ATEX ed RTV2: quali strumenti per calcolare gli effetti fisici delle esplosioni ?

Il tema di oggi riguarda gli strumenti che si possono usare per valutare gli effetti delle esplosioni.

In primo luogo: il contesto in cui si colloca questa valutazione.

Immaginiamo di aver classificato le zone e di avere individuato per ciascuna zona il volume in cui può formarsi l’ATEX (per intenderci: il Vz della superata CEI 31-35). A questo punto determiniamo il volume di miscela che può effettivamente esplodere (Vex), legato al volume Vz attraverso un coefficiente minore di 1 che dipende dal tipo emissione.

Questa informazione ci permette di comprendere quali danni possono essere causati dall’esplosione del Vex poiché le esplosioni determinano una successione di eventi che seguono regole piuttosto precise ed in qualche modo prevedibili. Infatti:
•   l’esplosione di una miscela ATEX determina effetti fisici (sovrapressione e calore)
•   conoscendo gli effetti fisici è possibile individuare i bersagli esposti
•   modellando i bersagli si stabiliscono quali siano i danni causati dall’esplosione

Questo è ciò che chiede la Regola Tecnica Verticale 2; e fin qui è tutto chiaro.

Ma quali sono gli strumenti che possiamo utilizzare gli effetti prevedibili delle esplosioni ? Sostanzialmente abbiamo due strade: una modellazione CFD, o complessa ma molto dettagliata, oppure si possono utilizzare metodi semplificati.

La modellazione CFD è proibitiva per la stragrande maggioranza delle aziende italiane e non può essere utilizzata per scandagliare le problematiche di un intero stabilimento; sarebbe come sparare ad un moscerino con un bazooka. La modellazione semplificata, invece, è per tutti e soprattutto permette di scandagliare con poco sforzo tutto lo stabilimento, individuando così le maggiori criticità su cui poi effettuare un’analisi più dettagliata.

Passiamo quindi in rassegna alcuni modelli semplificati.

Il metodo TNT equivalente utilizza come parametro significativo l’equivalenza con l’esplosione di esplosivo. Il problema è che chi utilizza il metodo deve già conoscere quali effetti potrà avere l’esplosione; in pratica deve già sapere la risposta poiché i coefficienti hanno un range che cambia addirittura l’ordine di grandezza.

Il metodo TNO è più raffinato ma richiede sempre una scelta arbitraria tra più curve di sovrapressione. Scegliere tra queste curve ha meno margini di incertezza rispetto al metodo TNO ma si tratta pur sempre di scelte arbitrarie suscettibili di ampi margini di discrezionalità.

Entrambi (sia il metodo TNT equivalente, sia il metodo TNO) permettono di condurre valutazioni solo sulla sovrapressione e non anche sugli effetti termici.

ATECOS ha sviluppato il metodo RPM che, pur essendo un metodo semplificato, permette di:

•   utilizzare informazioni oggettive, quindi con margini di discrezionalità molto più contenuti;
•   valutare gli effetti fisici sia in ambiente confinato, sia in ambiente non confinato;
•   valutare gli effetti termici
•   infine, ultimo ma non di minore importanza, può contare sulla possibilità di condurre verifiche sperimentali in condizioni controllate nel simulatore di esplosioni disponibile nel proprio campo prove.

Mi è capitato di recente di supportare l’analisi di un deposito di riso che, con i metodi canonici, porta alla classificazione di tutto il locale. Ma come si calcolano gli effetti delle esplosioni secondo la RTV2 ? Col metodo RPM è stato possibile individuare uno scenario incidentale e condurre una valutazione semplificata degli effetti, potendo quindi calcolare i danni ai vari bersagli presenti nel locale.

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