Un impianto elettrico distributore carburante non è un impianto civile con qualche accorgimento in più: è un sistema pensato fin dal primo tracciato attorno al rischio di esplosione. Ve lo dico da perito elettrotecnico che ha progettato e collaudato più di una decina di stazioni di servizio, e che ha imparato sulla propria pelle quanto poco perdoni l’improvvisazione chi lavora con i vapori di benzina.
Ricordo ancora una chiamata di qualche anno fa, da una stazione sulla litoranea in provincia di Catania. Le colonnine si spegnevano da sole durante il rifornimento e il gestore mi parlava di un “guasto elettrico qualsiasi”. Quando sono arrivato, però, ho trovato due cose gravi: il collegamento equipotenziale dell’autobotte appeso a un morsetto ossidato, e la pinza di terra della pistola che scaricava le cariche elettrostatiche quando ne aveva voglia lei. Nessuno dei due difetti faceva scattare un interruttore. Entrambi, tuttavia, potevano innescare una scintilla nel momento peggiore possibile.
Da allora, quando un collega mi chiede da dove partire, rispondo sempre la stessa cosa. L’impianto elettrico distributore carburante si gioca su tre cose: la classificazione delle aree, la scelta dei componenti antideflagranti e la messa a terra. Poi viene il cablaggio, e il cablaggio lo sanno fare quasi tutti.
Impianto elettrico distributore carburante: cosa cambia rispetto a un impianto civile
Innanzitutto, una premessa che vale per tutto l’articolo. In un impianto ordinario il rischio principale è la scossa, e ti proteggi con il differenziale, la messa a terra e il coordinamento delle protezioni. Al contrario, in una stazione di servizio il pericolo dominante è l’atmosfera esplosiva che si forma dai vapori di benzina, e la folgorazione passa in secondo piano. Di conseguenza, il progetto va impostato su un rischio completamente diverso.
In pratica, buona parte delle apparecchiature che useresti a casa è vietata dentro le aree classificate. Lo stabilisce il D.Lgs 81/2008 al Titolo XI, che recepisce le direttive ATEX, e lo dettagliano le norme della serie CEI EN 60079. Di norma, dove esiste pericolo di esplosione si installa solo materiale con un modo di protezione certificato: non si “arrangia” con un contenitore stagno comprato al brico.
Chi progetta e chi firma
Tipicamente il progetto dell’impianto elettrico non cammina da solo. Si appoggia a una serie di documenti che devono dialogare tra loro: il documento sulla protezione contro le esplosioni, la classificazione delle aree, il progetto antincendio della stazione e la relazione di calcolo della pensilina. Spesso, sulla carta, tutto questo è in mano a un progettista elettrico che però non ha mai visto una classificazione ATEX fatta come si deve.
In effetti, l’errore che trovo più spesso è proprio questo: il progettista elettrico riceve una planimetria senza zone e le disegna a occhio. La classificazione la fa chi conosce i punti di emissione e le portate di sfogo, non chi traccia i cavi.
Perché il progetto non si improvvisa in cantiere
Nonostante le apparenze, la stazione di servizio è un impianto sorprendentemente rigido. Dopo la classificazione, ogni apparecchio ha una posizione obbligata: dentro o fuori zona, con un modo di protezione preciso. Spostare a cantiere avviato una plafoniera da fuori zona a dentro zona significa rimettere in discussione metà del progetto e ricomprare il materiale. Per questo non progetto mai partendo dai soli disegni: parto sempre da un sopralluogo con la planimetria delle zone in mano.
La classificazione delle aree ATEX in una stazione di servizio
La classificazione delle aree è il documento da cui dipende ogni scelta successiva. In un impianto elettrico distributore carburante si ragiona per zone, e ogni zona impone una regola diversa sul materiale e sull’installazione. Senza questo passaggio, qualsiasi preventivo è aria fritta.
Zone 0, 1 e 2 per i vapori di benzina
Innanzitutto va ricordato cosa significano le tre zone, perché la confusione tra loro è all’origine di tanti errori. La zona 0 è quella in cui l’atmosfera esplosiva è presente in modo continuo o per lunghi periodi: di norma l’interno dei serbatoi e delle condotte. La zona 1 è quella in cui l’atmosfera esplosiva può formarsi durante il funzionamento normale, e comprende le immediate vicinanze dei punti di emissione. Infine c’è la zona 2, quella in cui l’atmosfera esplosiva compare solo in caso di anomalia e per breve tempo, e che si estende attorno alla zona 1.
Di solito è la zona 1 a fare la differenza in un’area di servizio, perché è quella attorno a cui ruota la scelta dei componenti. In genere è da qui che nascono le estensioni delle zone.
I punti di emissione: sfiato, bocchettone e pistola
Solitamente i punti caldi di una stazione sono tre. Il primo è lo sfiato del serbatoio, da cui escono i vapori durante il bilanciamento di pressione: attorno a una bocca di sfiato si crea tipicamente una zona 1, che si allarga a zona 2 man mano che ci si allontana. Poi c’è il bocchettone di carico, la presa dove l’autobotte scarica il carburante: anche qui si genera una zona 1 durante lo scarico, perché i vapori sfuggono dal giunto. Infine l’area di rifornimento, attorno alla pistola e alla vaschetta di raccolta, dove i vapori escono a ogni rifornimento e definiscono una zona 1 ristretta circondata da una zona 2 più ampia.
Le estensioni esatte non si inventano: derivano dal calcolo secondo la CEI EN 60079-10-1, che tiene conto della portata di emissione, della ventilazione e della geometria dell’impianto. Attualmente un valore copiato da un altro progetto, in un sito diverso, vale zero.
Perché le polveri (zone 21 e 22) qui non ci riguardano
In una stazione di servizio tradizionale si lavora con liquidi che evaporano, quindi con gas e vapori, e si ragiona su zone 0, 1 e 2. Le zone 21 e 22 riguardano le polveri combustibili e diventano attuali solo in presenza di prodotti solidi. In ogni caso, va tenuto a mente il criterio generale: la classificazione si fa sulle sostanze realmente presenti, non su quelle che “potrebbero” esserci.
Componenti antideflagranti: come si sceglie l’apparecchiatura giusta
Successivamente alla classificazione si entra nel vivo del materiale. Qui l’installatore si gioca la reputazione, perché il modo di protezione sbagliato è un difetto che non si vede a occhio nudo.
I modi di protezione Ex d, Ex e, Ex i e gli altri
Innanzitutto chiariamo la sigla che ricorre più spesso. Il modo di protezione è il sistema con cui l’apparecchio impedisce che una scintilla interna accenda l’atmosfera esterna. Il più noto è l’Ex d, l’involucro a prova di esplosione, così robusto che un’esplosione interna non si propaga all’esterno. Poi c’è l’Ex e, la sicurezza aumentata, che riduce la probabilità di scintille e surriscaldamenti con accorgimenti costruttivi. Infine l’Ex i, la sicurezza intrinseca, che limita l’energia del circuito a un livello insufficiente a innescare la miscela: è il modo di protezione tipico delle apparecchiature di misura e delle sonde.
Parallelamente esistono l’Ex p a sovrapressione, l’Ex m con incapsulamento, l’Ex o a immersione in olio e l’Ex n, che di solito si riserva alle zone 2. In sostanza, non esiste un modo di protezione “migliore” in assoluto: esiste quello corretto per la zona, per il gruppo del gas e per la temperatura superficiale ammessa.
Leggere la marcatura: gruppo del gas e classe di temperatura
Ad esempio, una marcatura del tipo “Ex d IIA T3 Gb” va letta tutta. Il gruppo IIA indica la famiglia di gas a cui l’apparecchio è adatto, e per i vapori di benzina di solito ci si colloca nel gruppo IIA. La T3 è la classe di temperatura: significa che la superficie più calda dell’apparecchio non supera i 200 °C.
Tuttavia, il dettaglio che spesso sfugge è il margine da tenere sulla temperatura. Se un apparecchio è certificato per ambiente 40 °C e in estate sotto la pensilina se ne superano 50, la marcatura va rivista. Per questo scelgo apparecchiature con grado di protezione IP adeguato, almeno IP54, meglio IP65 dove c’è polvere o getti d’acqua.
Quadri elettrici fuori area classificata
Nonostante la tentazione di accentrare tutto in un unico quadro vicino alle colonnine, la scelta corretta è quasi sempre l’opposto. Di norma il quadro generale di una stazione di servizio si colloca fuori dalle aree classificate, in un locale tecnico o in una posizione sopravvento rispetto ai punti di emissione. Da lì partono le linee protette verso le singole utenze. Così si evita di portare in zona apparecchiature e interruttori che, per restare in zona, dovrebbero essere certificati e chiusi in contenitori antideflagranti costosi e poco pratici da manutenere.
In pratica, se il quadro resta fuori zona, l’ispezione e la manutenzione diventano ordinarie; se entra in zona, ogni operazione richiede procedure, permessi e personale formato. Vale la stessa logica dei quadri di cantiere, dove i requisiti cambiano in base alla posizione: per capire il ragionamento rimando all’articolo sul quadro elettrico di cantiere e i suoi requisiti.
Per il materiale per le aree pericolose segnalo l’articolo sull’impianto elettrico in ambienti ATEX e i componenti antideflagranti e la guida alla classificazione delle aree ATEX; un cenno lo merita anche la scelta delle tubazioni antideflagranti.
Messa a terra ed equipotenzialità: il cuore della sicurezza
Se dovessi scegliere l’unico punto su cui non transigo mai, sarebbe questo. La messa a terra in una stazione di servizio non serve solo a proteggere le persone dalla scossa: serve a eliminare le differenze di potenziale che generano scintille durante le operazioni di carico e scarico. In sostanza, è un compito diverso, e più delicato, di quello di un impianto civile. Per lo schema generale rimando alla guida alla messa a terra dell’impianto elettrico.
L’equipotenzialità durante carico e scarico delle autobotti
Innanzitutto va detto chiaramente: quando l’autobotte scarica nel serbatoio interrato, il carburante in movimento accumula cariche elettrostatiche. Se l’autobotte e l’impianto fisso della stazione non sono allo stesso potenziale, quella carica trova prima o poi una via per scaricarsi, magari attraverso una scintilla proprio sopra i vapori. Di conseguenza, prima di aprire il bocchettone, l’autobotte si collega a un punto di terra dedicato: un cavo con pinza, un avvolgicavo, un sistema di controllo che verifica la continuità del collegamento. Nei miei progetti faccio sempre in modo che il collegamento equipotenziale sia verificabile e non aggirabile.
Purtroppo ho visto più di un impianto dove il morsetto di terra era ossidato o allentato, e nessuno se ne accorgeva perché il rifornimento funzionava lo stesso. Il problema non si manifesta mai finché non si manifesta, e quando accade non c’è margine d’errore. Su questo punto sono intransigente anche con i colleghi: un morsetto allentato è un guasto, non una sciocchezza.
Impianto di terra di serbatoi, colonnine e pensilina
Tipicamente l’impianto di terra di una stazione lega tra loro i serbatoi metallici, le tubazioni, le colonnine di rifornimento, la struttura della pensilina e le masse degli apparecchi. Tutto ciò che è metallico e potrebbe caricarsi va collegato al nodo equipotenziale, con conduttori di sezione adeguata. Lo impone la CEI 64-8 e lo richiama la normativa di prevenzione incendi.
Spesso si sottovaluta la pensilina, che in un temporale è la struttura più esposta. Inoltre, le colonnine contengono parti metalliche che possono diventare un elemento di accumulo di carica se non sono legate al nodo equipotenziale. Nelle stazioni con vasche a doppia parete e sonde di rilevamento perdite, anche i cavi di segnale verso le sonde vanno pensati con attenzione, perché entrano in una zona classificata.
Protezione contro le scariche atmosferiche e gli SPD
Nonostante la stazione non sia il posto più alto del quartiere, la struttura della pensilina e i pali di illuminazione richiedono una valutazione del rischio di fulminazione secondo la CEI EN 62305. In genere si interviene con impianti di captazione e con scaricatori di sovratensione sulle linee elettriche e di segnale. Gli scaricatori di sovratensione SPD proteggono i circuiti di comando e le centraline di gestione, che sono delicate e costose.
Personalmente, in una stazione moderna non accetto più un progetto senza SPD coordinati. In effetti il costo è una frazione di quello di una colonnina, e una scarica atmosferica può azzerare in un istante il lavoro di mesi.
Illuminazione e aree di rifornimento: cosa guardo per primo
L’illuminazione di una stazione di servizio è un altro capitolo sottovalutato. Una pensilina ben illuminata riduce gli errori durante il rifornimento e rende visibili gli sversamenti.
Innanzitutto le plafoniere e i proiettori si scelgono in funzione della zona in cui ricadono. Sopra la zona 1 attorno ai punti di emissione serve materiale con modo di protezione adeguato; nelle zone 2 si può spesso utilizzare materiale con protezione Ex n, meno oneroso. Anche le cassette di derivazione e i raccordi devono seguire la stessa logica, perché non serve una plafoniera certificata se poi il raccordo è ordinario.
Di solito consiglio proiettori LED in esecuzione idonea, con resa cromatica elevata, perché una luce diffusa fa vedere meglio i riflessi di un eventuale sversamento. Allo stesso tempo faccio attenzione al surriscaldamento: un proiettore LED chiuso in un contenitore stagno scalda più di un normale corpo illuminante, e la classe di temperatura va verificata. Inoltre in stazione non basta l’illuminazione di servizio: servono anche gli apparecchi di emergenza sulle vie di fuga e nelle aree di manovra, che restano accesi in caso di blackout.
Colonnine di ricarica per veicoli elettrici in stazione
Le stazioni di servizio di oggi quasi sempre prevedono anche punti di ricarica per auto elettriche. Questa parte dell’impianto segue regole proprie, ma non può ignorare la classificazione delle aree.
In genere le colonnine di ricarica si collocano fuori dalle zone classificate, in un punto lontano dalle bocche di sfiato e dalle aree di rifornimento. Solo così si evitano apparecchiature complesse in esecuzione antideflagrante, che per una colonnina di ricarica sarebbero costosissime. Di norma le colonnine vanno protette con dispositivi differenziali tipo B, o con dispositivo tipo A più rilevatore di corrente continua, come richiede la CEI 64-8 sezione 722 per la ricarica dei veicoli elettrici.
Parallelamente va gestita la questione degli spazi: una colonnina in stazione deve avere un’area di sosta libera, protetta dagli urti, con la linea interrata in tubazioni adeguate. Per orientarsi tra i prodotti e la normativa di settore è utile anche confrontarsi con le fonti tecniche raccolte su installazioneelettrica.it.
Domande frequenti sull’impianto elettrico distributore carburante
Chi è obbligato a fare la classificazione delle aree?
In genere la classificazione è parte del complesso dei documenti che il titolare dell’impianto deve predisporre per il rischio di esplosione, in coerenza con il D.Lgs 81/2008. Nella pratica è il progettista, insieme al responsabile della sicurezza, a definire le zone; poi il progetto elettrico le recepisce.
Ogni quanto va verificato l’impianto di terra di una stazione?
Tipicamente le verifiche periodiche degli impianti in luoghi con pericolo di esplosione seguono il D.P.R. 462/2001 e hanno cadenza ravvicinata rispetto a un impianto civile ordinario. Di norma rientra tra gli impianti soggetti a verifica periodica, con l’obbligo di conservare i verbali a disposizione degli organi di controllo.
Si possono usare componenti ordinari in zona 2?
Nonostante molti lo facciano, la risposta è no. Anche in zona 2 il materiale deve avere un modo di protezione idoneo, tipicamente Ex n o equivalente. Un componente ordinario è ammesso solo fuori dalle zone classificate, e anche lì conviene scegliere apparecchiature robuste e con buon grado IP.
Le colonnine di ricarica elettrica richiedono differenziali particolari?
In effetti sì. Per la ricarica dei veicoli elettrici i differenziali devono essere idonei alla presenza di correnti continue di guasto, quindi tipo B oppure tipo A con rilevatore di componente continua, come precisato dalla CEI 64-8 sezione 722. Non è un dettaglio da rimandare: è un requisito di sicurezza.
Errori comuni e conclusione: l’impianto elettrico distributore carburante non perdona l’improvvisazione
Arrivati in fondo, gli errori che vedo ripetersi sono quasi sempre gli stessi. Mettere componenti ordinari in zona perché “tanto era solo un raccordo”. Dimenticare il collegamento equipotenziale dell’autobotte, o lasciarlo deperibile. Usare un differenziale tipo A su una colonnina di ricarica. Progettare l’illuminazione guardando solo i lumen e non la zona. Poi c’è l’errore più grande: pensare che la stazione di servizio sia un impianto civile un po’ più grande.
Pertanto, se state progettando o rifacendo una stazione, il mio consiglio è di partire dalla fine: dalla classificazione, dalla messa a terra e dalla scelta dei componenti. Solo dopo si cabla. L’impianto elettrico distributore carburante è uno di quegli impianti in cui un dettaglio da trenta euro può decidere se un rifornimento finisce bene o finisce su un verbale, o peggio. In conclusione, ho visto abbastanza verbali e abbastanza incidenti per dire che non ne vale la pena: fatelo bene la prima volta, e fatelo verificare.
Newsletter
Resta aggiornato/a
Iscriviti alla newsletter tecnica: normativa, cantiere e strumenti digitali.
