Industriale Bulk & Processing Marzo/Aprile 2004

Molte applicazioni per la FIBC richiedono l’uso di sacchetti elettrostatici protetti per prevenire l’accensione di polveri infiammabili che possono essere trasportate in esse o di vapori infiammabili che possono essere presenti quando vengono scaricate. Per molti anni, l’industria ha utilizzato uno schema di classificazione basato su quattro tipi di FIBC distinti in base alla loro area di utilizzo e metodo di protezione. Tipo A sono semplici FIBC senza alcun mezzo di protezione elettrostatica. Sono destinati all’uso quando non è presente polvere o vapore infiammabile. Tipo B sono simili al tipo A, ma devono essere costruiti con materiali che hanno una resistenza di rottura elettrica inferiore a 4 kilovolt. Sono destinati all’uso dove possono essere presenti polveri infiammabili, ma dove non ci sono solventi o vapori infiammabili. Le polveri secche con un’energia minima di accensione (MIE) superiore a 3 millijoule possono essere accese solo da scariche molto energetiche chiamate scariche propaganti del pennello (PBD). Sulla base del lavoro di Maurer et al, le pellicole sottili con punti di forza inferiori a 4 kilovolt non producevano PBD. Questi risultati sono stati applicati ai materiali FIBC, da qui il requisito per il tipo B.

Polveri sensibili

Quando sono presenti polveri più sensibili o gas e vapori infiammabili, è necessaria un’ulteriore protezione elettrostatica. Per tali applicazioni sono necessari il tipo C o il tipo D FIBC. Tipo C sono borse completamente conduttive, o borse in tessuto contenente una griglia interconnessa di filati conduttivi o nastri. Per ottenere una protezione elettrostatica completa, i sacchetti di tipo C devono essere sempre collegati alla terra quando vengono utilizzati in presenza di un’atmosfera infiammabile. Infatti, se un sacchetto di tipo C dovesse isolarsi dalla terra, non solo non riesce a fornire protezione, ma aumenta il pericolo perché i conduttori isolati possono generare scariche di scintille ad alta energia facilmente in grado di innescare un’atmosfera infiammabile. Il tipo D FIBC è stato introdotto da LINQ Industrial Fabrics Inc in risposta ai principali utilizzatori industriali che richiedevano un grado di sicurezza maggiore di quello che poteva essere offerto dal tipo C. Per loro stessa natura di container trasportabili, FIBC non può sempre essere messa a terra. L’intervento umano è necessario per ristabilire una connessione terrestre adeguata ogni volta che un sacchetto di tipo C viene riempito o svuotato. L’errore umano è inevitabile e le conseguenze possono essere disastrose, come dimostrano le incidenze delle esplosioni contenute nel documento di Britton del 1993. I sacchetti di tipo D eliminano il pericolo da errori umani fornendo una protezione elettrostatica continua senza la necessità di una connessione terrestre. LINQ introdusse Crohmiq blue™ come il primo materiale efficace a fornire una protezione elettrostatica continua per FIBC senza messa a terra, e nacque il Type D FIBC. Nell’ultimo decennio Crohmiq blue™ ha stabilito un record di sicurezza impeccabile con oltre 8 milioni di sacchetti utilizzati in tutto il mondo senza incidenti. Oltre 2 milioni di questi sacchetti sono stati borse riutilizzate dopo la ristrutturazione del processo bagnato o asciutto. E ‘giusto dire che Crohmiq blu™ è diventato sinonimo di tipo D.

La tecnologia più recente

Fino a poco tempo fa, lo schema di classificazione dei tipi, anche se ampiamente noto, non era stato formalizzato in alcun tipo di standard. Codici di pratica come BS 5958 e .H1/200 includevano indicazioni sull’uso della FIBC, ma non distinguevano tra FIBC con il sistema di classificazione dei tipi, né affrontavano l’uso sicuro di FIBC non collegato alla terra. Come conseguenza del record di sicurezza stabilito per Type D FIBC da Crohmiq blue™, CENELEC ha incluso il Tipo D nell’ultimo codice di condotta pubblicato in Europa: CLC TR 50404:2003 Electrostatics – Codice di condotta per evitare i pericoli dovuti all’elettricità statica. Per la prima volta, questo codice di condotta stabilisce definizioni formali per i tipi A, B, C e D e altrettanto importante fornisce agli utenti indicazioni su quando e come utilizzare ogni tipo. Le linee guida sono riassunte nella tabella 1.

Prodotto sfuso in FIBC
(MIE di Polvere)		 Sostanze nell’atmosfera circostante
Nessuna atmosfera flammable Atmosfera di polvere infiammabile Gas esplosivo/vapore
(Gruppo IIA o IIB)
Superiore a 1000 mJ Tipo A, B, C o D Tipo B, C o D Tipo C o D
Da 3 mJ a 1000 mJ Tipo B, C o D Tipo B, C o D Tipo C o D
Meno di 3 mJ Tipo C o D Tipo C o D Tipo C o D

Tabella 1. Indicazioni su quando devono essere utilizzati diversi tipi di FIBC (da CLC TR 50404:2003)

Come mostra la tabella, per le situazioni più pericolose, quando all’interno della FIBC possono essere presenti polveri infiammabili sensibili o quando all’interno della FIBC sono presenti polveri sensibili, gas o vapori, è necessaria una protezione elettrostatica completa. In queste situazioni la sicurezza può essere ottenuta equamente utilizzando il tipo C o il tipo D. Il codice di condotta sottolinea l’importanza di fornire una connessione terrestre adeguata per la FIBC di tipo C ogni volta che vengono riempiti o svuotati, e che la continuità elettrica tra tutti gli elementi conduttivi all’interno della borsa deve essere mantenuta da adeguati requisiti di progettazione. La resistenza tra tutti gli elementi conduttivi deve essere inferiore a 10/8. Non esistono requisiti di progettazione speciali per il tipo D. Tuttavia, secondo CLC TR 50404:2003, un FIBC di tipo D deve essere qualificato come sicuro per l’uso in un’atmosfera infiammabile dimostrando che non produce scarichi incendiari. La Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC) sta attualmente sviluppando uno standard internazionale per valutare la protezione elettrostatica della FIBC destinata all’uso in atmosfere infiammabili. Per la FIBC che devono essere messa a terra (cioè di tipo C), la valutazione è sotto forma di una semplice misurazione della resistenza per garantire la continuità elettrica in tutta la borsa e al suo punto di incollaggio della terra. Non è necessario mettere in campo un unico parametro misurabile per FIBC

(cioè il tipo D). Il progetto di standard IEC utilizza invece una procedura di prova basata sull’uso di una sonda a gas. Una sonda a gas è un dispositivo, che trasmette una miscela di gas infiammabile intorno a un elettrodo sferico terrestre. Quando la sonda viene portata su una superficie carica elettrostaticamente, la sfera messa a terra può avviare una scintilla o una scarica di pennello attraverso la miscela di gas infiammabile (vedi Figura 1). Per essere qualificata come sicura, qualsiasi scintilla o scarico della spazzola prodotto dalla superficie FIBC non deve accendere l’atmosfera infiammabile quando viene caricata nelle condizioni previste durante il normale funzionamento.

Sono necessari test approfonditi

La FIBC in fase di test deve essere caricata in modo da simulare con precisione il modo in cui viene caricata nella pratica, sia in termini di tasso di ricarica che di distribuzione della carica. In uso, FIBC vengono caricati a causa dell’afflusso e del deflusso della polvere carica. Questo è simulato nel metodo IEC con l’uso di pellet di polipropilene. I pellet saranno naturalmente caricati attraverso la loro interazione con tubi di trasporto e scivoli, un processo noto come tribocharger. Tuttavia, la natura dei test richiede che il tasso di tariffazione sia rappresentativo del caso peggiore che probabilmente si riscontri nella pratica. Per questo motivo, la carica naturale del pellet è potenziata dall’iniezione di carica da una corona ad alta tensione. Come ci si potrebbe aspettare, tale test non viene eseguito una sola volta. Per essere certi che una FIBC non produrrà scarichi incendiari, devono essere realizzati almeno 200 approcci con la sonda a gas che comprendano tutti i componenti della FIBC. Inoltre, le condizioni di prova devono essere più gravi o più gravi di quanto ci si possa aspettare nella pratica. La gravità del test è determinata

Le correnti di ricarica variano a seconda del processo in questione e nel peggiore dei casi si troveranno nella regione da 1 a 3 mA. Come requisito di sicurezza minimo, il tipo D FIBC deve essere testato almeno in queste condizioni. Qualsiasi FIBC non in grado di completare questa procedura di test, in condizioni di gravità realistica, senza produrre una singola accensione non può essere qualificata come tipo D. Oltre alla tecnologia pionieristica di tipo D, LINQ Industrial Fabrics ha svolto un ruolo attivo nello sviluppo di metodi di test appropriati. La struttura di test presso la sede centrale di LINQ in Carolina del Sud è pienamente conforme alla bozza International Standard e gli esperti tecnici di LINQ sono membri del gruppo di lavoro iEC/ISO.

Standardizzazione internazionale

La standardizzazione internazionale è di vitale importanza per qualsiasi industria. Per citare la dichiarazione di missione della IEC: “I sistemi multilaterali di valutazione della conformità della IEC, basati sui suoi standard internazionali, sono veramente globali nel concetto e nella pratica, riducendo le barriere commerciali causate da diversi criteri di certificazione in vari paesi e aiutando l’industria ad aprire nuovi mercati. L’eliminazione dei notevoli ritardi e costi dei molteplici test e approvazioni consente all’industria di essere più veloce ed economica sul mercato con i suoi prodotti.” Con la pubblicazione di CLC TR 50404 nel 2003 e lo sviluppo dello standard di test IEC, l’industria avrà uno schema di valutazione formalizzato che garantisce la sicurezza elettrostatica della FIBC e fornirà indicazioni sulla selezione e l’uso sicuro della FIBC per diverse applicazioni.