Lezione 11

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Sicurezza degliImpianti Industriali

• Lezione 11
• Ergonomia
• Qualità dellambiente di lavoro
• Inquinamento chimico aerodisperso

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Contenuti e Obiettivi

• Contenuti
• Elementi di ergonomia ed ergotecnica
• Qualità dellambiente di lavoro
• Inquinamento chimico aerodisperso
• Obiettivi
• Imparare a valutare i rischi di natura
  ergotecnica
• Professionalità di riferimento
• Tutte

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Ergonomia ed ergotecnica

• L'ergonomia (dal greco "ergon" (lavoro) e "nomos"
  (legge)), secondo la International Ergonomics
  Association è la disciplina che si occupa
  dell'interazione tra gli elementi di un sistema
  (umani e d'altro tipo) e la funzione per cui
  vengono progettati Murrel, 1949.
• Lergonomia si occupa della teoria, dei principi
  e dei metodi che vengono applicati nella
  progettazione, allo scopo di migliorare la
  soddisfazione dell'utente e l'insieme delle
  prestazioni di un dato sistema.
• In pratica è la disciplina che si occupa dello
  studio dell'interazione tra individui e
  tecnologie.

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Ergonomia ed ergotecnica

• La qualità del rapporto tra l'utente e il mezzo
  utilizzato è determinata dal livello di
  ergonomia.
• Il requisito più importante per determinare il
  livello di ergonomia di un sistema è la
  sicurezza, seguito da
• adattabilità
• usabilità
• comfort
• gradevolezza
• comprensibilità
• UN OGGETTO FACILMENTE USABILE E SICURO
• È MOLTO ERGONOMICO
• UN OGGETTO DI UTILIZZO OSTICO, CHE IMPLICA GRANDE
• SFORZO COGNITIVO, È POCO ERGONOMICO

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Qualità dellambiente di lavoro

• Il concetto di qualità dellaria è relativo a
• idoneità dellaria
• piacevolezza
• Le sorgenti inquinanti possono essere
• di natura artificiale (umana)
• naturali (ad esempio di origine vulcanica)

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Qualità dellambiente di lavoro

• Il concetto di aria pura non coincide con quello
  di aria naturale.
• Laria pura è definita come aria non inquinata da
  alcun tipo di sorgente, né artificiale, né
  naturale.
• Laria secca è definita in base alla seguente
  composizione
• 4/5 N2 1/5 O2 Argon CO2 altre sostanze
• in cui si ha, in volume,
• azoto 78
• ossigeno 21
• argon 1
• anidride carbonica 0,033
• La qualità dellaria ambiente è riferita allo
  standard ASHRAE n62 (1989).

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Qualità dellambiente di lavoro

• Due sono le metodologie di controllo della
  qualità dellaria
• indiretta
• diretta
• Nel controllo indiretto non vengono rilevate le
  concentrazioni di inquinante e si presume che,
  assicurando unadeguata portata di aria pura,
  automaticamente le concentrazioni che si vengono
  a realizzare nellambiente siano adatte.
• La metodologia di controllo diretta prevede una
  misura diretta o addirittura un monitoraggio
  degli ambienti.

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Qualità dellambiente di lavoro

• Per applicare il controllo indiretto, lo schema
  di riferimento è quello del bilancio di massa per
  un inquinante in un ambiente.
• Si schematizza lambiente come un sistema
  interessato da una emissione di inquinante al suo
  interno, q (kg/h)
• Q, portata daria di rinnovo immessa
  nellambiente espressa in m3/h
• Ce, concentrazione di inquinante presente
  nellaria entrante in kg/m3
• Cu, concentrazione di inquinante nellaria
  uscente in kg/m3
• Ci, concentrazione di inquinante nellambiente
  oggetto del monitoraggio in kg/m3.

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Qualità dellambiente di lavoro

• Se lambiente è ben miscelato, cioè in tutti i
  punti la concentrazione di inquinante considerato
  è la medesima
• la concentrazione Ci è anche quella dellaria
  uscente dallambiente
• Cu Ci
• Se, inoltre, lambiente è stazionario
• QCe q QCu QCi
• La portata di aria di rinnovo che si deve poter
  assicurare per mantenere una concentrazione di
  inquinante determinata è ricavabile dal bilancio
  di massa
• Q

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Qualità dellambiente di lavoro

• La precedente può essere applicata ai diversi
  tipi di inquinanti con cui si può avere a che
  fare.
• Si tenga conto, a tale proposito, che la
  concentrazione limite di anidride carbonica (CO2)
  tollerabile in un ambiente civile è
• Ci 0,25 in volume dellambiente considerato
• pari a Ci 10-3 Kg/m3
• I valori concretamente assunti sono sensibilmente
  maggiori, in quanto si è ipotizzato che
  lambiente sia in condizioni di stazionarietà e
  di completa miscelazione
• negli ambienti civili si assumono portate reali
  pari a 3 o 4 volte i valori minimi
• per gli ambienti industriali si assume un
  coefficiente di sicurezza più elevato, giungendo
  a considerare portate 10 volte superiori al
  valore minimo.
• Allanidride carbonica è attribuita una
  particolare importanza nella pratica tecnica,
  poiché essa è assunta come grandezza indice del
  livello di inquinamento provocato dalle persone
  nellambiente.

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Qualità dellambiente di lavoro

• E anche necessario considerare il percorso
  dellaria di rinnovo.
• laria espulsa deve asportare effettivamente
  linquinante
• si deve ottenere un effetto di lavaggio
  dellambiente ad opera dellaria fresca immessa
• si deve scongiurare il pericolo di un eventuale
  corto circuito
• si devono evitare zone di ristagno
• si deve tenere conto delle zone stratificate in
  alto, che pure si realizzano in genere,
  tuttavia, non interessano, perchè queste zone non
  sono, evidentemente, occupate da operatori
• le prese di aria di rinnovo non devono essere
  disposte sotto la grigliatura dei marciapiedi e
  neppure sulle pareti di un cortile in cui
  stazionano permanentemente veicoli con motore
  acceso
• le griglie di presa, ancora, non vanno messe
  nelle vicinanze di quelle di espulsione dellaria
  relative allimpianto di ventilazione
  delledificio vicino.
• Laumento della velocità dellaria in uscita
  renderebbe più turbolento ed ampio il movimento
  dellaria presente nellambiente
• pericolo di correnti
• rumorosità
• IL PRINCIPIO GENERALE DA SEGUIRE È QUELLO DI
  EVITARE IL PIÙ POSSIBILE IL RISTAGNO SENZA
  GENERARE GLI INCONVENIENTI MENZIONATI

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Qualità dellambiente di lavoro

• Si possono controllare
• anidride carbonica
• odori
• vapore dacqua ambientale
• Un controllo meno accurato viene effettuato su
• fumo di tabacco (non legato al dispendio
  metabolico e quindi allimmissione di anidride
  carbonica, mentre dipende fortemente dalle
  abitudini e dal numero di fumatori presenti
  nellambiente considerato)
• polveri (dipende non solo dalle persone e dalle
  attività, ma anche da altri fattori non sempre
  facilmente prevedibili)
• Le caratteristiche dellaria esterna sono
  definite in relazione agli inquinanti
  significativi tipici di un ambiente industriale
• anidride solforosa (H2S)
• ossido di azoto (NO),
• ozono (O3)
• monossido di carbonio (CO)
• Le concentrazioni sono espresse
• in termini di media oraria qualora abbiano un
  effetto quasi immediato
• in termini di media oraria calcolata su periodi
  di otto ore o su base annua per quelli che non
  hanno un effetto aggressivo immediato e si rende
  necessario valutare lassorbimento relativamente
  a periodi di tempo medio lunghi

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Qualità dellambiente di lavoro

• La regolamentazione relativa alle problematiche
  della qualità dellaria è effettuata in base al
  DPCM del 28 marzo 1983
• laria di rinnovo deve essere priva di odori, di
  quantità significative di piombo ed altri
  inquinanti
• Lo standard ASHRAE n. 62/1989 prescrive che
• laria di rinnovo non deve contenere quantità
  pericolose di sostanze tossiche e deve essere
  adeguata anche sul piano della gradevolezza
• In Italia, la situazione rispetto a queste
  indicazioni è critica soprattutto nelle grandi
  città. LASHRAE, ove si disponga di aria di
  rinnovo fresca, suggerisce le portate minime da
  assicurare in funzione della tipologia
  dellambiente considerato.

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Qualità dellambiente di lavoro
Ambiente Persone/100 m2 m3/h persona
lavanderia 10 ? 30 29 ? 65
garage - 27
camera da letto - 54
lavorazione della carne 10 29
classe scolastica 50 29
uffici 7 36
Indicazioni ASHRAE per le portate daria di
rinnovo
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Inquinamento chimico aerodisperso

• Gli ambienti di lavoro di tipo industriale
  presentano spesso livelli di inquinanti tossici
  aerodispersi.
• Occorre prestare particolare attenzione a
• determinare accuratamente le tipologie di
  inquinanti tenendo nel debito conto le modalità
  di svolgimento del processo produttivo
• confrontare le concentrazioni di riferimento con
  i valori limite di esposizione ammessi
• effettuare il controllo tecnico delle
  concentrazioni, che deve essere realizzato
  esclusivamente alla sorgente

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Inquinamento chimico aerodisperso

• Gli inquinanti costituiscono miscele gassose o
  aerosol, cioè sospensioni nellaria di particelle
  solide o liquide, di massa e dimensioni tali da
  rimanere in sospensione per un tempo osservabile.
  
• Propriamente, si distinguono le seguenti
  tipologie di sostanze
• gas, cioè sostanze che nelle condizioni di
  riferimento (temperatura pari a 25C a pressione
  atmosferica) risultano allo stato gassoso
• vapori, cioè sostanze in fase gassosa che, nelle
  condizioni di riferimento, sono liquide
• polveri o particolati, cioè particelle solide il
  cui diametro è compreso indicativamente fra 1 e
  25 ?m
• fumi e nebbie, particelle solide o liquide che
  originano aerosol per condensazione di sostanze
  precedentemente presenti nellaria in forma di
  gas le particelle sono spesso dellordine dei
  decimi di ?m

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Inquinamento chimico aerodisperso

• Gli inquinanti tossici possono penetrare
  nellorganismo, in linea generale, tramite
• lapparato respiratorio
• la superficie corporea
• per via orale
• Gli effetti dellassunzione di tossici possono
  essere ricondotti a
• forme di depressione
• distruzione di tessuti
• Questi effetti, inoltre, possono essere
• immediati
• protratti nel tempo
• posticipati
• I valori limite vengono definiti in relazione a
• proprietà delle sostanze presenti nellambiente
• risultati di prove tossicologiche
• dati epidemiologici

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Inquinamento chimico aerodisperso

• Un riferimento importante è quello delle tabelle
  pubblicate e periodicamente aggiornate
  dallAmerican Conference of Governmental
  Industrial Hygienists (ACGIH).
• Le modalità di indicazione delle concentrazione
  limite, o valori di soglia TLV (dallinglese
  threshold limit value) sono tre
• TLV - TWA (media ponderata nel tempo), valore
  medio ponderato nel tempo, relativo ad una
  esposizione pari ad 8 ore al giorno per 5 giorni
  alla settimana
• TLV - C (limite sul valore massimo), utilizzato
  per sostanze con effetto sostanzialmente
  immediato esprime un valore massimo di
  concentrazione che non deve essere mai superato
• TLV - STEL (limite per esposizione breve), è un
  valore massimo di concentrazione
  dellinquinamento esso viene rilevato 4 volte al
  giorno, con unora di intervallo tra due
  esposizioni successive e, successivamente per
  esposizioni continuate mai superiori a 15 minuti

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Inquinamento chimico aerodisperso

• Si possono adottare le seguenti indicazioni, in
  merito ai TLV
• se il limite TVL - STEL è individuato, questo
  valore non deve essere mai superato dalle
  escursioni di concentrazione
• se non esiste il TVL-STEL non devono essere
  comunque mai superati
• il limite TVL-TWA nellarco delle 8 ore
• 3 volte il valore TLV-TWA per più di trenta
  minuti/giorno
• in nessuna occasione il valore del parametro TLV-C

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Inquinamento chimico aerodisperso

• I limiti TVL riportati nelle tabelle ACGIH si
  riferiscono allassorbimento del tossico
  esclusivamente attraverso le vie respiratorie
• ove compaia lindicazione skin (cute) a fianco
  del nome di una sostanza, si dovrà considerare la
  possibilità di assorbimento dellinquinante per
  via cutanea
• Nel caso di sostanze con effetto indipendente (le
  quali, cioè, producono un effetto differente,
  oppure agiscono su differenti parti del corpo) si
  deve verificare - per ciascuna di esse
• Nel caso di sostanze con effetto additivo si deve
  verificare la seguente condizione
• Nel caso di sostanze con effetto singolo, infine,
  si rende necessario effettuare opportuni
  approfondimenti specifici.

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Inquinamento chimico aerodisperso

• Gli asfissianti non hanno un valore limite
  prefissato per ogni tipologia, in quanto
• il vero fattore limitante è costituito dalla
  concentrazione di ossigeno nellaria, che
  dovrebbe essere in ogni caso superiore al 18 in
  volume normale alla pressione atmosferica
• Esistono, infine, alcune categorie particolari di
  sostanze, sulle quali vale la pena di soffermarsi
  singolarmente
• particolati fastidiosi ma non fibrogenici
  (silice amorfa non cristallina) se la
  percentuale di quarzo è inferiore all1 non
  generano danni gravi
• particolati fibrogenici (quarzo), i quali
  provocano la degenerazione del tessuto degli
  alveoli polmonari, che diventa progressivamente
  impermeabile
• silicati (asbesto), costituisce un componente
  fondamentale dellamianto
• asfissianti semplici (ad esempio il metano - CH4
  - e lanidride carbonica - CO2)
• sostanze a composizione variabile, quali vapori
  di benzina e fumi di saldatura, che richiedono
  analisi specifiche
• sostanze cancerogene

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Inquinamento chimico aerodisperso

• I rilievi sperimentali per la determinazione
  della concentrazione di un inquinante in un
  ambiente richiedono la disponibilità di una
  strumentazione appropriata.
• Le metodologie di analisi utilizzate ricorrono a
  diversi e svariati principi
• ad esempio, è possibile far reagire i volumi
  daria oggetto dellanalisi con alcune sostanze
  che cambiano - in modo prevedibile - la
  colorazione (fialette Draeger - occorre una
  specifica fialetta di sostanza per ogni tipo di
  inquinante)

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Inquinamento chimico aerodisperso

• Qualora non sia stato possibile intervenire a
  monte del processo per leliminazione
  dellinquinante aerodisperso, si può intervenire
  secondo due diverse modalità
• prelievo ed espulsione dellaria inquinata, e
  immissione in ambiente di aria pulita
  opportunamente trattata dal punto di vista
  termoigrometrico
• riciclaggio dellaria ambiente, mediante una
  sequenza di prelievo, depurazione e successiva
  reimmissione. Questo secondo metodo presenta seri
  limiti dimpiego, in quanto presuppone un
  costante controllo del corretto funzionamento
  dellimpianto di depurazione
• Il riciclaggio dellaria ambiente, ad esempio,
  non è utilizzabile in presenza di inquinanti
  tossici, mentre può essere utilizzato nel caso di
  fumo di sigaretta, odori corporei etc.
• Il primo tipo di approccio può essere attuato
  secondo due diverse modalità
• ventilazione generale, consistente nella
  diluizione degli inquinanti, creando uno scambio
  daria con lesterno
• aspirazione localizzata, consistente nella
  cattura mediante opportune cappe collocate in
  prossimità di sorgenti gli inquinanti prima che
  si disperdano nellaria. I parametri
  caratteristici delle cappe sono
• il volume di controllo, cioè lo spazio in cui la
  cappa esercita unazione utile
• la velocità di controllo, cioè la velocità
  dellaria realizzata dal sistema di aspirazione
  tale velocità deve essere superiore alla velocità
  di fuga dellinquinante

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Inquinamento chimico aerodisperso

• Nellimpiego delle cappe, infine, è necessario
  adottare alcuni accorgimenti
• collocare la cappa il più vicino possibile alla
  sorgente dellinquinante, così da ridurre la
  portata a pari velocità di cattura
• direzionare la cappa in modo da favorire la
  cattura dellinquinante
• proteggere loperatore
• usare flange direzionali
• Relativamente al problema della determinazione
  della velocità con cui deve muoversi laria nei
  canali, si tenga conto che le perdite di carico,
  cioè gli attriti che laria medesima incontra
  muovendosi lungo i canali sono proporzionali a
  v2/2g, per cui, al crescere della velocità,
  aumentano le perdite di carico e la rumorosità.
• di norma, ci si orienta su velocità dellordine
  di 15?25m/s