Tutti gli operatori che lavorano quotidianamente negli impianti sanno quanto il caldo possa interferire sul regolare svolgimento del lavoro e quanto diventi più pesante gestire correttamente tutte le attività. Quando parliamo di impianti installati in zone classificate, ovvero in luoghi con presenza di atmosfera potenzialmente esplosiva, la ventilazione, che favorisce il ricambio continuo dell’aria, riveste un’importanza critica per evitare la formazione di nubi con una concentrazione tale da poter essere innescate da una scintilla o da una sovratemperatura delle apparecchiature.

L'ambito normativo

Per la classificazione delle aree e, conseguentemente, per le considerazioni sul livello di ventilazione necessaria in una determinata zona dell’impianto, a livello internazionale vengono seguite le raccomandazioni IEC 60079-10-1, recepite e divenute norma europea EN 60079-10-1. Tale norma riguarda le classi di sostanze appartenenti ai gas, vapori e nebbie. La norma EN 60079-10-2 riguarda, invece, la classificazione delle aree pericolose per la presenza di polveri combustibili.

La EN 60079-10-1 si applica a tutti quei luoghi in cui sono presenti sostanze che sotto forma di vapore o di gas possono formare, a contatto con l’aria, miscele esplosive. La ventilazione viene completamente trattata nell’Allegato B di questa norma.

Per quanto riguarda l’Italia, è disponibile la Guida CEI 31-35:2012 che detta i principi di calcolo per la valutazione scientifica del grado di ventilazione. Questa Guida è un prezioso riferimento per tutti i tecnici che hanno la necessità di classificare un’area pericolosa e vogliono essere garantiti, sotto il profilo del calcolo, dell’esattezza delle proprie valutazioni. Nel resto del mondo, invece, ed in particolare nel mondo anglosassone, la Norma EN 60079-10-1 viene considerata sufficiente. Le formule di calcolo introdotte negli allegati servono soltanto come esempio, in quanto la norma ammette esplicitamente differenti metodi di valutazione.

Definire l'efficacia della ventilazione

Una volta definito il tipo di sostanza che può essere presente in condizioni normali di esercizio dell’impianto e stabilite quali sono le possibili sorgenti di emissione, per valutare la pericolosità dei luoghi, si devono definire i valori di riferimento della temperatura ambiente e le caratteristiche della ventilazione.

Nell’Allegato B della norma vi sono indicazioni per valutare il grado di ventilazione e definire l’estensione delle zone. Queste appendici forniscono, inoltre, le formule che permettono di calcolare le portate di emissione, quelle di evaporazione da pozze, la distanza pericolosa dz e i dati relativi alla ventilazione. Per quanto riguarda l’Italia, nell’appendice GC della Guida CEI 31-35, si trovano una serie di dati statistici relativi alla pressione atmosferica, alla massa volumica, alla temperatura media stagionale e al vento per diverse località italiane.

Il volume ipotetico Vz  rappresenta il volume nel quale la concentrazione media del gas o del vapore infiammabile è 0,25 o 0,5 volte il LEL (Lower Explosive Limit). L’efficacia della ventilazione si valuta in gradi VH, VM, VL, in base al volume ipotetico di diluizione V0, come si vede nella figura seguente.

Figura 1 - Efficacia ventilazione

Disponibilità della ventilazione

Oltre al Grado di ventilazione, va considerato anche il parametro della “Disponibilità della ventilazione” che può essere:

• Buona – quando la ventilazione è presente con continuità;
• Adeguata – quando la ventilazione è presente durante il funzionamento normale;
• Scarsa -  quando la ventilazione non è né buona né adeguata.

Una ventilazione che non risponde ai requisiti previsti, non deve essere considerata come contributo alla ventilazione del luogo.

Definire il tipo di zona

Alla fine del procedimento sopra descritto, si procede a stabilire il tipo di zona utilizzando la tabella b1 della norma EN 60079-10-1 e calcolare la distanza che determina l’estensione della zona pericolosa.

Grado della emissione

Ventilazione

Grado

Alto

Medio

Basso

Disponibilità

Buona

Adeguata

Scarsa

Buona

Adeguata

Scarsa

Buona

Adeguata o Scarsa

Continuo

Zona non pericolosa

Zona 2

Zona 1

Zona 0

Zona 0 + Zona 2

Zona 0 + Zona 1

Zona 0

Primo

Zona non pericolosa

Zona 2

Zona 2

Zona 1

Zona 1 + Zona 2

Zona 1 + Zona 2

Zona 1 o Zona 0

Secondo

Zona non pericolosa

Zona 2

Zona 2

Zona 2

Zona 2

Zona 2

Zona 1 o Zona 0

(Tabella b1 della EN 60079-10)

L’estensione della zona pericolosa dipende, inoltre, dalla modalità di emissione, in particolare da:

• Stato di emissione (gas o vapore in singola fase, liquido o gas liquefatto, etc.
• Velocità di emissione.

I gas e i vapori tendono a diffondersi nell’aria e ad occupare l’intero spazio a disposizione. Pertanto i gas si disperdono nell’aria sia in base al loro peso, sia in base alla ventilazione.

Conclusioni

Se, a livello teorico, avessimo sempre la possibilità di garantire un’adeguata ventilazione dei locali e degli impianti, ove normalmente, nel corso del processo, si può formare atmosfera potenzialmente esplosiva, non ci sarebbe il bisogno di proteggere le apparecchiature dalla formazione di scintille, archi o temperature superficiali tali da innescare un’esplosione.

Questo però non è sempre possibile, anzi lo è molto di rado. Per cui i progettisti devono adottare, anche in presenza di una ventilazione apparentemente adeguata, tutte le precauzioni necessarie a garantire la sicurezza degli impianti e dei lavoratori che vi operano, installando apparecchiature che rispondano ai requisiti normativi di protezione dalle esplosioni.