Misure di sicurezza per i refrigeranti naturali

Secondo l'ordinanza sulla riduzione del rischio chimico, per gli impianti di refrigerazione di grandi dimensioni e le pompe di calore devono essere utilizzati refrigeranti naturali come il propano, l'ammoniaca (NH3) o le fluoro-olefine parzialmente alogenate (HFO) con un basso effetto serra (ChemRRV Anh. 2.10). Questi refrigeranti sono più ecologici dei clorofluorocarburi (CFC) utilizzati in passato, ma sono pericolosi per la salute e infiammabili. Con l'aumento del loro utilizzo, sono stati recentemente specificati numerosi requisiti relativi alla protezione dell'ambiente, alla protezione antincendio, alla sicurezza sul lavoro e alla protezione della salute per la progettazione delle sale macchine e il funzionamento di tali sistemi, al fine di soddisfare gli obiettivi di protezione generale. I regolamenti sono ampi e si sovrappongono a livello tematico. Alcuni di essi sono trattati di seguito.

Importanza degli standard 

Le aziende soggette alla legge sul lavoro devono adottare tutte le misure di protezione per prevenire gli infortuni e le malattie professionali che siano conformi alle norme riconosciute (ArG art. 6). Le regole riconosciute sono disposizioni documentate, generalmente accettate, sperimentate e testate in materia di tecnologia, organizzazione e comportamento, basate su un approccio orientato al rischio. Gli standard sono regole riconosciute, così come le linee guida dell'Ekas o le liste di controllo della Suva. La norma SN EN 378 Impianti di refrigerazione e pompe di calore specifica i requisiti di sicurezza e ambientali ed è vincolante come standard svizzero.

Cosa dice l'ordinanza sugli incidenti rilevanti?

La popolazione e l'ambiente devono essere protetti da gravi danni derivanti da incidenti gravi. Gli stabilimenti che superano le soglie di quantità per le sostanze sono soggetti all'Ordinanza sugli incidenti rilevanti (OMA). Per l'ammoniaca, questa soglia è di 2000 kg. L'autorità di controllo può assoggettare all'ordinanza sugli incidenti rilevanti gli stabilimenti che non superano la soglia di quantità su base individuale se, a causa del potenziale di pericolo, la popolazione o l'ambiente possono essere gravemente danneggiati (StFV art. 1 cpv. 3). Per la valutazione è necessario definire uno scenario realistico di rilascio e dispersione. Se, ad esempio, il tasso di rilascio dell'ammoniaca è superiore a 1 kg/s e nell'area di pericolo sono presenti più di 35 persone all'aperto, si raccomanda di assoggettare l'impianto all'StFV.

Misure di protezione antincendio

Le specifiche della norma EN 378 specificano anche le misure di protezione antincendio. Ad esempio, le sale macchine e le loro porte devono avere una resistenza al fuoco di almeno un'ora e devono essere a tenuta. Poiché le sale macchine con refrigeranti infiammabili devono avere una porta che conduce direttamente all'aria aperta, è difficile realizzare nuovi impianti negli scantinati.

Nei locali macchine intrappolati, gli impianti non possono essere sostituiti da quelli con refrigeranti infiammabili. Sebbene gli edifici e gli impianti costruiti legalmente siano protetti nella loro esistenza, devono essere adattati in modo proporzionato in caso di modifiche o ampliamenti o se il pericolo per le persone è particolarmente grande (VKF BN Art. 2).

Il datore di lavoro è inoltre tenuto ad adottare tutte le misure applicabili in base allo stato dell'arte (art. 6 della legge). Con il progresso della tecnologia, anche le misure di protezione devono essere adattate, soprattutto se nel corso del tempo si rivelano insufficienti. In caso di sostituzione di impianti esistenti, è quindi necessario tenere conto dei requisiti attuali, nonostante la protezione degli impianti esistenti.

Rischi di esplosione

Nella norma EN 378, i refrigeranti propano, ammoniaca o HFO sono classificati come infiammabili. Le sale macchine devono quindi essere suddivise in atmosfere potenzialmente esplosive per le quali devono essere adottate misure di protezione dei lavoratori. Le misure adeguate devono essere elaborate per ogni singolo caso nel concetto di protezione dalle esplosioni e registrate nel documento sulla protezione dalle esplosioni (foglio Suva 2153). Le apparecchiature possono essere messe in funzione solo se il loro utilizzo sicuro è stato dimostrato nel documento sulla protezione dalle esplosioni. Il documento sulla protezione dalle esplosioni specifica, tra l'altro, che,

• che i rischi di esplosione siano stati identificati e valutati; - che vengano adottate misure adeguate;
• che sono state suddivise in zone;
• che siano state prese precauzioni per l'uso sicuro delle attrezzature di lavoro.

Le misure speciali devono essere specificate e documentate in un'autorizzazione se i lavori a caldo vengono eseguiti in spazi macchina o se vengono installate attrezzature già riempite.

Progettazione e realizzazione di impianti

In base all'elevato numero di requisiti, numerosi enti specializzati sono coinvolti nella procedura di autorizzazione degli impianti. La protezione contro le esplosioni e la salute dei dipendenti è regolata dal diritto del lavoro e pertanto rientra nella responsabilità degli ispettorati del lavoro e non dell'autorità antincendio. La procedura di concessione edilizia non garantisce il rispetto di tutte le norme. Il datore di lavoro è responsabile dell'attuazione delle misure di protezione contro le esplosioni. Anche se l'impianto non è soggetto alla procedura di approvazione per la prevenzione degli incidenti o alla pianificazione e non vi è un'ispezione sistematica da parte delle autorità, il proprietario dell'impianto valuterà la conformità nel proprio interesse, poiché è responsabile dei danni causati dai difetti (OR Art. 58). Inoltre, chiunque provochi un'esplosione o arrechi danno alle persone a causa di una negligente inosservanza delle specifiche può essere punito con una multa o con la reclusione fino a tre anni (StGB Art. 117, 125, 223).

Valutazione del rischio

Il pericolo potenziale rappresentato dai refrigeranti per le persone, le cose e l'ambiente deve essere ridotto al minimo. I refrigeranti non devono quindi penetrare nei locali vicini o nei sistemi di drenaggio e i gas in uscita devono essere scaricati all'esterno in modo sicuro. Per la valutazione dei pericoli, devono essere studiati scenari sfavorevoli, come il rilascio continuo e di lieve entità dovuto a piccole perdite o il rilascio improvviso e completo del refrigerante a causa di un guasto. Si deve considerare se esiste un rischio di esplosione o di pericolo per la salute a causa del rilascio. L'area può estendersi per più di cento metri. La base della valutazione non è solo l'uso effettivo ma anche quello consentito dell'area circostante. Se la sicurezza non è garantita, è possibile migliorarla ottimizzando il sistema, aumentando il volume d'aria della ventilazione di emergenza o modificando il punto di rilascio.

Misure di emergenza

In caso di fuoriuscita di refrigerante, i rilevatori devono far scattare un allarme e attivare la ventilazione meccanica di emergenza. Se viene superato il 10% del limite inferiore di esplosione, tutte le installazioni elettriche nella sala macchine che non sono adeguatamente protette contro l'esplosione devono essere automaticamente diseccitate. EN 378, Ekas Guideline 6507 e Suva Leaflet 2153 specificano diversi intervalli per i valori di allarme. Secondo le specifiche della Direttiva Ekas 6507, in caso di perdita di refrigerante si deve evitare la fuoriuscita di gas all'aperto; secondo la norma EN 378, invece, il refrigerante deve essere scaricato all'aperto. Poiché un rilascio improvviso e completo del refrigerante può causare un aumento di pressione che non può essere trattenuto nella sala macchine, è preferibile un rilascio controllato e senza rischi. Oltre ai dispositivi di allarme per le forze di soccorso, devono essere disponibili anche una doccia per gli occhi e per tutto il corpo e altro materiale di primo soccorso, a seconda del tipo di refrigerante utilizzato. Le misure di emergenza necessarie devono essere chiaramente descritte e i dipendenti interessati devono essere istruiti.

Conclusione

I requisiti e le normative per i sistemi con refrigeranti infiammabili sono molto estesi. Con la pubblicazione della EN 378 rivista nel 2017, sono state specificate le misure per la realizzazione degli obiettivi di protezione esistenti. L'esperienza ha dimostrato che spesso i requisiti non vengono presi in considerazione in tempo. Senza la modellazione della dispersione e la valutazione del rischio, la sicurezza non può essere garantita. Quanto prima i requisiti vengono incorporati nella pianificazione, tanto più facile è implementare le misure necessarie. In ogni caso, l'uso di refrigeranti naturali richiede elaborate misure tecniche e organizzative per garantire la sicurezza.

Gabriel Caduff

Dr. sc. techn., Dipl. Betr.- u. Prod.-Ing. ETH, Ingegnere della sicurezza EKAS Proprietario Tensor Ingenius GmbH