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Che cosa è un'esplosione?

Es|plo|sio|ne; -s <lat.> (explosio) significa "fuga sotto pressione". Cosa accade durante un'esplosione, quali sono i fattori importanti e quali misure protettive sono disponibili? Qui scoprirai tutto quello che è necessario sapere sulla protezione dalle esplosioni.

La norma ISO 8421-1, EN 1127-1 definisce un'esplosione come "una reazione improvvisa di ossidazione o decomposizione con aumento di temperatura, pressione o entrambi allo stesso tempo". Questo si riferisce a una reazione chimica che, con una convergenza simultanea di ossigeno (aria), un materiale infiammabile e una fonte di accensione in un particolare rapporto, fa aumentare bruscamente la temperatura e la pressione. Se il calore che si genera non può essere scaricato abbastanza velocemente, c'è un'espansione improvvisa del volume dei gas concomitanti e un rilascio di grande energia termica accompagnata da un'onda di pressione: l'esplosione.

WAGO nella protezione dalle esplosioni

Principi della protezione dalle esplosioni

Tutto ciò che bisogna sapere sulla protezione Ex in breve.

Livello di gravità dell'esplosione

La gravità di un'esplosione dipende dalle proprietà dei materiali infiammabili e dalla miscela di questi materiali con l'ossigeno: l'ossigeno presente nell'aria brucia solo con una particolare quantità di materiale infiammabile (ossidazione). A seconda della gravità di un'esplosione e della velocità di diffusione associata all'onda di pressione, viene fatta una distinzione tra detonazione a bassa velocità (cm/s), deflagrazione (m/s) e il tipo più forte di esplosione, la detonazione (km/s). La più grave delle esplosioni si diffonde ad un ritmo più veloce della velocità del suono, sviluppando così un'immensa potenza distruttiva.

I prerequisiti di un'atmosfera esplosiva

Perché si verifichi un'esplosione devono essere presenti simultaneamente i seguenti fattori:

  • Un materiale infiammabile nel processo di produzione o nelle immediate vicinanze
  • Ossigeno (aria)
  • Fonte di innesco
  • Un rapporto specifico tra ossigeno e materiale infiammabile

La consapevolezza che un'esplosione si manifesta solo quando sono disponibili al contempo un'atmosfera soggetta ad esplosione e una fonte di ignizione è fondamentale per la protezione contro le esplosioni.

Materiali combustibili

I materiali infiammabili comprendono vapori, nebbia, gas e polvere. Questi possono verificarsi accidentalmente durante il processo di lavorazione e produzione o durante il trasporto o lo stoccaggio. La polvere derivante dalla frantumazione dei materiali nel processo di lavorazione è particolarmente comune nelle aree industriali. Le esplosioni di polvere possono avere effetti altrettanto devastanti quanto le esplosioni di gas: la miscela gas-aria si diffonde rapidamente durante un'esplosione, riducendo così la concentrazione di materiale infiammabile (miscela magra). L'ulteriore combustione, quindi, non è più possibile. Al contrario, la miscela polvere-aria durante un'esplosione solleva altri strati di polvere che possono accendersi. Tuttavia, l'esplosione di una miscela gas-aria può anche generare la polvere, che quindi trasforma l'esplosione del gas in un'esplosione di polvere.

Punto di infiammabilità e limiti di esplosione

I materiali infiammabili miscelati con ossigeno sono solo infiammabili in un rapporto particolare e si bruciano non appena si presenta una fonte di ignizione. Qui, il punto di infiammabilità di un materiale e il suo limite di esplosione giocano il ruolo decisivo.

Punto d'infiammabilità

Il "Punto di infiammabilità" indica la temperatura più bassa dei liquidi infiammabili alla quale si forma una miscela di vapore-aria infiammabile. Il punto di infiammabilità di questa miscela ibrida potrebbe essere inferiore a quello dei singoli componenti. Con queste miscele vapore-aria, il rapporto di concentrazione è decisivo per stabilire se si forma o meno un'atmosfera in grado di esplodere. Questo descrive i limiti di esplosione dei singoli materiali: ogni materiale infiammabile ha un intervallo particolare quando miscelato con l'ossigeno in cui può verificarsi un'esplosione. Con concentrazioni troppo elevate (miscela ricca) e con concentrazioni troppo basse (miscela povera), non si verifica un'esplosione ma una reazione stazionaria oppure nessuna reazione di combustione. La miscela reagisce in modo esplosivo solo quando viene accesa nell'intervallo tra il limite di esplosione superiore e inferiore.

Limiti di esplosione

I limiti di esplosione, tuttavia, dipendono dalla pressione, dalla temperatura e dalla concentrazione di ossigeno. Inoltre, ci sono anche sostanze chimicamente instabili come il cesio, il rubidio o anche il fosforo bianco, che si incendiano spontaneamente solo a contatto con l'ossigeno o l'aria; queste sostanze sono chiamate "piroforiche". Il trattamento di queste sostanze richiede delle misure d'attenzione particolari. Questo vale anche per gli accumuli di polveri. In questo caso, il pericolo di auto-combustione aumenta con lo spessore dell'accumulo. L'effetto isolante della polvere può causare l'accumulo di calore, con conseguente auto-combustione. Informazioni sui punti di infiammabilità precisi e sui limiti di esplosione di un materiale sono riportate nella relativa scheda di sicurezza. Se è possibile la formazione di un'atmosfera soggetta ad esplosione, questo è indicato nel documento.

Altre informazioni qui

Cosa accade durante un'esplosione, quali sono i fattori importanti e quali misure protettive sono disponibili? Tutto quello che devi sapere sulle zone Ex, ATEX, categorie di protezione dalle esplosioni, ecc.

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