Decreto Ministeriale 10 maggio 1988 n. 259
Riconoscimento di efficacia di motori termici di tipo antideflagrante modificato dal D.M. 26 febbraio 1991 n. 225
Articolo 1
Nell'esercizio delle attività considerate nel decreto del Presidente della Repubblica 20 marzo 1956, n. 320, concernente norme per la prevenzione degli infortuni e l'igiene del lavoro in sotterraneo, in deroga a quanto prescritto daIl'art. 75, è ammessa l'utilizzazione in terreni grisoutosi di locomotori, apparecchiature e macchine azionati da motori di tipo Diesel, purché di costruzione antideflagrante dichiarati tali dal costruttore.
Articolo 2
La dichiarazione di antideflagranza di cui al precedente art. 1 deve essere rilasciata all'utilizzatore dal costruttore, anche qualora trattasi di materiale proveniente da un Paese membro della CEE, previo accertamento dell'osservanza, per le singole parti e per l'insieme, delle prescrizioni contenute nell'allegato al presente decreto.
E' altresì ammesso materiale costruito in conformità alle normative vigenti negli Stati membri della CEE, purché realizzi un livello di sicurezza equivalente a quello raggiunto con le norme allegate al presente decreto. In tale caso la dichiarazione di antideflagranza dovrà indicare anche la normativa di sicurezza seguita.
Articolo 3
Ferma restando l'osservanza delle misure di sicurezza e di igiene prescritte dalle vigenti norme, l'utilizzazione dei locomotori, apparecchiature e macchine indicate nel precedente art. 1 è altresì subordinata:
a) al riscontro ed al mantenimento dell'efficacia e dell'efficienza dei requisiti costruttivi di antideflagranza;
b) all'impiego conforme alle specifiche sulle condizioni ed i limiti di impiego indicati dal costruttore e riportati sul manuale d'uso e manutenzione di cui sarà corredato ogni locomotore, apparecchiatura o macchina di cui all'art. 1, con particolare riguardo al regime massimo di giri del motore, ai livelli del carburante e simili;
c) all'annotazione su apposito registro, da tenere a disposizione degli organi di vigilanza, delle rilevazioni previste dall'art. 78 del già citato decreto del Presidente della Repubblica n. 320;
d) all'arresto immediato dei locomotori, apparecchiature e macchine indicate nel precedente art. i al verificarsi delle condizioni previste dall'art. 79 del decreto del Presidente della Repubblica n. 320 e ogni qual volta la respirabilità dell'aria ambiente del sotterraneo possa essere pregiudicata da insufficienza o mancanza di ventilazione;
e) al potenziamento della ventilazione artificiale in relazione alle caratteristiche e alle esigenze dei locomotori, apparecchiature e macchine impiegate. Il volume d'aria relativo deve considerarsi in aggiunta a quello necessario in sotterraneo per assicurare le condizioni di respirabilità prescritte o per altri eventuali scopi;
f) all'effettuazione all'esterno del sotterraneo degli eventuali lavori di riparazione o manutenzione ivi comprese le operazioni di rifornimento carburante.
Articolo 4
In via transitoria la dichiarazione di antideflagranza di cui al precedente art. 1 potrà essere resa dal costruttore anche nel caso in cui l'accertamento dell'osservanza delle prescrizioni contenute nell'allegato al presente decreto sia avvenuto in modo formalmente difforme da quanto previsto. In tal caso il perfezionamento formale degli accertamenti dovrà avvenire entro un anno dalla data di entrata in vigore delle presenti norme.
ALLEGATO
Norme tecniche per motori Diesel con aspirazione
a pressione atmosferica per attrezzature
mobili utilizzate in ambienti grisoutosi
1. Campo di applicazione
La presente norma si applica ai motori Diesel con aspirazione a pressione atmosferica ed ai motori Diesel sovralimentati con turbocompressore, utilizzati su attrezzature mobili destinate a funzionare in ambienti con possibile presenza di grisou (1).
Essa riguarda i motori Diesel e le parti ad esso associate, in particolare:
il motore Diesel collegato ai sistemi di aspirazione dell'aria e di scarico dei gas combusti (da considerarsi come un'unica custodia a prova di esplosione);
le costruzioni elettriche installate sul veicolo (ad esempio: batterie, fari, cavi, ecc.);
i dispositivi di controllo e di protezione del motore;
cambio, frizione, freni.
Quanto sopra è citato nel seguito come "apparecchiatura".
La presente norma è intesa a stabilire le prescrizioni costruttive dell'apparecchiatura e le verifiche e prove a cui essa deve essere sottoposta per garantire la sicurezza di funzionamento in ambienti grisoutosi nei confronti dei rischi di esplosione.
2. Prescrizioni costruttive
2.1. Generalità
2.1. 1. Materiali utilizzati
Le leghe utilizzate per la realizzazione della "custodia a prova di esplosione", compresi i sistemi di aspirazione e di scarico, non devono contenere, in peso:
a) più del 15%, in totale, di alluminio, titanio, magnesio;
b) più del 6%, in totale, di magnesio e di titanio.
Per le altre parti che possono essere soggette a urti si deve prevedere un'adeguata protezione o con vernici o con parti metalliche la cui composizione rispetti i requisiti di cui alle lettere a) e b).
Le vernici utilizzate non devono contenere alluminio, magnesio, titanio.
2.1.2. Costruzioni e condutture elettriche
Tutte le costruzioni elettriche montate sulle attrezzature mobili oggetto della presente specifica devono essere dotate di una adeguata protezione contro i rischi di esplosione e realizzate a regola d'arte. Per quanto riguarda le costruzioni elettriche in custodia a prova di esplosione e le costruzioni elettriche a sicurezza intrinseca devono essere soddisfatte le prescrizioni delle norme CEI 31-1(1978) e rispettivamente CEI 31-9 (1978) per le costruzioni elettriche del gruppo I. La rispondenza alla regola dell'arte delle costruzioni elettriche deve essere attestata da un certificato rilasciato da un organismo autorizzato secondo le disposizioni vigenti.
I cavi di collegamento devono rispondere a quanto prescritto nel capitolo XIII delle norme CEI 64-2 ed. 1987 (Impianti a sicurezza speciale AD-S) per le condutture nelle zone AD di classe 1 divisione 1. Non è tuttavia ammessa la posa dei cavi in tubi sigillati. Per i circuiti ausiliari, nel caso di alimentazione in corrente continua è ammesso il collegamento del polo negativo alla massa del veicolo, purché esso sia di tipo antiallentante.
2.1.3. Temperatura superficiale
La temperatura massima superficiale di ogni parte del motore e dei dispositivi ad esso associati deve essere inferiore o uguale a:
150° C in ambienti grisoutosi con presenza di polvere di carbone;
250° C in ambienti grisoutosi dove è esclusa la presenza di polvere di carbone.
2.2. Unità di potenza Diesel
2.2.1. Caratteristiche generali
Il sistema di aspirazione dell'aria, di combustione e di scarico dei gas deve essere in grado di sopportare, senza deformazioni permanenti, ogni esplosione che può verificarsi al suo interno o di impedire la trasmissione all'esterno di fiamme, scintille o prodotti di combustione in grado di incendiare miscele grisoutose eventualmente presenti nell'ambiente circostante.
Esso deve avere quindi le caratteristiche di una custodia a prova di esplosione.
2.2.2. Giunti
Gli accoppiamenti tra due parti della custodia a prova di esplosione (giunti) devono rispondere alle prescrizioni della norma CEI 31-1(1978) sezione II, paragrafo 4 (Giunti a tenuta di fiamma) per le custodie del gruppo IIA.
Non è richiesta la conformità, alle norme sopra citate per i giunti "chiusi" dichiarati tali dal costruttore per esigenze di funzionamento.
Essi devono tuttavia essere in grado di sopportare senza deformazioni permanenti la prova di pressione di cui al punto 3.5.3. e la massima pressione interna di lavoro.
2.2.3. Sistema di aspirazione dell'aria
Il sistema di aspirazione dell'aria dovrà essere provvisto di un filtro a secco o a bagno d'olio. Tra il filtro ed il collettore di aspirazione dovrà essere montato un tagliafiamma avente le seguenti caratteristiche:
deve essere costruito in modo da evitare il passaggio verso l'ambiente esterno di scintille o gas ad alta temperatura dovuti a ritorni di fiamma;
deve essere montato in modo da non subire danneggiamenti durante il normale funzionamento del motore;
deve essere smontabile;
i materiali usati devono essere resistenti alla corrosione e all'abrasione.
2.2.4.Sistema di scarico dei gas combusti
Il sistema di scarico deve essere provvisto di un tagliafiamma, che deve essere disposto a valle dello scambiatore di calore.
Il tagliafiamma deve rispondere alle prescrizioni riportate al punto 2.2.3. per il tagliafiamma posto sul sistema di aspirazione.
Qualora il tagliafiamma sia realizzato con dispositivo ad acqua (o altri fluidi), esso dovrà essere costruito in acciaio inossidabile comunque resistente alla corrosione, e dovrà essere in grado di sopportare una pressione statica di 3,5 bar. La quantità di fluido dovrà essere tale da assicurare il funzionamento del motore col servizio previsto dal costruttore, garantendo che in ogni momento sia evitata la trasmissione di un'esplosione all'atmosfera circostante.
La temperatura dei gas di scarico nel punto di uscita nell'ambiente circostante non deve superare 80°C.
2.3. Dispositivi di controllo e di protezione del motore
Devono essere previsti dispositivi in grado di rilevare con continuità durante il funzionamento del motore le seguenti grandezze:
1 massima temperatura del liquido di raffreddamento del motore o di altri sistemi di raffreddamento;
2 pressione dell'olio di lubrificazione;
3 temperatura dei gas di scarico;
4 numero di giri del motore.
Tali dispositivi devono essere in grado di bloccare il funzionamento del motore quando le grandezze sopraindicate escono dai limiti previsti, intervenendo sull'alimentazione del combustibile e sull'ingresso dell'aria.
2.4. Cambio, frizione, freni
I sistemi di frenatura, cambio e frizione devono essere progettati in modo tale da non provocare durante l'utilizzo riscaldamenti eccessivi in grado di innescare una eventuale miscela esplosiva circostante. In particolare il sistema di frenatura deve essere costruito in materiale antiscintilla.
3. Verifiche e prove
3.1. Generalità
Le verifiche e prove di tipo hanno lo scopo di assicurare che le prescrizioni della presente specifica siano state rispettate su un prototipo o campione dell'apparecchiatura.
Esse devono essere effettuate dal CESI o altro laboratorio autorizzato e comprendono:
a) verifica dei documenti;
b) verifica della conformità del prototipo ai documenti;
c) verifica sui dispositivi di controllo e di protezione;
e) prove di esplosione, di sovrapressione e di tenuta alla fiamma;
f) prova termica;
g) prova di tenuta agli urti.
Il costruttore deve effettuare le verifiche dimensionali e le prove individuali (di cui al punto 3.6) necessarie per garantire che le apparecchiature dello stesso tipo da lui prodotte siano conformi ai documenti presentati al laboratorio di prova con il prototipo o campione (2).
3.2. Verifica dei documenti
Il laboratorio di prova deve verificare che i documenti presentati dal costruttore definiscano correttamente e completamente la sicurezza dell'apparecchiatura.
Inoltre deve verificare che, in sede di progettazione dell'apparecchiatura, siano state rispettate le prescrizioni della presente specifica.
3.3. Verifica della conformità del prototipo o campione ai documenti
Il laboratorio di prova deve verificare che il prototipo o campione dell'apparecchiatura, presentato per le prove di tipo, sia conforme ai documenti del costruttore sopraindicati.
3.4. Verifiche sui dispositivi di controllo e di protezione
Sarà verificato il corretto funzionamento dei dispositivi di controllo e di protezione di cui al punto 2.3.
3.5. Prove su prototipo
3.5.1. Generalità
Queste prove sono effettuate su un prototipo o modello funzionale di motore Diesel completo del sistema di alimentazione dell'aria e del sistema di scarico dei gas.
Verranno eseguite le prove richieste dalle norme per le custodie a prova di esplosione del gruppo IIA, paragrafo 14.1 e 14.2, norma CEI 31-1(1978).
Per quanto riguarda la prova di tenuta alla fiamma oltre alle prove previste per il gruppo IIA, dovrà essere verificato in particolare il comportamento dei tagliafiamma anche in presenza di miscela metano/aria.
3.5.2. Prova di esplosione
a) Motori alimentati a pressione atmosferica (3)
La prova consiste nel provocare l'accensione di una miscela esplosiva all'interno della custodia e nella misura della massima pressione sviluppata dall'esplosione.
I sistemi di aspirazione e di scarico dovranno essere montati sulla testata del motore nelle condizioni indicate nei documenti forniti dal costruttore.
Una o più valvole di entrata dei gas dovranno essere posizionate in modo da assicurare un omogeneo riempimento del sistema in prova, con una miscela costituita da 4,6 0,3% di propano in aria.
Saranno effettuate tre prove di esplosione registrando le pressioni all'interno della custodia in prova mediante opportuni trasduttori.
A giudizio del laboratorio le prove potranno essere ripetute modificando la posizione del dispositivo di accensione della miscela.
La massima pressione registrata durante le prove verrà assunta come pressione di riferimento (Pr).
b) Motori sovralimentati con turbocompressore
La prova deve essere effettuata con le seguenti modalità:
1) il collettore di aspirazione montato sulla testata del motore dovrà essere riempito con la miscela di cui al punto a), compressa alla massima pressione di lavoro del turbocompressore indicata dal costruttore;
2) il passaggio dal turbocompressore al condotto di aspirazione deve essere chiuso mediante una valvola ad apertura rapida, con sezione di passaggio di almeno 4 cm2;
3) l'accensione della miscela deve essere effettuata nel collettore di aspirazione nelle condizioni di miscela precompressa sopraindicate e contemporaneamente deve essere dato il comando di apertura della valvola, al fine di trasmettere l'esplosione al condotto di aspirazione.
Restano ferme tutte le altre condizioni previste al punto 3.5.2. lettera a) (4) (5).
3.5.3. Prova di sovrapressione
La prova di sovrapressione sarà effettuata sostituendo i filtri tagliafiamma di aspirazione e di scarico con piastre metalliche in modo da chiudere completamente la custodia in prova.
Deve essere applicata una pressione uguale a 1,5 volte la pressione di riferimento Pr. La durata della prova deve essere di almeno 10 secondi, con un massimo di 60 secondi.
Qualora la pressione di riferimento non fosse chiaramente valutabile dalla prova di esplosione per la presenza di fenomeni di detonazione, può essere applicato il metodo di prova dinamico previsto al paragrafo 14.1.3.2. della norma CEI 31-1(1978), precomprimendo la miscela esplosiva a 1,5 bar.
Qualora l'impianto di scarico sia dotato di tagliafiamma con dispositivo ad acqua, tale dispositivo deve essere provato separatamente con una pressione di 3,5 bar.
Le prove sono considerate soddisfacenti se il campione in prova non ha subito né deformazioni permanenti nè danni tali da comprometterne le caratteristiche di sicurezza.
3.5.4.Prova di tenuta alla fiamma
a) Motori alimentati a pressione atmosferica (6)
ll sistema motore/aspirazione/scarico, montato come descritto al punto 3.5.2., è riempito di una miscela esplosiva e posto in una camera di prova che viene riempita della stessa miscela.
Viene quindi innescata la miscela all'interno del sistema.
Devono essere effettuate le seguenti prove:
5 prove con miscela di 12,5 0,5% di idrogeno e metano in aria (58 1% di metano e 42 1% di idrogeno);
5 prove con miscela di 55 0,5% di idrogeno in aria.
Le prove sono giudicate soddisfacenti se l'accensione non si trasmette alla camera di prova.
Qualora il tagliafiamma sull'impianto di scarico sia realizzato con dispositivo ad acqua, le prove devono essere effettuate col fluido al livello minimo indicato dal costruttore. inoltre durante le prove non devono verificarsi perdite di acqua all'esterno del dispositivo.
b) Motori alimentati con turbocompressore
La prova va eseguita nel modo indicato nella lettera a) del punto 3.5.4. e con le modalità di prova indicate nella lettera b) del punto 3.5.2.(7)
3.6. Prove individuali
3.6.1. Prova termica
Il motore Diesel completo dei sistemi di aspirazione e di scarico e di tutti i dispositivi ausiliari deve essere fatto funzionare al carico nominale nelle condizioni di servizio indicate dal costruttore e riportate nel manuale d'uso e manutenzione.
Deve essere registrata la massima temperatura superficiale esterna dell'apparecchiatura a regime termico raggiunto.
Tale temperatura deve risultare inferiore o uguale ai valori indicati al punto 2.1.3.
Qualora la prova sulla macchina completa risultasse di difficile applicazione pratica, essa può essere effettuata in alternativa sul motore al banco di prova simulando le condizioni di carico e di installazione che si hanno in esercizio.
La prova termica potrà essere eseguita, seguendo le modalità sopra indicate, a cura del costruttore dell'impianto antideflagrante.
In tal caso il costruttore rilascerà, sotto la sua responsabilità, apposito verbale di collaudo firmato da un tecnico abilitato.
3.6.2. Prova di tenuta agli urti
La prova di tenuta agli urti dovrà essere effettuata su parti dell'apparecchiatura secondo le modalità previste dal paragrafo 22.4.3.1. della norma CEI 31-8 (1978), nei casi giudicati necessari da parte del laboratorio.
3.6.3. Prove di pressione
Tutte le custodie a prova di esplosione dovranno subire una prova di pressione idraulica ad un valore di 1,5 volte la pressione di riferimento (ottenuta dalla prova di cui al punto 3.5.2.) con un minimo di 3,5 bar.
La durata della prova deve essere di almeno 10 secondi, con un massimo di 60 secondi.
4. Contrassegni
Il motore Diesel conforme a questa specifica deve portare sulla parte principale della costruzione i contrassegni in un punto visibile e in modo leggibile e duraturo.
Oltre ai dati funzionali i contrassegni dovranno riportare le seguenti indicazioni: nome e/o marchio di fabbrica del costruttore; tipo e materiale dell'apparecchiatura; temperatura massima superficiale (8). Un particolare contrassegno dovrà riportare la seguente dizione: "motore di costruzione a prova di esplosione".
5. Documenti da presentare per l'approvazione dell'apparecchiatura
I documenti da presentare al laboratorio dovranno contenere:
1) una nota tecnica descrittiva delle varie parti dell'apparecchiatura, contenente informazioni sulle caratteristiche costruttive e di funzionamento;
2) un disegno d'assieme dell'apparecchiatura che riporti le dimensioni di ingombro e la dislocazione delle varie parti;
3) disegni dettagliati del motore e dei sistemi di aspirazione e di scarico. In particolare dovranno essere indicate le dimensioni dei vari giunti e i dettagli costruttivi dei tagliafiamma.