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Analisi del rischio da atmosfere potenzialmente infiammabili
nelle attivit di pulizia e ripristino viabilit delle sedi stradali
post-incidente con dispersione di sostanze infiammabili e/o
combustibili
P. De Santis*, G. De Renzi***INAIL DR LAZIO, CONTARP, Via Diego
Fabbri 74, 00137, Roma tel. +393457647055 fax 0636437109
[email protected]** GMT Engineering S.r.l.s., Via dei Sicani, 2,
04100 Latina (LT) - tel. +393384478398 [email protected]
RIASSUNTOSovente, al verificarsi di incidenti stradali, le
condizioni della piattaforma stradale risultano
compromesse sotto il duplice profilo:
a) della sicurezza della circolazione, per quanti percorrono e
attraversano il medesimo tratto,
b) della sicurezza ambientale, a causa della presenza di liquidi
inquinanti (olio, carburante, liquido
refrigerante, . . .) oppure di detriti solidi (pezzi di
paraurti, vetri, plastiche, . . .) ivi dispersi.
Gli Enti proprietari delle reti stradali (Comuni, Province, ...)
sono tenuti per legge al corretto ripristino
delle condizioni di sicurezza a seguito di incidenti stradali
ma, non disponendo delle strutture e delle
risorse specializzate, possono concedere - senza onere economico
alcuno - il servizio ad aziende
specializzate che, attraverso specifici protocolli di
intervento, operino per il ripristino dello status quo
ante il verificarsi, ivi compreso il ripristino delle condizioni
di sicurezza e fluidit della circolazione,
nonch il reintegro delle matrici ambientali.
Lintervento post incidente, nello specifico, consiste
generalmente in:
arrivo nellarea di intervento,
stazionamento del mezzo di opera,
spandimento sulla macchia/pozza di appositi agenti incapsulatori
multiscopo liquidi e/o agenti
assorbenti ed inertizzanti solidi in polvere,
aspirazione dei liquidi, degli oli, delle polveri presenti sulla
sede stradale;
smaltimento dei reflui.
Per lo svolgimento del servizio di bonifica post incidente viene
usato solitamente un mezzo d'opera
variamente allestito secondo la specificit della Ditta.
Il presente lavoro analizza il rischio cui sono esposti i
lavoratori impegnati in tali attivit in riferimento
alla potenziale presenza di atmosfere infiammabili.
A tale scopo si :
1) stimato la qualit e quantit dei liquidi infiammabili
potenzialmente presenti nella fase di bonifica
2) calcolato la estensione della atmosfera potenzialmente
esplosiva formatasi a seguito dell'eventuale
dispersione nelle situazioni worst case ipotizzabili
3) definito le misure di sicurezza da attuare al fine di
garantire l'incolumit degli operatori e di terzi
4) definite le caratteristiche delle attrezzature di lavoro per
un loro utilizzo in sicurezza nel corso
delle attivit.
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PREMESSAL'analisi degli interventi in generale effettuati in
caso di bonifica e ripristino della piattaforma
stradale, induce alle seguenti riflessioni:
! il personale delle Ditte in questione interviene solo dopo che
sono stati rimossi dallarea i veicoli
coinvolti nellincidente e quindi sono state rimosse le
potenziali fonti (sorgenti) di emissione
! la Ditta solitamente interviene in un intervallo orario
compreso tra i 30 ed i 60 minuti: non
assolutamente prevedibile che gli interventi di soccorso, di
rilevamento tecnico del sinistro e di
rimozione dei mezzi incidentati possano concludersi prima dei
suddetti 30 minuti mentre, di contro
gli incarichi di affidamento del servizio, non prevedono,
solitamente, interventi in tempi superiore
all'ora.
A fronte delle suddette condizioni sorge la necessit di:
! prevedere la quantit di liquidi infiammabili (idrocarburi)
potenzialmente presenti nella fase di
bonifica
! calcolare la estensione della atmosfera potenzialmente
esplosiva formatasi a seguito
dell'eventuale dispersione
! definire le misure di sicurezza da attuare al fine di
garantire l'incolumit degli operatori e di
terzi
PREVISIONE DELLA QUALIT E QUANTIT DI LIQUIDI INFIAMMABILI
POTENZIALMENTE PRESENTIPer rispondere al quesito, ovvero prevedere
la della quantit di liquidi infiammabili (idrocarburi)
potenzialmente presenti nella fase di intervento delle Ditte in
questione, occorre tenere in debito
conto di alcuni parametri:
- quantit di sostanze infiammabili disperdibili nel caso
dincidente stradale
- volatilit della/e sostanza/e
- tensione di vapore della/e sostanza/e (maggiore il suo valore
pi volatile risulta il liquido)
- temperatura di ebollizione della/e sostanza/e
- calore latente di vaporizzazione (energia necessaria a
trasformare in vapore la massa unitaria di un
liquido)
- area della superficie esposta del liquido
- temperatura a cui avviene l'evaporazione
- ecc.
Per quanto riguarda le quantit disperdibili in caso dincidente,
occorre ricordare che le Ditte suddette
sono incaricate dei ripristini nel caso di incidenti che
coinvolgano motoveicoli, autovetture, autocarri ed
autotreni ma solo quando tali incidenti non abbiano pure
comportato la dispersione dei carichi
trasportati, in particolare se questi comprendono sostanze
pericolose (ADR).
Ragionevolmente quindi, vari liquidi possono essere dispersi nel
caso degli incedenti suddetti sia
infiammabili e/o combustibili (carburanti) o non (liquidi
refrigeranti, oli, liquidi di lavaggio,
ecc).Ricordiamo le caratteristiche pi note:
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! liquido refrigerante, pu essere di diversi colori (verde,
azzurro, giallo, rosa-rosso), talvolta pu
essere semplicemente acqua, viscoso al tatto non
infiammabile
! olio lubrificante, di colore oro-marrone-nero, denso e viscoso
al tatto, infiammabile alle alte
temperature
! benzina, di colore verde quella senza piombo e limpida la
super, emana un odore caratteristico
ed facilmente infiammabile
! gasolio, di colore rosso-marrone, emana un odore
caratteristico ed meno infiammabile della
benzina
! olio idraulico, pu essere di diversi colori ma sempre viscoso
e infiammabile ad alte
temperature
! GPL, acronimo di gas di petrolio liquefatti, miscela
infiammabile incolore di propano e butano,
fortemente odorizzata, i cui componenti a temperatura ambiente e
a pressione atmosferica
sono allo stato gassoso
Lultimo sicuramente pi innocuo di tutti il liquido dei
tergicristalli
Ragionevolmente, le sostanze che possono dar luogo alla
formazione di atmosfere esplosive sono il GPL
(worst case 1), la benzina (worst case 2) e gli oli inquinati da
benzina (worst case 3).
GPL (WORST CASE 1)Gli incidenti che vedono coinvolte perdite
accidentali di gas di petrolio liquefatti possono tradursi in
danni molto gravi alle persone e alle strutture adiacenti alla
scena incidentale.
La pericolosit del GPL deriva dalla sua infiammabilit e dalla
tendenza a formare una densa nube di
vapore se disperso in atmosfera. Il fatto che sia trasportato in
forma liquida sotto una modesta
pressione fa s che, fuoriuscendo da un contenimento fratturato,
evapori istantaneamente e si
trasformi in gas. Poich il GPL in stato gassoso pi pesante
dellaria, tende a rimanere vicino al suolo,
trasformandosi in una nube infiammabile che, se efficacemente
innescata, pu esplodere.
D'altra parte occorre osservare che la sicurezza intrinseca dei
veicoli alimentati a GPL ha subito un
sensibile miglioramento con la entrata in vigore dellemendamento
01 al Regolamento ECE/ONU 67,
essendo stati imposti da un lato test molto pi severi, da parte
del Ministero delle Infrastrutture e dei
Trasporti, rispetto al passato per lomologazione dei componenti
dellimpianto (cicli di temperatura,
prove di durata, prove di vibrazione, prove fuoco, ecc.) e
dallaltro rendendo obbligatori alcuni
importanti dispositivi di sicurezza, illustrati nella figura
seguente.
Tali dispositivi, utili per la salvaguardia dellintegrit delle
persone coinvolte in incidenti stradali nonch
per la tutela della sicurezza dei soccorritori chiamati ad
intervenire in caso di sinistro, consistono
essenzialmente in:
1. elettrovalvola di blocco posta sul serbatoio che, a motore
spento, confina il G.P.L. allinterno del
serbatoio, evitando eventuali perdite dalle tubazioni di
alimentazione del motore;
2. valvola di sicurezza in caso di sovrapressione PRV (pressure
relief valve) che garantisce, anche in
caso di riempimento oltre l80% del volume geometrico del
serbatoio, valori di pressione allinterno
dello stesso, compatibili con la resistenza meccanica del
materiale. La valvola PRV adottata per
impedire il pieno idraulico serve anche per proteggere lintegrit
del serbatoio alle alte temperature
ambientali che possono generare alta pressione interna.
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!111
Sistema di alimentazione a GPL
3. valvola termofusibile, o altro dispositivo analogo, avente lo
scopo di far fuoriuscire il G.P.L. in caso di
incendio, svuotando il serbatoio ed evitandone lo scoppio1. Il
GPL, rilasciato dalla valvola
termofusibile aperta, provoca una fiamma che resta confinata nel
contorno dellincendio. La valvola
infatti presenta pi ugelli di uscita, conformati in modo tale da
suddividere il getto del GPL in pi
fiamme di minore intensit rispetto ad una fiamma sola;
4. valvola di eccesso di flusso ) che blocca il flusso del gas
in caso di rottura accidentale dei tubi.
Infine, per quanto attiene l'integrit del serbatoio in caso di
incidente stradale, premesso che il
serbatoio GPL in generale installato nella parte posteriore del
veicolo per motore anteriore (la legge
vieta linstallazione nel vano motore), negli ultimi anni sono
state eseguite presso vari centri di ricerca
simulazioni di crash allurto posteriore secondo la normativa
europea ECE ONU R.34 mediante la tecnica
F.E.M. (Finite Element Method), analizzando sia serbatoi di tipo
cilindrico che di tipo toroidale installati
su auto di media-piccola cilindrata. Le modellazioni F.E.M. sono
concordi nel prevedere una
deformazione della struttura della vettura senza indurre
spostamenti superiori alla norma nei sedili
posteriori e apprezzabili deformazioni nelle pareti del
serbatoio
A fronte di quanto sopra descritto, l'evenienza di una rottura
catastrofica del serbatoio in caso
dincidente, risulta improbabile cos come risulta altamente
improbabile la fuoriuscita di gas liquefatto
(senza instaurarsi di flusso bifase) e formazione di pozza
evaporante.
In generale gli scenari che potrebbero verificarsi possono
essere individuati come segue2:
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1 Questo evidentemente levento pi grave che possa ipotizzarsi e
che in passato ha provocato in pi occasioni vittime e/o feriti.
Lanalisi delle probabilit di incidente dovuto a guasti dellimpianto
di alimentazione, ha evidenziato come il numero di incidenti atteso
per esplosione a caldo ed a freddo del serbatoio si sia ridotto di
un fattore pari a 10-3 negli impianti rispondenti al Regolamento
ECE-ONU 67-01 rispetto a quelli realizzati sulla base della
precedente normativa.
2 FIRE BALL (Palla di fuoco): combustione veloce di una massa di
vapori infiammabili rilasciata istantaneamente, in genere connessa
con un BLEVE, senza sviluppo di sovrapressione, ma con
irraggiamento intenso e breve.
JET IMPINGEMENT o FLAME ENGULFMENT: situazione in cui la fiamma
di un jet fire colpisce ortogonalmente un apparecchio o una
struttura. una delle situazioni in cui risulta pi probabile il
BLEVE.FLASH FIRE: combustione veloce di una nube di gas o vapori
infiammabili; non comporta effetti significativi di sovrapressione
in quanto la velocit di fiamma abbastanza bassa (sotto ai valori
che configurano la deflagrazione) o perch la massa di combustibile
limitata, o per una non omogenea distribuzione delle
concentrazioni, o per la contenuta turbolenza che non favorisce
accelerazione di fiamma.INCENDIO: comprende tutti i fenomeni di
combustione libera, quali il FLASH FIRE, il JET FIRE, il POOL FIRE
(incendio di una pozza di liquido) ed il TANK FIRE (incendio di un
serbatoio o recipiente che si verifica in genere dopo una
rottura).JET FIRE: lequivalente del dardo di fuoco e comporta, in
genere, irraggiamento non elevato, se non in prossimit della
fiamma,mentre risulta pericoloso il jet o flame-impingement.
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! rilascio di GPL che vaporizza ma non si innesca e disperde
senza conseguenze
! BLEVE e Fireball, nel caso di flame-engulfment o
jet-impingement del serbaoio a seguito di
innesco immediato della perdita
! Flash fire, in caso di innesco immediato o quasi della nube di
vapori, senza apprezzabili effetti di
sovrapressione
! UVCE, nel caso di innesco ritardato della perdita ( necessario
che fuoriesca o si accumuli una
massa di miscela infiammabile tale da fornire energia
sufficiente e possibilit di accelerazione
della fiamma, in modo da generare quelli che sono comunemente
definiti come "effetti esplosivi")
! Jet-fire nel caso di perdita innescata in fase gas
Risultati di sperimentazioni di prove distruttive con
simulazione di incendio doloso della sola
autovettura hanno mostrato linsufficienza di tale energia per
raggiungere il bleve [3.]. Lincendio
iniziale provoca generalmente la sola formazione di un dardo di
fuoco (jet fire) di colore giallo vivo,
dovuto al GPL che fuoriesce ad esempio dalla valvola del
serbatoio.
Solo fornendo ulteriore alimentazione alle fiamme si arriva
allevento critico. Se una simile eventualit
si realizza, il bleve risultante da 25 kilogrammi di GPL e
linnesco della nube combustibile-aria, portano
alla formazione di una palla di fuoco di raggio prossimo a dieci
metri con valori di sovrappressioni non
significativi ed una durata di pochi secondi.
Frammenti metallici possono essere lanciati anche a distanze di
50-100 metri. Una semplice barriera
protettiva permette comunque di avvicinarsi con relativa
sicurezza ad una distanza di 10-20 metri
dallauto.
Dal protocollo di intervento dei Vigili del Fuoco si legge: La
squadra dintervento composta da due gruppi operativi nei quali due
operatori si occupano del naspo con acqua frazionata e altri due
della manichetta con lancia da 45 millimetri. Lavvicinamento
avviene cercando di tenersi pi bassi della sagoma dellauto. A
spegnimento avvenuto si opera una sorta di bonifica aprendo il
portabagagli ed agendo con acqua frazionata facendo disperdere
eventuali accumuli di gas e chiudendo la valvola del serbatoio di
GPL. Lautovettura viene infine portata in un luogo sicuro tenendo
presente il pericolopotenziale rappresentato dal GPL liquido ancora
contenuto allinterno del veicolo.
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
RILASCIO: si riferisce ad eventi per i quali, a seguito di una
fuoriuscita di sostanze pericolose, non sono stati registrati
effetti in quanto non si verificato un innesco o le concentrazioni
erano sotto alla soglia di pericolo. SCOPPIO/BLEVE: vengono
associati due fenomeni che, pur generando effetti similari,
derivano da cause e sequenze completamente differenti; infatti,
nella voce SCOPPIO si comprende lesplosione interna ad un
recipiente o tubazione determinata da innesco di miscela
infiammabile o da reazione anomala o da sovrappressione statica,
mentre il termine BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion)
considera specificatamente il collasso termico di un recipiente
contenente un gas compresso e liquefatto a seguito di
surriscaldamento dovuto a incendio. Il fenomeno si verifica quando
la sostanza contenuta si trova in condizioni di surriscaldamento ed
soggetta ad una rapida depressurizzazione che origina il flash di
una frazione del liquido.UVCE: (Unconfined Vapour Cloud Explosion)
esplosione di una nube di vapori o gas infiammabili in luogo aperto
o parzialmente confinato.
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Quanto sopra dimostra che l'eventualit di una dispersione di GPL
in caso di incidente automobilistico
risulta improbabile e, comunque, l'emergenza (collisione,
incendio doloso, ecc.) limitata alle fasi
temporali precedenti l'intervento delle Ditte in questione che,
necessariamente, intervengono a relitti
gi rimossi.
L'ipotesi di permanenza sulla sede stradale di GPL dopo la
rimozione dei mezzi da scartare.
Particolare attenzione deve essere posta solo al caso di
presenza di caditoie, pozzetti, trincee, fosse
site in prossimit della sede dell'incidente nel caso vi sia
stata una dispersione di GPL in fase gassosa
non innescata: infatti, a causa dell'elevata densit relativa del
GPL, l'interno di tali spazi confinati
bassi potrebbero essere saturi di vapori.
BENZINA (WORST CASE 2)Lo sversamento di benzina (worst case 2)
pu essere causato dalla rottura dei tubicini in pressione che
collegano il serbatoio al motore o dalla benzina che rimane nel
motore subito dopo un impatto (ad
esempio nel caso di rovesciamento di motocicli)
Negli ultimi anni si avuto un incremento degli incendi
successivamente ad un incidente stradale. Una
causa sicuramente da attribuire ai nuovi sistemi di
alimentazione in uso consistenti negli impianti di
alimentazione a benzina dotati di pompa elettrica che
generalmente posta nelle vicinanze del
serbatoio del carburante o, addirittura, all'interno. Lentrata
in funzione della pompa elettrica avviene
contemporaneamente all'avviamento del motore; la pompa attivata
produce nel circuito di alimentazione
una pressione che varia da 1 a 3 bar. La pressione di un bar pu
spingere il carburante fino a 10 metri di
altezza: una rottura in un qualsiasi punto del circuito causa
una violenta fuoriuscita di carburante che,
trovando linnesco in una parte calda del motore ovvero in una
scintilla prodottasi a seguito
dellincidente, porta sicuramente allinizio dell'incendio
dell'automezzo.
Attualmente le autovetture sono dotate di un dispositivo che
toglie l'alimentazione alla pompa ma
questo non sempre funziona correttamente pertanto il disinnesto
della pompa pu essere tardivo e
rischioso. Esistono gli interruttori inerziali antincendio che
escludono, in caso di urto, lalimentazione
elettrica alla pompa ma anche questi non sono sempre efficaci in
quanto il liquido rimane in pressione
allinterno del circuito anche a pompa spenta.
La rottura del serbatoio con emissione di un quantitativo
elevato di benzina (cos come la perdita del
carico di sostanze pericolose) non un evento prevedibile nel
senso che esso dovr essere gestito da
altre figure professionali preventivamente all'intervento delle
Ditte in questione.
In aggiunta alle considerazioni sopra esposte, occorre pure
considerare l'intervallo di tempo
generalmente trascorso tra l'inizio della dispersione della
sostanza e l'inizio della fase di bonifica. In
questo intervallo di tempo una qualsivoglia pozza di sostanza
infiammabile subisce un processo naturale
di evaporazione che dipende fortemente dai parametri sopra
elencati (volatilit, tensione di vapore,
flash point, temperatura, dimensione della superficie libera,
ecc.).
Occorre evidenziare che durante transitorio ed in particolare
sino a che sono fisicamente presenti le
sorgenti della dispersione (veicoli), risultano a rischio altri
operatori (soccorritori, forze dell'ordine,
ecc.). Tale rischio particolarmente accentuato in caso di
emissione continua di sostanza.
Dal momento che le sorgenti sono rimosse, le pozze subiscono una
naturale riduzione a causa della
evaporazione.
In generale, levaporazione di un liquido un fenomeno di
trasporto sia di massa sia di calore, sebbene
in taluni specifici casi possa essere ricondotto ad un unico
meccanismo controllante, per esempio,
nellevaporazione di un liquido criogenico, il trasporto di
calore dal substrato al liquido domina sul rateo
evaporativo. Nel caso di un liquido, mentre il passaggio di
materia avviene essenzialmente tra la
superficie liquida e latmosfera ipotizzando substrati non porosi
e inerti chimicamente rispetto al
liquido rilasciato lo scambio di calore avviene secondo diversi
meccanismi: per convezione tra la
superficie del liquido e latmosfera, per conduzione tra il
liquido e il substrato, per radiazione, sia
solare sia tra il liquido e latmosfera. Il bilancio di calore
per una pozza di liquido di superficie A dato
dallequazione:
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[1]
[2]
[3]
dove, cp il calore specifico del liquido, Ev il rateo di
evaporazione, Qcd il flusso di calore per
conduzione dal substrato alla pozza, Qcn il flusso di calore per
conduzione dallatmosfera alla pozza,
Qr il flusso di calore per radiazione alla pozza, Qra il flusso
di calore per radiazione dallatmosfera
alla pozza, Qrl il flusso di calore per radiazione dalla pozza
allatmosfera, Qrs il flusso di calore per
radiazione solare alla pozza, Qv il flusso di calore richiesto
per levaporazione, t il tempo e m la
massa del liquido.
Il bilancio di materia espresso dallequazione:
[4]
con
[5]
dove k il coefficiente di scambio di materia, A la superficie
della pozza e Ci la concentrazione del
vapore allinterfaccia, nellipotesi che sia trascurabile quella
nellaria sovrastante. La concentrazione
della sostanza allinterfaccia Ci pu essere espressa dalla
seguente equazione:
[6]
dove pv ed M sono rispettivamente la tensione di vapore alla
temperatura T e il peso molecolare del
liquido.
Per levaporazione di un liquido volatile da una pozza circolare,
Mackay e Matsugo (1973)3 hanno
proposto un modello che descrive il bilancio di materia e di
calore con lequazione [1], nella quale
omesso il termine relativo al calore di conduzione dal
substrato, le formule successive sono ricavate dal
seguente modello.
Nella fuoriuscita di liquido che non evapora nellemissione e
cade al suolo, si forma una pozza la cui area
definita in modi diversi in relazione alla situazione
locale.
Quando il suolo pavimentato con pendenza verso pozzetti o
ghiotte di drenaggio in fogna,
ragionevolmente il liquido fuoriuscito viene scaricato in fogna
limitando sensibilmente larea A fino a
dimensioni che possono essere anche trascurabili. La pozza
dipender dalla distanza tra punto pi
lontano di emissione dal pozzetto o ghiotta di drenaggio in
fogna e dalla della portata di emissione.
Quando il liquido non confinato, la pozza si allarga fino a che
la sua area S2 determina una portata di
evaporazione uguale alla portata di liquido che la alimenta
(condizione di equilibrio).
Inizialmente pu trascurarsi levaporazione che avviene durante
lemissione del liquido in quanto
assunto che esso si trovi ad una temperatura vicina a quella
ambiente e sufficientemente lontana dalla
sua temperatura di ebollizione4, e ci si riferisce a tempi di
emissione brevi: larea della pozza massima
e pu essere calcolata con la formula seguente:
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3 Mackay, D and Matsugu, R.S. (1973). Evaporation rates of
liquid hydrocarbon spills on land and water, Can. J. Chem. Engng,
51, 434
4 Temperatura di ebollizione benzina Tb = 107 C
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[f.GB.3.2.2-1]
ove:
Qvl = portata volumetrica di emissione dalla SE, [m3/s]
tp = tempo di alimentazione della pozza o simili5, [s]
hm = profondit della pozza di liquido, [m]
I valori della profondit della pozza hm da considerare dipendono
soprattutto dalla porosit e rugosit
del suolo e dalla viscosit della sostanza, valori indicativi
possono essere:
! -5x10-3 m, con pavimento non poroso (es. in calcestruzzo)
! -10x10-3 m, con pavimento poroso (es. con ghiaia)
Per liquidi con viscosit molto bassa (es. solventi), la
profondit della pozza hm pu essere minore di
5x10-3 m; viceversa, per quelli con viscosit molto alta, la
profondit della pozza pu essere maggiore di
10x10-3 m.
In condizioni di equilibrio tra quantit di liquido emesso e
quantit di liquido evaporato tal caso, larea
S2 della pozza pu essere definita con la formula [f.GB.3.2.3-1]
della guida CEI 31-35.
[f.GB.3.2.3-1]
Dove:
Ql = portata massica di emissione di liquido o della frazione
liquida dalla SE, [kg/s];
kA = 0,7 quando Ql / Qgs < 1,0 m2
kA = 1,0 quando 1,0 Ql / Qgs < 4,0 m2
kA = 1,4 quando Ql / Qgs 4,0 m2
Qgs = portata specifica di evaporazione da una pozza (kg/s m2)
lambita dallaria di ventilazione
dellambiente di cui non sia nota larea S, definita con la
formula seguente
[f.GB.3.2.3-2]
wa = velocit di riferimento dellaria nellambiente considerato,
[m/s]
M = massa molare della sostanza infiammabile, [kg/kmol]
pa = pressione atmosferica dellambiente considerato, [Pa]
pv = pressione (tensione) di vapore alla massima temperatura
ambiente o alla temperatura di emissione
se maggiore, [Pa]
fSE = fattore di efficacia della ventilazione nellintorno della
SE in termini di effettiva capacit di
diluizione dellatmosfera esplosiva, con f che varia da f = 1
(situazione ideale) ad f = 5 (caso di flusso
daria impedito da ostacoli)
R = costante universale dei gas = 8314 J/(kmol/K)
T = temperatura di riferimento, o temperatura assoluta
all'interno del contenitore (sistema di
contenimento) nel punto di emissione (sorgente di emissione), o
temperatura del liquido, [K]
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
5 NOTA Se non sono disponibili risultati di valide
determinazioni che consentano di assumere valori inferiori, sia per
il tempo te, sia per il tempo tp possono essere utilizzati i
seguenti valori:
10 s per il caso di intercettazione automatica da dispositivi
rilevatori; 90 s per il caso di possibili perdite controllate
visivamente da persona addestrata allintercettazione delle stesse
(es. carico/scarico presidiato di unautocisterna). 15 min per il
caso di intercettazione manuale da un posto costantemente
presidiato durante i periodi in cui le SE sono attive; 90 min per
il caso di attivit solamente sottoposte a una generica
sorveglianza; 8 h per il caso di attivit non presidiate.
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La portata specifica di evaporazione da una pozza Qgs [kg/s m2]
legata alla portata massica massima
di emissione di vapore dalla pozza Qg [kg/s] tramite la:
Qgs = Qg * (req)2 * 3,14 [f.GB.3.2.3-2]
ove
req = raggio equivalente della superficie di liquidi di forma
circolare o quadrangolare, cos definito:
req = (2 x area) / (perimetro o circonferenza), [m]
La portata massica massima di emissione di vapore dalla pozza Qg
pu essere divisa per la densit gasper ottenere la portata
volumetrica di emissione di vapore dalla pozza Qgv [m3/s]).
In base alle predette formule si ricava ad esempio che in caso
di fuoriuscita di circa 60 litri di benzina
(a bassa viscosit) da una autovettura, essa tenderebbe a formare
una pozza su una superficie piana
mediamente porosa (manto bituminosa) con una superficie S1 max
di circa 10 m2 e diametro di 3,6 m.
In realt, dopo un primo transitorio, allorch la pozza tende a
formarsi, il bilancio di calore [1] rende il
rateo di evaporazione Ev non pi trascurabile e pu calcolarsi la
portata specifica Qgs di evaporazione
dalla pozza:
Si ricava il rapporto Ql/Qgs = 127,8 [m2] ed il fattore kA =
1,4.
La superficie S2 pari a 179 [m2] per cui l'area S da utilizzare
nella formula [f.GB.4.4-1] scelta
uguale all'area S1 in quanto questa risultata minore dell'area
S2:
[f.GB.4.4-1]
La forma della pozza considerata circolare con raggio
equivalente req pari a 3,6 m.
La portata massica massima di emissione di vapore dalla pozza Qg
risulta pari a 0,0106 kg/s per cui pu
essere calcolato il tempo necessario alla completa evaporazione
del quantitativo di 60 litri di benzina
(circa 47 kg):
t evap = 47/0,0106 = 4409 sec = 73 min
In condizioni lineari, dopo 25 minuti, allorch prevedibile
l'intervento delle Ditte in questione, la
pozza si ridurrebbe del 65%, con una superficie residua di circa
3,4 m2 ed un raggio di circa 1 metro.
In realt le esperienze sperimentali condotte in letteratura,
mostrano un andamento tipico di una pozza
di una miscela di infiammabili come illustrato nella seguente
figura: l'evaporazione si sviluppa
rapidamente all'inizio (circa 510 minuti) e poi pi lentamente,
dopo che la emissione dal contenimento
terminata e la pozza stata esposto all'atmosfera.
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Andamento sperimentale del raggio della pozza nel tempo
In particolare le equazioni sino ad ora descritte sono state
ricavate per sostanze pure mentre, in
realt, da un punto di vista chimico, la benzina di norma una
miscela di idrocarburi paraffinici tra
C6H14 (esano) e C8H18 (ottano) in proporzione variabile a cui
vengono aggiunti additivi come l'MTBE
(Metil-t-butil etere) e altri con funzione essenzialmente
detergente ed antidetonante.
Le caratteristiche chimico fisico dei componenti la miscela sono
diverse, ad esempio considerando la
temperatura di ebollizione, si riassume
Esano 69 C
Ottano 125,52 C
Metil-t-butil etere 55,3 C
Benzene 80,15 C
Schema a blocchi della generazione di un incendio (TL la
temperatura del liquido e Teb la sua temperatura di
ebollizione)
Nel caso di miscele di idrocarburi come le benzine si verifica
una immediata evaporazione delle frazioni
pi volatili (esano, additivi), successivamente il rateo di
evaporazione crolla drammaticamente come i
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componenti pi volatili vengono persi. In tal modo una pozza di
benzina esposta all'aria aperta
relativamente pi sicura dopo un intervallo di tempo di circa
1020 minuti in quanto il rateo evaporativo,
in presenza di un sufficiente moto dell'aria, non pi sufficiente
alla formazione di una atmosfera
pericolosa (miscela aria vapore nel campo di infiammabilit). A
tal proposito si veda ad esempio il lavoro
[5.].
Ad ogni modo la temperatura del liquido generalmente inferiore
alla sua temperatura di ebollizione
per cui i possibili scenari prevedibili sono riassunti nella
precedente figura, raffigurante lo schema a
blocchi della generazione di un incendio. Come gi detto, in caso
di perdita, frequentemente si ha un
innesco immediato con il cosiddetto pool-fire o, in caso di
dispersione in atmosfera per innesco
ritardato, il cosiddetto flash-fire.
Risulta altamente improbabile che perduri per lungo tempo una
estesa pozza di benzina senza alcun
innesco in quanto la regione infiammabile associata con una
fuoriuscita di un liquido combustibile
superiore al suo punto di infiammabilit non , in generale,
limitata alle dimensioni fisiche della pozza
formatasi ma si estende sensibilmente oltre e al di sopra della
stessa, in tutta l'area in cui la miscela
vapore-aria infiammabile (concentrazione nel campo di
infiammabilit): tale regione, nei primi 2030
minuti, generalmente interessata dalle operazioni di soccorso,
rilevamento tecnico, rimozione dei
mezzi, ecc. attivit tutte caratterizzate da molteplici sorgenti
di ignizione efficaci, senza contare che i
punti caldi delle stesse autovetture coinvolte nel sinistro,
possono rappresentare sorgenti di ignizione.
Tali pozze debbono essere trattate nella immediatezza della loro
formazione dal personale di soccorso
con opportuni mezzi assorbenti (terra, sabbia o altro mezzo
assorbente).
Le Ditte in questione saranno quindi eventualmente impegnate per
raccogliere il materiale assorbito in
contenitori impermeabili e resistenti agli idrocarburi e
provvedere allo smaltimento secondo quanto
previsto dalla legge.
A fronte di quanto sinora illustrato e riferendoci pure alla
esperienza sino ad ora acquisita dagli
operatori del settore, le pozze da bonificare assumono
generalmente forme approssimativamente
circolari con diametri che oscillano tra i 10 cm ed i 50 cm; in
casi sporadici le macchie/pozze possono
raggiungere anche diametri superiori, ma sempre inferiori a 100
cm (caso peggiore), in casi particolari
(sversamento durante lo spostamento della autovettura nella fase
di rimozione) la forma della
macchia/pozza assume una forma rettangolare di dimensioni pari a
circa 10 cm per 15 m (lunghezza
massima prevedibile in funzione delle pi comuni tecniche di
rimozione con carro attrezzi e/o carro
gru).
OLI INQUINATI DA BENZINA (WORST CASE 3)Pu accadere che, in caso
di incidente vi sia una dispersione di oli minerali (oli
lubrificanti, oli idraulici)
o gasoli e che questi vengano inquinati con piccole parti di
benzina.
Sebbene gli oli ed il gasolio siano infiammabili solo ad alte
temperature, se essi vengono inquinati da
frazioni bassobollenti, cresce il rischio di esplosione.
Infatti se il gasolio, con punto di infiammabilit di circa 75C
contaminato con benzina, il punto di
infiammabilit si abbassa al di sotto della temperatura ambiente
con una percentuale volumetrica di
benzina di appena il 3% (si veda figura seguente).
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Pure gli oli idraulici e lubrificanti (con punto di
infiammabilit in genere >> 150C ca.) se contaminati con
benzina, vedono il proprio punto di infiammabilit scendere al di
sotto della temperatura ambiente con
una percentuale in massa di benzina di appena il 5%.
D'altra parte, nel caso di una pozza di olio o gasolio
inquinato, si avr una immediata evaporazione delle
frazioni pi volatili (esano, additivi, ottano), successivamente
il rateo di evaporazione crolla
drammaticamente come i componenti pi volatili vengono persi.
A tal fine, per meglio studiare il comportamento delle pozze di
oli inquinati, stata condotta una
esperienza di laboratorio per verificare l'infiammabilit di n
tre pozze di olio lubrificante usato
inquinato con le seguenti percentuali in massa: 10% (A), 15%
(B), 50% (C), esposte all'aria per 15 minuti
a temperatura ambiente (~ 20 C, velocit dell'aria 0,25 m/s).
Relazione tra il punto di infiammabilit e la percentuale di
benzina presente nel gasolio
I risultati delle prove di ignizione con una sorgente di innesco
efficace sono riassumibili come di
seguito:
! campione A al 10% dopo 15 min.: la fiamma alta sui vapori non
brucia, la fiamma a contatto con il
liquido non brucia
! campione B al 15% dopo 15 min.: la fiamma alta sui vapori non
brucia, la fiamma a contatto con il
liquido brucia ma si mantiene con difficolt
! Campione C al 50% dopo 15 min.: la fiamma alta sui vapori non
brucia, la fiamma a contatto con il
liquido brucia e mantiene la fiamma
La suddetta esperienza conferma che, nel caso di una pozza di
olio o gasolio inquinato (anche con
percentuali importanti di benzina) esposta ad una debole
corrente di aria, le frazioni leggere inquinanti
subiscono una rapida evaporazione e la temperatura di
infiammabilit del residuo tende a risalire
rapidamente al di sopra della temperatura ambiente.
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Si conferma che il rischio dello sviluppo di un pool-fire per
innesco immediato o di un flash-fire in caso
di dispersione in atmosfera per innesco ritardato, risulta
massimo nei primi minuti dopo l'incidente
quando la zona generalmente interessata dalle operazioni di
soccorso, rilevamento tecnico, rimozione
dei mezzi, ecc. attivit tutte caratterizzate da molteplici
sorgenti di ignizione efficaci, senza contare
che i punti caldi delle stesse autovetture coinvolte nel
sinistro e/o di eventuali soccorritori, possono
rappresentare sorgenti di ignizione.
Tali pozze debbono essere trattate nella immediatezza della loro
formazione dal personale di soccorso
con opportuni mezzi assorbenti (terra, sabbia o altro mezzo
assorbente).
Le Ditte in questione saranno quindi eventualmente impegnate per
raccogliere il materiale assorbito in
contenitori impermeabili e resistenti agli idrocarburi e
provvedere allo smaltimento secondo quanto
previsto dalla legge.
CARATTERIZZAZIONE DELLE SORGENTI DI EMISSIONE AI FINI DELLA
CLASSIFICAZIONEDELLAREAA fronte delle condizioni illustrate nel
paragrafo precedente, la pozza da bonificare assume
convenzionalmente una forma circolare con diametri che oscillano
tra i 10 cm ed i 50 cm; in casi
sporadici le macchie/pozze possono raggiungere anche diametri
superiori, ma sempre inferiori a 100 cm
(caso peggiore); in casi particolari (sversamento dovuto allo
spostamento del mezzo per la sua
rimozione) la forma della macchia/pozza assume una forma
rettangolare di dimensioni pari a circa 10 cm
per 15 m con andamento rettilineo o di arco di cerchio.
Tra i vari liquidi che costituiscono la macchia/pozza, la
benzina rappresenta il cosiddetto worst case
potendo dar luogo alla formazione di atmosfere esplosive secondo
le modalit illustrate nel paragrafo
precedente.
Non sono in generale prevedibili zone identificate a rischio di
esplosione per la presenza di polveri
combustibili: in ogni caso le modalit operative derivanti dalla
presenza di una area classificata per
gas/vapori sono sicuramente congruenti con una eventuale
presenza di una area classificata per polveri.
Per la caratterizzazione delle aree di indagine, la definizione
delle aree e la definizione delle misure di
prevenzione e protezione, sono state considerati quindi i
seguenti scenari worst case, altamente
cautelativi per le ragioni sinora esposte:
Ipotesi n 1 Pozza di Benzina Diametro Max. 30 cm
Ipotesi n 2 Pozza di Benzina Diametro Max. 50 cm
Ipotesi n 3 Pozza di Benzina Diametro Max. 100 cm
Ipotesi n 4 Pozza di Benzina Rettangolare 10 cm x 15 m (perdita
da un relitto durante la fase di
rimozione)
Si omette qui per brevit il dettaglio del calcolo
dell'estensione della eventuale zona pericolosa (cio il
volume in cui prevedibile una atmosfera potenzialmente
esplosiva), riassumendo nella seguente
tabella i risultati di output del software di calcolo:
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Sorgente di Emissione (SE) Sostanza Infiammabile
n Posizione Descrizione Nome SENome
SostanzaStato fisico
Temperatura [C]
Pressione1
[Pa]
1 StradaPozza di benzina diametro 30 cm
Pozza di benzina diametro 30 cm
Benzine e nafte leggere
Liquido 25 101325
2 StradaPozza di benzina diametro 50 cm
Pozza di benzina diametro 50 cm
Benzine e nafte leggere
Liquido 25 101325
3 StradaPozza di benzina diametro 100 cm
Pozza di benzina diametro 100 cm
Benzine e nafte leggere
Liquido 25 101325
4 StradaPozza di benzina
rettangolare 10 cm x 15 m
Pozza di benzina rettangolare 10 cm
x 15 m
Benzine e nafte leggere
Liquido 25 101325
SE Ventilazione
Luogo Pericoloso
Tipo di Zona Estensione Zona [m] Indice di RischioPriorit
dintervento delle
azioni migliorative
n Grado Tipo Grado DisponibilitPrima Zona
Seconda Zona
Prima ZonaSeconda
Zona Prima Zona
Seconda Zona
Prima ZonaSeconda
Zonaa b c a b c
1 Secondo Naturale medio BuonaZona
2Non
presente0,56 0,226 0 0 0 0
Rischio Basso
---Da valutare in
fase di programmazione
Nessuna azione
2 Secondo Naturale medio BuonaZona
2Non
presente1,15 0,461 0 0 0 0
Rischio Basso
---Da valutare in
fase di programmazione
Nessuna azione
3 Secondo Naturale medio BuonaZona
2Non
presente3,12 1,218 0 0 0 0
Rischio Basso
---Da valutare in
fase di programmazione
Nessuna azione
4 Secondo Naturale medio BuonaZona
2Non
presente4,91 1,916 0 0 0 0
Rischio Basso
---Da valutare in
fase di programmazione
Nessuna azione
La tabella mostra chiaramente che la situazione di worst case
ipotizzabile e' una zona pericolosa
schematizzabile come un parallelepipedo di larghezza di circa 10
m, altezza di circa 2 m e lunghezza di
circa 25 m, nel caso dell'ipotesi n 4.
Ben consci, per le considerazioni sino ad ora esposte, che
trattasi di una situazione limite e poco
probabile, ci si pone quindi il problema di individuare e
definire le misure di prevenzione e protezione da
attuare a fine di poter lavorare in sicurezza anche in presenza
di una atmosfera potenzialmente
esplosiva estesa.
MISURE DI SICUREZZA NECESSARIENei paragrafi precedenti si visto
che, in generale l'intervento condotto dagli operatori delle
Ditte
incaricate delle attivit di ripristino della sede stradale a
seguito di incidenti stradali effettuato in
aree sicure relativamente al rischio da atmosfere esplosive a
cui, invece, risulta maggiormente esposto
il personale soccorritore o il personale delle forze di
polizia.
Ci nonostante, sono state indagate anche alcune situazioni, pi
rare in cui, a seguito della dispersione
di liquidi infiammabili e/o liquidi combustibili inquinati da
benzina, permangono pozze oltre la prima
mezzora dall'incidente.
In tal caso presente una zona pi o meno ampia in cui presente
una atmosfera esplosiva pericolosa
tipo Zona 26.La zona lo spazio di estensione determinata entro
il quale devono essere adottati provvedimenti
contro lesplosione. In tal caso l'intervento in sicurezza
possibile a patto di utilizzare attrezzature
idonee, indossare idonei DPI e seguire un ben preciso protocollo
di lavoro al fine di evitare possibili
fonti di ignizione efficaci.
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
6 Luogo in cui unatmosfera esplosiva per la presenza di gas non
probabile sia presente durante il funzionamento normale ma, se ci
avviene, possibile persista solo per brevi periodi. [CEI EN
60079-10-1, definizione 3.8].
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Le fonti di innesco riportate nellelenco della norma italiana
UNI EN 1127-1 sono le seguenti:
Superfici calde
Fiamme e gas caldi (incluse le particelle calde)
Scintille di origine meccanica
Materiale elettrico
Correnti elettriche vaganti, protezione contro la corrosione
catodica
Elettricit statica
Fulmini
Onde elettromagnetiche a radiofrequenza (RF) da 104 Hz a 3*1012
Hz
Onde elettromagnetiche a radiofrequenza (RF) da 3*1011 Hz a
3*1015 Hz
Radiazioni ionizzanti
Ultrasuoni
Compressione adiabatiche e onde d'urto
Reazioni esotermiche, inclusa lautoaccensione delle polveri
Non tutte le suddette fonti, ovviamente, sono presenti e/o
prevedibili nel corso degli interventi di
ripristino. Sono assenti e/o non prevedibili le radiazioni
ionizzanti, gli ultrasuoni, le compressione
adiabatiche ed onde d'urto, le reazioni esotermiche, inclusa
lautoaccensione delle polveri, i fulmini.
Relativamente alle rimanenti fonti di innesco, di seguito sono
individuate le misure per eliminarle o
ridurle a condizioni di accettabilit.
Relativamente alle attrezzature di lavoro, in ZONA 2 possibile
utilizzare solo utensili di acciaio che
possono causare scintille singole quando sono utilizzati (per
esempio cacciavite, chiavi, cacciavite a
percussione) e non possono utilizzare utensili o
elettro-utensili che producono scintille multiple durante
il funzionamento. Possono utilizzarsi esclusivamente
apparecchiature, attrezzature, componenti del tipo
3G Ex n, ic, s T4 (135C) per Zona 2.
Nelle zone 1, 2, 21, 22 sono ammessi soltanto utensili di
acciaio che possono causare scintille singole
quando sono utilizzati (per esempio cacciavite, chiavi,
cacciavite a percussione)
Nell'interno della zona pericolosa non possono circolari
automezzi a CI (Combustione Interna) in quanto
essi rappresentano (per la presenza di fiamme e funi calde,
punti caldi, impianto elettrico, campi
elettromagnetici, ecc) sorgenti di innesco efficaci.
Si ricorda che le superfici calde non debbono superare una
temperatura almeno pari all'80% della MIT
(minimum ignition temperature) pi bassa delle varie frazioni di
idrocarburi o additivi presenti (ad
esempio MIT esano 240 x 0,8 = 190 C).
Le problematiche relative ai motori diesel inseriti in atmosfere
potenzialmente esplosive, sono
descritte nella Appendice A della norma UNI EN 1834-1:2001. Qui
ci si limita a ricordare le
problematiche in funzionamento normale (condizioni di carico
massimo ammissibile e di velocit massima
previste per l'applicazione del motore, temperatura ambiente
compresa tra -20C e 40C) tralasciando
le disfunzioni ragionevolmente prevedibili e quelle rare:
! emissione di fiamme dal condotto di scarico, con aumento di
lunghezza della fiamma in caso di
ingestione di gas pericolosi all'aspirazione
! emissione di scintille dallo scarico (per esempio a causa di
variazioni di carico)
! emissione di fiamme dall'aspirazione in caso di ingestione di
gas pericolosi;
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! sviluppo di potenziali statici
! scintille ed archi elettrici provenienti da qualsiasi
fonte
! potenziale innesco di fiamma dovuto alla temperatura di
compressione delle componenti ausiliarie
! velocit di fuga (con rottura catastrofica) dovuta ad
ingestione di gas pericolosi.
La stessa norma UNI EN 1834-1:2001 prescrive le caratteristiche
del motore a CI per poter lavorare
in una atmosfera potenzialmente esplosiva:
Legenda1 e 3 Zona non pericolosa2 Zona pericolosa4 Entrata
aspirazione5 Uscita scaricoM = MotoreFLP = A prova di fiammaSA =
Parascintille6 Parafiamma
V = V = valvola di chiusura della aspirazione ed arresto
dell'erogazione di carburante in caso di velocit di fuga
Tali caratteristiche non sono certamente soddisfatte dai furgoni
commerciali in uso dalle ditte in questione per il trasporto delle
attrezzature di intervento per cui gli stessi dovranno stazionare
ad
idonee distanze di sicurezza.
Le apparecchiature che possano essere fonte di innesco efficaci
(pompa alta pressione, centralina
idraulica, soffiante, ecc.) debbono permanere all'interno del
furgone: in campo (in zona pericolosa 2)
vanno utilizzate solo ed esclusivamente attrezzature che, al pi
possono dare una sola scintilla per urto,
ad esempio sul terreno, ecc.
Non consigliabile portare in campo attrezzature alimentate
attraverso cavi elettrici bench le
attrezzature siano in esecuzione Ex per Zona 2 e quindi adeguate
alla zona di utilizzazione: infatti non
pu essere esclusa la fortuita rottura meccanica del cavo
elettrico o il suo attacco chimico sfregando
in terra su pavimentazioni stradali sporche.
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Legenda
1 Zona non pericolosa
2 Zona pericolosa
S = serbatoio di raccolta
FP = Filtro polveri - particolato
FC = Filtro a Carboni Attivi
V = ventola di aspirazione
C = camino di espulsione
M = Motore Furgone
MI = Motore idraulico
In particolare, in campo andranno utilizzate:
! una lancia per la dispersione a bassa pressione di prodotti
incapsulanti e per il lavaggio ad alta
pressione della sede stradale (idro-pulitrice)
! un tubo, in acciaio inox, con relativi accessori (bocchette
coniche, ventose inox, ecc), per
l'aspirazione dei residui presenti (kit di aspirazione).
Sia la lancia che il kit di aspirazione debbono essere
collegati, rispettivamente alla pompa alta
pressione ed al gruppo di filtrazione e separazione (si veda
schema precedente), tramite tubazioni
flessibili di idoneo diametro e lunghezza (> 10 m) con
caratteristiche antistatiche.
Si evidenzia che eventuali pozze di sostanze infiammabili vanno
prima neutralizzate con specifici
prodotti incapsulanti, agenti estinguenti (in generale miscele
specifiche di tensioattivi), dispersi sulla
superficie della pozza a bassa pressione.
E' sconsigliato utilizzare l'idro-pulitrice ad alta pressione su
una pozza di sostanze infiammabili poich
il getto facilmente porta alla nebulizzazione ed alla carica
elettrostatica del liquido infiammabile con la
formazione di una pericolosa nebbia esplosiva. Infatti le gocce
di acqua che attraversano un
idrocarburo possono caricarsi per attrito, sviluppando alte
differenze di potenziale all'interfaccia
acqua-idrocarburo: questo fenomeno deve essere adeguatamente
considerato nel programmare gli
interventi di lavaggio del manto stradale se presenti pozze di
idrocarburi.
Relativamente al sistema di aspirazione e filtrazione, qualora
questo abbia la conformazione
rappresentata nella figura precedente, non si prevede la
classificazione della zona interna al furgone.
Infatti. secondo lo schema descritto. il predetto sistema
esercito in depressione con scarico
all'esterno del furgone (attraverso il camino C) per cui non
sono ipotizzabili perdite di vapori dal
contenimento nel funzionamento normale.
Certamente l'interno del serbatoio di separazione e raccolta S
sar classificato zona 1, cio luogo dove possibile sia presente
durante il funzionamento normale unatmosfera esplosiva per la
presenza
di gas.
Perdite possono essere ipotizzate nel momento che l'impianto non
in funzione a causa della pressione
positiva che si instaura all'interno del serbatoio di
separazione e raccolta S per la tensione di vapore
degli idrocarburi presenti e che si pu approssimare da pv ~ 50
kPa = 0,5 bar a 20 C. a pv ~ 67 kPa =
0,7 bar a 37 C.
A tal fine si dovr confinare il contenuto del serbatoio (con
idoneo contenimento) ad aspiratore fermo,
durante le fasi di trasferimento del furgone dalla zona di
intervento alla sede della Societ.
Le operazioni di rimozione del serbatoio contenitore S
rappresentano necessariamente una rottura del
contenimento con dispersione di vapori infiammabili all'interno
del vano del furgone: qualora
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l'operazione sia eseguita con una buona ventilazione (portellone
posteriore e laterale aperti) ed abbia
breve durata (pochi secondi), si pu ipotizzare una permanenza
della eventuale, limitata, atmosfera
esplosiva con probabilit < 10-3 su 365 d (un anno) cos che in
base alla Tabella 5.10.1-1 della guida CEI
31-35:2012-02, l'ambiente pu considerarsi sicuro.
L'interno del filtro a carboni attivo FC pu considerasi privo di
atmosfera esplosiva in quanto il carbone
attivo uno scheletro di natura carboniosa con una vastissima e
ramificata struttura porosa in grado di
intrappolare al suo interno le molecole di composti organici. Un
filtro a carboni attivi agisce come una
spugna all'interno della quale i vapori di SOV aspirati vengono
condensati. Per la filtrazione di vapori
infiammabili con questa tecnologia, necessario che la loro
concentrazione in ingresso e dentro il filtro
non superi mai il LEL.
Il carbone non rilascia i solventi che contiene a meno che non
venga raggiunta una certa temperatura
(funzione del tipo di SOV trattati ma solitamente > 6070 C) o
che il filtro raggiunga il suo livello
massimo di adsorbimento. Ci rende di fatto non possibile il
raggiungimento del LEL a condizione che
venga effettuata la periodica sostituzione della carica. La
saturazione di questi filtri pu essere
rilevata con un dispositivo foto-ionizzante o un dispositivo
equivalente. Abbigliamento corretto ed
dispositivi di protezione per la respirazione si richiedono alla
sostituzione del filtro a carboni attivi.
L'interno delle tubazioni e della girante a valle del filtro a
carbone attivo pu considerarsi zona sicura.
E importante notare che al termine dell'intervento di
aspirazione di una pozza, potrebbe permanere
del liquido allinterno del tubo di aspirazione: va favorita
l'evaporazione ed il drenaggio di tale liquido
lasciando per qualche minuto in funzione l'impianto e tenendo
sollevata la estremit libera del tubo.
Quando non sia possibile effettuare l'operazione innanzi
descritta, il liquido eventualmente presente
nel tubo flessibile va svuotato e raccolto in un apposito
contenitore: per far ci, occorre fare
attenzione a tenere sollevate entrambe le estremit del tubo per
prevenire ogni fuoriuscita di liquido.
Nelle operazioni di bonifica occorre inoltre fare attenzione a
non immergere completamente il
terminale del tubo di aspirazione (o laccessorio in uso) nel
liquido da aspirare. Laspiratore richiede una
miscela di aria/liquido per funzionare in maniera appropriata.
Immergere completamente il terminale
aspirante creerebbe un effetto sifone che pu portare laspiratore
a continuare laspirazione dei liquidi
nonostante lintervento del galleggiante. Questo malfunzionamento
potrebbe causare la tracimazione
dei liquidi provocando una fuoriuscita del liquido attraverso il
tubo di aspirazione.
Per garantire lefficiente dissipazione dellelettricit statica il
funzionamento senza scintille, tutte le
attrezzature e le apparecchiature fisse, i serbatoi, le
tubazioni, debbono essere collegate
elettricamente tra loro tramite un conduttore (bonded) e tutte
collegate ad una terra (grounded)
tramite un dispersore.
I conduttori e le connessioni debbono avere una adeguata
resistenza metallica e la resistenza elettrica
verso terra misurata < 10 collegando laspiratore a terra
durante luso.
Prima di ogni uso occorre verificare periodicamente la continuit
dellaspiratore. Ci permetter di
scaricare a terra lelettricit statica durante il funzionamento
dellapparecchio. Per eseguire la verifica
della continuit elettrica occorre utilizzare un ohmmetro
seguendo la seguente procedura:
! assicurarsi che tutti i ganci e dispositivi di serraggio
presenti sullaspiratore siano ben chiusi e che il
contenitore asportabile sia correttamente installato
sullaspiratore.
! scollegare il tubo flessibile dallaspiratore.
! utilizzando lohmmetro verificare la continuit elettrica
dellaspiratore dal perno di terra presente
sul corpo macchina al bocchettone di aspirazione
dellapparecchio. Un valore uguale o inferiore a 10
ohm sufficiente a garantire un adeguato collegamento a terra ed
unefficace dissipazione
dellelettricit statica.
! utilizzando lohmmetro verificare la continuit elettrica del
bocchettone di aspirazione da
unestremit metallica allaltra. Per tubi flessibili da 1,5' x 50'
(38 mm x 15 m) in Kanaflex, EPDM o
nitrile, un valore prossimo a 10 ohm sufficiente a garantire un
adeguato collegamento a terra ed
unefficace dissipazione dellelettricit statica.
Al fine di minimizzare il rischio di scintille elettrostatiche
occorre pure selezionare le attrezzature da
lavoro (abiti, DPI, etc.) e gli strumenti (attrezzi di varia
natura sia per la manutenzione che per la
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!126
operativit) privilegiando quelli con caratteristiche dissipative
in modo da ridurre accumuli di cariche
elettrostatiche sul personale operativo: per le caratteristiche
di tali indumenti si veda la seguente
tabella.
DPI CATATTERISTICA VALORI DI RIFERIMENTI
Calzatura dissipativa Resistenza verso terra R 105 R 108
Abbigliamento dissipativoResistivit superficiale Rs
Decadimento della carica
Rs < 5 x 1010 (EN 1149-1)
Buone caratteristiche (Pr EN 1149-3)
Guanti Resistivit superficiale Rs Rs < 1010
! Resistivit di volume: resistenza di un corpo di lunghezza e di
sezione trasversale unitarie
! Resistivit superficiale: resistenza tra lati opposti della
superficie di lunghezza e larghezza unitaria comunemente
espressa in ohm
! Resistenza verso terra:. resistenza, espressa in ohm ,tra un
elettrodo in contatto con la superficie da misurare e
la terra
! Resistenza superficiale : resistenza, espressa in ohm , tra
due elettrodi di lunghezza di 100 mm in contatto con la
superficie da misurare e distanziati di 10 mm.
! Antistatico (termine deprecato): Aggettivo, comunemente usato
come sinonimo di conduttivo o dissipativo, che
definisce un materiale che non in grado di trattenere una
significativa carica elettrostatica quando in contatto
con la terra (CEI CLC/TR 50404:2003-10)
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CONFIGURAZIONE TIPOA completamento della ricerca, sono state
studiate ed implementate insieme al costruttore, delle
idonee soluzioni per l'allestimento di un furgone tipo per
interventi in accordo alle regole di sicurezza
descritte al paragrafo precedente.
Il furgone stato allestito con le seguenti attrezzature:
! Aspira liquidi con serbatoio di raccolta
! Avvolgi-cavo per aspirazione
! Tubo aspirazione con spirale conduttiva ed accessorio
! Avvolgitore e tubo per idro-pulitrice
! Idro-pulitrice idraulica
! Gruppo idraulico di comando
! Serbatoio acqua
! Scaffalatura in alluminio anodizzato
! Impianto elettrico e illuminazione interna ed esterna.
!
Si evidenzia che:
! laspiratore, utilizzato per laspirazione e la raccolta della
macchia/pozza, idoneo per laspirazione
di idrocarburi limitatamente alla capacit volumetrica della
stessa e lattrezzatura certificata,
secondo la direttiva Atex, per l'uso in Zona 2 anche se
l'interno del vano del furgone Zona sicura
(allestimento cautelativo)
! sono attuate le procedure operative come descritto nel
paragrafo precedente
! dopo laspirazione, il fusto dellaspiratore chiuso
ermeticamente tramite un tappo, appositamente
disegnato per avere emissioni non significative durante le fasi
ad aspiratore spento. L'operazione
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Corvara 2015 21 Convegno a cura di Raffaele Vistocco
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realizzabile in alcuni secondi grazie al disegno ergonomico del
dispositivo cos che risulta non
significativa l'emissione durante l'operazione svolta con
portelloni aperti
! il serbatoio di raccolta, il galleggiante interno, la
struttura di collegamento del serbatoio, il tappo, il
case del filtro a carboni attivi, sono realizzati in acciaio
inox al fine di evitare scintille meccaniche
! le attrezzature utilizzate sono idoneamente messe a terra
essendo realizzata una idonea continuit
di massa tra le stesse e la terra
! le tubazioni flessibili e le manichette sono in materiale
dissipativo (materiale che non in grado di
trattenere una quantit significativa della carica elettrostatica
quando in contatto con la terra).
Il veicolo dotato di estintore portatile a polvere da 6 Kg, mod.
34 A 233 BC.
BIBLIOGRAFIA1. Ing. Aldo Bassi: GPL e sicurezza, il contributo
dellinnovazione tecnologica parte 1, 2, 3
2. Matthew E. Benfer: Spill and burning behavior of flammable
liquids
3. Ministero dellInterno, Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco,
Servizio Tecnico Centrale: GPL -
http://www.vigilidelfuoco.pisa.it/area_r/formazione/altro/GPL.PDF
4. GUIDA CEI 31-35:2012-02 Atmosfere esplosive Guida alla
classificazione dei luoghi con pericolo di
esplosione per la presenza di gas in applicazione della Norma
CEI EN 60079-10-1 (CEI 31-87)
5. Arthur Gauss: Fuel and Hydrocarbon Vaporization - Ballistic
Research Laboratories Report AD-769
709; National Technical Information Service 1973 -
http://www.dtic.mil/cgi-
bin/GetTRDoc?AD=AD0769709