Introduzione p. XIII

• Capitolo 1 Il fenomeno dell’esplosione nell’industria

  • Le esplosioni nel luogo di lavoro 2

  • Le esplosioni delle polveri combustibili 5

  • Le esplosioni di gas, vapori e nebbie infiammabili 9

  • Asfissia e prevenzione dell’ATEX 11

  • Case History 11

    • Esplosione di vapori infiammabili: Umbria Olii (Italia), Novembre 2006 12

    • Esplosione di vapori infiammabili: Barton Solvents Wichita (USA), Luglio 2007 13

    • Esplosione di gas infiammabili: Manutenzione su cisterna (Italia), 2007 14

    • Esplosione di vapori infiammabili: Feyzin (Francia), Gennaio 1966 14

    • Esplosione di vapori infiammabili: Paloma Condensate (USA), Luglio 1952 15

    • Esplosione di vapori infiammabili: Impianto petrolchimico (Italia), 2004 16

    • Esplosione di vapori infiammabili: Azienda di produzione di carrelli elevatori (Italia), 2003 16

    • Esplosione di vapori infiammabili: Azienda del settore legno (Italia), 2008 17

    • Esplosione di nebbie e spray: ThyssenKrupp (Italia), Dicembre 2007 18

    • Esplosione di nebbie e spray: Ingersoll-Rand & Co (USA), 1959 22

    • Esplosione di polveri combustibili: SEMABLA (Francia), 1997 23

    • Esplosione di polveri combustibili: DeBruce Grain Co. (USA), 1998 25

    • Esplosione di polveri combustibili: Fabbricazione accessori per abbigliamento (Italia), 2003 25

    • Esplosione di polveri combustibili: Operazioni di caricamento delle polveri nell’industria farmaceutica 26

    • Esplosione di polveri combustibili: Molino Cordero di Fossano (Italia), 2007 27

    • Asfissia dovuta a gas inerti: Valero Energy Corporation (USA), 2005 28

    • Corrosione per correnti vaganti: l’esplosione di via Chiasserini a Milano (10/06/1952) 30

  • L’incidente di Flixborough e il nuovo approccio alla sicurezza nell’industria di processo 31

    • Il sito industriale 32

    • Il ciclo produttivo 33

    • Un disastro annunciato 33

    • Il giorno dell’esplosione 36

    • La valutazione del rischio 39

  • Conclusioni 40

• Capitolo 2 L’esplosione, le sostanze e i parametri
  • I parametri di esplosione 45

    • I limiti di esplosione 45

    • Concentrazione limite di ossigeno (LOC) 48

    • Temperatura di accensione 48

    • Minima energia di accensione 49

    • Punto di infiammabilità (Flash Point) e temperature limite di infiammabilità 54

    • Velocità di combustione 60

    • Granulometria delle polveri 61

    • I parametri caratteristici di esplosione 62

    • Le caratteristiche di caricamento elettrostatico 67

    • Le incompatibilità tra le sostanze 69

    • Test di combustibilità delle polveri 73

    • Test di screening di esplodibilità (US Bureau of Mines Report of Investigations 5624, Laboratory Equipment and Test Procedure for Evaluating Explosibility of Dusts) 74

    • Polveri combustibili e scelta dei metodi di prova 75

  • Le miscele ibride 77

  • Le miscele infiammabili in atmosfere arricchite d’ossigeno 78

  • Esempi applicativi ed approfondimenti p. 79

    • Ampliamento del campo di infiammabilità conseguente ad un aumento di pressione 79

    • Calcolo del LOC dell’esano 79

    • Le condizioni atmosferiche secondo la Direttiva 2014/34/UE 80

    • Calcolo della MIE dell’ATEX della polvere di latte disidratato a 100 °C 81

    • Calcolo delle temperature limite per uno stoccaggio di acetone 81

    • Calcolo della modifica del punto di infiammabilità in una miscela metanolo-acqua 82

    • Caratterizzazione statistica di un campionamento di polveri 83

    • Calcolo del valore di Kg dell’acetone 84

    • Approfondimento: Proprietà particolari di alcuni gas e vapori infiammabili 84

    • Confronto tra l’ATEX dovuta a gas naturale e a GPL 85

    • Le polveri marginalmente esplosive 89

    • Variabilità delle caratteristiche di esplosione nelle polveri combustibili 92

  • Parametri caratteristici di alcune sostanze 97

• Capitolo 3 Scenari incidentali di riferimento
  • Tipologie di esplosione 109

    • Deflagrazione e detonazione 109

  • Le principali tipologie di incidente 112

  • Esplosioni causate dal rilascio di gas e vapori infiammabili 115

    • Esplosione di vapori, VCE 116

    • Flash Fire 117

  • Alberi degli eventi per rilascio di liquidi e gas infiammabili 118

    • Scenari connessi al rilascio di gas infiammabili in fase singola 118

    • Scenari connessi al rilascio di liquidi che non evaporano all’emissione 119

    • Scenari connessi al rilascio di liquidi che evaporano all’emissione 120

  • Esplosioni confinate di gas e vapori infiammabili e polveri combustibili 121

    • Esplosioni confinate di gas e vapori infiammabili 121

    • Esplosioni confinate di polveri combustibili 125

  • Alberi degli eventi per esplosioni confinate in impianti contenenti liquidi infiammabili o polveri combustibili 130

    • Scenari connessi ad impianti contenenti liquidi infiammabili con presenza o meno di venting ed isolamento 131

    • Scenari connessi ad impianti contenenti liquidi infiammabili con presenza o meno di soppressione chimica ed isolamento 132

    • Scenari connessi ad impianti contenenti polveri combustibili con presenza o meno di venting ed isolamento 133

    • Scenari connessi ad impianti contenenti polveri combustibili con presenza o meno di soppressione chimica ed isolamento 133

    • Le misure di prevenzione e protezione 134

  • Esempi applicativi ed approfondimenti 136

    • Scenario prevedibile per rilascio di liquidi infiammabili 136

• Capitolo 4 La probabilità e la durata dell’ATEX

  • Analisi degli scenari di emissione catastrofica 143

  • Introduzione alla classificazione delle zone a rischio di esplosione 145

  • Classificazione delle zone a rischio di esplosione per presenza di gas e vapori infiammabili 152

    • CEI EN IEC 60079-10-1:2021: focus sulla Norma tecnica 152

    • Classificazione ATEX: gas e vapori infiammabili 160

  • Classificazione delle zone a rischio di esplosione per presenza di polveri combustibili 190

    • Le sorgenti di emissione 192

    • La classificazione ATEX dust in sintesi 198

  • Esempi applicativi ed approfondimenti 209

    • Approfondimento: il sisma ed il rischio di esplosione 210

    • Scenari di emissione catastrofica 210

    • Domande su polveri e gas (FAQ) 212

    • Esempi di sorgenti di emissione di gas, liquidi infiammabili e polveri combustibili p. 217

    • Rilascio di liquido infiammabile in ambiente aperto 218

    • Interpretazione dell’art. 4.4.2, EN IEC 60079-10-1:2021 sulla non estensione delle zone ATEX 225

    • Classificazione derivante dall’azionamento di una valvola di sicurezza (PSV) in serbatoio contente propano 226

    • Rilascio di liquido infiammabile in ambiente chiuso 235

    • Classificazione dello sfiato di respirazione di un serbatoio destinato allo stoccaggio di etanolo alimentare 242

    • Determinazione delle caratteristiche d’infiammabilità di miscele idroalcoliche, acqua-acetone e acqua-ammoniaca 250

    • Pozze di infiammabili: affidabilità sul calcolo delle distanze a rischio di esplosione 252

    • La classificazione delle zone a rischio di esplosione in presenza di fluidi viscosi 257

    • Calcolo dei ricambi d’aria naturale 259

    • Nebbie e spray infiammabili 261

    • Classificazioni di ambienti chiusi e presenza di campo lontano di classificazione 263

    • Il controllo di esplodibilità 263

    • Esclusione dell’infiammabilità dei gas secondo la Norma EN ISO 10156:2017 265

    • Emissione da pozza: i limiti applicativi dell’equazione B.6, CEI EN IEC 60079-10-1:2021 266

    • Classificazione ATEX derivante dal carico di una tramoggia in ambiente chiuso in assenza di VAL e strati diffusi 269

    • Classificazione ATEX derivante dal carico di una tramoggia in ambiente chiuso in assenza di VAL con presenza di strati diffusi 269

    • Classificazione ATEX derivante dal carico di una tramoggia in ambiente chiuso in presenza di VAL e assenza di strati diffusi 270

    • Classificazione ATEX derivante dal carico di una tramoggia in ambiente aperto in assenza di VAL e strati diffusi 271

    • Classificazione ATEX derivante dal carico di una tramoggia in ambiente chiuso in presenza di VAL di medie prestazioni e assenza di strati diffusi 272

    • Determinazione dell’effetto dell’aspirazione localizzata in una lavorazione del settore legno (CEI EN 60079-10-2:2016) 274

    • Esempi di classificazione in apparecchi e/o impianti operanti con ATEX-polveri interne (rapporti tecnici ISSA) 277

• Capitolo 5 La prevenzione della formazione di ATEX
  • Inertizzazione 284

    • Possibili configurazioni impiantistiche 287

    • Purgaggio in pressione 289

    • Purgaggio sottovuoto 290

    • Flussaggio 291

    • Interruzione del servizio di inertizzazione 292

    • Affidabilità del sistema di monitoraggio e controllo 292

    • Classificazione delle zone a rischio di esplosione 294

    • Il rischio per la sicurezza dei lavoratori 295

    • L’inertizzazione e il D.Lgs. n. 81/2008 297

    • L’inertizzazione e la Direttiva 2014/34/UE 299

  • Concentrazione delle miscele infiammabili esterne al campo di esplosione LEL-UEL 301

  • Sostituzione o riduzione della quantità di sostanze in grado di formare ATEX 301

    • Diluizione di liquidi infiammabili con acqua 301

    • Inumidimento delle polveri 302

  • Esempi applicativi ed approfondimenti 302

    • Calcolo dei cicli di purgaggio a pressione e sottovuoto 302

    • Esempio di calcolo di un impianto a inertizzazione 303

    • Infiammabilità dei vapori contenuti in recipienti atmosferici 306

    • Infiammabilità di una miscela etanolo-acqua 307

• Capitolo 6 La prevenzione delle sorgenti di accensione
  • Apparecchi elettrici e non elettrici secondo il D.Lgs. n. 85/2016 e la Norma EN 60079-0 p. 310

    • Apparecchi non elettrici 311

    • Apparecchi elettrici 312

  • Gli assiemi, i componenti, i dispositivi di sicurezza, i luoghi di impiego previsti e le installazioni secondo il D.Lgs. n. 85/2016 315

    • Assiemi 315

    • Componenti 315

    • Dispositivi di sicurezza, di controllo e di regolazione 316

    • Luogo di impiego previsto 317

    • Installazioni 317

  • La valutazione del rischio dovuto alla presenza di sorgenti di accensione ai sensi del Titolo XI, D.Lgs. n. 81/2008 318

  • Sorgenti di accensione e misure di prevenzione e protezione 322

    • Superfici calde 322

    • Fiamme e gas caldi 325

    • Scintille di origine meccanica 337

    • Materiale elettrico 341

    • Elettricità statica 341

    • Fulmini 357

    • Onde elettromagnetiche 357

    • Reazioni esotermiche, inclusa l’autoaccensione delle polveri 360

  • Gli apparecchi installati precedentemente al 30 giugno 2003 361

    • Le sorgenti di accensione e il D.Lgs. n. 81/2008 363

  • Esempi applicativi ed approfondimenti 369

    • Il contenuto della marcatura CE-ATEX 369

    • Il contenuto delle istruzioni per l’uso 369

    • Il contenuto della dichiarazione di conformità 370

    • Marcatura 371

    • Marcatura supplementare specifica 371

    • La procedura CE-ATEX di marcatura degli apparecchi e dei sistemi di protezione autonoma 373

    • Analisi funzionale di un ciclo di verniciatura a spruzzo in cabina 374

    • Esempio di compilazione del modulo di registrazione del rischio di accensione 375

    • Valutazione dell’efficacia di accensione di un ventilatore in caso di guasto 381

    • Il rischio di accensione in caso di surriscaldamento di una pompa centrifuga 382

    • I DPI ed il rischio di innesco elettrostatico 382

    • Calcolo del caricamento elettrostatico per strofinio 383

    • L’applicazione della Direttiva 2014/34/UE a silos e filtri 384

    • Tipizzazione dei gruppi e delle classi di temperatura di un campione di sostanze infiammabili 386

    • Valutazione dell’efficacia delle scintille di origine meccanica nell’innesco di un’ATEX dovuta a polveri combustibili 387

• Capitolo 7 La protezione e l’isolamento contro le esplosioni
  • La sicurezza intrinseca ed i sistemi di protezione 390

    • La sicurezza intrinseca nell’industria 390

    • I sistemi di protezione 393

  • L’adozione delle misure di protezione ed isolamento 394

  • La progettazione resistente all’esplosione 396

    • La progettazione delle strutture EPR/EPSR 404

    • I materiali utilizzabili e le loro resistenze di progetto 404

    • Analisi e progetto delle strutture 405

  • Lo sfogo dell’esplosione 412

    • Sistemi per lo sfogo delle esplosioni 415

    • Calcolo delle superfici di minima resistenza in contenimenti isolati 420

    • Marcatura e manutenzione 427

  • La soppressione dell’esplosione p. 428

    • Rilevatori di pressione 430

    • Soppressori pressurizzati HRD 431

    • Agenti estinguenti 432

    • Centraline di monitoraggio e controllo 434

    • Calcolo dei sistemi di soppressione HRD 434

    • I limiti di applicazione dei sistemi di soppressione HRD 436

    • Marcatura e manutenzione 437

  • I sistemi di isolamento contro le esplosioni 437

    • Sensori di rilevazione 438

    • Dispositivi di isolamento 438

    • Centraline di monitoraggio e controllo 440

    • Sistemi di rilevazione di braci e scintille 440

  • I sistemi di protezione installati precedentemente al 30 giugno 2003 443

  • L’emergenza e l’evacuazione in caso di esplosione 445

    • Le misure di protezione ed il D.Lgs. n. 81/2008 447

  • Esempi applicativi ed approfondimenti 451

    • Tipologia di sollecitazione in un contenimento protetto con venting 451

    • Calcolo della pressione ridotta in un ciclone depolveratore 452

    • Test di validazione dell’eq. 7.18 relativa alla deformazione plastica di una membrana di forma rettangolare (IChemE, 2000) 454

    • Fattori che influenzano il dimensionamento dei sistemi di venting 455

    • Calcolo delle superfici di venting in un silos di stoccaggio 457

    • Valutazione economica nell’adozione di un sistema di sfogo dell’esplosione in un silos d’acciaio 463

    • Esempi di calcolo del rapporto L/D 465

    • Esempi di calcolo di un sistema di protezione HRD 468

    • Esempio di protezione ed isolamento contro l’esplosione 468

    • Esempi di misure di prevenzione e protezione da adottare in impianti industriali 470

• Capitolo 8 Gli effetti prevedibili delle esplosioni
  • L’esposizione agli effetti dell’esplosione 478

    • Gli effetti del Flash Fire sulle persone 478

    • Gli effetti di una VCE sulle persone 480

    • I limiti di esposizione agli effetti dell’esplosione 480

  • La valutazione quantitativa degli effetti dell’esplosione 483

    • Il metodo del Tritolo Equivalente (TNTeq) 487

    • Il metodo TNO-Multienergy modificato 489

    • Il metodo CEI 31-35 modificato 492

    • Il metodo NFPA 68 492

    • Il metodo INERIS modificato 493

  • Esempi applicativi ed approfondimenti 494

    • Applicazione del metodo TNTeq 494

    • Applicazione del metodo TNO-Multienergy modificato 495

    • Applicazione della funzione di PROBIT 495

    • Effetti prevedibili nell’esplosione di un silos 496

• Capitolo 9 La valutazione dei rischi ed il documento sulla protezione contro l’esplosione
  • La valutazione del rischio di esplosione 500

    • Parte 1: Sicurezza dell’impianto, del processo, delle sostanze e delle possibili interazioni 500

    • Parte 2: Valutazione della mansione esposta al rischio di esplosione 502

  • Il documento sulla protezione contro le esplosioni 507

  • Informazione e formazione dei lavoratori 508

    • L’art. 294-bis, D.Lgs. n. 81/2008 509

  • L’installazione, i controlli, le verifiche e la manutenzione degli apparecchi e dei sistemi di protezione 511

    • Il controllo iniziale degli impianti 512

    • Controlli degli impianti 514

    • La manutenzione p. 518

    • Le verifiche 519

    • Il coordinamento e la gestione delle modifiche 520

  • Esempi applicativi ed approfondimenti 522

    • Valutazione del rischio di esplosione di una polvere combustibile 522

    • Il progamma di manutenzione preventiva “Leak Detection and Repair” (LDAR e/o smart LDAR) di ISPRA 524

    • La manutenzione correttiva in zone a rischio di esplosione, i permessi di lavoro e l’utilizzo di esplosimetri portatili 525

• Capitolo 10 La legislazione ATEX

  • Testo e sanzioni del Titolo XI, D.Lgs. n. 81/2008 532

  • Allegati del Titolo XI, D.Lgs. n. 81/2008 539

• Capitolo 11 Il rischio incendio e il rischio d’esplosione
  • Il Codice di Prevenzione Incendi e la sua applicabilità 545

    • G.1.4, Normazione volontaria 546

    • G.1.6, Soggetti 547

    • G.1.18, Atmosfere esplosive 547

  • La valutazione del rischio d’incendio ed esplosione nel Codice 548

    • G.2.6.1, Valutazione del rischio d’incendio per l’attività 548

    • G.2.6.2, Attribuzione dei profili di rischio in presenza di esplosioni 549

    • Altri Paragrafi del Codice di Prevenzione Incendi ricollegabili alla RTV.2 550

  • Scopo e campo di applicazione della RTV.2 551

  • La valutazione del rischio di esplosione nella RTV.2 553

    • Individuazione delle condizioni generali di pericolo di esplosione 553

    • Identificazione delle caratteristiche delle sostanze infiammabili o polveri combustibili che possono dar luogo ad atmosfere esplosive 554

    • Classificazione delle zone con pericolo di esplosione, tramite stima della probabilità di presenza, della durata e dell’estensione delle atmosfere esplosive 554

    • Identificazione dei potenziali pericoli di innesco 556

    • Valutazione dell’entità degli effetti prevedibili di un’esplosione 558

    • Quantificazione del livello di protezione 558

  • Misure per la riduzione del rischio di esplosione 559

    • Le misure di prevenzione contro il rischio di esplosione 559

    • Le misure di protezione contro il rischio di esplosione 561

    • Le misure gestionali contro il rischio di esplosione 562

  • Prodotti ed impianti 563

  • Opere da costruzione progettate per resistere alle esplosioni 564

  • Esempi applicativi ed approfondimenti 566

    • Classificazione delle zone di tipo quantitativo 566

    • Mezzi di protezione indipendenti, esempi applicativi 574

• Capitolo 12 I nuovi “energy carrier”: una deflagrante transizione ATEX

  • Introduzione 577

  • Inquadramento tecnico 577

  • I “nuovi” vettori energetici 579

    • Idrogeno 579

    • Gas Naturale Liquefatto (GNL/LNG) 580

    • Ammoniaca 580

  • Analisi e selezione del modello di rilascio a getto 580

  • Validazione del modello 584

  • Alcune atex-annotazioni 588

  • Esempi di calcolo 589

    • Classificazione dovuta ad un rilascio di idrogeno supercritico 589

    • Classificazione della zona a rischio di esplosione dovuta alla presenza di una PSV di boil off in un serbatoio criogenico contenente LNG destinato al trasporto stradale 599

• Allegati

  • Allegato A Analisi statistiche 609

  • Allegato B Calcolo della tensione di vapore 617

  • Allegato C Punti della distribuzione t-Student 618

  • Allegato D Principali eventi incidentali che possono essere causa o effetto di un’esplosione 619

  • Allegato E Punti di infiammabilità di alcune miscele acquose 620

  • Allegato F Sostanze con tendenza al riscaldamento spontaneo 624

  • Allegato G Classificazione sostanze secondo lo standard IP 15 625

• Bibliografia 627