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Protezione da fulmine per impianti ad idrogeno
Martin Endrizzi - Dehn Italia
Sommario
Obblighi normativi e soluzioni innovative per soddisfare le esigenze della protezione da fulmine per impianti ad idrogeno.
In questo webinar vedremo cosa sono le protezioni da fulmine e perchè sono importanti
Il principio della sicurezza contro le esplosioni
Le misure di prevenzione delle esplosioni mirano ad evitare la formazione di:
- Aria (ossigeno);
- Atmosfera esplosiva (p.es. idrogeno);
- Fonte di innesco (energia in forma di calore o scintilla - derivante p.es. da fulminazione diretta o indiretta).
Soluzioni-misure di protezione
Sistema di protezione
LPS esterno (impianto parafulmine)
- LPS esterno deve essere dimensionato secondo classe dell'LPS II (sfera rotolante raggio 30 m);
- Il punto d'impiatto del fulmine non deve essere all'interno di una zona con rischio d'esplosione.
Il sistema di captazione deve essere realizzato in modo da avere le punte di captazione fuori dalle zone con rischio d'esplosione;
- L'impianto LPS esterno deve essere isolato.
Le parti dell'impianto LPS (conduttori) devono essere distanziate da parti metalliche dell'impianto (parti metalliche dell'edificio, ma anche parti metalliche dell'impianto, come p.es. tubazioni, cavi e apparecchiature elettriche) e essere fuori dalle zone con rischio di esplosione oppure devono essere utilizzati conduttori isolati idonei per installazione in area con rischio di esplosione.
Sistema di protezione interno
- Sistema di SPD per linee di energia e linee di segnale;
- Sistema di SPD per l'impianto di protezione catodica;
- Spinterometri di sezionamento per tubazioni e flange sotto protezione catodica.
Equipotenzialità
- Connessione a terra di tubazioni e altre parti metalliche solo tramite componenti (barre equipotenziali, fascette di messa a terra) provate con corrente di fulmine per zone con rischio di esplosione.
- Aria (ossigeno);
- Atmosfera esplosiva (p.es. idrogeno);
- Fonte di innesco (energia in forma di calore o scintilla - derivante p.es. da fulminazione diretta o indiretta).
Soluzioni-misure di protezione
Sistema di protezione
LPS esterno (impianto parafulmine)
- LPS esterno deve essere dimensionato secondo classe dell'LPS II (sfera rotolante raggio 30 m);
- Il punto d'impiatto del fulmine non deve essere all'interno di una zona con rischio d'esplosione.
Il sistema di captazione deve essere realizzato in modo da avere le punte di captazione fuori dalle zone con rischio d'esplosione;
- L'impianto LPS esterno deve essere isolato.
Le parti dell'impianto LPS (conduttori) devono essere distanziate da parti metalliche dell'impianto (parti metalliche dell'edificio, ma anche parti metalliche dell'impianto, come p.es. tubazioni, cavi e apparecchiature elettriche) e essere fuori dalle zone con rischio di esplosione oppure devono essere utilizzati conduttori isolati idonei per installazione in area con rischio di esplosione.
Sistema di protezione interno
- Sistema di SPD per linee di energia e linee di segnale;
- Sistema di SPD per l'impianto di protezione catodica;
- Spinterometri di sezionamento per tubazioni e flange sotto protezione catodica.
Equipotenzialità
- Connessione a terra di tubazioni e altre parti metalliche solo tramite componenti (barre equipotenziali, fascette di messa a terra) provate con corrente di fulmine per zone con rischio di esplosione.
Video
Protezione contro i fulmini documenti tecnici - normative e direttive
Le principali normative di riferimento per la protezione contro il fulmine in ambito con rischio di esplosine sono:
Norma CEI EN 62305 (CEI 81-10)
- CEI EN 62305-1: Principi generali;
- CEI EN 62305-2: Valutazione del rischio;
- CEI EN 62305-3: Danno materiale alle strutture e pericolo per le persone;
- CEI EN 62305-4: Impianti elettrici ed elettronici nelle strutture.
Norma EN 1127-1
Atmosfere esplosive - Prevenzione dell'esplosione e protezione contro l'esplosione
Concetti fondamentali e metodologia
CEI EN 62305
CEI 81-10
Protezione vita umana
La Norma permette di definire, tramite la valutazione del rischio secondo parte 2, il rischio per le persone all'interno di strutture ed individuare le corrette misure di protezione per ridurre tale rischio per le persone.
Tramite la valutazione del rischio viene valutato soltanto il rischio della perdita di vita umana, non la sicurezza dell'impianto.
L'esplosione è una condizione che la Norma accetta, purché non porti alla perdita di vita umana.
L'obbligo di prevedere misure di protezione dipende pertanto dalla probabilità di perdita di vite umane (compresi danni permanenti) calcolata tramite la valutazione del rischio (secondo la parte 2 della Norma CEI EN 62305).
EN 1127
Sicurezza impianti
Il fulmine è una delle 13 sorgenti di accensione previste dalla Norma e di conseguenza, per garantire la sicurezza dell'impianto, vengono stabilite le misure di protezione da adottare.
L'obbligo di prevedere misure di protezione non è legato ad un calcolo.
Per tutti gli impianti in cui il fulmine può colpire direttamente un'atmosfera esplosiva oppure può provocare su una superfice una temperatura elevata (che porta all'esplosione) è necessario adottare misure di protezione.
È obbligatorio prevedere le misure di protezione anche per fulminazioni indirette vicino alla struttura/impianto o per fulminazione tramite linee elettriche o tubazioni entranti.
Norma CEI EN 62305 (CEI 81-10)
Nota all'interno della parte 2 della Norma CEI EN 62305 (CEI 81-10) relativo a strutture con rischio di esplosione
Capitolo 5.4 Specifica procedura per valutare la necessità della protezione
NOTA 2
Quando la protezione contro il fulmine di strutture con rischio di esplosione sia richiesto dalle autorità competenti dovrebbe essere installato un LPS almeno di classe II. Eccezioni all'installazione di un livello di protezione II possono essere consentite quando siano tecnicamente giustificabili e autorizzate dalle autorità competenti.
L'adozione di un livello di protezione I e ad esempio consentito in tutti i casi, in particolare quando l'ambiente o il contenuto della struttura siano particolarmente sensibili agli effetti del fulmine. Le autorità competenti possono inoltre decidere di consentire sistemi con un livello di protezione III quando la ridotta frequenza dell'attività temporalesca e/o la insensibilità del contenuto della struttura lo suggeriscono.
Obiettivo comune della Norma CEI EN 62305 (CEI 81-10) e Norma EN 1127-1 per strutture/impianti con rischio di esplosione: evitare che si verificano fusioni e scintillamenti in caso di fulminazione diretta ed indiretta sulla struttura ed i servizi entranti come p.es. linee elettriche, tubazione, ecc.
Norma CEI EN 62305 (CEI 81-10)
Norma EN 1127-1
S1: Fulminazione diretta sulla struttura
S2: Fulminazione in prossimità della struttura
S3: Fulminazione sulla linea entrante in arrivo nella struttura
S4: Fulminazione in prossimità della linea elettrica in arrivo nella struttura
Conclusioni
DEHNventil M2 - protezione da fulmini
- Occupa la metà dello sazio di un DEHNventil M;
- Collegamento in parallelo oppure in serie (tramite STAK 25);
- Possibilità di installazione girata a 180°
Installazione a 180° grazie a stampigliatura speculare;
- Fusibile di protezione max: 250 A
Ulteriore risparmio di spazio grazie alle minori dimensioni del fusibile di protezione NH1 (invece di NH2);
- 5 varianti anziché 10;
- SPD combinato Tipo 1+2+3 con tecnologia spinterometrica RAC;
- Dotato sempre di contatto ausiliario (FM);
- Modulo singolo
Un modulo di protezione per l'intero SPD;
- Utilizzabile in impianti con corrente di cortocircuito max. presunta di 100 kA;
- Meccanismo di rimozione elastico per una sostituzione del modulo veloce, semplice ed eseguibile con una sola mano.
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Fonte: mcT Petrolchimico Milano novembre 2021 workshop
