Il gas è uno stato della materia in cui le sostanze si trovano allo stato aeriforme (stato gassoso). Sono privi di forma e volume proprio e sono molto comprimibili. Quando un gas viene immesso in un recipiente, questo tende ad occuparne tutto il volume disponibile esercitando sulla superficie interna (parete) dei contenitori una forza identificabile come “pressione”.

Con il termine “gas tecnici” si indicano quei gas diffusi pressoché in tutti i processi industriali, ricavati dall’atmosfera, da processi produttivi o da giacimenti, utilizzati in fase gassosa, solida o liquida a seconda delle applicazioni e delle esigenze e stoccati in bombole e serbatoi a pressioni e temperature differenti.

In questo articolo ci concentreremo su prodotti e formati che più frequentemente possiamo incontrare nelle nostre consulenze, ovvero bombole di gas tecnici a temperatura ambiente.

Il primo impiego industriale di un gas risale all’inizio dell’Ottocento, quando un gas distillato dal carbone venne utilizzato per illuminare dei lampioni. Nei decenni successivi, l’uomo iniziò a sfruttare la capacità di bruciare sfruttandone il potere calorifico.

Oggi, la diffusione delle bombole di gas tecnici nel settore industriale è ormai ubiquitaria. Dalla meccanica, all’industria alimentare, dalla chimica alla farmaceutica, a più livelli, i gas giocano un ruolo fondamentale nell’ottimizzazione di processi produttivi.

Le bombole ad alta pressione (figura a lato) sono progettate per racchiudere il gas e rilasciarlo in totale sicurezza. Pensate, per esempio, ad un estintore o ad una bombola di ossigeno; il contenuto potrebbe essere anche infiammabile, ma il suo l’utilizzo dovrà essere sempre semplice e sicuro. Queste nascono a partire da un disco di acciaio lavorato meccanicamente in modo da creare un corpo cilindrico unico, senza saldature, che resista a pressioni di esercizio fino a 300 bar. Il corpo della bombola è costituito da un cilindro cavo, generalmente vuoto, che termina in alto con una forma di semisfera (ogiva) su cui vengono incisi tutti i dati identificativi della bombola. In testa all’ogiva è stato realizzato un filetto dove avvitare la valvola di erogazione. Questo punto, poiché fragile, deve essere protetto dalla presenza di un “cappellotto”, ovvero, una struttura che protegge la valvola da urti in caso di caduta.

I gas in bombole più diffusi nell’industria sono:

• Ossigeno (O2)
• Azoto (N2)
• Argon (Ar)
• Anidride Carbonica (CO2)
• Acetilene (C2H2)
• Elio (He)
• Idrogeno (H2)
• Miscele varie

Nonostante la loro diffusione però, spesso ci si scontra ancora con la scarsa conoscenza dei pericoli associati al loro utilizzo e, per poter meglio comprenderli, è necessario conoscerne le caratteristiche chimico/fisiche e la loro manipolazione.

Tutti i gas, a seconda dello stato fisico in cui si trovano nei recipienti, possono essere suddivisi in 3 differenti gruppi:

1. Gas compressi: gas allo stato gassoso stoccati ad alte pressioni all’interno di recipienti cavi.
2. Gas liquefatti: gas liquefatti a temperatura ambiente, stoccati in un recipiente cavo ed in equilibrio con la componente gassosa
3. Gas disciolti: gas disciolto in solvente (unico caso è l’acetilene)

Inoltre, a seconda delle caratteristiche chimiche possiamo suddividere i gas in:

1. Inerti: gas che in condizioni normali di T e P, se miscelati all’aria, non reagiscono con altre sostanze generando sottossigenzaione
2. Infiammabili: gas che miscelati all’aria, in presenza di un innesco, reagiscono formando una fiamma (incendio)
3. Comburenti: gas che alimentano una combustione (atmosfera sovraossigenata-incendio)
4. Tossici: pericolosi per l’uomo (avvelenamento)
5. Corrosivi: in grado di provocare danni a persone e cose (ustioni chimiche)

I pericoli che possono derivare dalla manipolazione di tali tipi di imballaggi sono:

• Cadute dei recipienti
• Scoppio e proiezione di oggetti
• Esposizione a nebbie e/o vapori
• Movimentazione manuale dei carichi

Tutte le bombole sono facilmente identificabili anche a distanza. A prima vista, sarà facile notare che ogni recipiente ha sull’ogiva una colorazione specifica in relazione al contenuto. In tal senso ci viene incontro la norma UNI EN 1089-3 che prevede un sistema di identificazione delle bombole con codici di colorazione delle ogive.

È importante sottolineare che, generalmente, la colorazione delle ogive non identifica il gas ma il rischio principale (figura sotto).

Tuttavia, solo per i gas più comuni (ossigeno, azoto, anidride carbonica, acetilene), sono previsti colori specifici (figura sotto).

Trattandosi di prodotti chimici, tutti i produttori hanno l’obbligo di etichettare e imballare le proprie sostanze e miscele in conformità delle disposizioni stabilite dal regolamento (CE) n. 1272/2008 (regolamento CLP) prima che queste siano immesse sul mercato. Per questo motivo, sull’ogiva troveremo sempre un adesivo a forma di “mezzaluna” (figura sotto) che riporterà tutte le informazioni più importanti della bombola, dal nome del produttore, al nome commerciale del prodotto, alle principali frasi di rischio o consigli di prudenza.

Queste informazioni non dovranno mai essere modificate, cancellate o strappate al fine di facilitare all’utilizzatore l’identificazione del gas in utilizzo.

La ricezione delle bombole in azienda deve avvenire sempre per mano di personale formato ed addestrato alla manipolazione dei recipienti. Il lavoratore deve aver ricevuto specifica formazione sul contenuto e sui rischi al fine di poter gestire al meglio un eventuale incidente. Le bombole, al momento dello scarico, soprattutto se di taglia medio grande, è consigliabile che siano contenute all’interno di un cestello di acciaio, vincolate sui quattro lati e legate al fine di evitare rovesciamenti. Il fornitore, con la prima consegna, avrà l’obbligo di fornire al cliente la scheda di sicurezza conformemente a quanto previsto dal Il Regolamento (CE) n.1907/2006, REACH.
Lo stoccaggio deve essere organizzato in aree all’aperto (possibilmente al riparo del sole) o in appositi locali areati, lontano da possibili interferenze con altre attività, da cunicoli o locali tecnici interrati dove questi gas potrebbero accumularsi. Da questo punto di vista è bene sottolineare che formalmente solo per i gas infiammabili o tossici esistono limitazioni riguardanti il loro stoccaggio, mentre per tutte le altre categorie non vi è alcuna normativa specifica.

Disposte in posizione verticale, le bombole possono essere depositate nel cestello e ben vincolate (scelta consigliata) o anche su una superficie piana facendo attenzione in tutti i casi che per essere considerata stabile, ogni bombola dovrà mantenere almeno 3 punti di contatto rispetto ad un muro o ad altri recipienti vicini (figura sotto).

Al momento del prelievo dallo stoccaggio, l’operatore dotato di idonei DPI (calzature di sicurezza e guanti EN 388) potrà movimentare la bombola solo in presenza di un cappellotto a protezione della valvola. L’utilizzo di carrellini porta bombola è fortemente consigliato e questa dovrà essere legata all’attrezzatura per mezzo di una fascia che ne impedisce la caduta in caso di sconnessioni del terreno (figura A). Allo stesso tempo, la movimentazione della bombola, potrebbe essere anche effettuata manualmente facendo ruotare la bombola alla base in senso orario mantenendola dal cappellotto (figura B). Così facendo impediremo al cappellotto di svitarsi durante la manipolazione e di incorrere in incidenti. In caso di sbilanciamento accidentale durante la movimentazione (figura C), in presenza del cappellotto, non sarà necessario tentare di arrestare la caduta della bombola a causa del suo peso (dai 35 ai 70 kg circa).

Nell’eventualità di una caduta bombola in assenza di cappellotto, il rischio maggiore deriva dalla possibilità che la valvola di erogazione si spezzi per effetto dell’urto contro strutture circostanti. Questa situazione è in assoluto una delle più complesse con cui si possa avere a che fare in quanto la fuoriuscita istantanea ad alta pressione del gas, genera una forza iniziale pari a 200 o 300 kg/cm2 (in relazione alla pressione di carica 200 o 300 bar) tale per cui la bombola verrà proiettata con forza in qualsiasi direzione (anche verso l’alto) senza possibilità di controllo.

Esistono poi delle situazioni particolari in cui la caduta di una bombola potrebbe avere delle conseguenze non immediatamente visibili. Nello specifico mi riferisco alle peculiarità di un gas la cui diffusione è inversamente proporzionale ai pericoli derivanti la sua manipolazione: l’acetilene.

L’acetilene, gas altamente infiammabile, è un composto endotermico che può decomporsi con estrema violenza nel caso in cui si trovi allo stato solido o liquido, o allo stato gassoso sotto pressione. Allo stato di gas, se compresso a più di 1.5 bar e sottoposto ad urto o shock termico, può dar luogo ad una decomposizione in carbonio e idrogeno che procede a velocità esplosiva, con grande sviluppo di energia.

Per questa ragione, l’acetilene non può essere contenuto e trasportato in bombole allo stato di gas compresso; si sfrutta invece la sua alta solubilità in solventi (acetone e dimetilformammide) in bombole contenenti un materiale assorbente inerte: la massa porosa.
Così facendo si permette un utilizzo sicuro del gas evitando potenziali inneschi. Tuttavia, in caso di incidente (ritorno di fiamma o caduta) l’acetilene all’interno della bombola potrebbe attivare una combustione che potrebbe a sua volta comportare uno scoppio della bombola anche a distanza di qualche giorno dall’accadimento. In questi casi è necessario mettere in sicurezza l’area limitandosi a bagnare con acqua fredda la bombola al fine di raffreddarla fino all’intervento del fornitore o dei vigili del fuoco.

In conclusione, la presenza di una sostanza chimica o una miscela ad alte pressioni, richiederà una valutazione approfondita di tutti i rischi legati non soltanto alla natura chimica dei prodotti, ma dovrà tenere in considerazione anche aspetti fisici e logistici. Molte delle informazioni necessarie potremo trovarle sulla scheda di sicurezza (sds) della sostanza, ma molte altre dovranno essere desunte in relazione al contesto operativo. Procedurizzare le attività di manipolazione diventa così un’attività fondamentale per il buon operato di un RSPP.