Gruppi di gas e gruppi di polveri

I gas, i vapori e le polveri infiammabili sono classificati in gruppi in base alle loro proprietà di accensione. Le apparecchiature devono essere certificate per lo specifico gruppo di gas o polveri presente nel zona pericolosa.

Gruppi di apparecchiature

Gruppo I. Estrazione mineraria (Fireamp)

Attrezzature per miniere sotterranee e installazioni di superficie dove possono essere presenti grisù (metano proveniente da giacimenti di carbone) e/o polveri combustibili.

Gruppo II. Industrie di superficie (gas/vapore)

Apparecchiature per tutti gli altri luoghi con atmosfere esplosive di gas/vapori. Suddiviso in IIA, IIB e IIC.

Gruppo III. Industrie delle superfici (polveri)

Apparecchiature per ambienti con atmosfere esplosive di polveri. Suddiviso in IIIA, IIIB e IIIC.

Gruppi di gas (Gruppo II)

I gas sono classificati in base a due proprietà misurabili:

• MESG (Maximum Experimental Safe Gap) - la larghezza massima di uno spazio attraverso il quale un'esplosione interna non si propagherà verso un'atmosfera esplosiva esterna. Testato in una camera sferica standardizzata da 25 ml con uno spazio lungo 25 mm. MESG più piccolo = gas più pericoloso.
• Rapporto MIC (Rapporto della corrente di accensione minima). il rapporto tra la corrente di accensione minima del gas e quella del metano, misurato in un apparecchio di prova a sicurezza intrinseca standard. Rapporto MIC più piccolo = gas più pericoloso.

Note importanti

• Attrezzatura certificata per IIC può essere utilizzato in IIA e IIB atmosfere (IIC è il più rigoroso)
• Attrezzatura certificata per IIB può essere utilizzato in IIA atmosfere
• Attrezzatura certificata per IIA può essere utilizzato solo in IIA atmosfere
• La gerarchia è: IIC > IIB > IIA (L'IIC copre tutto)

Caso speciale: IIB + H₂

Alcune apparecchiature sono certificate per "IIB + H₂": ciò significa che sono testate per tutti i gas IIB più l'idrogeno in particolare, ma non per l'acetilene o il solfuro di carbonio. Questo è un approccio comune ed economico quando è presente l'idrogeno ma non lo sono l'acetilene/CS₂.

Per le apparecchiature Ex d (a prova di fiamma) contrassegnate con IIB + H₂, le distanze di installazione devono seguire i requisiti IIC (40 mm), non IIB (30 mm).

Gas rappresentativi per gruppo

Gruppo IIA:

• Metano (CH₄). gas naturale, biogas
• Propano (C₃H₈). GPL
• Butano (C₄H₁₀). GPL
• Acetone – solventi
• Etanolo: prodotti farmaceutici, alimenti/bevande
• Benzene, toluene, xilene. prodotti petrolchimici
• Ammoniaca (NH₃). refrigerazione, agricoltura
• n-Esano. processi di estrazione

Gruppo IIB:

• Etilene (C₂H₄). materia prima petrolchimica
• Solfuro di idrogeno (H₂S). petrolio e gas, acque reflue
• Etere etilico. farmaceutico
• Ossido di etilene. sterilizzazione
• Gas di città/gas manifatturato

Gruppo IIC:

• Idrogeno (H₂). raffinerie, impianti di elettrolisi, celle a combustibile
• Acetilene (C₂H₂). saldatura, sintesi chimica
• Disolfuro di carbonio (CS₂). industria della viscosa

Idrogeno: una sfida speciale

L’idrogeno rientra nel gruppo dei gas più pericolosi (IIC) a causa del suo MESG estremamente piccolo (0,29 mm) e dell’energia minima di accensione molto bassa (0,017 mJ – circa 10 volte inferiore al metano). Tuttavia, la sua temperatura di autoaccensione è relativamente alta (560°C), collocandolo solo in classe di temperatura T1.

Ciò significa che l'idrogeno richiede la protezione più rigorosa contro scintille/archi (IIC) ma è relativamente tollerante sulla temperatura superficiale (T1). Questo è l'opposto di alcuni gas IIA.

Gruppi di polveri (Gruppo III)

Polvere conduttiva e non conduttiva

La distinzione è importante perché le particelle di polvere conduttiva possono colmare le lacune di isolamento e creare cortocircuiti, fornendo una fonte di accensione anche attraverso la protezione Ex e (sicurezza aumentata). Le polveri conduttrici richiedono una protezione più rigorosa.

Una polvere è considerata conduttiva se la sua resistività è ≤10³ Ω·m.

Proprietà di accensione della polvere

Esistono due distinti meccanismi di accensione per la polvere:

1. Accensione di nubi di polvere. polvere aerodispersa nel suo raggio d'azione esplosivo
2. Accensione dello strato di polvere. polvere depositata, accesa da una superficie calda a una temperatura molto più bassa di quella della nube

Il classe di temperatura per le apparecchiature antipolvere è necessario considerare sia la temperatura di innesco della nube di polvere (T_CL) che la temperatura di innesco dello strato di polvere (T_5mm).

La temperatura superficiale massima dell'apparecchiatura non deve superare:

• ⅔ × T_CL (nuvola di polvere) – misurata in Kelvin
• T_5mm − 75°C (per spessore strato 5 mm)

Qualunque sia il valore più basso determina la temperatura superficiale massima consentita.

Gruppi gas NEC/CEC (Nord America)

Nota: il sistema NEC/CEC utilizza lettere (A–G) anziché numeri romani e l'ordine è più o meno invertito (A = gas più pericoloso).

Selezione dell'attrezzatura per gruppo gas/polveri

Quando si seleziona l'attrezzatura:

1. Identificare tutte le sostanze infiammabili che potrebbero essere presenti nell'area
2. Determinare il gruppo gas/polvere per ciascuna sostanza
3. Selezionare l'attrezzatura certificata per gruppo più pericoloso presente
4. Verificare il classe di temperatura è adatto anche

Se sono presenti più gas (ad esempio metano IIA + idrogeno IIC), l'apparecchiatura deve essere classificata per IIC.

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