Definire
Il grado di protezione contro le esplosioni, la classe di temperatura, il tipo di protezione contro le esplosioni e la marcatura dell'area di applicazione sono fattori essenziali per la valutazione delle apparecchiature elettriche antideflagranti. Queste informazioni servono a descrivere il livello di protezione contro le esplosioni, l'intervallo di temperatura entro il quale l'apparecchiatura può funzionare in sicurezza, il tipo di protezione contro le esplosioni garantita e le aree designate in cui l'apparecchiatura è idonea all'uso.
Prendiamo ad esempio un modello IIC T6 GB ex-demo
EX
Questo simbolo indica che l'apparecchiatura elettrica è conforme a uno o più tipi di protezione antideflagrante previsti dalle norme in materia;
In conformità alle specifiche di cui all’articolo 29 della norma GB3836.1-2010, le apparecchiature elettriche antideflagranti devono recare la marcatura distintiva “Ex” in una posizione ben visibile sul corpo esterno. Inoltre, la targhetta identificativa dell’apparecchiatura deve riportare la necessaria marcatura di protezione contro le esplosioni insieme al numero di certificazione che ne attesta la
conformità.
Demb
Il tipo di protezione antideflagrante indicato sulle apparecchiature elettriche antideflagranti determina la zona a rischio di esplosione specifica per cui sono state progettate.
Tipo antideflagrante
| Tipo antideflagrante | Marcatura "a prova di esplosione" | Nota |
|---|---|---|
| Tipo antideflagrante | d | |
| Tipo di sicurezza potenziata | e | |
| Tipo a pressione positiva | p | |
| Tipo a sicurezza intrinseca | ia | |
| ib | ||
| Tipo a bagno d'olio | o | |
| Stampo riempito di sabbia | q | |
| Tipo di incapsulamento | m | |
| Tipo N | n | I livelli di protezione sono classificati come MA e MB. |
| Tipo speciale | s | La classificazione comprende i tipi nA, nR e n-concavo |
Nota: La tabella illustra i principali tipi di protezione contro le esplosioni per le apparecchiature elettriche, presentando una combinazione di vari metodi di protezione contro le esplosioni che danno origine a tipi di protezione ibridi.
Ad esempio, la sigla “Ex demb” indica un tipo ibrido di protezione contro le esplosioni per le apparecchiature elettriche, che combina i metodi di protezione a prova di fiamma, a sicurezza aumentata e a incapsulamento.
La classificazione delle zone in aree soggette a rischio di esplosione di gas:
Nelle aree in cui gas esplosivi e vapori infiammabili si combinano con l'aria formando miscele gassose esplosive, vengono stabilite tre classificazioni di zona in base al livello di pericolo:
Zona 0 (indicata come Zona 0): un luogo in cui, in condizioni normali, sono presenti miscele di gas esplosive in modo continuo, frequente o persistente.
Zona 1 (di seguito denominata “Zona 1”): un luogo in cui, in circostanze normali, possono formarsi miscele gassose esplosive.
Zona 2 (di seguito denominata “Zona 2”): un’area in cui, in circostanze normali, non è prevista la presenza di miscele gassose esplosive, ma in cui queste potrebbero manifestarsi solo per brevi periodi in caso di eventi anomali.
Nota: per “circostanze normali” si intendono l’avvio, lo spegnimento, il funzionamento e la manutenzione ordinari delle apparecchiature, mentre per “circostanze anomale” si intendono potenziali malfunzionamenti delle apparecchiature o
azioni involontarie.
La correlazione tra le aree a rischio di esplosioni di gas e i corrispondenti tipi di protezione antiesplosione.
| Classificazione dei gas | Distanza di sicurezza massima durante il test (MESG) (mm) | Rapporto minimo di corrente di accensione (MICR) |
|---|---|---|
| IIA | MESG ≥ 0,9 | MICR > 0,8 |
| IIB | 0,9 > MESG > 0,5 | 0,8 ≥ MICR ≥ 0,45 |
| IIC | 0,5 ≥ MESG | 0,45 > MICR |
Nota: Tenuto conto delle circostanze specifiche del nostro Paese, l’utilizzo di apparecchiature elettriche di tipo e (a sicurezza aumentata) è limitato alla Zona 1, consentendo:
Le scatole di derivazione e le scatole di giunzione che non generano scintille, archi elettrici o temperature pericolose durante il normale funzionamento sono classificate come tipo d o m per il corpo e tipo e per la sezione di cablaggio.
Ad esempio, la classificazione di protezione contro le esplosioni della lampada a LED antideflagrante da piattaforma BPC8765 è Ex demb IIC T6 GB. Il vano della sorgente luminosa è a prova di fiamma (d), la sezione del circuito di alimentazione è incapsulata (mb) e il vano di cablaggio presenta una sicurezza aumentata (e) per la costruzione antideflagrante. In base alle specifiche sopra menzionate, questa lampada può essere utilizzata nella Zona 1.
II
La categoria di protezione di un dispositivo elettrico antideflagrante ne determina l'idoneità all'impiego in specifici ambienti in cui sono presenti gas esplosivi.
Per apparecchiature antideflagranti si intendono i dispositivi elettrici che, in determinate condizioni, non provocano l'accensione dell'ambiente esplosivo circostante.
Pertanto, i prodotti contrassegnati dalla suddetta classificazione antideflagrante (EX demb IIC) sono adatti esclusivamente a tutti gli ambienti in cui sono presenti gas esplosivi, ad eccezione delle miniere di carbone e delle aree sotterranee.
C
Il gruppo di gas di un dispositivo elettrico antideflagrante ne determina la compatibilità con specifiche miscele di gas esplosivi.
Definizione di “gruppo di gas”:
In tutti gli ambienti in cui sono presenti gas esplosivi, ad eccezione delle miniere di carbone e delle aree sotterranee (ovvero ambienti idonei per apparecchiature elettriche di Classe II), i gas esplosivi sono classificati in tre gruppi, ovvero A, B e C, in base al gap di sicurezza sperimentale massimo o al rapporto di corrente di accensione minimo delle miscele gassose. La classificazione dei gas e la temperatura di accensione dipendono dalla concentrazione di gas combustibile e aria in specifiche condizioni ambientali di temperatura e pressione.
La relazione tra miscele gassose esplosive, gruppi di gas e i margini di sicurezza sperimentali massimi o i rapporti minimi di corrente di accensione:
| Classificazione dei gas | Distanza di sicurezza massima durante il test (MESG) (mm) | Rapporto minimo di corrente di accensione (MICR) |
|---|---|---|
| IIA | MESG ≥ 0,9 | MICR > 0,8 |
| IIB | 0,9 > MESG > 0,5 | 0,8 ≥ MICR ≥ 0,45 |
| IIC | 0,5 ≥ MESG | 0,45 > MICR |
Nota: la tabella a sinistra mostra che valori più bassi dei margini di sicurezza per i gas esplosivi o dei rapporti di corrente minimi corrispondono a livelli di rischio più elevati associati ai gas esplosivi. Di conseguenza, vi è una crescente esigenza di requisiti più rigorosi in materia di raggruppamento dei gas nei dispositivi elettrici antideflagranti.
Gruppi di gas tipicamente associati a gas/sostanze esplosive comuni:
| Classificazione del gas/Gruppo di temperatura | T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | T6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| IIA | Formaldeide, toluene, estere metilico, acetilene, propano, acetone, acido acrilico, benzene, stirene, monossido di carbonio, acetato di etile, acido acetico, clorobenzene, acetato di metile, cloro | Metanolo, etanolo, etilbenzene, propanolo, propilene, butanolo, acetato di butile, acetato di amile, ciclopentano | pentano, pentanolo, esano, etanolo, eptano, ottano, cicloesanolo, trementina, nafta, petrolio (compresa la benzina), olio combustibile, tetracloruro di pentanolo | Acetaldeide, trimetilammina | Nitrito di etile | |
| IIB | Estere di propilene, etere dimetilico | Butadiene, propano epossidico, etilene | Etere dimetilico, acroleina, carburo di idrogeno | |||
| IIC | Idrogeno, gas d'acqua | Acetilene | Disolfuro di carbonio | Nitrato di etile |
Esempio: nel caso in cui le sostanze pericolose presenti in un ambiente con gas esplosivo siano l’idrogeno o l’acetilene, il gruppo di gas assegnato a tale ambiente rientra nella categoria C. Di conseguenza, le apparecchiature elettriche utilizzate in tale ambiente devono rispettare le specifiche relative al gruppo di gas con un livello non inferiore a IIC.
Nel caso in cui la sostanza presente nell'ambiente con gas esplosivo sia la formaldeide, il gruppo di gas designato per tale ambiente è classificato come gruppo A. Di conseguenza, le apparecchiature elettriche utilizzate in tale ambiente devono essere conformi alle specifiche relative al gruppo di gas di livello almeno IIA. Tuttavia, in tale ambiente possono essere utilizzate anche apparecchiature elettriche con livelli di gruppo di gas IIB o IIC.
T6
La classe di temperatura assegnata a un dispositivo elettrico antideflagrante determina l'ambiente gassoso con cui è compatibile in termini di temperature di accensione.
Il gruppo di temperatura è definito come segue:
Per le miscele di gas esplosive esistono dei limiti di temperatura, denominati “temperature di accensione”, che definiscono la temperatura alla quale tali miscele possono incendiarsi. Di conseguenza, la temperatura superficiale delle apparecchiature elettriche utilizzate in tali ambienti è soggetta a requisiti specifici, che impongono che la temperatura superficiale massima delle apparecchiature non superi la temperatura di accensione. Di conseguenza, le apparecchiature elettriche sono classificate in sei gruppi, da T1 a T6, in base alla rispettiva temperatura superficiale massima.
| Temperatura di accensione dei materiali combustibili | Temperatura massima superficiale dell'apparecchiatura T (°C) | Classe di temperatura |
|---|---|---|
| t＞450 | 450 | T1 |
| 450 ≥ t > 300 | 300 | T2 |
| 300 ≥ t > 200 | 200 | T3 |
| 200 ≥ t > 135 | 135 | T4 |
| 135 ≥ t > 100 | 100 | T5 |
| 100 ≥ t > 85 | 85 | T6 |
Sulla base delle informazioni riportate nella tabella a sinistra, si può osservare una chiara correlazione tra la temperatura di accensione delle sostanze combustibili e i requisiti relativi al gruppo di temperatura per i dispositivi elettrici antideflagranti. Nello specifico, al diminuire della temperatura di accensione, aumentano i requisiti relativi al gruppo di temperatura per i dispositivi elettrici.
La classificazione in base alla temperatura è correlata ai gas e alle sostanze esplosive più comunemente presenti:
| Classificazione del gas/Gruppo di temperatura | T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | T6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| IIA | Formaldeide, toluene, estere metilico, acetilene, propano, acetone, acido acrilico, benzene, stirene, monossido di carbonio, acetato di etile, acido acetico, clorobenzene, acetato di metile, cloro | Metanolo, etanolo, etilbenzene, propanolo, propilene, butanolo, acetato di butile, acetato di amile, ciclopentano | pentano, pentanolo, esano, etanolo, eptano, ottano, cicloesanolo, trementina, nafta, petrolio (compresa la benzina), olio combustibile, tetracloruro di pentanolo | Acetaldeide, trimetilammina | Nitrito di etile | |
| IIB | Estere di propilene, etere dimetilico | Butadiene, propano epossidico, etilene | Etere dimetilico, acroleina, carburo di idrogeno | |||
| IIC | Idrogeno, gas d'acqua | Acetilene | Disolfuro di carbonio | Nitrato di etile |
Nota: Le informazioni riportate nella tabella sopra sono fornite a titolo puramente indicativo. Per un’applicazione corretta, si prega di consultare i requisiti dettagliati indicati nella norma GB3836.
Esempio: se il disolfuro di carbonio è la sostanza pericolosa presente nell’ambiente con gas esplosivo, esso corrisponde al gruppo di temperatura T5. Di conseguenza, il gruppo di temperatura delle apparecchiature elettriche utilizzate in tale ambiente deve essere T5 o superiore. Analogamente, se la sostanza pericolosa presente nell’ambiente a rischio di esplosione è la formaldeide, essa corrisponde al gruppo di temperatura T2. Pertanto, il gruppo di temperatura delle apparecchiature elettriche utilizzate in tale ambiente deve essere T2 o superiore. Vale la pena sottolineare che in questo ambiente possono essere utilizzate anche apparecchiature elettriche con gruppi di temperatura T3 o T4.
GB
Il livello di protezione dell'apparecchiatura indica il grado di protezione delle apparecchiature elettriche antideflagranti e ne definisce il livello di sicurezza.
Le definizioni relative al livello di protezione delle apparecchiature in ambienti con gas esplosivi sono riportate nelle sezioni 3.18.3, 3.18.4 e 3.18.5 della norma GB3836.1-2010.
3.18.3
Ga Livello EPL Ga
Le apparecchiature destinate all'impiego in ambienti con gas esplosivi presentano un livello di protezione “elevato”, garantendo che non costituiscano una fonte di accensione durante il normale funzionamento, in caso di guasti previsti o di malfunzionamenti eccezionali.
3.18.4
Gb Livello EPL Gb
Le apparecchiature destinate ad ambienti in cui sono presenti gas esplosivi presentano un livello di protezione “elevato”, garantendo che non costituiscano una fonte di accensione né durante il normale funzionamento né in caso di guasti previsti.
3.18.5
Gc Livello EPL Gc
Le apparecchiature destinate all'uso in ambienti con gas esplosivi presentano un livello di protezione “generale” e non fungono da fonte di accensione durante il normale funzionamento. È inoltre possibile adottare misure di protezione supplementari per garantire che non provochino effettivamente l'accensione in situazioni in cui si prevede la frequente presenza di fonti di accensione, come nel caso di malfunzionamenti degli apparecchi di illuminazione.
