Il nuovo criterio di ingresso/uscita cavi

Le normative che regolano i criteri di installazione dei prodotti e delle apparecchiature elettriche per impiego in zone classificate sono in continuo aggiornamento. In modo particolare, è stato di recente modificato il criterio di ingresso/uscita cavi dalle custodie in esecuzione ‘Ex d’, siano esse in gruppo IIB o IIB+H2 o IIC.

Per questo motivo, affrontiamo in questo approfondimento le modifiche introdotte, aggiornando quanto descritto nell’articolo tecnico del maggio 2014. 

La norma che ha subito l’aggiornamento è la IEC 60079-14/EN 60079-14/CEI EN 60079-14 e, in particolar modo, ne è stato variato il concetto di entrata cavo, come di seguito descritto:

• IEC 60079-14:2007-12, para. 10.4.2 selection of cable glands
• EN 60079-14:2008-10, para. 10.4.2 selection of cable glands
• CEI EN 60079-14:2010-02, para. 10.4.2 scelta dei pressacavi (di seguito menzionate solo come 60079-…., in quanto praticamente identiche)

Prima di questo cambiamento, la progettazione doveva essere svolta considerando i seguenti criteri base:

- se la custodia contiene una sorgente di accensione e se il gas pericoloso richiede una custodia in esecuzione IIC, devono essere predisposti giunti di bloccaggio o pressacavi barriera

o

- se la custodia contiene una sorgente di accensione e se il gas pericoloso non richiede una custodia in esecuzione IIC e se l’area di installazione è zona 1 e se il volume della custodia è superiore a 2 dm3, devono messere predisposti giunti di bloccaggio o pressacavi barriera

o

- se la custodia non contiene una sorgente di accensione, devono essere predisposti pressacavi a semplice o doppia tenuta provvisti di certificazione di piena conformità

o

- se la custodia contiene una sorgente di accensione e se il gas pericoloso non richiede una custodia in esecuzione IIC e se l’area di installazione non è zona 1, devono messere predisposti pressacavi a semplice o doppia tenuta provvisti di certificazione di piena conformità

o

- se la custodia contiene una sorgente di accensione e se il gas pericoloso non richiede una custodia in esecuzione IIC e se l’area di installazione è zona 1 e se il volume della custodia non è superiore a 2 dm3, devono messere predisposti pressacavi a semplice o doppia tenuta provvisti di certificazione di piena conformità.

La nuova norma 60079-14, al paragrafo 10.6.2 descrive i nuovi criteri da adottare per l’ingresso/uscita cavi dalle custodie, parametri che riassumiamo nel nuovo schema di flusso sotto riportato.

Come risultato di questo cambiamento si ha una radicale modifica di concetto, passando dalla limitazione di volume per l’installazione di pressacavi non barriera o giunti di bloccaggio, alla necessità di verificare, con prove, la tenuta del cavo o all’adozione sistematica di pressacavi barriera o giunti di bloccaggio, posti i primi direttamente negli imbocchi filettati della custodia e, i secondi, nelle estreme vicinanze della custodia, rispettando quanto previsto al para 13.5.3 della norma 60079-1.

• Al punto a) del paragrafo 10.6.2 viene chiesto che i pressacavi debbano essere sigillati (pressacavi barriera), conformi alla norma 60079-1 ed essere certificati quali apparecchiature

o

• al punto b) del paragrafo 10.6.2 viene chiesto che i pressacavi debbano essere sigillati (pressacavi barriera), conformi alla norma 60079-1 ed essere certificati quali apparecchiature

e

• che i cavi utilizzati siano con guaina in materiale termoplastico, termoindurente o elastomerico, di forma circolare compatta ed eventuali imbottiture o guaine devono essere estruse e gli eventuali riempitivi devono essere di materiale non igroscopico (vedere para 9.3.2 norma 60079-14);

e 

• che la lunghezza del cavo collegato sia almeno pari a 3m, lunghezza minima del cavo per limitare il pericolo di potenziale dovuto alla trasmissione di fiamma attraverso il cavo (vedere Allegato E norma 60079-14)

o

• al punto c) del paragrafo 10.6.2 viene chiesta l’entrata indiretta tramite l’utilizzazione di una combinazione tra una custodia a prova di esplosione provvista di passante e una custodia con morsetti a sicurezza aumentata. Tra le due custodie si dovrà prevedere uno o più passanti sigillati,

o

• al punto d) del paragrafo 10.6.2 viene chiesto che il cavo sia ad isolamento minerale e guaina metallica, con o senza rivestimento in materiale plastico e che il cavo sia provvisto di idoneo pressacavo a prova di esplosione conforme alla norma 60079-1

o

• al punto e) del paragrafo 10.6.2 viene chiesto un dispositivo di tenuta a prova di esplosione (per esempio una camera sigillata), specificato nella documentazione dell’apparecchiatura oppure conforme alla norma 60079-1, provvisto di un pressacavo idoneo al cavo di prevista utilizzazione.  Tale dispositivo di tenuta deve incorporare un composto o altri mezzi di tenuta adeguati, attorno alle singole anime del cavo, che non consentano il passaggio di alcunché e che tale dispositivo deve essere installato nel punto di ingresso dei cavi nell’apparecchiatura.   

Per poter effettuare un corretto dimensionamento di custodie per gli usi di cui sopra, è fondamentale che tutti i parametri siano sistematicamente presi in considerazione e impiegati come metodo di calcolo per la determinazione delle dimensioni di tali custodie.

Considerando che tali custodie devono essere idonee per l’installazione in ambienti con pericolo di esplosione (‘Ex d’, ‘Ex de’) e che, quindi, sono sottoposte a certificazione da parte di enti qualificati e riconosciuti in ambito internazionale, riveste la massima importanza che tali dimensionamenti siano rispondenti a tutti i parametri definiti dalle normative di riferimento quali:

• IEC 60079-0/EN 60079-0 / CEI EN 60079-0: Atmosfere esplosive Parte 0: Apparecchiature – Prescrizioni generali;
• IEC 60079-1 / EN 60079-1 / CEI EN 60079-1 Atmosfere esplosive Parte 1: Apparecchiature protette mediante custodie a prova d’esplosione “d”;
• IEC 60079-7 / EN 60079-7 / CEI EN 60079-7 Atmosfere esplosive parte 7: Apparecchiature con modo di protezione a sicurezza aumentata “e”;
• IEC 60079-14 / EN 60079-14 / CEI EN 60079-14 Atmosfere esplosive parte 14: Progettazione, scelta e installazione degli impianti elettrici

Tale incombenza spetta principalmente al costruttore di tali apparecchiature, secondo quanto prestabilito dalle norme di cui sopra, tuttavia intendiamo mettere a disposizione della nostra clientela un’ampia descrizione dei criteri che abitualmente adottiamo per effettuare tale dimensionamento.

Questa tipologia di contenitori, di seguito chiamati “Quadri”, che devono essere adatti per installazione in ambienti con pericolo di esplosione, sia all’interno di insediamenti industriali, sia su piattaforme di perforazione/estrazione (Off-Shore), sia su mezzi galleggianti adibiti anch’essi alla perforazione e/o estrazione (FPSO), si suddividono essenzialmente nelle seguenti tipologie:

• Quadro di distribuzione Forza Motrice
• Quadro di distribuzione Luce
• Quadro di alimentazione Valvole Motorizzate (MOV)
• Quadro di avviamento motore
• Quadro di controllo e comando locale
• Quadro di smistamento cavi (Junction e Marshalling Boxes)
• Quadro di alimentazione sistemi di tracciatura elettrica.

Le tipologie costruttive per questi tipi di Quadri si suddividono essenzialmente in:

• Entrata cavi “diretta “, (esecuzione ‘Ex d’)
• Entrata cavi “indiretta”, (esecuzione ‘Ex de’).

L’esecuzione “diretta” prevede l’entrata dei cavi direttamente sul Quadro in esecuzione ‘Ex d’, con l’impiego di pressacavi a tenuta, se si adotta il concetto descritto al para 10.6.2 punto b) o pressacavi barriera se si adotta il concetto descritto al para 10.6.2 punto a), che non permette a un’eventuale esplosione all’interno del Quadro di propagarsi all’esterno dello stesso. In questo caso la scelta del pressacavo o del giunto di bloccaggio deve rispettare le prescrizioni di norma, come da immagine qui sotto.

L’esecuzione “indiretta” prevede l’impiego di una custodia d’ingresso/uscita cavi a sicurezza aumentata ‘Ex e’, entro la quale trovano alloggiamento le morsettiere a sicurezza aumentata. Da tale custodia vengono derivati tutti i collegamenti da essa e verso la custodia a prova di esplosione in esecuzione ‘Ex d’. Il passaggio tra i due contenitori avverrà tramite giunti di bloccaggio sigillati e/o passanti sigillati, sempre in esecuzione ‘Ex d’. In questo caso, la scelta del giunto di bloccaggio e/o del passante sigillato deve a sua volta rispettare le prescrizioni di norma, come da immagine 2.

Tipico di entrata cavi “indiretta”, in esecuzione ‘Ex de’.

Va rimarcato che se il pressacavo e i cavi in uso sono certificati come facente parte unica ed indivisibile dell’apparecchiatura (custodia), non viene richiesta la conformità a quanto scritto al paragrafo 10.6.2 della norma 60079-14 (vedere Nota 2 al paragrafo 10.6.2 della stessa norma).

Per quanto riguarda il dimensionamento meccanico e il dimensionamento elettrico, rimandiamo a quanto descritto nell’articolo tecnico di maggio 2014. 

Il dimensionamento meccanico 

Il dimensionamento elettrico