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Certificazioni e omologazioni
Protezione contro le esplosioni

Protezione contro le esplosioni compatta

Selezione dei dispositivi secondo ATEX e IECEx

Atmosfere esplosive possono verificarsi in quasi tutte le applicazioni industriali. Per evitare in modo sicuro le esplosioni, i dispositivi elettrici in zone a potenziale rischio di esplosione sono soggetti a requisiti, direttive e standard speciali. In questa panoramica, trovi i criteri per la selezione del dispositivo appropriato in base alla tua applicazione.

Scarica Nozioni di base protezione contro le esplosioni

Rappresentazione dei componenti per la formazione di un'esplosione

Componenti che possono provocare un'esplosione: materiali combustibili, ossigeno, fonte di accensione

Nozioni di base sulla protezione contro le esplosioni

Un'esplosione è una reazione esotermica con un rilascio improvviso di una grande quantità di energia, che provoca una forte onda di pressione.
Un'esplosione si verifica quando sono presenti un materiale combustibile, ossigeno e una fonte di accensione. Se manca un componente, la reazione esotermica non ha luogo.

Esistono diverse misure di protezione contro le esplosioni per prevenire in modo sicuro le esplosioni. Mentre con la protezione primaria contro le esplosioni si impedisce la presenza di un'atmosfera esplosiva, con la protezione secondaria contro le esplosioni si impedisce in modo sicuro un'esplosione evitando costruttivamente fonti di accensione efficaci. Fonti di accensione efficaci sono, ad esempio, scintille elettriche e superfici molto calde di mezzi d'esercizio o archi voltaici, elettricità statica, ecc. A seconda dell'applicazione, esistono vari tipi di protezione dall'accensione con diversi principi di protezione per la protezione secondaria contro le esplosioni. Esiste anche la protezione terziaria contro le esplosioni. Si tratta di misure costruttive che riducono le conseguenze di un'esplosione a un livello accettabile.

Selezione dei dispositivi per la protezione secondaria contro le esplosioni

La seguente panoramica si concentra sulla protezione secondaria contro le esplosioni. Nella scelta dei dispositivi, in base ai tipi di protezione, l'utente deve analizzare il tipo di pericolo nonché la durata e la frequenza del pericolo. Il tipo di pericolo si riferisce alla considerazione della fonte di accensione in base alla temperatura e all'energia di accensione. In caso di durata e frequenza del pericolo, viene stabilito il collegamento tra suddivisione delle zone, categoria del dispositivo e livello di protezione del dispositivo.

Tipo di pericolo

Superfici molto calde

L'accensione dell'atmosfera esplosiva può essere evitata se la temperatura superficiale del mezzo d'esercizio è inferiore alla temperatura di accensione del gas circostante.

Vai alle classi di temperatura

Scintille / Energie

L'accensione dell'atmosfera potenzialmente esplosiva è impedita se l'energia di accensione del mezzo d'esercizio è inferiore alla temperatura minima di accensione del gas circostante.

Vai ai gruppi

Classi di temperatura Fonte di accensione: superficie molto calda

I dispositivi destinati all'uso in atmosfere potenzialmente esplosive del Gruppo II (gas) sono suddivisi in classi di temperatura (T1 - T6), che indicano la temperatura superficiale massima del dispositivo che può verificarsi. La temperatura superficiale si applica a tutte le parti di un mezzo d'esercizio elettrico
che può entrare in contatto con la miscela di gas esplosivi.
Un dispositivo può essere utilizzato solo se la temperatura assegnata alla classe di temperatura è inferiore alla temperatura di accensione della miscela di gas. Dispositivi contrassegnati con una classe di temperatura superiore, ovvero con una temperatura superficiale inferiore, possono essere utilizzati anche con miscele di gas con una temperatura di accensione più elevata. Un dispositivo con siglatura T6 può quindi essere utilizzato per tutti i gas.

Per le polveri, non si fa distinzione tra le classi di temperatura (T1 - T6). Dispositivi del Gruppo III (polveri) sono contrassegnati con una temperatura superficiale massima. È necessario tenere conto di ulteriori depositi di polvere. Per maggiori informazioni sui limiti di temperatura, consulta la sezione Nozioni di base protezione contro le esplosioni (vedi download).

	Temperatura massima della superficie in °C	Intervallo di temperatura di accensione in °C	Esempi
Classe di temperatura
T1	450	> 450	Monossido di carbonio, metano, idrogeno
T2	300	> 300 ... ≤ 450	Acetilene, butano, etilene
T3	200	> 200 ... ≤ 300	Benzina, idrogeno solforato, cicloesano
T4	135	> 135 ... ≤ 200	Acetaldeide, etere dietilico (nessun'altra sostanza)
T5	100	> 100 ... ≤ 135	Nessuna sostanza
T6	85	> 85 ... ≤ 100	Solfuro di carbonio

Gruppi in base alle energie di accensione Fonte di accensione: scintille (energia)

I dispositivi da utilizzare in atmosfere potenzialmente esplosive del Gruppo II (gas) e III (polveri) sono suddivisi in gruppi (IIA-IIC, IIIA-IIIC) che indicano l'energia di accensione massima del dispositivo.
Un dispositivo può essere utilizzato solo se l'energia massima di accensione del dispositivo è inferiore all'energia minima di accensione del materiale (gas o miscela di polveri). Un dispositivo con siglatura IIC può essere utilizzato per tutti i gas e un dispositivo con siglatura IIIC può essere utilizzato per tutte le polveri.

I gas sono più esplosivi delle polveri, ad esempio dispositivi con IIB sono adatti a IIIC.

	Energia di accensione richiesta	Pericolosità dei materiali	Esempi di materiali
Gruppo
II A	+++	+	Acetone, etano, ammoniaca, monossido di carbonio. Propano, butano, benzina, carburante diesel, acetaldeide
IIB	++	++	Metano, etilene, etere etilico, alcol etilico, idrogeno solforato
IIC	+	+++	Idrogeno, acetilene, disolfuro di carbonio

IIIA	+++	+	Lanugine infiammabile, ad es. fibre di cotone
IIIB	++	++	Polvere non conduttiva, ad es. farina, legno
IIIC	+	+++	Polvere conduttiva, ad es. polvere di alluminio

Frequenza e durata del pericolo

Rappresentazione grafica delle tre zone di protezione contro le esplosioni

Suddivisione delle zone

Le zone a potenziale rischio di esplosione sono assegnate a zone standardizzate, suddivise in due zone: zone a rischio di esplosione da gas e zone a rischio di esplosione da polveri

Vai alla suddivisione delle zone

Categoria del dispositivo / livello di protezione del dispositivo

La categoria del dispositivo o il livello di protezione del dispositivo indica la sicurezza del dispositivo per quanto riguarda la protezione contro le esplosioni.

Vai alla categoria del dispositivo/al livello di protezione del dispositivo

Suddivisione delle zone

La suddivisione delle zone è responsabilità del gestore dell'impianto. In Europa, è regolamentata dalla direttiva ATEX 1999/92/CE (Direttiva utenti). Inoltre, l'utente deve anche soddisfare i requisiti della norma IEC/EN 60079-10.

Suddivisione delle zone (gas)

Zona 0:
zona all'interno della quale l'atmosfera esplosiva, formata da una miscela di materiali combustibili sotto forma di gas, vapore o nebbia e aria, è presente costantemente, per lunghi periodi o frequentemente
Zona 1:
zona all'interno della quale, in condizioni di esercizio normali, è prevista la presenza occasionale di atmosfera esplosiva formata da una miscela di materiali combustibili sotto forma di gas, vapori o nebbie e aria
Zona 2:
zona all'interno della quale, in condizioni di esercizio normali, la presenza di atmosfera esplosiva formata da una miscela di materiali combustibili sotto forma di gas, vapori o nebbie e aria non è prevista, se tuttavia dovesse manifestarsi, solo per brevi periodi

Esempi grafici di suddivisioni delle zone in un'applicazione con gas

Zona 1

zona all'interno della quale, in condizioni di esercizio normali, è prevista un'atmosfera gassosa esplosiva. Tra queste zone troviamo l'area circostante la zona 0 e le immediate vicinanze di dispositivi di riempimento e svuotamento.

Zona 0

zona all'interno della quale l'atmosfera gassosa esplosiva è presente continuamente o per lunghi periodi. Di norma tali condizioni si ritrovano all'interno di serbatoi, tubazioni, dispositivi e taniche.

Zona 2

zona all'interno della quale, in condizioni di esercizio normali, non è prevista un'atmosfera gassosa esplosiva. Se tuttavia si verifica, questo avviene solo raramente o anche solo per breve tempo.

Suddivisione delle zone (polveri)

Zona 20:
zona all'interno della quale l'atmosfera esplosiva, formata da una miscela di polveri combustibili e aria, è presente costantemente, per lunghi periodi o frequentemente.
Zona 21:
zona all'interno della quale, in condizioni di esercizio normali, è prevista la presenza occasionale di atmosfera esplosiva formata da una miscela di polveri combustibili e aria
Zona 22:
zona all'interno della quale, in condizioni di esercizio normali, non è prevista la presenza di atmosfera esplosiva formata da una nuvola di polvere combustibile e aria, se tuttavia dovesse manifestarsi, solo per brevi periodi

Categorie dei dispositivi o livello di protezione del dispositivo

Le categorie dei dispositivi e il livello di protezione del dispositivo descrivono il livello di sicurezza o di protezione del dispositivo. La direttiva ATEX 2014/34/UE suddivide i dispositivi nelle categorie 1, 2, 3 e indica quale dispositivo è adatto a quale zona. Nella norma IEC/EN 60079-0, l'utilizzabilità dei dispositivi per le rispettive zone è descritta attraverso il livello di protezione del dispositivo (Equipment Protection Level – EPL: a, b, c). La G sta per "Gas" e la D per "Polvere" (in inglese: dust) sia nella siglatura della categoria del dispositivo sia nel livello di protezione del dispositivo. Ad esempio, nel settore del gas, un dispositivo con la siglatura 1G e Ga, ossia con un livello di sicurezza e protezione molto elevato, è adatto per la zona pericolosa 0 e quindi anche per tutte le altre zone gas. Costruttivamente, questo dispositivo è progettato per essere sicuro anche in caso di due guasti indipendenti.

	Livello di sicurezza o di protezione	Categoria dispositivo ATEX RL 2014/34/EU	Livello di protezione del dispositivo (EPL) Norma IEC/EN 60079-0
Suddivisione delle zone
DIRETTIVA 1999/92/CE
Zone di gas
Zona 0	Molto alto - con due guasti indipendenti il dispositivo è ancora sicuro	1G	Ga
Zona 1	Alto - in caso di guasto indipendente il dispositivo è ancora sicuro	2G	Gb
Zona 2	Normale - nessun guasto di sicurezza	3G	Gc
Zone di polvere
Zona 20	Molto alto - con due guasti indipendenti il dispositivo è ancora sicuro	1D	Da
Zona 21	Alto - in caso di guasto indipendente il dispositivo è ancora sicuro	2D	Db
Zona 22	Normale - nessun guasto di sicurezza	3D	Dc

Siglatura di prodotti Ex

In Europa, oltre alla siglatura secondo lo standard IEC/EN 60079-0, deve essere presente una siglatura secondo la direttiva ATEX 2014/34/EU.

La direttiva ATEX prevede che i dispositivi siano suddivisi in gruppi e categorie. Il gruppo di dispositivi I comprende impianti in miniere con pericolo di gas e/o polveri di miniera. Il gruppo di dispositivi II comprende tutte le altre zone Ex al di fuori dell'industria mineraria, ad esempio l'industria chimica, la lavorazione del petrolio e del gas, le polveri esplosive nei mulini e nei silos, ecc.

La siglatura della serie di norme IEC/EN 60079 include informazioni sul tipo di protezione, sui gruppi di gas e polveri, sulla classe di temperatura e sul livello di protezione del dispositivo (EPL).

Siglatura di un mezzo d'esercizio a sicurezza intrinseca per l'utilizzo in atmosfere gassose

Siglatura di un mezzo d'esercizio a sicurezza intrinseca per l'utilizzo in atmosfere polverose

Siglatura di un mezzo d'esercizio associato per l'uso in atmosfera gassosa

Esempio di siglatura di un mezzo d'esercizio associato per l'uso in atmosfere polverose

Es.: mezzi d'esercizio a sicurezza intrinseca in atmosfere gassose

ATEX

II – Gruppo di dispositivi: I = estrazione mineraria | II = tutte le zone Ex tranne l'estrazione mineraria
1 – Categoria del dispositivo: 1 = adatto per zona 0/zona 20
G – atmosfera: G = gas

IEC/EN

i – Tipo di protezione: i = sicurezza intrinseca
a – Livello di protezione: a = adatto per zona 0/zona 20
II – Gruppi: II = gas
C – Sottogruppi: C = idrogeno, acetilene, disolfuro di carbonio
T6 – Classe di temperatura: T6 = 85 °C
Ga – Livello di protezione del dispositivo: G = gas | a = adatto alla zona 0

Es.: mezzo d'esercizio a sicurezza intrinseca in atmosfere polverose

ATEX

II – Gruppo di dispositivi: I = estrazione mineraria | II= tutte le zone Ex tranne l'estrazione mineraria
1 – Categoria del dispositivo: 1 = adatto per zona 0/zona 20
D – Atmosfera: D = polvere

IEC/EN

i – Tipo di protezione: i = sicurezza intrinseca
a – Livello di protezione: a = adatto per zona 0/zona 20
III – Gruppi: III = polvere
C – Sottogruppi: C = polvere conduttiva, ad es. polvere di alluminio
125 °C – temperatura superficiale massima: 125 °C = temperatura superficiale massima di 125 °C
Da – Livello di protezione del dispositivo: D = polvere, a = adatto per zona 20

Es: mezzo d'esercizio associato in atmosfere gassose

ATEX

II – Gruppo di dispositivi: I = estrazione mineraria | II = tutte le zone Ex tranne l'estrazione mineraria
1 – Categoria del dispositivo: 1 = adatto per zona 0/zona 20
( ) – Staffa: mezzo d'esercizio associato (ad esempio un isolatore galvanico a sicurezza intrinseca – si trova nella zona sicura, ma il circuito elettrico Ex i è instradato nella zona Ex)
G – atmosfera: G = gas

IEC/EN

i – Tipo di protezione: i = sicurezza intrinseca
a – Livello di protezione: a = adatto per zona 0/zona 20
Ga – Livello di protezione del dispositivo: G = gas, a = adatto alla zona 0
[ ] – Staffa: mezzo d'esercizio associato (ad esempio un isolatore galvanico a sicurezza intrinseca - si trova nella zona sicura, ma il circuito elettrico Ex i è instradato nella zona Ex)
II – Gruppi: II = gas
C – Sottogruppi: C = idrogeno, acetilene, disolfuro di carbonio

Es: mezzo d'esercizio associato in atmosfere polverose

ATEX

II – Gruppo di dispositivi: I = estrazione mineraria | II = tutte le zone Ex tranne l'estrazione mineraria
1 – Categoria del dispositivo: 1 = adatto per zona 0/zona 20
( ) – Staffa: mezzo d'esercizio associato (ad esempio un isolatore galvanico a sicurezza intrinseca - si trova nella zona sicura, ma il circuito elettrico Ex i è instradato nella zona Ex)
D – Atmosfera: D = polvere

IEC/EN

i – Tipo di protezione: i = sicurezza intrinseca
a – Livello di protezione: a = adatto per zona 0/zona 20
Da – Livello di protezione del dispositivo: D = polvere, a = adatto per zona 20
[ ] – Staffa: mezzo d'esercizio associato (ad esempio un isolatore galvanico a sicurezza intrinseca - si trova nella zona sicura, ma il circuito elettrico Ex i è instradato nella zona Ex)
III – Gruppi: III = polvere
C – Sottogruppi: C = polvere conduttiva, ad es. polvere di alluminio

Tipo di protezione (estratto) La seguente illustrazione spiega un estratto dei tipi di protezione.

Rappresentazione grafica Ex d – custodia a prova di esplosione

Rappresentazione grafica di Ex e – sicurezza aumentata

Rappresentazione grafica Ex p – pressurizzazione

Rappresentazione grafica Ex m; Ex o; Ex q - , colata, riempimento di sabbia o immersione in olio

Rappresentazione grafica Ex i - sicurezza intrinseca

Rappresentazione grafica Ex n – tipo di protezione "n"

Custodia a prova di esplosione "d"

Principio:
Fonte di accensione possibile, esplosione controllata in modo sicuro

Concetto di protezione:
costruzione solida della custodia, prove di tipo

Campo di applicazione:
motori, dispositivi di commutazione, elettronica di potenza

Sicurezza aumentata "e"

Principio:
Esclusione sicura delle fonti di accensione

Concetto di protezione:
Assenza di fonti di accensione operative, esclusione di malfunzionamenti attraverso misure speciali

Campo di applicazione:
Motori, trasformatori, apparecchi di illuminazione, morsetti, scatole di derivazione

Pressurizzazione "px” o "py“

Principio:
Esclusione sicura di atmosfere a rischio di esplosione

Concetto di protezione:
Mantenere la custodia in sovrapressione con il gas di protezione contro l'accensione

Campo di applicazione:
Macchine, motori, quadri elettrici (elettronica)

Colata, immersione in olio e riempimento di sabbia "m/o/q"

Principio:
fonte di accensione presente ma controllata in modo sicuro

Concetto di protezione:
incorporare il mezzo d'esercizio nel composto di colata, nell'olio minerale o nella sabbia

Campo di applicazione:
elettronica, trasformatori, condensatori, relè

Sicurezza intrinseca "i"

Principio:
sono possibili scintille o effetti termici, ma non infiammabili

Concetto di protezione:
limitazione sicura dell'energia tenendo conto di errori e di effetti dell'accumulo di energia

Campo di applicazione:
tecnica di misura, controllo e regolazione, sensori, attuatori, strumenti

Tipo di protezione "n"

Semplificazione di tutti i tipi di protezione per i requisiti ridotti della zona 2/zona 22. Non è richiesto il certificato di esame del tipo UE. Sono disponibili i seguenti tipi di protezione:

nA: mezzo d'esercizio senza scintille (è stato trasferito nella 60079-7 come Ex ec, ma è ancora valido)
nC: dispositivo con scintille o mezzi d'esercizio con contatti protetti
nR: custodie a prova di miscele gassose
nL: mezzi d'esercizio a energia limitata (è stato trasferito nella 60079-11 come Ex ic)
nZ: pressurizzazione semplificata (è stato trasferito nella 60079-2 come Ex pzc)

Rappresentazione schematica della sicurezza intrinseca dalla zona 0 alla zona sicura

Ex i – sicurezza intrinseca

Per la tecnica di misura, controllo e regolazione in impianti con aree a potenziale rischio di esplosione, la sicurezza intrinseca del tipo di protezione (Ex i) si è affermata in tutto il mondo.
Il circuito elettrico a sicurezza intrinseca è solitamente composto dai seguenti componenti:

il mezzo d'esercizio a sicurezza intrinseca, cioè un'utenza installata nella zona Ex (ad esempio, un trasmettitore di temperatura Ex i)
il mezzo d'esercizio associato, che è una sorgente installata non in zona Ex (isolatore Ex i)
la linea di collegamento (cavo).

Il principio di protezione del tipo di protezione Ex i si basa sulla limitazione dell'energia condotta nella zona a potenziale rischio di esplosione e ivi accumulata. L'energia di un'eventuale scintilla deve essere sempre inferiore all'energia minima di accensione dell'atmosfera esplosiva circostante.
Per garantire che la rispettiva interconnessione non possa produrre scintille infiammabili e superfici molto calde, l'utente o il gestore dell'impianto deve implementare e documentare la "Verifica della sicurezza intrinseca" in conformità alla norma EN/IEC 60079-11 e allo standard dell'installatore EN/IEC 60079-14. Questo metodo offre all'utente il vantaggio che i dispositivi da campo e gli isolatori Ex i possono essere selezionati e combinati in base ai requisiti specifici, indipendentemente dal produttore.

Diagramma di applicazione della sicurezza intrinseca dalla zona 0 attraverso la zona 1 e la zona 2 fino alla zona sicura

A differenza di tutti gli altri tipi di protezione, la norma Ex i secondo IEC/EN 60079-11 si riferisce non solo a un singolo mezzo d'esercizio, ma anche all'intero circuito elettrico a sicurezza intrinseca.

Vantaggi del tipo di protezione "Ex i – sicurezza intrinseca":

Conversioni durante il funzionamento
Più conveniente rispetto ad altri tipi di protezione
Utilizzo di semplici mezzi d'esercizio
Impiego in zona 0/zona 20

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Nozioni di base sulla protezione contro le esplosioni

Il documento si rivolge ai costruttori e ai progettisti di impianti in zone a potenziale rischio di esplosione. Tratta norme, standard e direttive internazionali. I gestori di mezzi d'esercizio elettrici in atmosfere a potenziale rischio di esplosione ricevono informazioni su quali criteri della protezione contro le esplosioni devono soddisfare i loro impianti. Inoltre, trovi conoscenze tecniche di base sul Gruppo I e sul Gruppo II, sulle zone Ex, sulla tecnica MCR e sulla sicurezza funzionale.

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