Quali collaudi sono necessari prima della messa in servizio di un impianto di miscelazione ATEX in Germania?
Prima della prima messa in servizio di un impianto di miscelazione in aree a rischio di esplosione, il gestore deve far verificare la sicurezza contro le esplosioni dell'impianto. La base è costituita in particolare dalla Betriebssicherheitsverordnung, dalla Gefahrstoffverordnung, dal documento di protezione contro le esplosioni nonché dalla TRBS 1201 Parte 1. La verifica comprende non solo il miscelatore, ma l'intero complesso di impianto rilevante ai fini della protezione dalle esplosioni, compresi dosaggio, tecnica di trasporto, filtri, ventilazione, inertizzazione, scarico, comando e tubazioni di collegamento.
La verifica è necessaria anche prima di una rimessa in servizio, qualora siano state apportate modifiche soggette a verifica. Le verifiche periodiche devono essere successivamente stabilite nella valutazione dei rischi ed effettuate entro le scadenze previste.
Valutazione dei rischi e documentazione
Prima della verifica deve essere disponibile una valutazione dei rischi completa. In essa devono essere valutati i pericoli di esplosione derivanti dalle sostanze effettivamente lavorate e dagli stati di esercizio. Ciò vale per l'esercizio normale, l'avviamento, l'arresto, il riempimento, lo svuotamento, la pulizia, la manutenzione, le anomalie e i cambi di prodotto.
Il documento di protezione contro le esplosioni deve contenere almeno il concetto di protezione adottato, la classificazione delle zone, i dati di sicurezza della sostanza, gli apparecchi e i sistemi di protezione scelti, nonché le misure tecniche e organizzative. La TRBS 1201 Parte 1 richiede che la documentazione tecnica di sicurezza necessaria per la verifica sia completa e che il suo contenuto sia plausibile.
Tra la documentazione tipicamente da fornire rientrano il documento di protezione contro le esplosioni, i piani delle zone e di installazione, gli schemi di flusso, le schede di sicurezza, i dati caratteristici di sicurezza delle polveri, le dichiarazioni di conformità UE, le marcature ATEX, le istruzioni di esercizio e manutenzione, gli schemi elettrici, le prove della messa a terra, nonché i documenti relativi a sfogo di sovrapressione, soppressione dell'esplosione, disaccoppiamento o inertizzazione. Per i comandi rilevanti per la sicurezza sono inoltre necessarie la specifica della funzione di sicurezza, le prove funzionali e, se del caso, le prove relative alla sicurezza funzionale.
Verifica tecnica
La verifica tecnica accerta se l'impianto è stato realizzato conformemente al concetto di protezione dalle esplosioni, se si trova in uno stato sicuro nelle condizioni di installazione concrete e se le misure di protezione previste funzionano efficacemente. Comprende un controllo della documentazione e una verifica tecnica in loco.
In un impianto di miscelazione ATEX vengono tipicamente verificate la corretta scelta e installazione di apparecchi, sistemi di protezione, dispositivi di sicurezza, comando e controllo. Rientrano in ciò la marcatura ATEX e l'idoneità dei componenti elettrici e non elettrici per le zone definite, il montaggio di motori, sensori, lampade, interruttori, alberi, guarnizioni, giunti, valvole, dispositivi di trasporto e filtri, nonché la corrispondenza tra l'esecuzione effettiva e la documentazione di progetto.
La verifica comprende inoltre la prevenzione delle fonti di innesco. Punti rilevanti sono l'esecuzione sicura delle parti in movimento, possibili contatti utensile-parete, distanza e stato dei componenti rotanti, il monitoraggio della temperatura di cuscinetti e guarnizioni, la protezione contro i blocchi, la gestione dei corpi estranei, le temperature superficiali ammesse nonché la protezione dalle scariche elettrostatiche. La messa a terra e l'equipotenzialità devono essere complete, permanenti e funzionanti; rientrano in ciò anche tubazioni, collegamenti flessibili, filtri, stazioni di cambio contenitore e componenti metallici interni.
Qualora siano presenti impianti elettrici, ne viene verificata l'installazione sicura e il funzionamento. Rientrano in ciò, ad esempio, il grado di protezione e l'integrità degli involucri, la corretta posa dei cavi, la resistenza di isolamento, i collegamenti dell'equipotenzialità, l'idoneità Ex dei componenti nonché il funzionamento dei dispositivi di arresto di emergenza, di allarme e di disinserzione. La profondità concreta della verifica dipende dall'esecuzione, dalla zona e dal concetto di protezione.
Sistemi di protezione e inertizzazione
Le misure costruttive di protezione dalle esplosioni devono essere verificate, prima della messa in servizio, quanto a idoneità, corretto montaggio e funzionamento. Ciò riguarda, ad esempio, lo sfogo di sovrapressione di esplosione, lo sfogo senza fiamma, la soppressione dell'esplosione, la costruzione resistente alla pressione o all'urto di pressione di esplosione, nonché il disaccoppiamento antideflagrante. Per i dispositivi di disaccoppiamento devono essere valutati la posizione di montaggio, l'orientamento, la geometria delle tubazioni, la portata e la corrispondenza con la funzione di protezione prevista.
I sistemi di inertizzazione e di ventilazione fanno espressamente parte della verifica. Devono essere valutati in particolare la tenuta dell'impianto, l'alimentazione di gas inerte, le sequenze di spurgo e di rilascio, la misura dell'ossigeno, i valori di allarme e di disinserzione, gli interblocchi di sicurezza e la risposta sicura in caso di guasto dell'alimentazione di gas inerte o della catena di misura. La verifica comprende anche se il contenuto di ossigeno ammesso per il concreto sistema prodotto-gas inerte sia stato definito correttamente e possa essere rispettato in modo affidabile durante l'esercizio. La TRBS 1201 Parte 1 indica espressamente i dispositivi di inertizzazione, gli impianti di ventilazione, i dispositivi di rilevamento gas, nonché gli apparecchi, i sistemi di protezione e i dispositivi di sicurezza, comando e controllo come oggetto della verifica.
Oltre alle misure tecniche vengono valutate anche le misure organizzative. Rientrano in ciò le istruzioni di esercizio, la segnaletica delle aree Ex, la formazione del personale, i piani di pulizia e manutenzione, le regole per il cambio contenitore, le procedure di autorizzazione per i lavori a caldo nonché le misure di allarme ed emergenza. La verifica conferma quindi non solo la sicurezza del miscelatore, ma la funzionalità dell'intero concetto di protezione dalle esplosioni fino alla successiva verifica prevista.
Competenza per la verifica e autorizzazione
La verifica della sicurezza contro le esplosioni prima della prima messa in servizio e dopo modifiche soggette a verifica deve essere effettuata da una persona abilitata alla verifica. Per determinati impianti soggetti a sorveglianza o in presenza di ulteriori condizioni autorizzative può essere necessario un organismo di sorveglianza riconosciuto. La competenza concreta risulta dalla Betriebssicherheitsverordnung, dal tipo di impianto e, se del caso, dai requisiti dell'autorità competente.
L'impianto può essere messo in servizio solo dopo che le verifiche necessarie sono state effettuate, documentate ed eventuali carenze riscontrate sono state eliminate. Il rapporto di verifica dovrebbe indicare chiaramente quali parti dell'impianto, misure di protezione, limiti di esercizio e presupposti organizzativi sono stati verificati, quali eventuali carenze sono state riscontrate e a quali condizioni l'esercizio è autorizzato.
Così amixon® supporta la messa in servizio di un impianto di miscelazione ATEX
Documentazione ed esecuzione dell'apparecchio
Per un impianto di miscelazione ATEX occorre distinguere tra la conformità del singolo apparecchio e la sicurezza contro le esplosioni dell'intero impianto. amixon® può realizzare miscelatori, granulatori, essiccatori-miscelatori sottovuoto e reattori di miscelazione con un vano prodotto idoneo per applicazioni in zona 20 e fornire la relativa documentazione dell'apparecchio. L'esecuzione concreta – inclusa la categoria dell'apparecchiatura, le temperature superficiali ammesse, i componenti elettrici e non elettrici, le guarnizioni, la sensoristica e i sistemi di protezione – viene concordata sulla base dei dati di processo e di sostanza concordati.
La direttiva prodotti ATEX 2014/34/UE riguarda apparecchi e sistemi di protezione destinati a essere utilizzati in atmosfera potenzialmente esplosiva. La documentazione di conformità ATEX del costruttore si riferisce alla macchina fornita e alla sua esecuzione specificata. Essa non sostituisce il documento di protezione contro le esplosioni a carico del gestore, la classificazione delle zone o la verifica dell'intero impianto prima della prima messa in servizio.
Per i processi di pressione, vuoto o inertizzazione specifici del progetto, certificati sui materiali idonei, documentazione di saldatura, documenti di dimensionamento della pressione e certificati di prova possono far parte della documentazione di fornitura. Se sia necessario un dimensionamento secondo ASME dipende dal luogo di installazione, dal livello di pressione, dal contesto autorizzativo e dalle indicazioni del gestore. Un dimensionamento resistente alla pressione o al vuoto non equivale automaticamente a un'esecuzione resistente alla pressione o all'urto di pressione di esplosione. Questa deve essere definita espressamente sulla base dei dati di sicurezza della sostanza e del concetto di protezione dalle esplosioni.
amixon® offre, per determinati apparecchi, esecuzioni a tenuta di gas, di pressione e di vuoto. Per gli essiccatori-miscelatori sottovuoto e i reattori di miscelazione delle serie VMT e AMT, l'apparecchiatura può essere dimensionata per processi sotto vuoto e in gas inerte. Il livello di vuoto possibile, il requisito di tenuta e la strategia di inertizzazione idonea devono essere definiti per ogni progetto. Per una conduzione inertizzata sicura sono inoltre necessari l'alimentazione di gas inerte, la misura dell'ossigeno, i valori di allarme e di disinserzione, gli interblocchi di sicurezza nonché una gestione sicura di eventuali perdite.
Montaggio e messa in servizio
Il montaggio e la messa in servizio possono essere seguiti da personale specializzato amixon®. In questa fase dovrebbero essere verificate le funzioni relative alla macchina, quali il senso di rotazione, l'azionamento, la tenuta, lo scarico, gli interblocchi, la sensoristica, il monitoraggio della temperatura e, se previsti, i cicli di miscelazione, di vuoto o di inertizzazione. Per l'intero complesso di impianto, la messa a terra e l'equipotenzialità devono essere verificate insieme al gestore, all'installatore elettrico e, se del caso, ad altri fornitori dell'impianto. La verifica deve includere in particolare le interfacce di dosaggio, trasporto, filtrazione, scarico e riempimento.
La verifica prima della prima messa in servizio secondo la Betriebssicherheitsverordnung non è un semplice collaudo della macchina. Essa valuta se l'intero impianto è stato realizzato conformemente al documento di protezione contro le esplosioni e se le misure di protezione stabilite sono efficaci. Rientrano in ciò apparecchi, sistemi di protezione, dispositivi di sicurezza, comando e controllo, ventilazione, inertizzazione e l'efficacia delle misure organizzative.
Obblighi del gestore e autorizzazione
Prima dell'avvio dell'esercizio, il gestore deve effettuare una valutazione dei rischi, redigere il documento di protezione contro le esplosioni, definire le zone Ex e stabilire misure di esercizio e di protezione idonee. La base è costituita, tra l'altro, dai valori caratteristici di sicurezza del prodotto effettivo, ad esempio KSt, pmax, energia minima di innesco, temperature di innesco, umidità, granulometria, conduttività elettrica ed eventuali miscele ibride. I dati relativi al miscelatore sono grandezze di ingresso importanti, ma non sostituiscono la valutazione di sicurezza riferita alla sostanza.
Prima della prima messa in servizio e prima della rimessa in servizio dopo modifiche soggette a verifica, deve essere verificata la sicurezza contro le esplosioni dell'impianto. Questa verifica è effettuata da una persona abilitata alla verifica; a seconda del tipo di impianto, delle autorizzazioni e del potenziale di rischio, può essere necessario un organismo di sorveglianza riconosciuto. L'impianto può essere messo in esercizio solo dopo una verifica positiva, l'eliminazione documentata delle carenze e l'autorizzazione.
amixon® può fornire i documenti e le informazioni tecniche relativi all'apparecchio e seguire la messa in servizio dal punto di vista dell'ingegneria di processo. Da tali elementi, il gestore, il progettista e gli esperti di protezione dalle esplosioni devono ricavare la valutazione complessiva dell'impianto, comprese zone, periferia, sistemi di protezione, verifiche e misure organizzative.
Prove di processo e svuotamento
Prima del rilascio alla produzione, gli stati di esercizio critici possono essere sperimentati con il prodotto originale. Rientrano in ciò, ad esempio, il comportamento di miscelazione, l'andamento della temperatura, l'inumidimento, l'adesione del prodotto, l'esercizio sotto vuoto, l'essiccazione, l'inertizzazione e lo svuotamento. I risultati supportano la definizione dei parametri di esercizio ammessi, ad esempio grado di riempimento, velocità di rotazione, tempo di miscelazione, profilo di dosaggio, temperatura, pressione e procedimento di pulizia. Non sostituiscono tuttavia una prova di sicurezza della sostanza né una verifica formale della sicurezza contro le esplosioni.
Un buono svuotamento residuo può ridurre le perdite di prodotto, l'onere di pulizia e i rischi di contaminazione crociata. Con prodotti scorrevoli, i miscelatori conici e verticali con organi di scarico adatti e, se necessario, con il supporto di ComDisc®, possono migliorare lo svuotamento. Quantità residue concrete come il 99,98 o il 99,99 per cento dipendono tuttavia dal prodotto, dall'apparecchio e dal procedimento. Non dovrebbero essere utilizzate come valori di prestazione garantiti in generale, ma verificate con il prodotto originale, il grado di riempimento e la configurazione di scarico prevista.