Prova Idraulica PED: Una Guida Completa

In Italia, districarsi nella giungla delle direttive PED non è affatto facile. Una linea guida per muoversi meglio tra Normative PED, le Direttive e le sue applicazioni.

Perché è Difficile Orientarsi nella Norma PED?

Il primo motivo è dato dalla vastità del campo di applicazione delle leggi, delle normative PED che la compongono e dagli strumenti che coinvolgono:

Apparecchiature e recipienti anche molto diversi fra loro (reattori, colonne, scambiatori, generatori di vapore, autoclavi, pressofiltri, accumulatori a pressione, presse pneumatiche ed essiccatori sotto pressione, estintori, pentole a pressione, silos a pressione, macchine per imbottigliamento di bevande e tanto altro);
Le tubazioni di trasporto fluidi e i relativi accessori di sicurezza (valvole di sicurezza, dispositivi di limitazione attivati da pressione, temperatura, ecc.);
Assiemi, definiti come gli assemblati di varie attrezzature, di cui almeno un’attrezzatura a pressione.

Il secondo motivo è il coinvolgimento di molteplici interlocutori per il completare l’iter tecnico e procedurale previsto dai vari riferimenti nazionali ed europei. Nello specifico, le 2 macro categorie di figure coinvolte sono:

Fabbricanti;
Datori di lavoro.

Il Ruolo del Fabbricante nelle Norme PED

L’obiettivo principale della direttiva 2014/68/UE, che dal 2016 sostituisce la vecchia 97/23/CE, è indicare quali caratteristiche devono possedere le attrezzature o gli insiemi a pressione funzionanti a una pressione maggiore di 0,5 bar per poterli marcare CE e introdurli nel mercato comunitario. Il fabbricante è l’interlocutore principale di questa direttiva, quello che ha il compito di realizzare attrezzature a pressione sicure. Inoltre, ha l’onere della marcatura CE dei prodotti fabbricati e la completa responsabilità a livello progettuale, costruttivo e di commercializzazione. In altre parole, deve far rispettare tutti i requisiti che sono imposti nella direttiva. Dal punto di vista procedurale e tecnico, rispecchia totalmente l’iter certificativo di quelle Europee che sono nate contemporaneamente (Direttiva Macchine 2006/42/CE, Direttiva LVD 2014/35/UE, ecc.).

Come agisce la direttiva PED?

Traccia la strada da percorrere al fabbricante, sin dalla fase pre-progettuale di studio di fattibilità della costruzione di un’attrezzatura a pressione. A livello generale, rientrano nel campo di applicazione della PED direttiva: valvole idrauliche, tubazioni, accessori di sicurezza, contenitori a pressione e, in generale, tutti i recipienti sottoposti ad una pressione relativa massima ammissibile PS superiore a 0.5 bar. Le apparecchiature con pressione uguale o inferiore a 0,5 bar sono escluse dall’applicazione della normativa. Invece, se hanno una pressione superiore occorre valutare se rientrano nella legge.

Dopo aver definito se l’apparecchiatura è ricompresa nel campo di applicabilità della Direttiva 2014/68/UE, il passo successivo è la definizione della Categoria PED a cui appartiene. Ora mettiamo a confronto questi parametri con le tabelle presenti nell’allegato II della normativa:

Dimensioni dell’apparecchiatura (volume V per recipienti, diametro DN per tubazioni);
Pressione massima ammissibile (PS);
Temperatura minima/massima ammissibile (TS);
Tipologia di fluido (gruppo I o gruppo II).

L’Analisi del Rischio viene fatta in base alla categoria di appartenenza. Serve per verificare e tracciare la corrispondenza ai Requisiti Essenziali di Sicurezza - riportati nell’Allegato I - la fedeltà alla costituzione del Fascicolo Tecnico e alla redazione del Manuale d’Uso e Manutenzione. L’ultimo passaggio, prima di approdare sul mercato comunitario, riguarda la marcatura CE dell’apparecchiatura e la possibilità di ricorrere all’Organismo Notificato (per le Classi da II a IV). Il numero di notifica elaborato dell’Organismo deve essere riportato sul certificato e sulla targa.

Gli Obblighi del Datore di Lavoro

I doveri del Datore di Lavoro sono tanti e tutti indicati nel D.Lgs. 81/2008 e nel Decreto tematico specifico D.M. 329/2004. Tutte le installazioni degli impianti a pressione che fanno riferimento a quest’ultima legge devono essere segnalate, comunicate e denunciate all’INAIL. Successivamente, devono essere verificate periodicamente con i seguenti adempimenti:

Dichiarazione di messa in servizio;
Verifica di primo impianto;
Verifiche di riqualificazione periodica.

La Dichiarazione di Messa in Servizio

La Dichiarazione di messa in servizio è obbligatoria per tutti i recipienti semplici a pressione con volume V superiore a 25 litri (se PS superiore a 12 bar) oppure con volume V superiore a 50 litri (se PS inferiore a 12 bar). La Dichiarazione deve essere trasmessa all’INAIL, sul portale applicativo CIVA, e all’ASL competente per territorio con un fascicolo tecnico che contiene questi documenti:

Elenco delle singole attrezzature, con i rispettivi valori di pressione, temperatura, capacità e fluido di esercizio;
Schema di impianto;
Relazione tecnica con le condizioni d’installazione e di esercizio, le misure di sicurezza, protezione e controllo adottate;
Dichiarazione attestante che l’installazione è avvenuta in conformità a quanto indicato nel manuale d’uso e di manutenzione;
Verbale della verifica, dove è applicabile;
Elenco dei componenti che operano in regime di scorrimento viscoso o sottoposti a fatica oligociclica.

Pratica PED - La Verifica di Primo Impianto

Le attrezzature o gli insiemi a pressione che rientrano nel campo di applicazione del DM 329/2004, quando vengono installati e assemblati dall’utilizzatore sull’impianto, sono soggetti a verifica per la messa in servizio. Nel caso più comune dei recipienti semplici, la verifica non è obbligatoria se la pressione PS è inferiore a 12 bar e se il prodotto fra il volume V (in litri) e la pressione PS (in bar) è inferiore a 8000. La verifica deve essere richiesta dal Datore di Lavoro all’INAIL tramite l’applicativo CIVA e consiste in un controllo del funzionamento in sicurezza di attrezzature e insiemi, ma anche in un accertamento della loro corretta installazione in conformità alla normativa vigente e al manuale d’uso fornito dal fabbricante.

Le Verifiche di Riqualificazione Periodiche

Tutti i sistemi e le attrezzature a pressione possono continuare a essere tenuti in esercizio solo se sono sottoposti alle verifiche di riqualificazione periodiche. Sono obbligatorie per tutti i recipienti soggetti a corrosione e per tutti quelli non soggetti a corrosione. A progetto visionato, bisogna richiedere la prima messa in servizio dell’impianto. La verifica di funzionamento o a caldo consiste nella verifica da parte dell’ispettore di tutti quegli accessori necessari al corretto funzionamento dell’apparecchiatura. Dedicare attenzione particolare alle valvole di sicurezza. Esse devono essere quindi certificate e tarate per garantire un’intervento in caso di sovrapressioni in base alla loro pressione di intervento. Se tarate una valvola di sicurezza dovete pretendere il certificato di taratura, anch’esso da archiviare e rendere disponibile durante la verifica .

Vi verrà chiesto quindi di mettere in pressione l’apparecchiatura (con acqua, con aria o con azoto) ad una pressione superiore a quella di lavoro (Pressione di Lavoro x 1,5). Anche in questo caso l’apparecchiatura deve essere spenta ed eventualmente (se parliamo di corpi caldi) raffreddata. Se dovete fare la prova idraulica, procuratevi dei “dischi” da montare sulle flange per avere garanzia di tenuta.

Vi consiglio vivamente, per tutte le verifiche periodiche, di recuperare il contatto dell’ispettore (in primis per orario e luogo della verifica) e di approfittarne, per concordare con lui, come intende procedere per le verifiche. Il responsabile per la legge è sempre e comunque il datore di lavoro sia per quanto compete il DM329/2004 e sia per Dlg 81/2008. Gli ispettori INAIL non hanno un calendario con le scadenze di verifica (che non sono neanche presenti sul CIVA).

Nuove Prassi di Riferimento in Materia di Apparecchi a Pressione

Torniamo a parlare oggi della sicurezza degli apparecchi in pressione presentando una recente Prassi di riferimento, la UNI/PdR 55:2019 dal titolo “Linee guida per l’applicazione delle raccolte ISPESL VSR-VSG-M-S nell’ambito della Direttiva 2014/68/UE”, una prassi di riferimento che fornisce delle linee guida per “rendere applicabili le raccolte ISPESL VSR, VSG, M ed S (revisione 1995) in conformità ai requisiti essenziali di sicurezza definiti dalla direttiva 2014/68/UE (PED)”.

Ricordiamo che la prassi di riferimento non è una norma nazionale, ma è un documento pubblicato da UNI che raccoglie prescrizioni relative a prassi condivise all'interno dell’Inail che ha firmato un accordo di collaborazione con UNI.

E ricordiamo anche che le suddette raccolte ISPESL trattano:

la verifica della stabilità dei recipienti in pressione (Raccolta VSR)
la verifica della stabilità dei generatori di vapore d’acqua (Raccolta VSG)
l’impiego dei materiali nella costruzione degli apparecchi e sistemi in pressione (Raccolta M)
l’impiego della saldatura nella costruzione e riparazione degli apparecchi e sistemi in pressione (Raccolta S).

Nella prassi di riferimento UNI/PdR 55:2019 - elaborata dal Tavolo “Linee guida per l’applicazione delle raccolte Ispesl VSR, VSG, M, S nell’ambito della direttiva 2014/68/UE”, ratificata il 17 aprile 2019 e pubblicata il 19 aprile 2019 - si indica che le raccolte ISPESL VSR, VSG, M ed S sono specifiche tecniche applicative del Decreto del Ministro per il lavoro e la previdenza sociale 21 novembre 1972 “Norme per la costruzione degli apparecchi a pressione”.

Sono state “specifiche tecniche cogenti, sino al 29 maggio 2002, ai fini dell’omologazione degli apparecchi a pressione da parte dell’ISPESL. Le raccolte (la cui ultima revisione è del 1995) hanno pertanto costituito il riferimento obbligatorio in Italia, ai fini dell’immissione sul mercato di attrezzature a pressione, sino all’introduzione della direttiva 97/23/CE (PED - Pressure Equipment Directive), recepita con il D.Lgs. 93/2000”.

A partire dal 2002 le raccolte - continua l’introduzione della prassi - “sono state utilizzate come riferimento nei casi di riqualificazione PED (‘valutazione della conformità’ secondo la PED) di attrezzature immesse sul mercato prima del 29 maggio 2002 (e quindi omologate dall’ISPESL), in quanto originariamente progettate e costruite sulla base di tali codici. Inoltre, le raccolte hanno continuato ad essere applicate come codici di progettazione e costruzione di nuove attrezzature marcate CE, in quanto, in base alla PED, i fabbricanti hanno la facoltà di far riferimento, oltre che alle norme armonizzate, anche a specifiche tecniche diverse (genericamente definite nella PED ‘altre specifiche tecniche’), a condizione che siano rispettati i requisiti essenziali di sicurezza previsti nell’Allegato I della direttiva”.

Tali raccolte sono risultate e “risultano tuttora utili per la fabbricazione di attrezzature a pressione non coperte dalle norme armonizzate (per esempio attrezzature in ghisa lamellare, rame/leghe di rame, titanio/leghe di titanio e materiali non metallici)”.

Scopo e Applicazione delle Linee Guida

Si segnala che nel 2003, il CTI (Comitato Termotecnico Italiano) con la partecipazione dell’ISPESL, dei rappresentanti di costruttori, utilizzatori, organismi notificati e ispettorati degli utilizzatori operanti in Italia, “ha elaborato e pubblicato il documento R-02 “Raccomandazioni del CTI per l’uso delle Raccolte ISPESL Rev. 95, nell’ambito della Direttiva 97/23/CE”, per consentire agli operatori di applicare le Raccolte ISPESL nel rispetto dei requisiti essenziali di sicurezza della PED. Le raccomandazioni CTI sono state revisionate nel 2005”.

E le linee guida presentate ora riprendono i contenuti del documento R-02 “aggiornandoli in base ai RES (Requisiti Essenziali di Sicurezza) definiti dalla nuova direttiva PED 2014/68/UE (atto di rifusione che revisiona la direttiva 97/23/CE) e tenendo conto dei cambiamenti normativi intervenuti (aggiornamenti delle norme UNI EN 13445, UNI EN 12952, UNI EN 12953)”. Dunque la presente prassi di riferimento, come indicato a inizio articolo, fornisce specifiche linee guida per “rendere applicabili le raccolte ISPESL VSR, VSG, M ed S (revisione 1995) in conformità ai requisiti essenziali di sicurezza definiti dalla direttiva 2014/68/UE (PED). Le linee guida, in combinazione con le Raccolte ISPESL, possono essere utilizzate come riferimento per assicurare la conformità alla PED nella progettazione e costruzione di attrezzature a pressione e insiemi”.

E tali linee guida possono essere anche “utilizzate ai fini della valutazione della conformità secondo la direttiva 2014/68/UE di attrezzature progettate e/o fabbricate secondo le raccolte ISPESL VSR, VSG, M ed S e immesse sul mercato prima del 29 maggio 2002. Inoltre, possono essere considerate come corretta prassi costruttiva per le attrezzature che ricadono nell’ambito dell’art. 4, c. 3 della PED, nonché, limitatamente agli aspetti tecnici, al di fuori dell’ambito di applicazione della PED”.

Adeguamento Relativo alla Prova di Pressione

Facciamo un breve cenno ad uno degli adeguamenti di carattere generale che interessano tutte le raccolte ISPESL.

Riguardo alla prova di pressione si indica che per i soli recipienti o generatori progettati con efficienza di saldatura maggiore o uguale a 0,85, “la pressione di prova idraulica dovrà essere eseguita utilizzando, per ogni recipiente o generatore di vapore, il più basso dei valori ottenuti applicando a ciascuna membratura principale degli stessi” una formula riportata nella prassi.

E nel caso di recipienti o generatori progettati con efficienza di saldatura inferiore a 0,85, “deve invece essere applicato il più elevato dei valori ottenuti” applicando sempre tale formula a ciascuna membratura principale. In ogni caso “la pressione di prova non può essere inferiore a: 1,43 x Pressione di Progetto”.

E nella determinazione della pressione di prova idraulica “si deve inoltre tenere in debito conto la resistenza in prova di eventuali collegamenti mandrinati. In particolare, nel caso di generatori di vapore del tipo a tubi di fumo dotati di tubi collegati alle piastre tubiere unicamente a mezzo di mandrinatura, non è necessario superare la pressione di prova idraulica minima calcolata con la formula precedente, sempre che l’efficienza di saldatura di tutti i giunti saldati dell’apparecchio sia almeno pari a 0,85”.

I Rischi delle Prove Idrauliche e Pneumatiche

Nella premessa del documento Inail - a cura di Canio Mennuti e Giuseppe Augugliaro (DIT) - si ricorda che, in sede di esercizio, “l’allestimento di una prova idraulica può essere estremamente problematico in quanto, preliminarmente alla prova di pressione, è necessario valutare l’idoneità e la stabilità delle strutture di supporto rispetto al peso dell’acqua di riempimento, svuotare e bonificare l’attrezzatura; successivamente alla prova sarà inoltre necessario smaltire il fluido utilizzato, eliminare l’umidità residua per evitare l’innesco di fenomeni di corrosione, ecc”. E queste problematiche “tendono a divenire sempre più critiche con l’aumentare della capacità dell’attrezzatura”.

Per questi motivi ragioni “è molto frequente optare per una prova di pressione con gas (o pneumatica) utilizzando, se possibile, lo stesso fluido contenuto nell’attrezzatura”.

In tal modo - continua il documento - “si evitano la maggior parte dei rischi prima menzionati ma, per contro, se ne introducono di nuovi quali ad esempio la maggiore pericolosità di questo tipo di test (energia potenziale notevolmente superiore rispetto alla prova di pressione idrostatica a parità di temperatura e pressione, possibile fuoriuscita di fluidi tossici, esplosivi, infiammabili, comburenti) unitamente alla necessità di monitoraggio con altri metodi di Controllo Non Distruttivo (CND) al fine di migliorarne il grado di affidabilità”.

La Sicurezza nelle Prove di Pressione: le Raccomandazioni Generali

Fatta questa premessa, il documento segnala che dal punto di vista della sicurezza di una prova di pressione “l’obiettivo è, se possibile, eliminare i pericoli ovvero di mitigarne il rischio associato”.

E proprio con questo obiettivo, a puro titolo indicativo, il documento fornisce “alcune raccomandazioni di carattere generale:

è opportuno che la prova a pressione sia condotta in un luogo sicuro, idoneo allo scopo. Le dimensioni del luogo sicuro o della zona di sicurezza dipendono dal tipo di test e dalle pressioni coinvolte;
nel caso in cui non sia possibile proteggere la postazione di lavoro con barriere, gabbie o altri mezzi adeguati occorre verificare che la procedura di prova faccia riferimento ai rischi specifici del caso e alle relative misure da intraprendere per la loro eliminazione o mitigazione;
quando la prova prevede valori elevati di pressurizzazione tali da non poter individuare un luogo sicuro nelle immediate vicinanze dell’attrezzatura stessa, la prova dovrebbe essere monitorata da una postazione remota con adeguati strumenti di registrazione del tempo e della pressione;
la pressione di prova deve essere applicata gradualmente per evitare shock all’attrezzatura sottoposta a prova; il manometro di controllo della pressione dovrebbe essere visibile dalla postazione dell’operatore addetto alla pressurizzazione;
non sottoporre a urti l’attrezzatura durante la prova di pressione (ad esempio colpendola con un martello);
la temperatura del fluido di prova non deve essere inferiore a quella specificata nella procedura per evitare la possibilità di rottura fragile;
la procedura di prova deve specificare le precauzioni da adottare per la salvaguardia dai rischi derivanti dalla possibile espansione del fluido di prova durante il test. In particolare se la pressione di prova deve essere mantenuta per un determinato periodo di tempo dovrebbero essere prese precauzioni aggiuntive per evitare una sovrappressione eccessiva dovuta all’espansione del fluido (ad esempio installando sull’attrezzatura da provare dei dispositivi di sicurezza contro la sovrappressione);
l’ispezione visiva ravvicinata dell’attrezzatura deve essere eseguita solo quando la pressione non supera il livello di pressione di progetto; per i test di pressione pneumatica la pressione deve essere ridotta al livello del test di tenuta (stabilito dalla norma e/o standard di riferimento);
i giunti e le connessioni dei tubi flessibili soggetti alla pressione devono essere adeguatamente fissati per evitare lesioni dovute a scuotimenti in caso di guasto; quando viene rilevata una perdita nei giunti o nei raccordi, oppure sull’attrezzatura sottoposta a test o sull’apparecchiatura di prova stessa, la pressione deve essere ridotta alla pressione atmosferica prima di qualsiasi intervento correttivo;
quando la prova di pressione viene svolta per verificare la pressione di taratura di valvole di sicurezza, lo scarico e le eventuali tubazioni di convogliamento devono essere preventivamente esaminate per individuare possibili ostruzioni o situazioni di pericolo;
i necessari dispositivi di protezione individuale, se applicabili, devono essere indossati dall’ispettore e da tutti gli addetti all’esecuzione del test che lavorano all’interno dell’area di prova”.

La Sicurezza nelle Prove di Pressione: le Precauzioni Specifiche

Oltre alle precedenti precauzioni generali sopra citate, il documento indica che è necessario prendere in considerazione anche altre precauzioni specifiche.

Riprendiamo le precauzioni specifiche per la prova idraulica:

“quando l’acqua viene utilizzata come fluido di prova, la temperatura durante il test non deve essere inferiore a 7 °C per evitare la possibilità di danni provocati dalla bassa temperatura. Quando si esegue una prova di pressione con acqua a una temperatura ambiente inferiore a 0 °C, è necessario verificare che il fluido di prova, i manometri e le linee di collegamento non possano congelare;

attrezzatura sottoposta a prova deve essere completamente riempita con il fluido da utilizzare come mezzo di prova. Laddove, a causa della progettazione dell’attrezzatura in prova, non sia possibile eliminare tutte le sacche di aria/gas occorre prendere in considerazione le precauzioni aggiuntive indicate di seguito per le prove pneumatiche;

l’effetto del peso del fluido di prova sull’attrezzatura sottoposta a test e qualsiasi struttura o fondazione di sostegno devono essere presi in considerazione in modo particolare;

se come fluido di prova si utilizza un liquido diverso dall’acqua, ad es. un combustibile, dovrebbero essere considerati anche i pericoli specifici di quel fluido”.

Veniamo, infine, alle precauzioni specifiche per la prova pneumatica:

“a causa del potenziale dovuto agli alti livelli di energia immagazzinata, il volume interno di tutti i componenti da sottoporre a test pneumatici deve essere ridotto al minimo isolando determinate sezioni o testando i componenti singolarmente. In alternativa, si deve prendere in considerazione l’uso di un fluido non comprimibile;

quando l’ attrezzatura sottoposta a prova ha un volume considerevole, è necessario prendere in considerazione gli effetti delle onde d’urto e della proiezione di parti o frammenti di attrezzatura o suoi accessori in caso di guasto catastrofico. La procedura di prova dovrebbe specificare una zona limitata opportunamente dimensionata come luogo sicuro per il personale a qualunque titolo coinvolto nel test;

il riempimento e lo svuotamento delle parti o dei componenti dell’attrezzatura sottoposta a test deve essere controllato per evitare la possibilità di frattura fragile locale a causa del raffreddamento da efflusso. Ciò può essere ottenuto, ad esempio, mantenendo le portate costanti attraverso gli ingressi o gli ugelli di scarico utilizzando valvole di controllo del flusso”.

tag: #Idraulica