Una lezione inaspettata dalla classe sulla sicurezza in caso di esplosioni
Quando assistiamo a un'esplosione, diventiamo incredibilmente sensibili all'importanza della sicurezza. Ho imparato questa lezione inaspettatamente nel 1982, nella classe di terza media del signor Strong, quando un esperimento scientifico andò malissimo.
Uno dei miei amici, Scotty, stava dimostrando l'importanza di non usare fiamme libere in un ambiente di produzione polveroso. Il suo allestimento includeva una ciotola di polvere di caffè mate e una candela all'interno di una grande scatola, con una cannuccia che usciva da un lato della scatola. Con la cannuccia, poteva soffiare nella scatola per creare la tempesta di polvere, che avrebbe dovuto incendiarsi. Tuttavia, dopo aver soffiato più volte attraverso la cannuccia, senza alcun risultato (a chi non è mai capitato che una demo non andasse a buon fine davanti a un pubblico?), ha deciso di mettere la testa sopra la scatola e soffiare direttamente nella ciotola per creare la tempesta di polvere.
La cosa successiva che ricordammo fu che la testa di Scotty era completamente avvolta dalle fiamme, perché la candela aveva fatto esplodere spontaneamente la polvere direttamente dalla scatola, dando a tutti noi l'impressione che la sua testa fosse saltata via. Fortunatamente, oltre ad essersi gravemente bruciacchiato sopracciglia e capelli, se l'è cavata illeso, e io e i miei compagni di classe abbiamo potuto ridere al ricordo.
L'importanza della sicurezza intrinseca
Sfortunatamente, quando un esplosione della polvere accade nella vita reale, non è uno scherzo. Lo stesso fenomeno che può essere dimostrato in una lezione di scienze di terza media può anche causare un disastro mortale. Nel 8, Georgia Imperial Sugar La raffineria ha subito un'esplosione a causa di un'esplosione di polvere simile, ma su scala molto più ampia. E tra il 2020 e il 2024, Sicurezza scientifica della polvere registrato 215 esplosioni di polvere in tutto il mondo.
Per prevenire questi incidenti, l'industria ha sviluppato uno standard chiamato sicurezza intrinseca, or IS, che consente la certificazione dei dispositivi elettronici per l'uso in ambienti pericolosi. Molti dei siti dei nostri clienti sono a rischio a causa di gas volatili o polveri, rendendo le apparecchiature a sicurezza intrinseca (IS) indispensabili per operare in queste aree. Ma in ogni caso, dobbiamo approfondire le specifiche della sicurezza intrinseca per comprendere il livello richiesto e gli standard che il cliente deve seguire.
In questo blog approfondiremo argomenti relativi alla sicurezza intrinseca per aiutarti a comprendere meglio le nozioni di base sugli ambienti pericolosi e sui dispositivi che possono funzionare in tali ambienti:
- Cosa significa “intrinsecamente sicuro”?
- Cosa rende un ambiente pericoloso?
- Classificazioni di sicurezza intrinseca
- Quali standard regolano i dispositivi intrinsecamente sicuri?
- Chi certifica i dispositivi intrinsecamente sicuri?
- Come fai a sapere se hai bisogno di dispositivi intrinsecamente sicuri (IS)?
Cosa significa “intrinsecamente sicuro”?
La sicurezza intrinseca è un metodo di protezione che limita l'energia elettrica e termica di un dispositivo per prevenirne l'accensione e l'esplosione. Un dispositivo è considerato "intrinsecamente sicuro" se è certificato per essere utilizzato in sicurezza in un "ambiente pericoloso". Questi dispositivi vengono sottoposti a rigorosi test, secondo una serie di standard di sicurezza. Diverse organizzazioni in tutto il mondo certificano ed etichettano le apparecchiature in modi leggermente diversi, ma l'obiettivo principale rimane lo stesso: garantire la sicurezza delle persone che lavorano in ambienti pericolosi.
Cosa rende un ambiente pericoloso?
Qualsiasi luogo di lavoro in cui possano essere presenti sostanze combustibili è definito "ambiente pericoloso". Alcuni esempi comuni includono:
- Miniere sotterranee: il metano o la polvere di carbone possono creare atmosfere altamente esplosive.
- Impianti petroliferi e del gas: i vapori infiammabili provenienti da combustibili o sostanze chimiche possono incendiarsi facilmente.
- Impianti di lavorazione di cereali, farina o prodotti agricoli: le particelle di polvere organica fine, come farina, zucchero o polvere di cereali, sono altamente infiammabili se sospese nell'aria.
- Impianti di produzione: i vapori chimici, le fibre o le polveri derivanti dai processi di produzione rappresentano tutti un rischio di innesco.
In sostanza, un ambiente pericoloso è qualsiasi luogo in cui non si vorrebbe accendere un fiammifero. Queste atmosfere volatili rendono imperativo che i dispositivi elettronici in funzione non possano causare nemmeno la più piccola scintilla. Comprendere i pericoli è il primo passo per scegliere l'attrezzatura corretta per garantire la sicurezza.
"A prova di esplosione" e "intrinsecamente sicuro" hanno lo stesso significato?
Il simbolo Ex I simboli mostrati qui si trovano su apparecchiature elettriche certificate ATEX, il che significa che possono essere utilizzate in sicurezza in atmosfere esplosive. Quando si pensa a questo livello di sicurezza, è naturale supporre che le apparecchiature con questa etichetta siano "antideflagranti".
Tuttavia, esistono diversi livelli di certificazione Ex. Lo specifico Ex-d la certificazione viene spesso definita "antideflagrante", ma anche questo è errato. Ex-d Le apparecchiature certificate sono "antideflagranti", ovvero non possono fuoriuscire fiamme o scintille dall'involucro, nemmeno in caso di esplosione. Le apparecchiature con questa certificazione sono spesso più ingombranti e difficili da installare.
Potrebbe non soddisfare gli standard di Michael Bay per le esplosioni in Transformers, ma questo video dimostra la procedura di test per attrezzature antideflagranti.
Mentre l' IS e Ex-d gli standard sono allineati tra loro, in realtà non si sovrappongono. La maggior parte Intrinsecamente sicuro I dispositivi certificati non sono “antideflagranti” perché non sono costruiti per contenere un’esplosione. IS significa semplicemente che il dispositivo o l'apparecchiatura è costruito per evitare del tutto l'accensione limitandone l'energia termica ed elettrica.
Classificazioni di sicurezza intrinseca
Ambienti pericolosi dove IS le attrezzature che potrebbero essere utilizzate sono classificate per Classi, Gruppi, Divisioni e Zone.
- . Digitare di materiale pericoloso presente.
- . probabilità e durata dei materiali presenti.
Le convenzioni di denominazione e le categorizzazioni variano in base allo standard internazionale. Definiremo i termini di base utilizzati per definire la sicurezza intrinseca.
Il tipo di pericolo: classi e gruppi
Nord America usa Classi e Gruppi per definire il tipo generale di sostanze presenti nell'ambiente:
- Classe I - Gas e vapori infiammabili
- Gruppo A – Acetilene e simili
- Gruppo B – Idrogeno e simili
- Gruppo C – Etilene e simili
- Gruppo D – Propano, benzina e simili
- Classe II - Polvere combustibile
- Gruppo E – Conduttivo (metalli in polvere)
- Gruppo F – Polvere di carbonio combustibile (carbone, coke, ecc.)
- Gruppo G – Polvere di cereali.
- Classe III – Fibre o detriti infiammabili (ad esempio, fabbriche tessili, stabilimenti di lavorazione del legno)
Ad esempio, la presenza di propano verrebbe etichettata in Nord America come "Classe I, Gruppo D".
A livello internazionale, attrezzatura Gruppi vengono utilizzati per definire il settore applicativo. E2S fornisce una tabella completa dei diversi codici per ogni tipo di gas e polvere sia nel Nord America che in Europa (ATEX).
- Gruppo I – Ambienti minerari
- Gruppo II – Non minerario gas atmosfere
-
- IIA – Propano
- IIB – Etilene
- IIB – Idrogeno
- IIC – Acetilene
- Gruppo III – Non minerario polvere atmosfere
-
- IIIA – Fibre combustibili
- IIIC – Polvere conduttiva
- IIIB – Polvere non conduttiva
Questa guida di E2S fornisce una tabella completa dei diversi codici per ogni tipo di gas e polvere sia nel Nord America che in Europa (ATEX).
La probabilità del pericolo: divisioni e zone
Nordamericano utilizzo degli standard interconnessi, dove un pericolo è presente o non è presente:
- Divisione 1 – Condizioni pericolose POTREBBE essere presente in condizioni normali.
- Divisione 2 – Le condizioni pericolose sono NON è probabile che sia presente nelle normali operazioni.
Internazionale utilizzo degli standard Zone, ma suddividi il tipo e la probabilità del rischio:
Atmosfere di gas esplosivo
- Zona 0 – Rischi continui o frequentemente presenti
- Zona 1 – Rischi che possono verificarsi durante il normale funzionamento
- Zona 2 – Rischi rari e a breve termine
Atmosfere di polvere combustibile
- Zona 20 – Rischi continui o frequentemente presenti
- Zona 21 – Rischi che possono verificarsi durante il normale funzionamento
- Zona 21 – Rischi rari e a breve termine
Putting It Together
In Nord America, un'area in cui il gas propano potrebbe essere presente durante le normali operazioni sarebbe classificata come Classe I Div 1 Gruppo DL'equivalente europeo per questo stesso ambiente sarebbe Gruppo II, Zona 1, Gruppo Gas IIA. Questo poster del Gruppo CSA riunisce tutti questi termini ad un livello elevato.
Quali standard regolano i dispositivi intrinsecamente sicuri?
I dispositivi non possono semplicemente rivendicare per essere intrinsecamente sicuri, devono essere testati e certificati da laboratori accreditati. Queste agenzieassicurarsi che l'apparecchiatura soddisfi gli standard di sicurezza internazionali per gli ambienti pericolosi.
Le seguenti standard sono utilizzati in tutto il mondo per governare i dispositivi intrinsecamente sicuri:
- IECEx: Lo standard internazionale per l'uso sicuro delle apparecchiature in ambienti esplosivi, sviluppato dall' Commissione Elettrotecnica Internazionale (CEI).
- ATEX: Questo standard è stato sviluppato da Commissione europea e sta per ATmosfere EXplosibles. È applicato per legge a tutte le apparecchiature IS vendute nell'Unione Europea.
- NEC/NFPC 70, Articolo 504: Si tratta di una parte del National Electrical Code (NEC) sviluppato dalla National Fire Protection Association (NFPA), ampiamente utilizzato per le apparecchiature elettriche utilizzate negli Stati Uniti e in alcune parti del Canada.
- Parte 18 del CEC: Il Codice elettrico canadese, uno standard di sicurezza gestito dal gruppo CSA, viene utilizzato per tutti i lavori e le apparecchiature elettriche in Canada.
ATEX e IECEx sono tecnicamente molto simili, con solo poche eccezioni (source).
Chi certifica i dispositivi intrinsecamente sicuri?
Gli enti di certificazione più comuni che testano le apparecchiature in base agli standard negli Stati Uniti sono chiamati laboratori di prova riconosciuti a livello nazionale (NRTL). Questi laboratori NRTL e altri possono anche certificare a livello internazionale. Una selezione limitata include:
- Underwriters Laboratories (UL): Con sede negli Stati Uniti, è sia un ente di normazione che un ente di certificazione/collaudo per il Nord America. Certifica secondo gli standard UL, CSA e IECEx.
- Gruppo CSA: Originariamente Canadian Standards Association, il gruppo CSA ha cambiato nome per riflettere le sue più ampie capacità di redigere standard, testare, ispezionare e certificare apparecchiature elettriche, inclusi gli standard canadesi e IECEx.
- FM Global (Factory Mutual): Un'organizzazione per lo sviluppo di standard e un laboratorio di prova per dispositivi antideflagranti e intrinsecamente sicuri.
- SGS (Società Generale di Sorveglianza): Un'azienda multinazionale con sede in Svizzera che testa le apparecchiature secondo gli standard ATEX e IECEx.
Spesso sulle apparecchiature a sicurezza intrinseca è presente uno o una combinazione di questi loghi. Ognuno di essi deve superare un processo di approvazione diverso per ottenere la certificazione. Le marcature sull'apparecchiatura specificano il tipo di ambiente in cui il prodotto è stato testato per la sicurezza d'uso e l'ente certificatore.
Come fai a sapere se hai bisogno di dispositivi intrinsecamente sicuri (IS)?
In sintesi, qualsiasi ambiente di lavoro che contenga sostanze infiammabili che potrebbero incendiarsi in normali condizioni operative richiede dispositivi a sicurezza intrinseca (SI). A seconda del Paese in cui ci si trova, esistono diverse agenzie per ogni fase del processo di sicurezza intrinseca. Nello specifico, negli Stati Uniti, la catena è la seguente:
- Il codice della National Fire Protection Association (NFPA) stabilisce le linee guida per rispettare la sicurezza intrinseca sul posto di lavoro.
- OSHA, l'Amministrazione per la sicurezza e la salute sul lavoro, fa rispettare le norme di sicurezza a livello nazionale. Ogni stato potrebbe avere un ulteriore ente governativo, come Cal/OSHA in California, che applica normative più severe.
- I laboratori di prova riconosciuti a livello nazionale (NRTL) certificano i prodotti per confermare che soddisfano gli standard di sicurezza intrinseca richiesti prima di poter essere utilizzati in ambienti pericolosi.
Ma anche nei luoghi di lavoro in cui la Sicurezza Intrinseca è richiesta in alcuni ambiti, ci sono delle sfumature che è necessario comprendere. Nei due blog che seguono, tratteremo:
- Hai davvero bisogno dell'IS per l'uso in caso di emergenza o per l'identificazione?
- Se sono necessari dispositivi intrinsecamente sicuri, quali sono le opzioni effettive a disposizione?
TL; DR: Per gli ambienti pericolosi in cui sono richiesti dispositivi intrinsecamente sicuri, Telaeris integra i suoi Software XPressEntry con smartphone certificati IS di i.safe MOBILE e Pepperl+Fuchs. Questi dispositivi non possono leggere i badge di sicurezza, ma utilizzare la scansione dei codici a barre o il riconoscimento facciale per verificare e contabilizzare in modo affidabile il personale presente nelle aree esplosive. [Leggi la soluzione completa qui → https://telaeris.com/intrinsically-safe-solutions-for-mobile-identification]