APPARECCHIATURE PER LIQUIDI CRIOGENICI: INSTALLAZIONE, MANUTENZIONE ED USO

Quando un recipiente pressurizzato è esposto al calore, esso può subire una rottura catastrofica anche a pressioni molto più basse di quelle di progetto, rendendo vane tutte le sicurezze predisposte. Un’elevata fonte di calore esterna può infatti determinare l’espansione e l’ebollizione del liquido criogenico con conseguente esplosione del contenitore. Tale fenomeno è indicato con il termine BLEVE (Boiling Liquid Expanded Vapour Explosion) e può essere estremamente distruttivo. Il BLEVE può essere evitato, ad esempio, dotando il recipiente di un sistema di raffreddamento a pioggia d'acqua, capace di mantenere fresca la superficie del recipiente anche in caso di incendio. E' importante, comunque, proteggere tutta la superficie del recipiente, perché in un'area rimasta asciutta si può creare un punto caldo che può portare alla rottura del recipiente.

Raffreddamento eccessivo

In alcuni sistemi criogeniche possono verificarsi raffreddamenti inaspettati di parti dell’impianto. Ad esempio, l'azoto per ampolle è spesso generato da liquidi in vaporizzazione. In caso di malfunzionamenti o riempimento del vaporizzatore, il liquido freddo può passare nell'ampolla, la quale, se fabbricata con acciaio morbido e se sottoposta a pressioni anche minime, si può rompere causando potenziali incidenti.

La manutenzione delle apparecchiature per liquidi criogenici deve essere affidata esclusivamente a personale specializzato.

I contenitori

Devono essere usati soltanto contenitori studiati appositamente per contenere gas liquefatti, evitando comunque, qualora la loro temperatura sia elevata, di riempirli troppo velocemente.

In ogni caso, i contenitori devono essere di tipo aperto oppure devono essere protetti da uno sfiato o da altro dispositivo di sicurezza che permetta la fuoriuscita in sicurezza del gas in caso di sovrapressioni. Nel caso il contenitore sia dotato di uno speciale tappo distributore a pressione con sfiatatoio, oppure di un tubo di sfiato, come nel caso di piccoli contenitori portatili, è necessario prestare particolare attenzione e controllare lo sfiato ad intervalli regolari per accertarsi che non venga ostruito dal ghiacciarsi dell’umidità atmosferica.

I grandi recipienti di deposito non aperti devono essere muniti di dispositivi di limitazione della pressione. Utilizzare solo i tappi forniti con i contenitori. Non tappare mai i contenitori di piccole dimensioni, ma coprirli quando non sono in uso per proteggere lo sfiato dall’umidità. Riempire i contenitori soltanto con i liquidi per cui sono stati progettati.

Identificazione del prodotto

Prima di provvedere al rabbocco di un recipiente è necessario accertarsi della natura del liquido in esso contenuto. In caso di dubbio è bene astenersi dall’operazione.

Il travaso

Prima di procedere ad un travaso è necessario accertarsi che il contenitore di destinazione sia vuoto e non contenga acqua o altri liquidi criogenici.

A meno che il contenitore di origine non sia di piccole dimensioni e facile da maneggiare, per cui può essere sufficiente usare un imbuto, utilizzare sempre un tubo di travaso.

Immergere il tubo di travaso nel liquido criogenico fino a che il materiale di guarnizione o il tappo presente sul tubo di travaso non arrivi a chiudere il collo del contenitore. La normale evaporazione del liquido produce, di solito, una pressione una pressione sufficiente all’estrazione del liquido. Nel caso si voglia ottenere una

18.4.2 Manutenzione

estrazione continua, il contenitore può essere pressurizzato per mezzo del medesimo gas che già contiene in forma liquida, oppure con un altro gas inerte ed esente da olio. Non usare mai una pressione più elevata di quella minima necessaria all’estrazione del liquido.

Serbatoi di deposito

L’accesso ai serbatoi di deposito deve essere permesso soltanto al personale autorizzato. E’ necessario che tutte le operazioni sui serbatoio o in prossimità degli stessi siano sempre condotte da almeno due operatori. Anche nel caso in cui l’utilizzatore non sia il proprietario del serbatoio (in molti casi esso viene fornito in comodato dal fornitore del gas), è essenziale che l’utilizzatore finale abbia una completa conoscenza dell’impianto ed, in particolare, dell’esatta ubicazione delle valvole e degli interruttori da azionare nel caso in cui si rendesse necessario chiudere completamente i serbatoi come, ad esempio, in presenza di una situazione di emergenza.

Utilizzo di valvole idrauliche

In impianti che utilizzano ossigeno, o dove c'è pericolo di formazione di ossigeno a causa della possibile condensazione di aria atmosferica, è generalmente preferibile l'impiego di valvole pneumatiche in quanto l’attuazione idraulica può comportare perdite d’olio che possono favorire il rischio di incendio.

La possibilità di rilascio nell’ambiente di lavoro di liquidi criogenici richiede la stesura di appropriate procedure di emergenza. Per prevenire e/o gestire situazioni di emergenza risulta di fondamentale importanza essere in grado di riconoscere i segnali che precedono un cedimento nel sistema di contenimento, fra cui:

• pressioni elevate indicate sul manometro di controllo; • inattesa formazione di brina sul sistema di contenimento; • scarso o anormale sfiato nel sistema di contenimento; • allarmi indicanti bassi livelli di ossigeno nell’area di lavoro; • rumori inusuali o assenza del normale rumore di sfiato.

I segnali tipici del rilascio di un grosso quantitativo di liquido criogenico possono essere un aumento del rumore di fondo e la formazione di un pennacchio di nebbia bianca. In questo caso, anche se il pericolo di sotto ossigenazione, in particolar modo in locali scarsamente ventilati, non è mai da trascurare, l’evento dannoso più probabile è il contatto del corpo umano con il gas o con il liquido a bassissima temperatura.

Se il rilascio non è di grossa entità, come nel caso in cui la sorgente sia, ad esempio, un dewar di piccole dimensioni, potrebbe essere sufficiente trasportare il contenitore all’esterno e lasciare che i vapori si liberino in atmosfera. Nel caso in cui ciò non fosse possibile è bene aumentare la ventilazione dei locali ed evacuare l’area.