Quando si parla di atmosfere esplosive nell’industria, l’immagine immediata è solitamente quella di gas infiammabili o vapori di solventi. Tuttavia, esiste un rischio altrettanto grave e molto meno visibile: la polvere combustibile in sospensione. Una nube di farina, di zucchero a velo o di un eccipiente farmaceutico può, in determinate condizioni, generare un’esplosione dalle conseguenze devastanti.
Questo articolo analizza i principali settori industriali nei quali le polveri combustibili generano zone classificate ATEX, spiega quali parametri tecnici determinano il rischio e quali obblighi impone la normativa vigente — in particolare la EN 17348:2022 — a coloro che operano o affidano servizi in tali impianti.
Perché la polvere è pericolosa quanto un gas.
Una particella di polvere solida non brucia di per sé. Il pericolo si manifesta quando viene dispersa nell’aria in concentrazioni sufficienti: in questo stato, la superficie di contatto con l’ossigeno aumenta in modo esponenziale e la miscela può incendiarsi con un’energia minima di innesco, talvolta così bassa da essere provocata da una normale scarica elettrostatica o dall’attrito di un utensile metallico.
- KSt (bar·m/s): indice di esplosività. Misura la velocità di aumento della pressione durante un’esplosione. Quanto più elevato è il valore di KSt, tanto più violenta sarà la deflagrazione.
I parametri tecnici che determinano il livello di rischio di una polvere sono:
- Pmax (bar): pressione massima raggiunta durante l’esplosione.
- MIE (mJ): energia minima di innesco. Quanto più basso è questo valore, tanto maggiore è la sensibilità della polvere a sorgenti di innesco deboli.
- MEC (g/m³): concentrazione minima esplosiva. Al di sotto di questa soglia non sussiste alcun rischio di esplosione; al di sopra, invece, il rischio è presente.
- MIT (°C): temperatura minima di innesco della nube di polvere.
La normativa ATEX classifica le polveri in tre gruppi in base al loro valore di KSt: St 1 (KSt ≤ 200), St 2 (KSt 200–300) e St 3 (KSt > 300). La maggior parte delle polveri industriali di uso comune rientra nelle categorie St 1 o St 2, ma ciò non le rende innocue: richiedono comunque la classificazione delle zone ATEX e l’adozione di adeguate misure di controllo.
Industria alimentare: il settore con la più ampia esposizione al rischio.
L’industria alimentare è probabilmente il settore con il maggior numero di impianti che generano zone ATEX a causa delle polveri combustibili, proprio perché lavora quotidianamente con materie prime sotto forma di polveri o granulati fini ad elevata esplosività.
Farina e derivati dei cereali.
La farina di frumento presenta un valore tipico di KSt compreso tra 50 e 100 bar·m/s e una MIE inferiore a 100 mJ. In un molino o in un impianto industriale di panificazione, i silos di stoccaggio, i sistemi di trasporto pneumatico, le impastatrici e i filtri a maniche costituiscono zone 20 o 21 permanenti. La pulizia di tali apparecchiature richiede l’impiego di sistemi di aspirazione certificati ATEX.
Zucchero.
Lo zucchero a velo è una delle polveri industriali più esplosive in termini di KSt (con valori che possono superare i 150 bar·m/s). La sua temperatura minima di innesco della nube è relativamente bassa (circa 350 °C), caratteristica che lo rende particolarmente sensibile al calore generato dall’attrito. Le raffinerie di zucchero, gli impianti dolciari e le linee di confezionamento dello zucchero a velo operano quotidianamente in presenza di zone 20 all’interno delle proprie apparecchiature di processo.
Cacao e cioccolato.
Il cacao in polvere presenta valori di KSt compresi tra 75 e 150 bar·m/s. Gli impianti di lavorazione del cacao e le fabbriche di cioccolato presentano ampie zone 21 nelle aree di macinazione, setacciatura e confezionamento. Inoltre, il grasso contenuto nel cacao può formare depositi sulle superfici che, una volta essiccati, si trasformano in polvere fine altamente combustibile.
Amido e fecole.
L’amido di mais raggiunge valori di KSt superiori a 200 bar·m/s — rientrando nella categoria St 2 — con una MIE molto bassa. È una delle polveri di riferimento utilizzate nelle prove di esplosività. Gli impianti di produzione dell’amido, i produttori di adesivi a base di amido e l’industria cartaria che impiega l’amido nei propri processi rientrano pienamente in questa categoria.
Latte in polvere e siero di latte.
Le polveri lattiero-casearie (latte scremato in polvere, siero di latte, proteine del siero del latte whey) presentano valori di KSt compresi tra St 1 e St 2 e una MIE ridotta, ulteriormente influenzata dal loro contenuto di grassi. Le torri di essiccazione a spruzzo (spray drying) costituiscono, al loro interno, zone 20 permanenti. Gli incidenti negli impianti di essiccazione del latte rappresentano storicamente una delle cause più frequenti di esplosioni di polveri nell’industria alimentare europea.
Spezie e aromi.
Alcune spezie macinate — come pepe, paprika e cannella — presentano comportamenti esplosivi significativi. La loro granulometria fine, la bassa MIE e l’elevata infiammabilità fanno sì che gli impianti di macinazione e confezionamento delle spezie siano installazioni soggette all’obbligo di classificazione delle zone ATEX.
Industria farmaceutica: massima esigenza negli ambienti controllati.
L’industria farmaceutica lavora con polveri a granulometria estremamente fine — molte delle quali micronizzate — in ambienti che combinano i requisiti ATEX con quelli delle GMP (Good Manufacturing Practice). Questa duplice esigenza rende particolarmente complessa la gestione delle zone classificate.
Principi attivi farmaceutici (API).
Molti principi attivi farmaceutici in forma pulverulenta sono combustibili. La loro granulometria tipica (D50 inferiore a 10 µm nei prodotti micronizzati) li rende polveri con MIE estremamente basse — talvolta inferiori a 1 mJ — il che significa che persino una banale scarica elettrostatica può essere sufficiente a provocarne l’innesco. Le cabine di pesatura, le linee di miscelazione e le apparecchiature di riempimento delle capsule rappresentano comunemente zone 21.
Eccipienti in polvere.
Lattosio, cellulosa microcristallina (MCC), polivinilpirrolidone (PVP), mannitolo, amido di mais farmaceutico… La maggior parte degli eccipienti solidi più utilizzati nella formulazione farmaceutica è combustibile allo stato di polvere. Il lattosio, ad esempio, può presentare un valore di KSt compreso tra 80 e 120 bar·m/s e una MIE inferiore a 100 mJ.
Pigmenti e coloranti per rivestimenti.
I sistemi di rivestimento delle compresse utilizzano pigmenti in polvere — come biossido di titanio, ossidi di ferro e lacche alluminizzate — che, in determinate condizioni, possono generare zone classificate ATEX nelle aree dedicate alla preparazione delle sospensioni di rivestimento.
Rischio aggiuntivo: interazione con i solventi.
Nei processi che combinano polveri e solventi organici — come la granulazione a umido o il rivestimento con soluzioni alcoliche — esiste un rischio simultaneo di atmosfera esplosiva dovuta a gas/vapori (zone 1/2) e a polveri combustibili (zone 20/21/22). La classificazione di queste aree e delle apparecchiature che vi operano deve tenere conto di questa duplice natura del rischio.
Altri settori con rischio dovuto a polveri combustibili.
Mangimi composti e nutrizione animale.
Gli impianti di produzione di mangimi composti lavorano con materie prime — come farina di soia, farina di pesce, additivi vitaminici e cereali macinati — che generano ampie zone 21 nei sistemi di trasporto, miscelazione e confezionamento. Si tratta di un settore spesso trascurato nella letteratura ATEX, ma caratterizzato da un’incidenza reale degli incidenti tutt’altro che trascurabile.
Industria del legno e biomassa.
La polvere di legno presenta valori tipici di KSt compresi tra 80 e 120 bar·m/s. Gli impianti di produzione di MDF, pannelli truciolari, cantieri navali e impianti per la produzione di pellet da biomassa devono rispettare la normativa ATEX nei loro sistemi di aspirazione delle polveri di legno.
Metallurgia delle polveri e settori metallurgici.
L’alluminio, il magnesio, il titanio e altri metalli in forma di polvere fine sono straordinariamente esplosivi — alcuni con valori di KSt superiori a 300 bar·m/s (St 3) — e caratterizzati da MIE molto basse. Gli impianti di metallurgia delle polveri, le fonderie con operazioni di levigatura e lucidatura e gli impianti di produzione additiva (stampa 3D metallica) operano in zone 20 all’interno delle apparecchiature destinate alla movimentazione delle polveri metalliche.
Cosa richiede la normativa: la EN 17348:2022 e il suo impatto sull’aspirazione.
La norma europea EN 17348:2022, in vigore da marzo 2023, stabilisce i requisiti tecnici che devono soddisfare i sistemi di aspirazione industriale utilizzati in atmosfere esplosive con presenza di polveri combustibili. La sua entrata in vigore rappresenta un cambiamento di paradigma: non è più sufficiente che l’aspiratore sia semplicemente dotato di marcatura ATEX.
I requisiti che la norma impone all’intero sistema comprendono:
- Filtrazione con ritenzione efficace delle particelle fini (inclusa la frazione submicronica nelle polveri farmaceutiche).
- Controllo dell’elettricità statica e messa a terra documentata di tutti i componenti conduttivi.
- Materiali costruttivi che non generano scintille.
- Protezione contro l’accumulo pericoloso di polvere nei componenti interni.
- Progettazione del sistema adattata allo specifico tipo di polvere: KSt, Pmax, MIE, MEC.
- Validazione dell’intero sistema da parte di personale qualificato.
- Documentazione tecnica conforme: manuali, certificati e registrazioni delle attività di manutenzione.
La mancata conformità alla EN 17348:2022 può comportare la perdita della copertura assicurativa, responsabilità civili o penali in caso di incidente e sanzioni da parte dell’Ispettorato del Lavoro o dell’Autorità competente in materia industriale.
Come opera Lagupres negli impianti con polveri combustibili.
In Lagupres operiamo da oltre 25 anni in ambienti industriali con atmosfere esplosive. Le nostre competenze tecniche coprono l’intero processo, dalla valutazione del rischio fino all’esecuzione dell’intervento, includendo:
- Analisi del tipo di polvere e determinazione dei relativi parametri di esplosività.
- Classificazione delle zone ATEX all’interno dell’impianto (zone 20, 21 e 22).
- Progettazione del sistema di aspirazione conforme alla EN 17348:2022 per la specifica tipologia di polvere.
- Esecuzione del servizio con apparecchiature certificate e personale qualificato per operare in atmosfere esplosive.
- Redazione del Documento di Protezione contro le Esplosioni (DPCE) oppure collaborazione con il team tecnico del cliente.
- Formazione degli operatori e dei tecnici della manutenzione sull’utilizzo sicuro dei sistemi.
- Manutenzione preventiva e correttiva con registrazione documentale delle attività svolte.
Se il vostro impianto lavora con una delle polveri descritte in questo articolo e avete dubbi sulla classificazione delle vostre zone ATEX o sulla conformità del vostro sistema di aspirazione, contattateci senza impegno.