Sommario · Aprile 2005
Protezione antideflagrante
Principi
1
Introduzione
Indice del contenuto
Durante il processo di produzione, lavorazione, trasporto o stoccaggio di materiali infiammabili, molte industrie producono gas, vapori o nebbie che si disperdono
nell'ambiente. In altri processi di lavorazione si sviluppano polveri infiammabili. A contatto con l'ossigeno
contenuto nell'aria, i gas, i vapori, le polveri e le nebbie
originati durante questi processi creano un'atmosfera
potenzialmente esplosiva, che, a contatto con una fonte di innesco, può portare ad una esplosione.
Principi fisici e definizioni
3
Principi giuridici e norme
6
Classificazione degli apparecchi
dotati di protezione antideflagrante
8
Il pericolo di esplosioni è particolarmente elevato nell'industria chimica e petrolchimica, presso i siti di estrazione di petrolio e di metano, nell'industria mineraria, presso i mulini (ad
es. cereali, sostanze solide) e in molti altri settori industriali,
con rischio di gravi danni alle persone e agli impianti.
Per evitare il rischio di esplosioni, la maggior parte degli Stati
ha formulato disposizioni di protezione sotto forma di leggi,
norme e decreti. Tali prescrizioni hanno l'obiettivo di garantire
un livello di sicurezza elevato. La crescente globalizzazione dei
mercati e l'accresciuta collaborazione tra i vari Stati in ambito
economico hanno permesso di unificare la legislazione esistente sia nelle grandi aree economiche mondiali, sia in Europa e nel Nordamerica.
L'Unione Europea ha così riunito nella direttiva 9/94/EU le disposizioni vigenti relative alla protezione antideflagrante.
Questa disposizione è operativa dal 30.06.2003. L'unificazione delle varie prescrizioni in una legislazione unitaria a livello mondiale è un percorso ancora molto lungo.
L'opuscolo "Protezione antideflagrante-Principi" fornisce agli
utenti e ai lettori interessati all'argomento una panoramica
sulla protezione antideflagrante in relazione alle apparecchiature e agli impianti elettrici.
Questo documento offre una visione d'insieme sull'argomento e rappresenta un testo di riferimento per la decifrazione e l'interpretazione delle diciture apposte sulle apparecchiature.
In fase di pianificazione e di installazione delle apparecchiature, è tuttavia indispensabile conoscere nei dettagli i rispettivi
principi e direttive vigenti.
Lo studio e l'elaborazione di prescrizioni e di norme ha avuto
origine in Inghilterra. In questo paese, le rigide condizioni atmosferiche da sempre costituiscono una minaccia per i minatori e per questo motivo sono state sviluppate, per le aree
industriali, norme di sicurezza di livello molto elevato.
2
Sicurezza intrinseca
14
Montaggio e funzionamento di
impianti elettrici
15
Protezione Ex in America del Nord,
confronto zone/divisioni
16
Parametri tecnici di sicurezza
19
Centri di omologazione e di controllo
21
Gamma dei prodotti ET 200 per l'area Ex
23
Principi fisici e definizioni
Esplosione
Una reazione chimica improvvisa tra una sostanza chimica infiammabile e ossigeno, con liberazione di una quantità elevata di energia, provoca un'esplosione. Le sostanze infiammabili possono essere gas, nebbie, vapori o polveri.
Un'esplosione si verifica solo se vi è la presenza concomitante
di tre elementi:
1. una sostanza infiammabile
(con una determinata distribuzione e concentrazione)
2. l'ossigeno presente nell'aria
3. una fonte di innesco (ad esempio una scintilla elettrica)
Fonte di
innesco
integrata
Impedire la formazione
di atmosfere
potenzialmente
esplosive
Impedire l'innesco
di atmosfere
potenzialmente
esplosive
■ Limitazione della concentrazione delle sostanze
■ Miglioramento della circolazione dell'aria
Le misure di protezione secondarie sono necessarie quando il
pericolo di esplosione non può essere escluso dalle misure di
protezione principali messe in atto o lo è solo parzialmente.
Il punto di infiammabilità per i liquidi infiammabili indica la
temperatura più bassa, alla quale – sopra il livello del liquido –
si forma una miscela di vapore e aria che un innesco può infiammare.
Se il punto di infiammabilità di un tale liquido infiammabile è
decisamente superiore alle temperature massime possibili,
non si può formare un'atmosfera esplosiva. Il punto di infiammabilità di una miscela composta da liquidi diversi può anche
essere più basso del punto di infiammabilità dei singoli componenti.
Nelle specifiche tecniche i liquidi infiammabili sono classificati
in quattro categorie di pericolosità:
Esplosione
Protezione
antideflagrante
■ provvedimenti atti a inertizzare le sostanze infiammabili
(con azoto, anidride carbonica etc.)
Punto di infiammabilità
Esplosione
Fig. 1
■ Non utilizzo di sostanze infiammabili
Per una trattazione della tecnica di sicurezza è necessario considerare determinate grandezze caratteristiche delle sostanze
infiammabili:
Sostanza
infiammabile
Ossigeno
Quali misure di protezione possono essere attuate al fine di
minimizzare il pericolo di un'esplosione?
Protezione antideflagrante
principale e secondaria
Il principio della protezione antideflagrante integrata presuppone
che tutte le misure di protezione
vengano attuate in una sequenza
specifica. Vi sono due categorie di
misure di protezione: principali e
secondarie.
Classe di
pericolosità
Punto di
infiammabilità
AI
<21 °C
AII
21 ... 55 °C
AIII
> 55 ... 100 °C
B
< 21°C, ... 15°C, solubile in acqua
Per protezione antideflagrante
principale si intende l'insieme
delle misure atte ad impedire la
formazione di un'atmosfera potenzialmente esplosiva.
Circoscrivere gli effetti
di un'esplosione
entro limiti
controllabili
3
Principi fisici e definizioni
Limite di esplosione
Polveri
Un'atmosfera esplosiva è costituita da sostanze infiammabili
presenti con una concentrazione specifica (figura 2).
In alcuni settori industriali, ad es. nelle fabbriche chimiche o
nei mulini per cereali, si hanno processi per ridurre sostanze
solide in granuli di piccole dimensioni - ad es. in polvere.
A concentrazioni troppo basse (miscela povera) e a concentrazioni troppo alte (miscela grassa) non si verifica alcuna esplosione, ma una combustione lenta o nessuna combustione. La
miscela esplode all'innesco solo se i componenti hanno una
concentrazione compresa tra il limite di esplosione superiore
e quello inferiore. I limiti di esplosione dipendono dalla pressione ambientale e dalla percentuale di ossigeno presente
nell'atmosfera (vedere la tabella sottostante).
A seconda della velocità di combustione si parla di scoppio, di
esplosione o di detonazione. Un'atmosfera potenzialmente
esplosiva è un'ambiente che, in seguito ad innesco, può causare danni alle persone o alle cose. Un'atmosfera potenzialmente esplosiva, anche in volumi limitati, può causare esplosioni pericolose in un ambiente chiuso.
100 Vol %
Concentrazione nell'aria
Miscela
troppo povera
0 Vol %
Zona di esplosione
Miscela
troppo grassa
Nessuna
combustione
inferiore
Combustione
parziale,
nessuna
esplosione
Limite di esplosione
superiore
0 Vol %
100 Vol %
Concentrazione delle sostanze infiammabili
Fig. 2
Zona di esplosione
Sostanza
infiammabile
Limite di
esplosione
inferiore [Vol. %]
Limite di
esplosione
superiore [Vol. %]
Acetilene
Etilene
Benzina
Benzolo
Gas naturale
Olio combustibile/
Diesel
Metano
Propano
Solfuro di carbonio
2,3
2,3
~ 0,6
1,2
4,0 (7,0)
~ 0,6
78,0 (autodissoc.)
32,4
~8
8
13,0 (17,0)
~ 6,5
4,4
1,7
0,6
16,5
10,9
60,0
Gas di città
4,0 (6,0)
30,0 (40,0)
Idrogeno
4,0
77,0
Limiti d'esplosione di sostanze infiammabili
4
Il concetto di polvere è stato definito nella norma DIN EN
50281-1-2 come "piccole particelle di sostanza solida nell'atmosfera, che si depositano a causa del loro peso, restando
però sospese per qualche tempo nell'atmosfera come miscela
di aria e polvere." I depositi di polvere sono paragonabili ad un
corpo poroso e possiedono una parte di spazio vuoto che arriva fino al 90%. Se la temperatura dei depositi di polvere aumenta, può verificarsi l'autoaccensione della sostanza infiammabile allo stato di polvere.
Se le polveri depositate vengono sollevate in modo vorticoso,
sussiste il pericolo d'esplosione. Questo cresce con l'aumento
della frantumazione, poiché la superficie dello spazio vuoto
diventa più estesa. Non è raro che esplosioni di polveri si verifichino in conseguenza della turbolenza di strati di polveri in
lenta combustione, che possono quindi autoinnescarsi.
Anche esplosioni di miscele di aria-gas o di aria-vapore possono causare il sollevamento vorticoso di polvere, per cui
spesso l'esplosione di gas comporta l'esplosione di polvere.
Nelle miniere di carbone fossile le esplosioni di gas metano
hanno spesso come conseguenza esplosioni di polvere di carbone, che possono avere effetti anche superiori alle esplosioni
di gas.
Il pericolo di un'esplosione si riduce con l'impiego di apparecchi antideflagranti secondo la loro idoneità di protezione. La
designazione della categoria di apparecchi riflette l'efficacia
della protezione antideflagrante e dà quindi un'indicazione
sull'impiego in corrispondenti aree a rischio d'esplosione.
La pericolosità di atmosfere di polveri potenzialmente esplosive e la scelta delle corrispondenti misure protettive viene valutata in base a grandeze caratteristiche delle sostanze coinvolte. Le polveri sono classificate secondo due loro proprietà
riferite alla sostanza che le compone:
■ Conduttività
Sono definite come conduttive le polveri con una resistenza elettrica specifica fino a 103 Ohm per metro.
■ Infiammabilità
Le polveri infiammabili si distinguono per il fatto che possono bruciare in aria e che formano insieme all'aria miscele esplosive alla pressione atmosferica e con temperature da -20° Celsius a +60° Celsius.
La grandezze caratteristiche ai fini della sicurezza con le polveri sollevate vorticosamente sono ad esempio la energia minima d'innesco e la temperatura d'innesco, mentre per le polveri depositate è la temperatura di lenta combustione.
Energia minima d'innesco
Per innescare un'atmosfera potenzialmente esplosiva è necessaria la presenza di una certa quantità di energia.
Viene definita energia minima di innesco la più bassa energia
convertita, ad esempio in seguito alla scarica di un condensatore, sufficiente ad innescare la corrispondente miscela infiammabile.
L'energia minima di innesco è di circa 10-5J per l'idrogeno
fino, ma può arrivare ad alcuni Joule per determinate polveri.
Quali fattori possono provocare un innesco?
Energia minima di innesco
(mJ)
1000
raramente
Scintille di saldatura,
fascio di scintille,
originate da urti nei
100
Fascio di scintille di
rettifica (mole da taglio)
10
■ Superfici calde
1
■ Compressione adiabatica
raramente
raramente
scariche elettrostatiche,
scintille originate da
urto
■ Ultrasuoni
■ Radiazioni ionizzate
0.1
■ Fiamme aperte
■ Reazione chimica
0.01
■ Radiazioni ottiche
Gas
■ Radiazioni elettromagnetiche
■ Scariche elettrostatiche
■ Scintille originate da sfregamento o urto
Fig. 3
Polveri
Fonte di innesco
di prossimità
Confronto dell'energia minima di innesco di gas e polveri
con comuni fonti d'innesco
■ Scintille elettriche e archi voltaici
5
Principi giuridici e norme
Principi giuridici per la protezione antideflagrante
Direttive CE
In tutto il mondo la protezione antideflagrante è regolata giuridicamente dai governi dei singoli Stati. Le differenze esistenti tra uno Stato e l'altro a livello di requisiti tecnici e di
omologazioni richieste per le apparecchiature dotate di protezione antideflagrante sono, soprattutto per i produttori che
operano a livello mondiale, un ostacolo significativo per il
commercio e implicano elevati costi per lo sviluppo e per le
certificazioni. Da tempo, i principali stati industrializzati sono
impegnati a rimuovere tali ostacoli attraverso l'armonizzazione delle norme tecniche vigenti e alla contemporanea realizzazione di standard unitari di sicurezza. Nell'ambito della
Comunità Europea, il processo di armonizzazione in tema di
protezione antideflagrante è intanto concluso.
Nella Comunità Europea la protezione antideflagrante è regolata da apposite direttive e leggi.
Gli apparecchi elettrici impiegati in atmosfera potenzialmente
esplosiva devono disporre di un attestato di prova. Gli impianti
e le installazioni sono classificati come impianti "da sorvegliare" e a questo scopo possono essere utilizzati soltanto apparecchi omologati. Inoltre la messa in servizio, le modifiche
e le regolari ispezioni per la sicurezza competono alle società
o agli enti preposti e da questi devono essere eseguite.
Il quadro giuridico è costituito dalle Direttive CE, a carattere
vincolante, emanate per tutti gli stati membri comunitari.
Sul piano internazionale, la Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC) si è posta l'obiettivo di avvicinarsi, attraverso
l'introduzione del cosiddetto schema IECEx, alla possibilità di
un "collaudo e di un certificato universale".
Abbreviazione
Testo completo
Numero
direttiva
Validità
dal
Termine del
periodo di
transizione
Direttiva sulla
bassa tensione
Direttiva del Consiglio del 19 febbraio 1973 concernente il ravvi- 73/23/CEE
cinamento delle legislazioni degli Stati membri relative al materiale elettrico destinato ad essere adoperato entro determinati
limiti di tensione
19.08.74
01.01.97
93/68/CEE
01.01.95
01.01.97
89/336/CEE
01.01.92
31.12.95
Modifica
92/31/CEE
28.10.92
–
Modifica
93/68/CEE
01.01.95
01.01.97
·
Modifica
Direttiva EMC
·
·
Direttiva del Consiglio del 3 maggio 1989 per il ravvicinamento
delle legislazioni degli Stati membri sulla compatibilità elettromagnetica
Direttiva sulle
macchine
Direttiva del Parlamento Europeo e del Consiglio del 22 giugno 98/37/CE
1998 concernente il ravvicinamento delle legislazioni degli Stati
membri relative alle macchine
(basata su
89/392/CEE)
01.01.93
31.12.94
Direttiva EX
(ATEX 100a)
Direttiva del Parlamento Europeo e del Consiglio del 23 marzo
1994 per il ravvicinamento delle legislazioni degli Stati membri
relative agli apparecchi e ai sistemi di protezione destinati ad
essere utilizzati in atmosfera esplosiva
01.03.96
30.06.03
Direttiva apparecchi
e impianti a
pressione
Direttiva 97/23/CE del Parlamento Europeo e del Consiglio del
97/23/CE
29 maggio 1997 concernente il ravvicinamento delle legislazioni degli Stati membri relative agli apparecchi e agli impianti a
pressione
29.11.99
29.05.02
ATEX 137
(ex: ATEX 118a)
Requisiti minimi di protezione della salute e della sicurezza del
lavoratore che opera in ambienti in cui possono crearsi atmosfere potenzialmente esplosive
16.12.99
30.06.03
Selezione delle Direttive CE più importanti
6
94/9/CE
1999/92/CE
Leggi e decreti nazionali
Norme
In generale, le Direttive CE fanno parte del diritto europeo, e
devono essere applicate nella loro integrità dai singoli Stati
membri dopo essere state ratificate a livello nazionale. Il contenuto della Direttiva 94/9/EU è interamente ripreso nel decreto legge tedesco sulla protezione antideflagrante (ExVO). Il
testo di legge fondamentale per quanto riguarda i mezzi tecnico-produttivi è il „Gerätesicherheitsgesetz (GSG)“, del quale
il decreto ExVO costituisce il regolamento specifico (11.
GSGV).
Per il settore della protezione antideflagrante esistono in tutto
il mondo numerose normative specifiche. Il panorama normativo è caratterizzato da costanti variazioni e revisioni. Tali modifiche sono dovute alla necessità di adattare le norme al progresso tecnico, ma anche ai requisiti sempre più severi che le
società civili esigono in materia di sicurezza. Ad esse contribuiscono inoltre gli sforzi di armonizzazione internazionali, volti
a uniformare al massimo gli standard di sicurezza a livello
mondiale e alla conseguente eliminazione degli ostacoli che
essi pongono al commercio.
La direttiva ATEX 137 (Direttiva - 1999/92/EU), invece, contiene solo i "requisiti minimi per il miglioramento della tutela
della salute e della sicurezza dei lavoratori che operano in
zone a rischio di esplosione", in modo che ogni paese
dell'Unione Europea possa emanare i propri regolamenti che
trascendono tali requisiti minimi. Nella Repubblica Federale
Tedesca, i contenuti della direttiva sono stati ripresi nel decreto sulla sicurezza delle imprese (BetrSichVO, Betriebssicherheitsverordnung). Per semplificare la legislazione, in questo
decreto sono stati raccolti anche i contenuti di diversi regolamenti emanati in precedenza. Quelli che riguardano la protezione antideflagrante sono:
■ Decreto sugli impianti elettrici in aree a rischio
di esplosione (ElexV)
■ Decreto sull'acetilene
■ Decreto sui liquidi infiammabili
Questi testi e regolamenti sono stati aboliti in concomitanza
con l'entrata in vigore del BetrSichVO in data 01.01.2003.
Direttive sulla protezione antideflagrante
(Direttiva EX) delle associazioni di categoria
Nelle "Direttive per evitare i pericoli connessi alle atmosfere
esplosive con raccolta di esempi", pubblicate dall'associazione
di categoria dei chimici, si fa concretamente riferimento ai pericoli delle aree a rischio di esplosione e alle contromisure da
adottare per eliminare o diminuire questi rischi. A tal fine risulta particolarmente utile la raccolta di esempi in cui queste
contromisure sono descritte nei dettagli in relazione agli impianti che, nei diversi settori industriali, sono esposti al pericolo di esplosioni. Progettisti e gestori possono così contare su
una serie di preziosi suggerimenti e analisi dei fattori di rischio
per impianti di processo paragonabili a quelli citati. Le direttive EX non hanno lo status di legge, ma devono nondimeno
considerarsi come importanti raccomandazioni che possono
essere addotte a sostegno nei dibattimenti processuali intorno
ai casi di sinistro.
Norme CE
Le norme vigenti nella Comunità Europea in materia di protezione antideflagrante vengono redatte sulla base delle direttive CE sotto la guida del CENELEC (comitato europeo di normazione elettrotecnica). Fanno parte del CENELEC i comitati
nazionali dei paesi membri. Siccome negli ultimi anni l'attività
di normazione ha assunto una crescente importanza sul piano
internazionale grazie alla dinamica impressa dall'IEC, il CENELEC ha deliberato di varare nuove norme solo agendo "in parallelo" all'IEC. Ciò significa, all'atto pratico, che le norme europee nel campo dell'elettrotecnica nascono o vengono riviste
quasi esclusivamente sotto forma di norme EN armonizzate
sulla base di normative IEC. Per il settore della protezione antideflagrante si tratta principalmente delle norme appartenenti alla serie EN 60079.
I numeri delle norme europee armonizzate sono strutturati in
base allo schema seguente:
EN
50014
: 1997
Significato
Anno dell'edizione
Numero della norma
Norma europ. Armonizzata
IEC
L'IEC (commissione elettrotecnica internazionale) pubblica le
norme internazionali per la protezione antideflagrante. Il comitato tecnico competente è il TC31. Le norme sulla protezione antideflagrante sono contenute nella serie IEC 60079-x,
(in precedenza nota come IEC 79-x). La x sostituisce i numeri
delle singole norme specialistiche, come può essere la IEC
60079-11 per la sicurezza intrinseca.
7
Classificazione degli
apparecchi dotati di protezione antideflagrante
Designazione
Dalla designazione degli apparecchi elettrici per le aree con
protezione antideflagrante dev'essere possibile riconoscere:
■ il produttore, che ha immesso sul mercato l'apparecchio,
■ una sigla che consente di identificare
■ il campo d'impiego,
- in galleria I,
- altri settori II,
- altri settori - G -, polveri - D - o miniere - M -,
■ le categorie, che attestano se l'apparecchio è impiegabile
per determinate zone,
■ l'ente di prova che ha rilasciato il certificato di prova, la
normativa cui risponde l'apparecchio - incl. il numero di registrazione del certificato presso l'ente di prova e, se necessario, le speciali condizioni che sono eventualmente da
rispettare.
■ devono inoltre essere presenti i dati che sono normalmente necessari per trovare un apparecchio uguale nella
produzione industriale.
■ il modo/i modi di protezione antideflagrante che l'apparecchio garantisce,
> 0032
II 2D
IP65
T80°C
Significato
Campo di temperatura
Classe di protezione della custodia
Zona di protezione Ex
Ente di certificazione del sistema qualità secondo 94/9/EG
Marchio di conformità
Esempio di una designazione secondo 94/9/EG
Designazione dell'apparecchio
Significato
MUSTERFIRMA Typ 07-5103-.../...
Produttore e contrassegno di tipo
Ex II 2D IP65 T 80°C
IBExU
00
prodotto secondo EN 50281-.-.
protezione mediante custodia, grado di protezione IP 65
max. temperatura superficiale +80 °C
ATEX
1081
N. progressivo dell'ente di prova
ATEX-Generation
Certificato nel 2000
Simbolo dell'ente di prova
8
Gruppi di apparecchiature/Categorie
Zone
Gli apparecchi vengono suddivisi in gruppi di apparecchi:
Le aree a rischio d'esplosione sono suddivise in zone. La suddivisione in zone è definita dalla probabilità in termini di luogo
e di tempo che possa crearsi un'atmosfera potenzialmente pericolosa.
■ Gruppo I
- attività svolte nel sottosuolo
- apparecchi utilizzati nelle miniere
- e relativi impianti di superficie
Per informazioni e indicazioni relative alla suddivisione in
zone, fare riferimento alla norma EN/IEC 60079-10.
■ Gruppo II
- apparecchi destinati all'impiego in aree di altro tipo
Gli apparecchi contenuti in un determinato gruppo possono
tuttavia appartenere a categorie diverse (Direttiva 94/9/CE).
La categoria indica la zona nella quale può essere collocato
l'impianto.
Gruppo I (Industria mineraria)
Gas, vapori e nebbie infiammabili
Categoria
M1:
misure di sicurezza
molto rigorose
M2:
misure di sicurezza
rigorose
Sicurezza sufficiente
2 misure di protezione/ in caso di 2
guasti
Spegnimento necessario in presenza di
atmosfera potenzialmente esplosiva.
Gruppo II (altre aree a rischio di esplosione)
Cat.
1:
2:
misure di sicurezza misure di sicumolto rigorose
rezza rigorose
3:
misure di sicurezza normali
Sicurezza
sufficiente
2 misure di protezione/ in caso
di 2 guasti
Funzionamento
regolare
Impiego
in
Atmosfera
Zona
0
G
(Gas)
In caso di guasti
freq. agli apparecchi/in caso di
un guasto
Zona
20
Zona
1
Zona
21
Zona
2
Zona
22
D
G
D
G
D
(Polvere)
Gli apparecchi situati in atmosfere a costante pericolo di esplosione (zona 0/20) sono soggetti a requisiti più rigorosi, mentre
quelli collocati in atmosfera a minor rischio di esplosione
(zona 1/21, zona 2/22) sono soggetti a requisiti meno rigorosi.
In genere, il 95 % degli impianti si trova nella zona 1 e solo il
5 % nella zona 0.
Confronto tra gruppi di apparecchi e categorie
Zona
Categoria
Apparecchi
Descrizione
0
1G
L'atmosfera potenzialmente esplosiva si
verifica costantemente e per lungo
tempo.
1
2G
1G
Aree in cui si prevede che l'atmosfera
potenzialmente esplosiva si formi occasionalmente.
2
3G
2G
1G
Aree in cui si prevede che l'atmosfera
potenzialmente esplosiva si formi soltanto di rado e anche per periodi brevi.
Polveri infiammabili
Zona
Categoria
Apparecchi
Descrizione
20
1D
Aree in cui si forma costantemente, per
lungo tempo o frequentemente
un'atmosfera potenzialmente esplosiva,
composta da una miscela di polvere e
aria.
21
2D
1D
Aree in cui si prevede che un'atmosfera
potenzialmente esplosiva, costituita da
miscele d’aria e polvere, si formi occasionalmente e per brevi periodi.
22
3D
2D
1D
Aree in cui si prevede che l'atmosfera
potenzialmente esplosiva si formi a causa
di un vortice di polvere. Tuttavia, se ciò
avviene, avviene con ogni probabilità solo
raramente e per un periodo di tempo
limitato.
Suddivisione delle sostanze infiammabili in diverse zone
9
Classificazione degli
apparecchi dotati di protezione antideflagrante
Modi di protezione antideflagrante
I modi di protezione antideflagrante sono misure costruttive
ed elettriche applicate agli apparecchi al fine di attuare la protezione antideflagrante negli ambienti con atmosfera potenzialmente esplosiva.
Gli apparecchi elettrici per le aree a rischio d'esplosione devono essere conformi alle condizioni generali espresse nella
norma EN 50014 e alle condizioni specifiche relative al tipo di
protezione dal rischio di innesco applicata.
Nelle aree a rischio d'esplosione sono misure secondarie di
protezione antideflagrante. L'ambito di tali misure dipende
dalla probabilità che si formi un'atmosfera potenzialmente
esplosiva pericolosa.
La norma EN 50014 definisce i modi di protezione antideflagrante di seguito elencati. Tutti i modi di protezione antideflagrante si basano su principi differenti.
Modi di protezione antideflagrante per gas
Modo di protezione
antideflagrante
Kz Rappresentazione
schematica
Impiego
in Zona
Principio di base
Standard
Esempi
Requisiti generali
Disp. generali per la costruzione e EN 50014
il controllo degli apparecchi elettrici destinati all'impiego in atmosfera potenzialmente esplosiva
Sicurezza aumentata e
Vale soltanto per gli apparecchi, o
i relativi componenti, che generalmente non producono alcuna
scintilla o arco voltaico, che non
raggiungono temperature pericolose e la cui tensione di rete non
supera 1 kV
EN 50 019
IEC 60 079-7
FM 3600
UL 2279
Morsetti,
scatole di
giunzione
0
1
2
•
•
Custodia a prova
d'esplosione
d
In caso di innesco all'interno della
custodia, questa resiste alla pressione e l'esplosione non si propaga all'esterno
EN 50 018
IEC 60 079-1
FM 3600
UL 2279
Impianti di
manovra,
trasformatori
•
•
Custodia in
sovrapressione
p
La fonte di innesco viene avvolta
in un gas protettivo pressurizzato
(minimo 0,5 mbar), non penetrabile dall'atmosfera circostante
EN 50016
IEC 60 079-2
FM 3620
NFPA 496
Quadri di controllo, quadri di
comando
•
•
Sicurezza intrinseca
i
Limitando l'energia presente nel
circuito di corrente si riduce la formazione di temperature elevate,
scintille di innesco e archi voltaici
non ammessi
EN 50 020
IEC 60 079-11
FM 3610
UL 2279
Attuatori,
sensori,
PROFIBUS DP
RS 485-iS
• •
•
Gli apparecchi o i relativi componenti vengono racchiusi in un
involucro di olio, che li isola
dall'atmosfera esplosiva
EN 50 015
IEC 60 079-6
FM 3600
UL 2279
Trasformatori,
apparecchi di
manovra
•
•
Custodia riempita di q
sabbia
La fonte di innesco viene racchiusa in una custodia di sabbia a
grana fine. L'atmosfera esplosiva
che circonda la custodia non può
innescarsi a causa della formazione di un arco voltaico
EN 50 017
IEC 60 079-5
FM 3600
UL 2279
Riscaldatori a
banda,
condensatori
•
•
Incapsulamento in
resina
m
La fonte di innesco viene immersa
in una massa di materiale ermetizzante, che impedisce l'innesco
di un'atmosfera esplosiva
EN 50 028
Sensori,
IEC 60 079-18 apparecchi di
FM 3600
manovra
UL 2279
•
•
Modi di protezione
antideflagrante
n
Impiego leggermente più semplice di altri modi di protezione
antideflagrante della zona 2; "n"
sta per "non innescabile"
Controllori
EN 50 0211)
IEC 60 079-15 programmabili
•
•
Bagno in olio
10
o
Zona 2
Sotto questo modo di protezione antideflagrante sono
raggruppati più modi di
protezione antideflagrante
1) da 2007 EN 60079-15
Modi di protezione antideflagrante per polveri
Impiego in
Zona
Modo di protezione
antideflagrante
Designazione
Principio base
Custodia in
sovrapressione
pD
Viene così impedita la penetrazione
EN 50281
dell'atmosfera circostante nella custodia
IEC 61241
degli apparecchi elettrici; un gas di protezione antideflagrante (aria, gas inerte o
altro gas adatto) è mantenuto internamente
in sovrapressione rispetto all'atmosfera circostante
Apparecchi con i
quali si hanno in
esercizio scintille,
archi voltaici o
parti assai calde
Parti, che possono innescare un'atmosfera EN 50281
potenzialmente pericolosa con scintille o
IEC 61241
riscaldamento, sono annegate in una massa
di materiale ermetizzante, che non può
essere causa d'innesco. Ciò si ottiene incapsulando completamente i componenti in
una massa ermetizzante a protezione da
influenze fisiche (specialmente elettriche,
termiche e meccaniche) nonché chimiche
Grandi macchine,
motori ad anelli
risp. a collettore,
quadri di distribuzione e di
comando
Incapsulamento in
resina
mD
Standard
Esempi
Protezione mediante
custodia
tD
La custodia è realizzata in modo tale da non EN 50281
consentire la penetrazione all'interno di pol- IEC 61241
vere infiammabile. La temperatura superficiale esterna della custodia è limitata.
Impianti di misura
e di sorveglianza
Sicurezza intrinseca
iaD, ibD
Limitazione di corrente e tensione tale da
garantire la sicurezza intrinseca. Nessuna
scintilla e nessun effetto termico possono
innescare una miscela di polvere e aria.
Sensori e attuatori
EN 50281
IEC 61241
20
21
22
• •
•
• •
•
• •
•
• •
•
11
Classificazione degli
apparecchi dotati di protezione antideflagrante
Gruppi di esplosione
Definizione del gruppo di esplosione
Con i gruppi di esplosione si fa una prima distinzione tra il
gruppo I e il gruppo II di apparecchi:
All'interno e all'esterno di una camera d'esplosione resistente
alla pressione si trova un gas. Il gas che si trova all'interno della
camera d'esplosione viene innescato.
gli apparecchi elettrici del gruppo I vengono impiegati in impianti minerari con presenza di gas grisou.
Per gli apparecchi elettrici del gruppo II è fatta un'ulteriore
suddivisione in gruppi di esplosione. Questa suddivisione dipende dalla capacità d'innesco attraverso un interstizio di determinata larghezza e lunghezza (secondo EN 60079-14).
Risultato:
quando un innesco all'interno della camera per l’esplosione
non si propaga più all'esterno attraverso la fessura di larghezza specifica, viene determinato il gruppo di esplosione
(vedere la figura 6).
Equipaggiamenti elettrici approvati per la classe di esplosione
IIC possono essere impiegati anche nelle classi di esplosione
IIA e IIB
Gruppo di
esplosione
Uso
Gruppo I
Apparecchi elettrici per tutte le altre aree a
rischio d'esplosione.
==> Protezione antideflagrante EEx...I
Gruppo II
Apparecchi elettrici per tutte le altre aree a
rischio d'esplosione.
==> Protezione antideflagrante EEx...II
Lunghezza limite dell'interstizio
è la distanza dell'interstizio
Gruppo di esplosione
Larghezza fessura per
involucri resist. alla
compress.1)
Pericolosità
Requisiti per
gli apparecchi
elettrici
IIA
> 0,9 mm
bassa
bassa
IIB
0,5 mm bis 0,9 mm
IIC
< 0,5 mm
alta
Fig. 6
alta
Definizione dei gruppi di esplosione
1)
La larghezza limite dell'interstizio è la distanza dell'interstizio tra le due
superfici parallele lunghe 25 mm che formano la flangia di una camera
d'esplosione
12
Larghezza limite
dell'interstizio è la distanza dell'interstizio
Camera d’esplosione
Atmosfera
potenzialmente esplosiva
Camera Larghezza limite dell'interstizio per custodia a prova
d'esplosione
Classi di temperatura
La temperatura di innesco di un gas o di un liquido infiammabile è la temperatura più bassa alla quale una superficie innesca la miscela gas-aria o vapore-aria.
Ciò significa che la temperatura massima della superficie di un
apparecchio deve essere sempre inferiore alla temperatura di
innesco dell'atmosfera circostante.
Per gli apparecchi elettrici del gruppo di esplosione II sono indicate le classi di temperatura da T1 a T6. Gli apparecchi vengono assegnati alla rispettiva classe in base alla temperatura
massima della superficie.
Classe di
temperatura
Temper. max.
della superficie
dell'apparecchio elettrico
Temperature di
innesco delle
sostanze
infiammabili
T1
450 °C
> 450 °C
T2
300 °C
> 300 °C
T3
200 °C
> 200 °C
T4
135 °C
> 135 °C
T5
100 °C
> 100 °C
T6
85 °C
> 85 °C
Definizione delle classi di temperatura
Gli apparecchi che appartengono a una classe di temperatura
più elevata possono anche essere impiegati con una classe di
temperatura più bassa.
I gas e i vapori infiammabili sono assegnati alla classe di temperatura appropriata in funzione della loro temperatura di innesco.
Gruppo di
esplosione
Classi di temperatura
I
Metano
II A
II B
T1
T2
T3
T4
Acetone
Etano
Etilacetato
Ammoniaca
Benzolo (puro)
Acido acetico
Monossido di
carbonio
Anidride
carbonica
Metano
Metanolo
Propano
Toluolo
Alcol etilico
i-amilacetato
n-butano
n-alcol butilico
Benzina
Combustibile
diesel
Carburante per
aerei
Olio combustibile
n-exano
Acetaldeide
Etiletere
Gas di città
(gas illuminante)
Etilene
II C
Idrogeno
Acetilene
Classificazione dei gas e dei vapori in gruppi di esplosione e classi di temperatura
T5
T6
Solfuro di
carbonio
13
Sicurezza intrinseca
La sicurezza intrinseca di un circuito elettrico si ottiene tramite
la limitazione di corrente e tensione. Questa caratteristica limita il tipo di protezione dal rischio di innesco "Sicurezza intrinseca" a circuiti di corrente con potenze relativamente
basse. Questo tipo di protezione trova applicazione, ad esempio, nei settori della tecnica di misura, di controllo e di regolazione.
Il principio sul quale si base il tipo di protezione "Sicurezza intrinseca" è il fatto che per innescare un'atmosfera potenzialmente esplosiva è necessaria un'energia minima di innesco
specifica. In un circuito di corrente a sicurezza intrinseca non
vengono prodotti, né durante il funzionamento normale né in
caso di guasto, scintille o riscaldamenti termici in grado di innescare un'atmosfera potenzialmente pericolosa.
Categorie di apparecchi elettrici a sicurezza intrinseca
Gli apparecchi elettrici a sicurezza intrinseca e i componenti a
sicurezza intrinseca di apparecchi associati sono suddivisi in
categorie (livelli di sicurezza). Il livello di sicurezza dipende dai
requisiti di sicurezza imposti in fase di progettazione dell'apparecchio.
Concetti
Definizioni
Circ. elettrico
a sicurezza
intrinseca
Un circuito elettrico a sicurezza intrinseca è un circuito elettrico all'interno del quale nessuna scintilla e nessun evento termico possono innescare
un'atmosfera potenzialmente esplosiva.
Apparecchi
elettrici
a sicurezza
intrinseca
In un apparecchio elettrico a sicurezza intrinseca
tutti i circuiti elettrici sono a sicurezza intrinseca.
La tensione e la corrente di un circuito a sicurezza
intrinseca sono così basse, che in caso di cortocircuito, interruzione del circuito o cortocircuito
verso terra non avviene l'innesco dell'atmosfera
potenzialmente esplosiva.
Gli apparecchi elettrici a sicur. intrinseca sono
adatti ad essere impiegati direttamente in aree a
rischio di esplosione.
Esempio di designazione: EEx ib IIC
Apparecchi
elettrici
associati
Negli apparecchi elettrici associati vi è almeno un
circuito di corrente a sicurezza intrinseca.
L'apparecchio elettrico corrispondente non può
tuttavia essere installato in un'area a rischio
d'esplosione senza alcun altro modo di protezione dal rischio di innesco.
Nella designazione di un apparecchio elettrico
associato, il modo di protezione antideflagrante
viene indicato tra parentesi.
Circuiti separatori e trasformatori di separazione
I circuiti separatori e i trasformatori di separazione tra i circuiti
di corrente a sicurezza intrinseca e quelli non a sicurezza intrinseca forniscono la limitazione di tensione e di corrente necessarie per l'impiego nell'area a rischio d'esplosione.
I circuiti separatori e i trasformatori di separazione possono essere impiegati come apparecchi indipendenti, oppure essere
integrati nelle unità.
Le unità Ex e le apparecchiature periferiche decentrate
SIMATIC ET 200iSP sono dotate di circuiti separatori integrati.
Tali unità hanno il vantaggio di avere un ingombro limitato e
costi di cablaggio ridotti.
Esempio di marcatura: [EEx ib] IIC
Energia
minima di
innesco
Livello di
sicurezza
Descrizione
Installazione
degli apparecchi
ia
Gli apparecchi elettrici a sicurezza intrinseca
non devono provocare alcun innesco
Fino alla Zona 0
ib
14
durante il funzionamento normale
se si verifica un singolo guasto
se si verifica una combinazione di guasti
Gli apparecchi elettrici a sicurezza intrinseca
non devono provocare alcun innesco
·
·
SIMATIC ET 200iSP per ambienti a
rischio di esplosione
L'energia minima di innesco di una miscela gasaria e vapore-aria è l'energia elettrica più bassa
possibile generata dalla scarica di un condensatore, ancora in grado di innescare la miscela
potenzialmente esplosiva di un gas o di un vapore
con aria alla pressione atmosferica e alla temper.
di 20 °C
Concetti e definizioni per la sicurezza intrinseca
·
·
·
Fig. 7
Gli attuatori e i sensori collegati a tale circuito
elettrico a sicurezza intrinseca possono trovarsi in
ambienti potenzialmente esplosivi.
durante il funzionamento normale
se si verifica un singolo guasto
Livello di sicurezza di apparecchi a sicurezza intrinseca
Zona 2, Zona 1
Montaggio e funzionamento
di impianti elettrici in ambienti a rischio di esplosione
Norme
Questi sistemi sono soggetti alle prescrizioni di montaggio e
installazione specificate nella norma EN 60079-14, nonché
alle prescrizioni specifiche di ogni Stato.
Installazione
Per gli impianti elettrici predisposti per l'uso in atmosfera potenzialmente esplosiva sono previsti tre sistemi di installazione (vedere sottostante tabella).
■ In un'area a rischio di esplosione è permesso eseguire
messe a terra o cortocircuiti solo se non sussiste alcun pericolo di esplosione.
■ Durante qualsiasi operazione in aree a rischio di esplosione si deve accertare che non si formino scintille potenzialmente esplosive né superfici troppo calde, che potrebbero produrre un'esplosione a contatto con l'atmosfera
potenzialmente esplosiva.
Riparazione e manutenzione
Per il mantenimento della sicurezza degli impianti elettrici in
aree a rischio di esplosione è necessaria una manutenzione regolare.
Alcune delle principali misure di sicurezza sono:
■ È assolutamente vietato lavorare su impianti o apparecchi
elettrici sotto tensione in aree a rischio di esplosione. Costituiscono un'eccezione le operazioni su circuiti elettrici a
sicurezza intrinseca.
Durante la riparazione e la manutenzione, l'esercente dell'impianto deve tenere conto dei seguenti principi fondamentali:
■ mantenimento del perfetto stato dell'impianto
■ costante monitoraggio dell'impianto elettrico
■ attuazione immediata delle misure necessarie
per la riparazione
■ funzionamento perfetto dell'impianto
■ arresto dell'impianto in caso di guasti non
riparabili che possono costituire un pericolo
per le persone
Sistemi di cablaggio con
ingresso cavi indiretto
Sist. di cablaggio con
ingresso cavi diretto
Sistemi di condutture
I cavi e i conduttori vengono introdotti tramite passacavi nel vano di allacciamento con
modo di protezione antideflagrante "Sicurezza aumentata" e collegati ai morsetti.
Anche i morsetti dispongono del modo di
protezione antideflagrante "Sicurezza aumentata".
I conduttori del cavo vengono introdotti direttamente nel vano di montaggio dell'apparecchiatura.
Si possono utilizzare soltanto pressacavi specificamente omologati a questo scopo.
I conduttori elettrici vengono fatti passare singolarmente nelle condutture metalliche chiuse. Le condutture vengono collegate alle custodie tramite pressacavi a vite e ogni punto di
passaggio viene sigillato con una barriera
(guarnizione) anti-innesco. Tutto il sistema di
condutture è realizzato a prova d'esplosione.
Il sistema di condutture è anche denominato
Conduit-System.
Sistemi di installazione in aree a rischio di esplosione
Produttori
Installatori
Esercenti
Scelta ed installazione degli apparecchi elettrici in relazione al loro impiego.
Esercizio sicuro dell'impianto.
Scelta ed installazione in relazione alle esigenze applicative.
Se installatore ed esercente non sono la stessa persona, allora l'installatore è tenuto a rilasciare un certificato d'installazione su richiesta dell'esercente.
In questo certificato si attesta che gli
impianti elettrici rispondono alle esigenze.
Se si dispone di tale certificato, non è più necessario un collaudo da parte dell'esercente
prima della prima messa in servizio.
Responsabilità per la sicurezza del suo
impianto. Classificazione delle zone in base ai
rischi d'esplosione.
Verifica dello stato di sicurezza dell'impianto:
Compiti
Realizzazione degli apparecchi elettrici, che
sono destinati all'impiego in aree a rischio
d'esplosione.
Obblighi
Osservanza delle prescrizioni costruttive generali e specifiche e dello stato attuale della
tecnica.
Effettuazione delle prove di verifica da parte
di un ente indipendente, qualora prescritto
dalla norma pertinente.
Consegna all'utente di tutte le omologazioni
nonché delle dichiarazioni del produttore.
Costruzione di ogni mezzo di produzione
elettrico secondo le documentazioni ed i
campioni di prova.
·
·
Prima della prima messa in servizio
In determinati intervalli di tempo
Funzionamento appropriato dell'impianto
elettrico.
Segnalazione di ogni esplosione , che può verificarsi durante l'esercizio dell'impianto,
all'ispettorato di sorveglianza.
Obblighi del produttore, dell'installatore e dell'esercente
15
Protezione Ex in America del Nord,
confronto zone/divisioni
I principi fondamentali della protezione antideflagrante sono uguali in tutto il mondo. Tuttavia in Nord America sono stati sviluppati, nell'ambito di questo settore,
apparecchi e impianti elettrici basati su principi che si
discostano sostanzialmente dalla tecnologia prevista
dall'IEC (Commissione Elettrotecnica Internazionale).
Le principali differenze rispetto alla tecnologia IEC sono riscontrabili a livello di suddivisione delle aree a rischio di esplosione, di costruzione degli apparecchi e di installazione degli
impianti elettrici.
Classificazione delle aree a rischio di esplosione
Gradi di protezione delle custodie
Anche negli USA vi sono norme che definiscono il grado di
protezione IP delle custodie, come lo Standard Publ. No. 250
della NEMA (National Electrical Manufacturing Association),
analogamente a quanto previsto dalla norma IEC 60529.
Tali gradi di protezione non sono direttamente confrontabili
con quelli dell'IEC, poiché per la loro definizione sono stati
presi in considerazione ulteriori fattori ambientali (ad esempio
liquidi refrigeranti, olii per utensili da taglio, corrosione, formazione di ghiaccio, grandine). La seguente tabella, pertanto,
è da considerarsi come una direttiva non vincolante.
Le aree a rischio di esplosione in Nord America sono chiamate
"hazardous (classified) locations" e sono definite per gli USA
negli articoli 500 e 505 del National Electrical Code (NEC) e,
per il Canada, nell'articolo 18 e nell'appendice J del Canadian
Electrical Code (CEC). Questi articoli riguardano le aree in cui
possono formarsi gas, vapori o nebbie combustibili (Classe I),
polveri combustibili (Classe II) o filamenti o cimature di filo
combustibili (Classe III) in quantità pericolose.
Gradi di protezione NEMA
Gradi di protezione IEC
1
IP10
2
IP11
3
IP54
3R
IP14
3S
IP54
A seconda della frequenza o della durata della formazione di
tali sostanze, le aree a rischio di esplosione vengono generalmente suddivisi in Divisione 1 e Divisione 2.
4 e 4X
IP56
5
IP52
6 e 6P
IP67
12 e 12K
IP52
13
IP54
Nel 1996 negli USA è stato aggiunto a questo sistema esistente, per la Classe I, il sistema di classificazione IEC. Questa
modifica è stata apportata sulla base dell'articolo 505 del
NEC,, che offre all'utente la possibilità di scegliere il sistema
ottimale dal punto di vista tecnico ed economico.
Anche in Canada è stato introdotto il concetto di zone adottato dall'IEC per la Classe I (CEC Edizione 1988). Dall'adozione
di questo sistema, tutti gli impianti di nuova installazione devono essere classificati in base a questo concetto.
Nel sistema di classificazione nordamericano tradizionale i
gas, i vapori e le nebbie potenzialmente esplosivi della Classe
I vengono classificati nei gruppi di gas (Groups) A, B, C e D e le
polveri infiammabili della Classe II nei gruppi E, F e G.
In questo sistema, la lettera A definisce il gruppo di gas più pericoloso, mentre secondo le disposizioni dell'IEC e la nuova
suddivisione conforme all'articolo 505, il gruppo di gas più pericolosi è il Gruppo C.
In Canada è possibile utilizzare entrambi i sistemi di raggruppamento dei gas per la classificazione in zone.
La definizione della temperatura massima di superficie secondo l'articolo 505 del NEC è coerente con quella dell'IEC,
che distingue sei classi di temperatura, dalla T1 alla T6, con
una suddivisione aggiuntiva in sottoclassi di temperatura nel
sistema delle divisioni. Il CEC 1998 non ha modificato il sistema esistente delle classi di temperatura.
16
Confronto dei gradi di protezione NEMA e IEC
Avvertenza:
Dal momento che i requisiti per i gradi di protezione definiti da NEMA
corrispondono o sono superiori a quelli imposti per i gradi di protezione IP dell'IEC, la tabella non può essere utilizzata per convertire i gradi di protezione IEC in tipi di protezione corrispondenti NEMA!
Gas, vapori o nebbie
Classificazione Classe I
Polveri
Classificazione Classe II
Filamenti o cimature di filo
Classificazione Classe III
NEC 500-5
CEC J18-004
NEC 505-7
CEC 18-006
NEC 500-6
CEC 18-008
NEC 500-7
CEC 18-010
Divisione 1
Aree nelle quali si trovano
costantemente o occasionalmente concentrazioni pericolose
di gas, vapori o nebbie combustibili in condizioni di funzionamento normale.
Zona 0
Aree nelle quali si trovano
costantemente o per lungo
tempo concentrazioni pericolose
di gas, vapori o nebbie combustibili in condizioni di funzionamento normale.
Divisione 1
Aree nelle quali si trovano
costantemente o occasionalmente concentrazioni pericolose
di polveri combustibili in condizioni di funzionamento normale.
Divisione 1
Aree nelle quali si trovano
costantemente o occasionalmente concentrazioni pericolose
di filamenti o di cimature di filo
in condizioni di funzionamento
normale.
Divisione 2
Aree nelle quali non ci sono
concentrazioni pericolose di
polveri combustibili in condizioni
di funzionamento normale.
Divisione 2
Aree nelle quali non ci sono
concentrazioni pericolose di
filamenti o cimature di filo
combustibili in condizioni di
funzionamento normale.
Classe II
Classe III
Zona 1
Aree nelle quali si trovano
costantemente o occasionalmente concentrazioni pericolose
di gas, vapori o nebbie combustibili in condizioni di funzionamento normale.
Divisione 2
Aree nelle quali non ci sono
concentrazioni pericolose di gas,
vapori o nebbie combustibili in
condizioni di funzionamento
normale.
Zona 2
Aree nelle quali non ci sono
concentrazioni pericolose di gas,
vapori o nebbie combustibili in
condizioni di funzionamento
normale.
Classe I
NEC 500-3
CEC J18-050
NEC 505-7
CEC J18-050
NEC 500-3
CEC J18-050
Divisione 1 e 2
A (acetilene)
B (idrogeno)
C (etilene)
D (propano)
Zona 0, 1 e 2
IIC (acetilene + idrogeno)
Divisione 1 e 2
E (metallo)
F (carbone)
G (cereali)
Divisione 1 e 2
nessuna
Classe III
Classi di temperatura
Divisione 1 e 2
nessuna
IIB (etilene)
IIA (propano)
Classe I
Classi di temperatura
Divisione 1 e 2
Zona 0, 1 e 2
Classe II
Classi di temperatura
Divisione 1 e 2
T1 (≤450 °C)
T1
T1
T2 (≤300 °C)
T2
T2
T2A (≤280 °C)
T2B (≤260 °C)
T2C (≤230 °C)
T2D (≤215 °C)
–
T2A, T2B, T2C, T2D
T3 (≤200 °C)
T3
T3
T3A (≤180 °C)
T3B (≤165 °C)
T3C (≤160 °C)
–
T3A, T3B, T3C
T4 (≤135 °C)
T4
T4
T4A (≤120 °C)
–
T4A
T5 (≤100 °C)
T5
T5
T6 (≤85 °C)
T6
T6
Classificazione delle aree a rischio di esplosione
17
Protezione Ex in America del Nord,
confronto zone/divisioni
Norme per l'installazione
Class I, II e III, Division 1 e 2
Gli apparecchi e gli impianti elettrici destinati all'installazione
in ambienti industriali a rischio di esplosione sono soggetti
alle disposizioni espresse, per gli USA, dal National Electrical
Code (NEC) e, per il Canada, dal Canadian Electrical Code
(CEC). Tali disposizioni hanno carattere di norma per l'installazione di impianti elettrici in ogni tipo di ambiente e rimandano
ad un insieme di ulteriori standard emanati da altre istituzioni
che contengono le disposizioni per l'installazione e la costruzione di impianti adeguati.
Gli apparecchi elettrici omologati per Class I, Class II e Class III,
Division 1 e 2 devono essere contrassegnati come segue:
I metodi di installazione per il concetto di zone definito dal
NEC corrispondono ampiamente a quelli del sistema Classi/Divisioni tradizionali. Una novità del NEC 1996, accanto all'utilizzo di condutture rigide e cavi con isolamento minerale di
tipo MI nella Classe I, Divisione 1 e Zona 1, è l'impiego di cavi
a schermatura metallica omologati di tipo MC.
Disposizioni per la costruzione
Le disposizioni del National Electrical Code e del Canadian
Electrical Code stabiliscono quali apparecchi possano essere
installati e quali modi di protezione antideflagrante possono
essere adottati nelle aree a rischio di esplosione.
La costruzione e la verifica di impianti e apparecchi elettrici
dotati di protezione antideflagrante è soggetta, in Nord America, a varie norme e disposizioni. Negli USA si tratta principalmente degli standard definiti da Underwriters Laboratories
Inc. (UL), Factory Mutual Research Corporation (FM) e International Society for Measurement and Control (ISA). In Canada,
l'ente competente è la Canadian Standards Association (CSA).
Certificazione e marcatura
Negli USA e in Canada, gli impianti e gli apparecchi elettrici utilizzati in ambienti industriali a rischio d'esplosione devono in
genere essere omologati. Costituiscono un'eccezione gli apparecchi elettrici che, per la loro struttura e le loro caratteristiche
non sono in grado di innescare l'atmosfera potenzialmente
pericolosa nella quale sono installati. L'obbligo di omologazione viene deciso dagli enti preposti.
Negli USA e in Canada, le apparecchiature sviluppate e prodotte per l'impiego in aree a rischio d'esplosione vengono controllate e omologate da centri di controllo riconosciuti a livello
nazionale. Negli USA sono centri di controllo, tra gli altri, gli
enti Underwriters Laboratories o Factory Mutual e in Canada
la Canadian Standards Association.
Oltre ai dati relativi al produttore, al tipo, al numero di serie e
ai dati elettrici, la marcatura dell’apparecchio dell'impianto
deve comprendere i dati concernenti la protezione antideflagrante. Indicazioni a questo proposito sono espresse nel NEC,
nel CEC nonché nelle relative disposizioni per la costruzione
previste dal centro di controllo.
18
1. Class(es), division(s)
(opz. tranne che per Division 2)
2. Gruppo(i) di gas / polvere
3. Temperatura d'esercizio o classe di temperatura
(opz. per T5 e T6)
Esempio: Class I Division 1 Groups C D T6
Class I, Zone 0, 1 e 2
Con gli apparecchi elettrici per l'impiego in Class I, Zone 0,
Zone 1 o Zone 2 si fa distinzione tra "Division Equipment" e
„Zone Equipment“.
■ Division Equipment:
Gli apparecchi elettrici, che sono omologati per Class I, Division 1 e/o Class I, Division 2, devono essere contrassegnati
come segue:
1. Class I, Zone 1 o Class I, Zone 2
2. Gruppo(i) di gas IIA, IIB o IIC
3. Classe di temperatura
Esempio: Class I Zone 1 IIC T4
■ Zone Equipment:
Gli apparecchi elettrici, che soddisfano ai requisiti di protezione antideflagrante secondo l'articolo 505 del NEC e il
paragrafo 18 del CEC, devono essere contrassegnati come
segue:
1. Class (opz. in Canada)
2. Zone (opz. in Canada)
3. Simbolo AEx (USA) risp.
Ex o EEx (Canada)
4. Sigla del modo(dei modi) di protezione antideflagrante
impiegato(i)
5. Gruppo degli apparecchi elettrici II o grupp(i) di gas IIA,
IIB o IIC
6. Classe di temperatura
Esempio: Class I Zone 0 AEx ia IIC T6
Parametri tecnici di sicurezza
per gas e vapori infiammabili
Sostanza
Temperatura di innesco °C
Classe di temperatura
Gruppo di esplosione
1,2-dicloretano
440
T2
II A
Acetaldeide
140
T4
II A
Acetone
540
T1
II A
Acetilene
305
T2
II C 3)
Ammoniaca
630
T1
II A
Benzine, carb. per motori a scoppio. Punto iniz. di ebolliz. < 135 °C
220 ... 300
T3
II A
Benzolo (puro)
555
T1
II A
Cicloesanone
430
T2
II A
Carburanti per motori diesel
(DIN 51601)
220 ... 300
T3
II A
Carburanti per motori a reazione
220 ... 300
T3
II A
Acido acetico
485
T1
II A
Anidride di acido acetico
330
T2
II A
Etano
515
T1
II A
Etilacetato
460
T1
II A
Alcol etilico
425
T2
II A / II B
Cloruro etilico
510
T1
II A
Etilene
425
T2
II B
Ossido di etilene
440 (autodecomposizione)
T2
II B
Etiletere
170
T4
II B
Glicolo etilico
235
T3
II B
Olio combustibile EL (DIN 51603)
220 ... 300
T3
II A
Olio combustibile L (DIN 51603)
220 ... 300
T3
II A
Oli combust. M e S (DIN 51603)
220 ... 300
T3
II A
i-amilacetato
380
T2
II A
Ossido di carbonio
605
T1
II A / II B
Metano
595 (650)
T1
II A
Metanolo
455
T1
II A
Cloruro metilico
625
T1
II A
Naftalina
540
T1
II A
n-butano
365
T2
II A
n-alcol butilico
340
T2
II A
n-esano
240
T3
II A
n-alcol propilico
405
T2
- *)
Acido oleico
360 (autodecomposizione)
T2
- *)
Fenolo
595
T1
II A
Propano
470
T1
II A
Solfuro di carbonio
95
T6
II C 1)
Idrogeno solforato
270
T3
II B
Benzine speciali
Punto iniz. di ebollizione < 135 °C
200 ... 300
T3
II A
Gas di città (gas illuminante)
560
T1
II B
Tetralina (tetraidronaftalina)
425
T2
- *)
Toluolo
535
T1
II A
Idrogeno
560
T1
II C 2)
Estratto dal testo in forma tabellare „Parametri tecnici di sicurezza dei gas e dei vapori infiammabili“ di K. Nabert e G. Schön - (6ª edizione)
*) Per questa sostanza non è ancora stato comunicato il gruppo di esplosione.
1) Anche gruppo di esplosione II B + CS2
2) Anche gruppo di esplosione II B + H2
3) Anche gruppo di esplosione II B + C2 H2
19
Parametri tecnici di sicurezza
per polveri infiammabili
Temperature d'innesco e di lenta combustione delle polveri di prodotti naturali
Sostanze solide
Temperatura d'innesco in °C
Temperatura di lenta combustione
Cotone
560
350
Segatura
400
300
Foraggio concentrato
520
295
Cereali
420
290
Soia
500
245
Tabacco
450
300
Amido
440
290
Temperature d'innesco e di lenta combustione delle polveri di prodotti tecnico-chimici
Sostanze solide
Temperatura d'innesco in °C
Temperatura di lenta combustione
Poliestere
560
–
Gomma
570
–
Detersivi di lavaggio
330
–
Polietilene
360
–
Acetato di polivinile
500
340
Alluminio
530
280
Magnesio
610
410
Zolfo
280
280
20
Centri di omologazione e di controllo
Paese
Centro di omologazione e di controllo
Paese
Centro di omologazione e di controllo
Australia
International Testing and Certification Services (ITACS)
4-6 Second Street, Bowden South Australia 5007
Tel: +61-8-8346-8680, Fax: +61-8-8346-7072
E-mail: [email protected]
Internet: www.itacslab.com
Germania
(seguito)
FSA - Forschungsgesellschaft f. angewandte
Systemsicherheit u. Arbeitsmedizin mbH
Dynamostraße 7-11, D-68165 Mannheim
Tel: +49-621-4456-1555, Fax: +49-621-4456-1554
Internet: www.fsa.de
TestSafe Australia
919 Londonderry Road, Londonderry NSW 2753
P.O.Box 592, Richmond NSW 2753
Tel: +61-2-4724-4900, Fax: +61-2-4724-4999
E-mail: [email protected]
Internet: www.testsafe.com.au
Francia
LCIE - Laboratoire Central des Industries Électriques
33 av du Général Leclerc, F-92260 Fontenay-aux-Roses
Tel: +33-1-40 95 60 60, Fax: +33-1-40 95 86 56
E-mail: [email protected]
Internet: www.lcie.com
Simtars Head Office
2 Smith Street, Redbank Qld 4301,
PO Box 467, Goodna Qld 4300, Australia
Tel: +61-7-3810-6333, Fax: +61-7-3810-6363
E-Mail: [email protected]
Internet: www.simtars.com
SAI Global Assurance Services
286 Sussex Street, GPO Box 5420, Sydney NSW 2001
Tel: +61-2-8206-6060, Fax: +61-2-8206-6061
E-mail: [email protected]
Internet: www.sai-global.com
Bosnia e
Erzegovina
Institut za standarde, mjeriteljstvo i intelektualno vlasnižtvo
Hamdije Cemerlica 2/7, BiH - 71000 Sarajevo
Tel. +387-(0)33-65 27 65
E-Mail: [email protected]
Internet: www.basmp.gov.ba
Brasile
CEPEL
Caixa Postal 68.007, CEP: 21.944-970, Rio de Janeiro, Brazil
Tel: +55-21-2598-6458, Fax: +55-21-2280-3687
E-Mail: [email protected]
Cina
Shanghai Institute of Process Automation Instrumentation
(SIPAI)
103 Cao Bao Road, Shanghai 200233, China
Tel: +86-21-64368180, Fax: +86-21-64333566
E-mail: [email protected]
Internet: www.sipai.com
Danimarca
UL Internationales Demko A/S
Lyskaer 8, P.O.Box 514, DK-2730 Herlev
Tel: +45-44-85-65-65, Fax: +45-44-85-65-00
E-mail: [email protected]
Internet: europe.dynamicweb.dk
Germania
Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)
Bundesallee 100, D-38116 Braunschweig
Tel: +49-531-592-0, Fax: +49-531-592-9292
Abbestraße 2-12, D-10587 Berlin
Tel: +49-30-3481-1, Fax: +49-30-3481-490
Internet: www.ptb.de
DMT - Gas & Fire Division
Am Technologiepark 1, D-45307 Essen
Tel: +49-201-172-01, Fax: +49-201-172-1462
E-mail: [email protected]
Internet: www.dmt.de
IBExU Institut f. Sicherheitstechnik GmbH
Fuchsmühlenweg 7, D-09599 Freiberg
Tel: +49-3731-3805-0, Fax: +49-3731-23650
E-mail: [email protected]
Internet: www.ibexu.de
TÜV Hannover/Sachsen-Anhalt e.V.
Am Tüv 1, D-30519 Hannover
Tel: +49-511-986-0, Fax: +49-511-986-1237
E-mail: [email protected]
Internet: www.tuev-nord.de
INERIS Headquarter
Parc Technologique ALATA BP 2, F-60550 Verneuil en
Halette
Tel: +33-3- 44 55 66 77, Fax: +33-3-44 55 66 99
E-mail: [email protected]
Internet: www.ineris.fr
Finlandia
VTT Technical Research Centre of Finland
P.O.Box 1000, FIN - 02044 VTT
Tel: +358 9 4561, Fax: +358 9 456 7000
E-mail: [email protected]
Internet: www.vtt.fi
Gran Bretagna
Baseefa (2001) Ltd, Health and Safety Laboratory Site
Harpur Hill, GB - Buxton Derbyshire SK17 9JN
Tel: +44-1298-28255, Fax: +44-1298-28216
E-mail: [email protected]
Internet: www.baseefa2001.biz
ERA Technology Ltd
Cleeve Road, GB -Leatherhead Surrey KT22 7SA
Tel: +44-1372-367-000, Fax: +44-1372-367-099
E-mail: [email protected]
Internet: www.era.co.uk
SIRA Test and Certification Ltd
Rake Lane Eccleston, GB - Chester CH4 9JN
Tel: +44-1244-670-900, Fax: +44-1244-681-330
E-mail: [email protected]
Internet: www.siraservices.com
SIRA Head Office
South Hill, GB - Chiselhurst Kent BR7 5EH
Tel: +44-20-8468-1800, Fax: +44-20-8468-1807
E-mail: [email protected]
Internet: www.siraservices.com
SIRA Certification Service (SCS)
South Hill, GB - Chiselhurst Kent BR7 5EH0
Tel: +44-20 8467 2636, Fax: +44-20 8295 1990
E-mail: [email protected]
Internet: www.siraservices.com
Italia
Centro Elettrotecnico Sperimentale Italiano (CESI)
Via Rubattino 54, I-20134 Milano
Tel: +39-02 21251, Fax: +39-02 2125 5440
Internet: www.cesi.it
Giappone
The Technical Institution of Industrial Safety (TIIS)
Kiyose Test House
1-4-6 Umezono Kiyose, Tokyo 204-0024 Japan
Tel: +81-424-91-4519, Fax: +81-424-91-4846
Internet: www.ankyo.or.jp
The Technical Institution of Industrial Safety (TIIS)
Headquarter
837-1 Higashi-Nakahara, Kamihirose Syama-shi,
Saitama, 350-1321 Japan
Tel: +81-42-955-9901, Fax: +81-42-955-9902
Internet: www.ankyo.or.jp
TÜV Nord e.V.
Große Bahnstraße 31, D-22525 Hamburg
Tel: +49-40-8557-0, Fax: +49-40-8557-2295
E-mail: [email protected]
Internet: www.tuev-nord.de
21
Centri di omologazione e di controllo
Paese
Centro di omologazione e di controllo
Paese
Centro di omologazione e di controllo
Canada
CSA International
178 Rexdale Boulevard, Toronto, Ontario,
CANADA, M9W 1R3
Tel: +416-747-4000, Fax: +416-747-4149
E-mail: [email protected]
Internet: www.csa-international.org
Repubblica
Slovacca
EVPU a.s., SKTC 101
Trencianska 19, SK - 01851 Nova Dubnica (Slovakia)
Tel: +421 42 44 32 161, Fax: +421 42 44 34 252
E-mail: [email protected]
Internet: www.evpu.sk
Slovenia
SIQ - Slovenian Institute of Quality and Metrology
Mr Igor Likar
Trzaska cesta 2, SI - 1000 Ljubljana
Tel: +386-1-4778-100, Fax: +386-1-4778-444
E-mail: [email protected]
Internet: www.siq.si
Spagna
Laboratorio Official Jose Maria Madariaga (LOM)
Calle Alenzaa 1-2, E - 28003 Madrid
Tel: +34-1-442-13-66, Fax: +34-1-441-99-33
Sudafrica
South African Bureau for Standards (SABS)
1 Dr. Lategan Road; Groenkloof, Private Bag X191,
Pretoria 0001, South Africa
Tel: +27-12-428-7911/6405, Fax: +27-12-344-1568
E-mail: [email protected]
Internet: www.sabs.co.za
CANMET
555 Booth , Ottawa, Ontario K1A 0G1
Tel: +613-947-6580, Fax: +613-947-4198
Corea
Korea Industrial Safety Corp. (KISCO)
34-4 Kusa-dong, Poopyoung-gu, Inchon 403-120,
The Republic of Korea
Tel: +82 32 5100 865, Fax: +82 32 518 6483-4
Croazia
ZIK - Zavod za Ispitivanje Kvalitete Robe d.d.
Ljudevita Gaja 17/3, 10000 Zagreb, Croatia
Tel: +385-1-235-4444 Fax: +385-1-235-4400
E-Mail:[email protected]
Internet:www.zik.hr
Paesi Bassi
KEMA Headoffice
P.O.Box 9035, NL-6800 ET Arnhem,
Utrechtseweg 310, NL-6812 AR Arnhem
Tel: +31-26 3 56 91 11, Fax: +31-26 3 51 56 06
E-mail: [email protected]
Internet: www.kema.nl
Norvegia
Nemko AS (Head Office)
PO Box 48, Blindern, Gaustadalleen 30, N-0314 Oslo
Tel: +47-22 96 06 00, Fax: +47-22 96 06 01
Internet: www.nemko.de
Austria
TÜV Österreich
Krugerstraße 16, A-1015 Wien
Tel: +43-1-514-07-0, Fax: +43-1-514-07-6005
E-mail: [email protected]
Internet: www.tuev.at
Svezia
Swedish National Testing and Research Institute (SP),
Brinellgatan 4
Box 857, S-501 15 Boras
Tel: +46-33-16-5000, Fax: +46-33-13-5502
Internet: www.sp.se/eng
Svizzera
Electrosuisse
Luppmenstraße 1, CH-8320 Fehraltorf
Tel: +41-1-956-1111, Fax: +41-1-956-1122
E-mail: [email protected]
Internet: www.electrosuisse.ch
Eidgenössisches Starkstrominspektorat (ESTI)
Luppmenstraße 1, CH-8320 Fehraltorf
Tel: +41-44-956-1212, Fax: +41-44-956-1222
Internet: www.esti.ch
22
Repubblica Ceca Physical - technical testing institute, Ostrava-Radvanice
Pikartska 7, CZ - 71607 Ostrava-Radvanice
Tel: +420 59 62 327 15, Fax: +420 59 62 326 72
E-mail: [email protected]
Internet: www.ftzu.cz
Ucraina
Testing Certification Center of Explosion protected and
mining Electrical Epuipment
50-ty Gvardeysky, divizii str., 17, Ukraine, 83052 Donetsk
Tel: +38-(0622)-941243, Fax: +38-(0622)-3450417
E-mail: [email protected]
Internet: www.bki.hu
Ungheria
Prüfstelle für Ex-geschützte Elektrische Betriebsmittel, BKI
Mikoviny Sámuel u. 2-4, H - 1300 Budapest, Pf. 115
Tel: (361) 368 9697, 388-9101, Fax: (361) 250 1720
E-mail: [email protected]
Internet: www.bki.hu
USA
Northbrook Division, Illinois, Corporate Headquarters
333 Pfingsten Road, Northbrook, IL 60062-2096; USA
Tel: +1-847-272-8800, Fax: +1-847-272-8129
E-mail: [email protected]
Internet: www.ul.com
Gamma di prodotti del SIMATIC ET 200
per l'area a rischio d'esplosione
I sistemi di periferia decentrata per installazione in quadro
elettrico possono essere impiegati anche in aree a rischio
d'esplosione con gas e polvere, ad es. nell'industria chimica,
dei generi alimentari e voluttuari, farmaceutica o su isole per
trivellazioni. La comunicazione dei dati avviene come di consueto tramite PROFIBUS DP.
Sistemi ET 200 per l'area Ex
SIMATIC ET 200S –
il sistema polivalente con un'ampia gamma di funzioni
■ Struttura a modularità fine con collegamento multi-wire.
■ Multifunzionale grazie ad un'ampia gamma di moduli, ad es. tecnica di sicurezza,
intelligenza decentrata nonché moduli per sensori IQ-Sense.
■ Impiego in aree a rischio d'esplosione (Zone 2).
■ NEW! Disponibile anche come variante in esecuzione a blocco ampliabile con
DI/DO integrati: SIMATIC ET 200S COMPACT.
SIMATIC ET 200M –
l'S7-300 con molti canali
■ Struttura modulare con unità standard del SIMATIC S7-300, disponibile anche
ridondante.
■ Unità I/O sicure da errori (fail-safe).
■ Impiego nell'area Ex fino in Zona 2, sensori e attuatori fino in Zona 1.
■ Elevata disponibilità dell'impianto grazie a ridondanza, Hot Swapping e
modificabilità della configurazione in esercizio.
SIMATIC ET 200iSP –
la variante a sicurezza intrinseca per l'area Ex
■ Struttura modulare, disponibile anche ridondante.
■ Esecuzione costruttiva robusta a sicurezza intrinseca.
■ Impiego in area a rischio d'esplosione fino in Zona 1/21, sensori e attuatori persino
in Zona 0/20.
■ Elevata disponibilità dell'impianto grazie a ridondanza, Hot Swapping e
modificabilità della configurazione in esercizio.
23
Gamma di prodotti del SIMATIC ET 200 per l'area a rischio
d'esplosione
PROFIBUS DP a sicurezza intrinseca
La sicurezza intrinseca del PROFIBUS DP è ottenuta con
l'ET 200iSP mediante un trasformatore di separazione per
bus di campo inserito prima dell'area a rischio d'esplosione. In questo modo, l'energia d'innesco viene limitata
al valore consentito e il PROFIBUS a sicurezza intrinseca
viene addotto nell'area a rischio d'esplosione.
Sistema di
controllo di
processo
Industrial Ethernet
Zona 2
Zona 1
Zona 0
SIMATIC ET 200S
Area a rischio d'esplosione
SIMATIC
S7-400
Attuatori/
sensori
Ex e, Ex d
ET 200M
Ex i, Ex e, Ex d
Attuatori/
sensori
PROCESS FIELD BUS
Attuatori/sensori
Attuatori/sensori
SIMATIC
ET 200iSP
PROFIBUS DP
Trasformatore di
disaccoppiamento
per bus di campo
Ex i
Attuatori/
sensori
Attuatori/
sensori
PROFIBUS PA
DP/PA-Link
SITRANS T3K
SITRANS F
SITRANS P
Sistema di
controllo di
processo
Industrial Ethernet
Zona 22
Attuatori/
sensori
Zona 21
Zona 20
SIMATIC ET 200S
1)
SIMATIC
S7-400
Area a rischio d'esplosione
Ex e, Ex d
Attuatori/
sensori
ET 200M
1)
Attuatori/sensori
Attuatori/sensori
Attuatori/
sensori
SIMATIC
ET 200iSP
PROFIBUS DP
1)
PROCESS FIELD BUS
1)
Trasformatore di
disaccoppiamento
per bus di campo
1)
Attuatori/
sensori
Attuatori/
sensori
PROFIBUS PA
DP/PA-Link
SITRANS T3K
SITRANS F
SITRANS P
1) Atmosfera di gas:
i componenti devono essere installati sempre in una custodia con grado di
protezione IP6x. Per l'impiego in Zona 22 è necessaria una dichiarazione del
produttore. Per l'impiego in Zona 21 è necessaria una certificazione per area
con polvere.
24
Attuatori/
sensori
SIMATIC ET 200iSP –
la variante a sicurezza intrinseca per l'area Ex
ET 200iSP è impiegabile in aree a rischio d'esplosione con atmosfera di gas o polveri:
■ La stazione ET 200iSP può essere installata nelle Zone
1, 21 e 2, 22.
■ I sensori e gli attuatori collegati possono trovarsi anche
nelle Zone 0, 20.
La comunicazione tra le apparecchiature da campo e il sistema
di controllo di processo risp. il sistema d'automazione avviene
tramite PROFIBUS DP. Ne consegue un'enorme riduzione
dell'onere di cablaggio. Viene meno la necessità dei consueti
permutatori attuali e dei sottodistributori nonché degli stadi
separatori Ex per i singoli segnali.
PROFIBUS DP si è affermato come bus standard nel livello di
campo, estendendosi anche nell'area a rischio d'esplosione.
Questa comunicazione aperta e omogenea garantisce a tale
soluzione ampia flessibilità e la possibilità di essere utilizzata
da altri produttori. La normativa internazionale del PROFIBUS
DP garantisce all'utente sicura validità per il futuro degli investimenti fatti spesso in misura notevole e programmati per
anni.
ET 200iSP con connessione PROFIBUS
L'ET 200iSP assicura un'elevata disponibilità dell'impianto grazie a
■ configurazione in esercizio
■ Hot Swapping
■ ridondanza
In esercizio è possibile
■ introdurre stazioni
■ ampliare stazioni con moduli e
■ riparametrizzare i moduli.
Il cablaggio permanente consente la semplice e sicura sostituzione di moduli in esercizio. L'alimentatore può essere estratto
e inserito senza "Fire Certificate" (Certificato di Prevenzione Incendi). PROFIBUS DP e/o alimentatore possono essere configurati anche ridondanti.
25
SIMATIC ET 200S –
il sistema polivalente con un'ampia gamma di moduli
SIMATIC ET 200S è il sistema di periferia polivalente e finemente modulare con grado di protezione IP 20, che può essere
adattato con precisione al compito d'automazione. Grazie alla
sua esecuzione robusta, esso è impiegabile anche in presenza
di elevate sollecitazioni meccaniche.
Il collegamento ai sistemi di bus PROFIBUS e/o PROFINET avviene tramite diversi moduli d'interfaccia. Moduli d'interfaccia
con CPU integrata consentono di trasferire la potenza di calcolo di una CPU S7-300 direttamente nell'apparecchiatura periferica. Essi sgravano il controllore centrale e consentono rapide reazioni a segnali con criticità temporale.
Le soluzioni d'automazione decentrate comprendono spesso
non solo segnali digitali e analogici, ma richiedono anche funzioni tecnologiche, avviatori motore, convertitori di frequenza
o tecnica pneumatica. L'ET 200S a modularità fine offre
un'ampia gamma di moduli per la soluzione dei compiti d'automazione:
■ Sono disponibili moduli tecnologici per, ad es., compiti di
conteggio e posizionamento, comando a camme o compiti di regolazione.
■ Collegamento di pneumatica tramite moduli della Ditta
Bürkert.
■ Moduli per sensori IQ-Sense rendono possibile il collegamento di sensori intelligenti come ad es. BERO Sonar.
■ Moduli I/O fail-safe consentono l'integrazione in impianti
orientati alla sicurezza con SIMATIC Safety Integrated.
■ Dalla gamma degli avviatori motore per impiego standard
sono omologate per l'area Ex le varianti a 24 V.
Funzioni diagnostiche e sostituibilità dei moduli in esercizio
contribuiscono ad aumentare la disponibilità degli impianti:
■ Numerose segnalazioni diagnostiche danno informazioni
riferite sia al modulo sia al canale.
■ Moduli di elettronica, avviatori motore e convertitori di frequenza possono essere sostituiti senza attrezzi in esercizio
sotto tensione (Hot Swapping). Durante la sostituzione, il
SIMATIC ET 200S può continuare a funzionare e l'applicazione resta attiva. Con gli avviatori motore ed i convertitori
di frequenza può persino venire a mancare la disinserzione
di sicurezza dell'impianto, altrimenti obbligatoria.
26
ET 200S con moduli I/O
SIMATIC ET 200M –
la periferia S7-300 con molti canali
Il sistema di periferia decentrata ET 200M è uno slave DP modulare con grado di protezione IP 20. Come unità di periferia che costituiscono l'interfaccia verso il processo - sono impiegabili unità di ingresso/uscita (ad es. 32 ingressi digitali) e
unità funzionali nonché processori di comunicazione dell'S7300.
Per il collegamento di tali elementi non vi sono regole di assegnazione dei posti. Utilizzando moduli di bus attivi, le unità
possono essere sostituite e ampliate in esercizio (Hot
Swapping).
L'accoppiamento con il PROFIBUS DP avviene tramite unità di
interfaccia - opz. anche mediante cavo in fibra ottica.
Oltre che tramite morsetti a vite e a molla, il collegamento dei
segnali si può effettuare ancor più facilmente con SIMATIC
TOP connect. Sono disponibili a scelta connettori frontali preconfezionati con conduttori singoli ed un sistema componibile
completamente basato su connettori.
ET 200M con unità dell'S7-300
La combinazione dell'ET 200M con un S7-400 consente di aumentare la disponibilità dell'impianto:
■ Collegamento condiviso:
un'apparecchiatura ET 200M con due moduli d'interfaccia
■ Collegamento ridondante:
due apparecchiature ET 200M con un modulo d'interfaccia
ciascuna
Con il collegamento dell'ET 200M ad un S7-400 è possibile
modificare la configurazione del controllore in esercizio (Configuration in RUN - CiR).
Si può in tal caso
■ introdurre sistemi di periferia ET 200M completi,
■ aggiungere singole unità in una stazione e
■ riparametrizzare per canale unità digitali e analogiche.
È possibile sostituire le unità di ingresso/uscita in esercizio in
modo da minimizzare i tempi di fuori servizio (Hot Swapping).
Unità I/O fail-safe consentono l'integrazione in impianti orientati alla sicurezza con SIMATIC Safety Integrated.
27
Ulteriori informazioni
Ulteriori informazioni si trovano nella brochure
Periferia decentrata
SIMATIC ET 200
Bibliografia
6ZB5310-0FM05-0BA.
Direttiva 94/9/EU del Parlamento Europeo e del Consiglio del 23
marzo 1994 concernente il ravvicinamento delle legislazioni degli
Stati membri relative agli apparecchi e ai sistemi di protezione destinati ad essere usati in atmosfera potenzialmente esplosiva
Bollettino Ufficiale della Comunità Europea, Num. L 100/1
K. Nabert und G. Schön:
Parametri tecnici di sicurezza dei gas e dei vapori combustibili
Deutscher Eichverlag, Braunschweig
Informazioni approfondite si trovano nella
SIMATIC Guide per la documentazione tecnica:
www.siemens.com/simatic-docu
Potete ordinare ulteriori brochure sul tema SIMATIC sotto:
www.siemens.com/simatic/printmaterial
Per un colloquio personale potete trovare il vostro partner
SIMATIC più vicino sotto:
www.siemens.com/automation/partner
Con l'A&D Mall potete ordinare elettronicamente
in modo diretto via Internet sotto:
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Le informazioni riportate in questa brochure
riguardano solamente descrizioni generali
risp. caratteristiche prestazionali, che nel
caso applicativo concreto possono eventualmente non risultare sempre del tutto conformi a quanto descritto o che possono
DIN VDE 0170/0171 Parte 1 e segg. (EN 50014 e segg.)
Apparecchi elettrici per l'impiego in aree a rischio d'esplosione
DIN VDE 0470 Parte 1 (EN 60529)
Gradi di protezione IP; protezione degli apparecchi elettrici dai contatti accidentali, dai corpi estranei e dall'acqua
DIN VDE 0165/02.91
Installazione di impianti elettrici in aree a rischio d'esplosione
DIN EN 60079-14 VDE 0165 Parte 1:1998-08
Apparecchi elettrici per l'impiego in aree a rischio d'esplosione di
gas.
Impianti elettrici in aree a rischio d'esplosioneVDE-Verlag GmbH,
Berlino
NFPA 70 - 1996 National Electrical Code, Edizione 1996
National Fire Protection Association, Quincy, MA, USA
NFPA 70 -1999 National Electrical Code, Edizione 1999
National Fire Protection Association, Quincy, MA, USA
1998 Canadian Electrical Code, 18ª edizione
Canadian Standards Association, Etobicoke, ON, Canada
1996 National Electrical Code Review and Application Guide
Killark Electric Manufacturing Company, St. Louis, MO, USA
1998 National Electrical Code Review and Application Guide
Hubbell Canada Inc. - Killark, Pickering, ON, Canada
Brochure
Protezione antideflagrante - Principi
R. STAHL SCHALTGERÄTE GMBH,
Waldenburg
variare in funzione dello sviluppo ulteriore
dei prodotti. Le caratteristiche prestazionali
richieste sono impegnative solo se concordate esplicitamente in fase di sottoscrizione
del contratto. Salvo disponibilità di consegna
e modifiche tecniche
Siemens SpA
www.siemens.de/simatic-dp
Settore Automation & Drives
Viale Piero e Alberto Pirelli 10
20126 Milano
Tel./ Fax 022436-3333/-2946
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Prodotto nella Repubblica Federale Tedesca
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Tutte le denominazioni di prodotto possono essere marchi
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