Le pressioni di esercizio di un impianto frigorifero: la PS e i suoi "figli"
La sicurezza di un impianto frigorifero e la prevenzione ambientale passano per la conoscenza delle pressioni in gioco
24 luglio 2023
Un impianto frigorifero determina certamente la sicurezza delle condizioni di lavoro e di vita delle persone che vi gravitano intorno, cosi' come e' determinante per il contenimento delle emissioni in ambiente (fluorurati e CO2eq).
Conoscere ed impostare correttamente le pressioni in gioco dei vari organi di controllo e sicurezza e' fondamentale per farlo lavorare al meglio. A questo lavoro ci si applica una volta che abbiamo contezza della PS, ovvero la pressione massima di esercizio.
Ai sensi della Direttiva PED 2014/68/UE, all'art. 2 (come sempre per le definizioni) troviamo la seguente definizione: «pressione massima ammissibile (PS)»: la pressione massima per la quale l’attrezzatura è progettata, specificata dal fabbricante e definita in un punto da esso specificato, ovvero il punto in cui sono collegati gli organi di protezione o di sicurezza, oppure la parte superiore dell’attrezzatura o, se non idoneo, qualsiasi altro punto specificato".
La definizione esplicita perfettamente l'importanza attribuita alla PS. Ed e' infatti cosi' importante che viene presa come riferimento per ogni altra pressione utile al funzionamento ed alla sicurezza dell'apparecchiatura.
Iniziamo con la parte legata alla sicurezza, perche', come usiamo dire in ogni occasione legata alla formazione su questi temi, prima si pensa a proteggere le persone (e le cose) e poi, grazie ad una giurisprudenza comunitaria indirizzata in questo senso, l'ambiente.
La protezione delle apparecchiature PED si realizza con i cosiddetti (art. 2):
«accessori di sicurezza»: i dispositivi destinati alla protezione delle attrezzature a pressione contro il superamento dei limiti ammissibili, compresi i dispositivi per la limitazione diretta della pressione, quali valvole di sicurezza, dispositivi a disco di rottura, barre di schiacciamento, dispositivi di sicurezza pilotati (CSPRS) e dispositivi di limitazione che attivino i sistemi di regolazione o che chiudano o che chiudano e disattivino l’attrezzatura, come i commutatori attivati dalla pressione, dalla temperatura o dal livello del fluido e i dispositivi di misurazione, controllo e regolazione per la sicurezza (SRMCR);
Questi devono funzionare in modo tale da permettere di mitigare ogni problema individuato con l'Analisi dei Rischi per l'apparecchiatura in questione, in modo tale che siano rispettati i Requisiti Essenziali di Sicurezza (RES) indicati dalla Direttiva per ogni categoria di pericolosita' della stessa. Non torneremo, oggi, sul tema della classificazione e calcolo della Categoria PED degli impianti, gia' affrontato in altri post, ma concentreremo la nostra attenzione ai valori da attribuire alle pressioni impostate nei vari organi di sicurezza e controllo.
Per confermare la nostra analisi dei rischi occorre realizzare la:
«valutazione della conformità»: il processo atto a dimostrare il rispetto dei requisiti essenziali di sicurezza della presente direttiva relativi alle attrezzature a pressione o agli insiemi;
che viene svolta da un:
«organismo di valutazione della conformità»: un organismo che svolge attività di valutazione della conformità, fra cui tarature, prove, certificazioni e ispezioni;
che e' stato accreditato da un "organismo nazionale di accreditamento".
Vediamo quali sono le indicazioni per effettuare le nostre verifiche.
Se siamo costruttori, la nostra normativa di riferimento (EN 378 parte 2) ci chiede di effettuare un "test di resistenza" sull'insieme apparecchiatura in fabbrica, secondo un moltiplicatore pari a 1,43 x PS.
In caso di alcuni particolari, come i giunti antivibranti, questo valore (normalmente utilizzato anche per i recipienti, come i ricevitori di liquido), questo valore puo' cambiare ed essere 1,3 x PS (EN 1736).
Una volta che siamo in campo, la norma, riconoscendo la particolarita' e - talvolta - la scomodita' di alcune operazioni di installazione, richiede che non venga effettuato un test di resistenza, ma solo un test di tenuta, ad una pressione pari a 1,1 x PS. Poi verra' evacuato il sistema e caricato opportunamente.
Stante la caratteristica di tali operazioni, dalle prove in rpessione vengono esclusi gli organi di sicurezza e gli accessori in pressione, ovvero (sempre dall'art.2 della PED):
«accessori a pressione»: i dispositivi aventi funzione di servizio e i cui alloggiamenti sono sottoposti a pressione.
Bene. Ora che il sistema e' in tenuta, occupiamoci di tarare i nostri dispositivi di sicurezza e controllo.
Partiamo ricordando che la PED e' un obbligo legale: non averla soddisfatta e' un crimine!
Tutti gli accessori di sicurezza sono, per definizione, di Categoria 4.
Cio' che dice la PED relativamente agli accessori di sicurezza, come le Valvole di Sicurezza, nelle RES e' che il dispositivo di limitazione della pressione deve prevenire il superamento della massima pressione PS. Quindi, il set per la VdS potra' essere pari alla PS o ad un valore inferiore. Per la precisione, la norma indica che "Tali dispositivi devono essere progettati in modo che la pressione non superi in permanenza la pressione massima ammissibile PS; è tuttavia di regola ammesso un picco di pressione di breve durata in base, ove opportuno".
La PED, quindi, non da indicazioni precise sul dimensionamento e le impostazioni delle pressioni di lavoro delle VdS. Lo fa invece la EN 378 parte 2, che specifica chiaramente che il set per le VdS deve essere inferiore alla PS e che deve essere completamente aperta a 1,1 x PS.
La norma ci indica anche che, se le valvole di sicurezza (accessorio di sicurezza) e un dispositivo di rilascio della pressione vengono usati per proteggere la stessa sezione di impianto/apprecchiatura di refrigerazione, il set della VdS deve essere minore o uguale al 10% della PS (0,9 x PS).
Le norme americane (ASME), a cui ci si puo' riferire per un compiuto dimensionamento, sono un po' piu' dettagliate. Le ASME VIII, indicano che il set delle VdS deve essere inferiore alla PS, ed e' prassi porlo al 10% in meno. La pressione del sistema deve poi essere del 7-10% in meno del set della VdS. Quindi, come indicato in figura, avremo una pressione tipica di esercizio pari a 81, un set della VdS a 90 e una PS a 100. Per quel che riguarda l'operativita', anche secondo le ASME VIII, occorre che la "piena capacita'" di rilascio venga raggiunta al 10% in piu' della pressione di set.
Insomma, dal combinato disposto delle normative, otteniamo quanto segue:
- massima pressione del sistema PS
- massima pressione di esercizio <0,81 x PS
- set della VdS 0,9 x PS
Per gli organi di controllo, quali i pressostati di sicurezza, dovranno evidentemente essere impostati a valori inferiori alla pressione di set della VdS, e quindi nell'intorno della massima pressione di esercizio.
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La Redazione