L’associazione europea dei produttori di vernici in polvere ha realizzato un’interessante guida, che aiuta gli utilizzatori a prevenire i rischi, mediante opportune modalità operative in merito alla verniciatura in sicurezza con le polveri.
VERNICIATURA IN SICUREZZA: INTRODUZIONE
Le vernici in polvere termoindurenti industriali sono prodotte generalmente mediante mescola ed estrusione di resine, agenti di vulcanizzazione, pigmenti ed additivi. La matrice risultante viene quindi suddivisa in minuscole particelle; sotto questa forma prende il nome di rivestimento in polvere. Queste polveri vengono applicate ad un substrato o ad un manufatto, mediante un sistema di applicazione a spruzzo in pressione, che effettua anche il caricamento elettrico delle particelle di polvere al fine di fornire un elevato livello di efficienza di trasferimento (questo intero processo viene detto “rivestimento in polvere”).
L’applicazione dei rivestimenti in polvere può essere effettuata sia in modo completamente automatico che manuale; i pezzi vengono trasportati nella zona di spruzzo (ove sono presenti un certo numero di pistole) e nel forno di essiccazione, mediante un trasportatore aereo.
Generalmente vengono impiegate pressioni per l’aria compressa comprese tra 0,8 e 2,0 kPa (10-30 psi) e tensioni tra 10 e 90 kV con corrente tra 20 e 100 microA.
I sistemi a spruzzo sono progettati per minimizzare l’overspray. La polvere che non si deposita sui pezzi viene aspirata e raccolta per il riutilizzo o per lo smaltimento.
Dalle informazioni presenti nella Guida per una verniciatura in sicurezza, relative alle procedure operative, risulta chiaro che i pericoli dovuti all’uso delle polveri sono inferiori rispetto a quelli dovuti all’uso di prodotti vernicianti a base solvente. La quantità di energia necessaria per incendiare una nuvola di polvere in aria è 50-100 volte superiore a quella necessaria per incendiare una miscela aria-solvente: la polvere è quindi più difficile da incendiare. Anche le miscele aria-polvere devono trovarsi al di sopra del limite inferiore di esplosione (LEL) prima che possano incendiarsi o esplodere. In ogni caso, alcuni pericoli possono essere presenti quando si usano le polveri e tali pericoli dipendono da diversi fattori. Di conseguenza, per una verniciatura in sicurezza devono essere prese le opportune precauzioni per evitare che si manifestino: tali precauzioni sono le cosiddette procedure operative di sicurezza. Se vengono rispettate, qualsiasi rischio dovrebbe essere ridotto al minimo.
I pericoli principali che si possono riscontrare nell’applicazione elettrostatica di rivestimenti in polvere sono i seguenti:
- pericolo di incendio e di esplosione;
- scosse elettriche;
- esposizione a sostanze pericolose;
- pericoli derivanti dall’uso dell’aria compressa.
PERICOLI DI INCENDIO E DI ESPLOSIONE
Cause
Poichè i rivestimenti in polvere sono costituiti da finissime particelle di materiale organico, possono provocare esplosioni. Una esplosione da polveri si sviluppa quando, contemporaneamente, la concentrazione della polvere è superiore al LEL ed è presente una sorgente di innesco di appropriata energia. Le sorgenti di innesco possono essere: superfici calde o fiamme;scariche elettriche o scintille; cariche elettrostatiche.
Un incendio può svilupparsi quando uno strato di rivestimento in polvere presente su di una superficie oppure una nuvola di polvere viene in contatto con una sorgente di innesco come quelle riportate al punto precedente. L’incendio può trasformarsi in esplosione sia quando le particelle incendiate possono penetrare in zone confinate dell’impianto (come i dispositivi di raccolta delle polveri) sia quando i sedimenti di polvere bruciata vengono agitati.
Prevenzione per una verniciatura in sicurezza
Una esplosione può essere evitata se vengono evitate entrambe o anche una sola delle condizioni riportate al punto precedente. I sistemi di rivestimento in polvere dovrebbero essere progettati in modo da prevenire entrambe le citate condizioni ma, a causa della difficoltà ad eliminare totalmente le cause di innesco, maggiore attenzione dovrebbe essere riposta nella prevenzione della formazione di concentrazioni di polvere pericolose. Ciò può essere ottenuto mantenendo la concentrazione di polvere in aria al di sotto del 50% del LEL.
Per calcolare la concentrazione massima di prodotto in polvere che può essere presente all’interno di una cabina, bisogna utilizzare la formula: C = M/V, dove C è la concentrazione di polvere all’interno della cabina; M è la massa di polvere erogata dalla pistola, nell’unità di tempo, alla portata massima di erogazione della pistola (tale valore è al lordo della quantità di polvere che si deposita sui pezzi); V è il volume d’aria estratta dal sistema di aspirazione alla portata minima, misurata nella stessa unità di tempo di M.
I valori tipici del LEL per polveri comunemente impiegate in verniciatura, sono compresi tra 20 e 70 g/m3, in funzione delle caratteristiche chimico-fisiche della polvere. Si raccomanda di adottare come limite superiore di sicurezza, un valore doppio di quello indicato. Le cabine a spruzzo e le relative componenti, quali ad esempio i collettori della polvere, devono pertanto essere progettate e costruite in modo tale da assicurare che la concentrazione di polveri non superi mai il 50% del valore più basso di LEL adottato (generalmente 10 g/m3). La concentrazione di polveri deve essere mantenuta il più possibile lontano dal valore citato, per quanto ragionevolmente praticabile.
L’unità di applicazione deve chiaramente riportare il dato di capacità dell’unità di estrazione ed il numero massimo e la relativa capacità delle pistole a spruzzo. La configurazione dell’unità, così come l’utilizzo della vernice in polvere, deve essere costantemente controllato al fine di verificare che la concentrazione non superi il 50% del LEL.
Al fine di prevenire l’accumulo ed il deposito delle polveri, deve essere effettuata una manutenzione ed una pulizia programmata. Il deposito di polveri all’interno dell’apparecchiatura elettrica può provocare la loro accensione per surriscaldamento. Per una verniciatura in sicurezza la temperatura delle superfici esterne delle apparecchiature elettriche e/o di quelle potenzialmente esposte alla polvere, non devono superare i 300°C. Tale valore è i 2/3 della minima temperatura di ignizione di uno strato di una comune vernice in polvere.
L’uso di aria compressa o della spazzolatura a secco per pulire i tamponi che servono a pulire l’equipaggiamento, deve essere assolutamente proibito. Sono preferibili i sistemi di pulizia in vuoto a tenuta di polvere progettati secondo lo standard IP6X/IP54 della EN 60529, oppure la spazzolatura ad umido.
Per una verniciatura in sicurezza deve essere severamente proibito fumare e deve essere proibito l’uso di qualsiasi sorgente di ignizione, come fiammiferi ed accendini.
INDICE DELLA GUIDA
Pericoli di incendio e di esplosione (cause e modalità di prevenzione)
Pericoli di natura elettrica (cause e modalità di prevenzione)
Pericoli per la salute (cause e modalità di prevenzione)
Pericoli derivanti dall’aria compressa (cause e modalità di prevenzione)
Costruzione dell’impianto e delle apparecchiature di applicazione
Apparecchiature
Cabine
Forni di essiccazione
Apparecchiature per l’applicazione della vernice
Ventilazione e tubazioni
Ventilazione e sistema di raccolta delle polveri
