a controllo numerico, raggiungono gradi di rugosità enormemente più bassi e, quindi, più sicuri.

La lunghezza del giunto e il valore massimo dell’interstizio che rimane dopo la completa chiusura della custodia sono due elementi importantissimi. Una volta determinati sperimentalmente, e definiti nei certificati rilasciati dai laboratori di prova, devono essere rigorosamente rispettati dai costruttori, per garantire il completo raffreddamento del gas combusto. Basti pensare a quali potrebbero essere le conseguenze nel caso in cui un gas combusto, prodotto dall’esplosione all’interno di una custodia, non venisse laminato perché le viti di tenuta di un coperchio sono allentate e l’interstizio fosse in tal modo più largo del dovuto.

Il risultato sarebbe che i prodotticombusti ancora caldi andrebbero a innescare l’atmosfera esplosiva esterna alla custodia, provocando una deflagrazione. D’altra parte un giunto non può nemmeno essere completamente chiuso e sigillato, perché se così fosse, nel momento dell’esplosione, la custodia non sarebbe in grado di reggere l’urto senza i giunti a permettere lo sfogo veloce dei gas combusti. In mancanza di giunti di laminazione la custodia si trasformerebbe quindi in una vera e propria bomba.

I giunti di laminazione si dividono in due categorie:

Giunti non filettati

All’interno di questa categoria sono incluse diverse tipologie di giunto, i principali sono quelli cilindrici e piani. I giunti cilindrici hanno la caratteristica di essere universali, utilizzabili per qualsiasi tipo di applicazione e con gas di qualunque gruppo. Normalmente sono difficili da trovare nelle apparecchiature in commercio a causa della loro difficoltà di realizzazione che si riflette in un maggior costo. I giunti piani, al contrario, sono i più comuni, ma hanno il difetto di non poter essere utilizzati ovunque; sono proibiti, infatti, in applicazioni per impianti ove vi sia la presenza di acetilene (gas del gruppo II C).

Giunti filettati

Si distinguono a loro volta in due gruppi, cilindrici e conici. Per quanto riguarda i giunti filettati cilindrici sarà necessario utilizzare filettature che rispettino le tolleranze della norma ISO 956-1 con passo maggiore o uguale a 0,7 mm. Per passi superiori a 2 mm i costruttori devono adottare misure necessarie a far sì che le custodie superino le prove di non trasmissione della fiamma. I filetti in presa devono essere superiori a 5 per custodie di volume fino a 100 cm3 e superiori a 8 per custodie di volume superiore a 100 cm3. Per i giunti conici le filettature sono realizzate in Italia secondo la normativa ISO 7/1, mentre per l’Europa secondo la normativa NPT ANSI/ASME B1.20.1.

Nelle macchine elettriche rotanti Ex d, è necessario prevedere un giunto di laminazione sull’albero di trasmissione. I giunti posizionati in tali luoghi non devono assolutamente essere soggetti a usura. I giunti devono essere completamente liberi e indipendenti dalle altre strutture che sostengono l’albero e ne consentono la rotazione. Eventuali cuscinetti, guarnizioni, canali di lubrificazione, ecc., devono essere al di fuori della lunghezza del giunto e non devono assolutamente interromperlo.

Per garantire la sicurezza della custodia, è opportuno controllare che i giunti di laminazione non siano ostruiti e che non si trovino in prossimità di oggetti solidi quali tubi, pareti, tralicci o anche altre custodie, che possono ostacolare la corretta uscita dei gas combustibili. È buona norma, infatti, rispettare le distanze minime tra custodia e oggetti circostanti, come previsto dalla Norma EN 60079-14, Paragrafo 10.2.