Le aree pericolose sono definite come aree in cui possono verificarsi concentrazioni di gas, vapori o polveri infiammabili, sia in modo costante (Zone 0 e 20), sia in condizioni operative normali (Zone 1 e 21), sia in modo insolito (Zone 2 e 22). Tutta una serie di condizioni aggiuntive relative alla classificazione della temperatura e alle temperature di autoaccensione del tipo di gas o polvere da trovare per garantire che qualsiasi apparecchiatura non dia origine a un'esplosione o a un incendio. I prodotti progettati per le aree pericolose devono soddisfare standard e normative sempre più stringenti. L'ATEX è il requisito principale per l'Europa, mentre in Nord America si applicano gli standard UL. In altre parti del mondo, in particolare in Australia, si sta diffondendo sempre più la norma IECEx. Oltre a questi standard riconosciuti a livello globale, sono molte le approvazioni antincendio locali che di solito devono essere rispettate. Saranno necessarie ulteriori certificazioni come VNIIPO in Russia, BOMBA in Malesia e CCCF in Cina.
I prodotti per aree pericolose rientrano in due categorie. Impediscono un'esplosione limitando la quantità di energia che entra nel dispositivo (sicurezza intrinseca) o hanno un involucro sufficientemente robusto da contenere un'esplosione interna (antideflagrante). Nella maggior parte dei casi, offrono un dispositivo robusto e resistente alle intemperie, in grado di funzionare in modo affidabile nelle condizioni più difficili.
ambienti in cui sono spesso installati.
In questo articolo non si intende discutere gli standard delle aree pericolose, ma offrire una guida pratica sull'uso dei dispositivi di segnalazione e sulle loro applicazioni in questi luoghi.
I prodotti a sicurezza intrinseca sono stati progettati per la Zona 0 (gas) e la Zona 20 (polvere) e possono quindi essere utilizzati anche nelle Zone 1, 2, 21 e 22. In genere utilizzano custodie "industriali" standard e la protezione deriva dall'elettronica che è stata appositamente progettata per limitare la quantità di energia per evitare un'esplosione. In genere utilizzano custodie "industriali" standard e la protezione deriva dall'elettronica, appositamente progettata per limitare la quantità di energia ed evitare un'esplosione. Insieme a una barriera Zener o a un isolatore galvanico, offrono una soluzione molto sicura e facile da installare, ma la quantità limitata di energia significa che i dispositivi IS avranno sempre e solo prestazioni inferiori rispetto allo stesso dispositivo installato in un'area sicura. In genere, i segnalatori acustici hanno un'uscita compresa tra 90 e 105 dB a 1 m e i lampeggianti utilizzano luci di segnalazione a LED a bassa potenza piuttosto che luci stroboscopiche allo Xenon ultra-luminose.
Questa limitazione significa che, pur potendo essere utilizzati all'aperto in un impianto, le uscite dei segnalatori acustici non sono sufficientemente forti da essere udibili al di sopra del rumore di fondo. Di conseguenza, i prodotti IS sono generalmente più indicati per l'installazione all'interno di magazzini, impianti farmaceutici, sale di controllo e sistemi di allarme antincendio interni che coprono aree pericolose.
I prodotti antideflagranti utilizzano un'elettronica standard, ma sono alloggiati in custodie robuste progettate per contenere qualsiasi potenziale esplosione che possa verificarsi al loro interno. Ciò significa che sono più pesanti e più difficili da installare rispetto ai loro equivalenti IS, ma possono avere uscite significativamente più elevate. Ad esempio, i segnalatori acustici di allarme possono raggiungere i 120dB @1m e i lampeggianti possono incorporare potenti strobo allo xeno, con un'emissione luminosa effettiva fino a 500cd.
Ad esempio, un lampeggiante a LED a sicurezza intrinseca può avvisare solo le persone che si trovano nel raggio di pochi metri dalla sua posizione, ma un lampeggiante allo Xenon antideflagrante da 21 Joule ha una distanza di segnalazione effettiva fino a 35 metri. Inoltre, il lampo ad alta intensità si riflette su qualsiasi superficie e attira l'attenzione anche se non lo si guarda direttamente, un aspetto particolarmente importante in un impianto dove il personale addetto alla manutenzione si concentra sul proprio lavoro e deve sapere se c'è un'emergenza.
Questi prodotti sono il pilastro dei sistemi di allarme antincendio, di rilevamento dei gas e dei sistemi PA nei grandi impianti petrolchimici di tutto il mondo, dove il gas è il rischio principale. Sempre più spesso, i dispositivi di allarme vengono installati negli impianti di lavorazione dello zucchero, nelle strutture di stoccaggio dei cereali e in altre aree in cui la polvere, piuttosto che il gas, rappresenta il principale rischio di esplosione.
Ovviamente, qualsiasi apparecchiatura installata in tali aree deve essere certificata per l'uso nelle zone 20, 21 o 22.
Molti luoghi sono classificati come Zona 2 ed è possibile installare dispositivi di allarme progettati specificamente per queste aree. Ciò significa che è possibile specificare prodotti ad alte prestazioni, più facili da installare e con un costo di acquisto inferiore. Sorprendentemente, anche se questo tipo di prodotti ha un ottimo rapporto costi-benefici, la stragrande maggioranza delle aree della Zona 2 è popolata da prodotti della Zona 1; sembra che i progettisti adottino un approccio cauto nella scelta.
Esistono diversi modi per generare luce e per la segnalazione di emergenza: è importante conoscere i vantaggi e gli svantaggi di ciascun tipo per fare la scelta giusta.
I lampeggianti a specchio rotante sono di gran lunga i più efficaci e sono ancora oggi molto utilizzati, in particolare per i veicoli e i macchinari in movimento. La loro luce ad alto rendimento si riflette su tutto, ma l'uso di lampade alogene (circa 200 ore di durata) e un sistema di azionamento meccanico richiedono una manutenzione regolare e non sono generalmente adatti alle aree pericolose, soprattutto quando le norme di manutenzione richiedono che il sistema sia spento ogni volta che si deve intervenire.
aree pericolose, soprattutto quando le regole di manutenzione impongono di spegnere il sistema ogni volta che si deve intervenire.
Le luci stroboscopiche allo xeno, in particolare le versioni a più alta potenza, hanno una durata di vita di oltre 2.000 ore e creano un effetto quasi pari a quello dei lampeggianti a specchio rotante, per cui sono la scelta preferita per i sistemi di allarme critici come quelli antincendio, antigas e PA.
Questi costituiscono la spina dorsale principale della maggior parte dei sistemi di allarme e molti paesi hanno toni di allarme nazionali per l'allarme antincendio che sono un requisito legale. La Francia, ad esempio, ha il tono AFNOR, la Germania il tono DIN e ci sono i toni PFEER per l'industria offshore.
La scelta del tono è molto importante. I toni continui possono confondersi rapidamente con il rumore di fondo di motori, compressori e vapore e non attirano l'attenzione come un tono a frequenza variabile. Il tono DIN tedesco, che è anche uno dei toni PFEER, è particolarmente efficace. Passa da 1200Hz a 500Hz ogni 1 secondo e può essere udito a distanze molto maggiori rispetto a molti altri toni.
I segnalatori acustici elettronici possono spesso generare fino a 45 toni di allarme e molti dispositivi consentono di utilizzare tre o quattro diversi stadi di allarme, il che significa che un singolo dispositivo può emettere un allarme per incendio, gas tossici o qualsiasi altro tipo di allarme. Ciò consente di ottenere una maggiore funzionalità da ciascun dispositivo e di risparmiare sui costi di cablaggio e installazione.
In genere, i segnalatori acustici per aree pericolose hanno un'uscita compresa tra 110 e 120 dB a 1 metro. Per creare un allarme efficace, il livello sonoro deve essere di almeno 5 dB superiore al rumore di fondo e, insieme a una scelta di toni adatti, si crea un allarme efficace.
Quando si utilizzano più segnali diversi per allarmi diversi, è importante che i due o tre toni selezionati siano diversi e possano essere facilmente distinti dal personale dell'impianto, poiché una risposta rapida in caso di emergenza è fondamentale.
Oltre ai toni di allarme elettronici, esistono i tradizionali prodotti elettromeccanici come campane, cicalini e sirene. Questi dispositivi sono ricchi di contenuto armonico, molto efficaci e facilmente riconoscibili, ma soffrono dell'affidabilità dei loro meccanismi meccanici. Fortunatamente, l'elettronica digitale è oggi in grado di replicare questi toni, spesso con
con uscite superiori agli originali e con l'affidabilità dell'elettronica e, soprattutto, sono disponibili sia in versione resistente alle intemperie che in versione Ex.
È sempre più frequente che i grandi siti industriali estendano i loro sistemi di allarme ai parcheggi e alle strutture di stoccaggio per fornire una sirena di emergenza in caso di gravi emergenze e rilascio di gas tossici. Questo può servire ad avvertire sia le persone presenti in loco sia quelle che vivono e lavorano nelle aree limitrofe allo stabilimento. A volte i
a volte i requisiti sono per una breve distanza (da 200 a 400 metri), mentre per altri si tratta di distanze molto maggiori, fino a 2 km o più.
Le soluzioni tipiche sono ora dotate di batteria di backup, test silenzioso e opzioni per vari metodi di comunicazione, tra cui TCP/IP, radiocomando, GSM e RS485, il che significa che una sirena può essere installata e gestita in remoto dalla sala di controllo senza spese significative.
Le sirene per catastrofi richiedono un'elevata potenza di ingresso per il funzionamento e per questo motivo vengono solitamente installate in aree sicure. Tuttavia, è possibile installare l'elettronica in un involucro Ex d e montare i diffusori a 15 m, che di solito è classificata come area sicura, ottenendo il meglio di entrambi i mondi.
Con questi prodotti è possibile ottenere anche una riproduzione vocale di alta qualità, offrendo la possibilità di estendere i sistemi PA del sito per coprire altre aree.
Oltre ai consueti requisiti per i dispositivi di segnalazione di sicurezza fissi su un impianto esistente, si sta diffondendo l'uso di allarmi temporanei, soprattutto durante la fase di costruzione di un impianto nuovo o ampliato. Il controllo radio rende questa soluzione facile da implementare e, richiedendo solo una piccola alimentazione in corrente alternata o alimentata da pannelli solari, può essere messa in funzione rapidamente e poi spostata in un altro sito una volta che l'impianto è in funzione.
essere rapidamente operativi e poi spostati in un altro sito una volta terminata la fase di costruzione.
In questo modo gli ingegneri edili possono scegliere un sistema completo di allarme antincendio e/o di gestione delle emergenze che può essere attivato da quasi ogni punto dell'impianto senza alcun cablaggio, offrendo una soluzione temporanea efficace quanto un'installazione fissa.
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