L’ammoniaca è un gas tossico e esplosivo, infatti "dal punto di vista tossicologico è un severo irritante degli occhi, dell'apparato respiratorio e della pelle; concentrazioni dei gas comprese tra i 2500 ppm (parti per milione ovvero 0.25%) e 6500 ppm (0.65%) possono provocare importanti fenomeni irritativi corneali, bronchiali, sintomatologia dispnoica, dolore toracico, respiro sibilante, sino all'edema polmonare che può essere mortale".
La normativa prevede inoltre che gli scarichi delle valvole di sicurezza e delle valvole manuali di scarico, vengano convogliati in una vasca di acqua contenente almeno cinque volte il volume dell'ammoniaca immessa nell'impianto (1 mc di acqua per 130 kg di ammoniaca). Da notare che è rarissimo il caso di intossicazione da ammoniaca anche perché si avverte già a 2 ppm. Detto ciò, è un gas in pressione e come tutti i gas in pressione non reagiscono bene in caso di incendio.
Nel contesto di nuovi progetti, si può prevedere una centrale frigorifera di elevata potenza (alcuni MW) situata in un locale tecnico, con compressori e fluidi ammoniaca + CO2 a piano terra e condensatori remoti sulla copertura.
Norme antincendio e valutazione del rischio
Di fatto bisogna individuare se esistono norme antincendio specifiche sulla realizzazione di locali tecnici/impianti o se si applicano valutazioni del rischio (RIS) tradizionali. Le norme EN 378-1, UNI EN 378-1:2012 e riferimenti nazionali descrivono le condizioni di sicurezza degli impianti di refrigerazione con ammoniaca e forniscono criteri di progettazione, installazione, manutenzione e protezione, ma la gestione concreta della classificazione del rischio e la scelta tra misure antincendio avanzate dipende dall’ambito normativo nazionale e dal contesto d’esercizio.
In corrispondenza dell’area tecnica, è essenziale valutare la classe di pericolo, la presenza di rilevatori, la ventilazione e le procedure di emergenza. La norma EN 378-1/3 introduce requisiti su rilevatori, ventilazione e protezione delle persone all’interno delle celle, con riferimenti a soglie di esplosione e tossicità.
Assoggettabilità normativa e contenuti della valutazione
Riguardo l’assoggettabilità tra deposito e impianto, la situazione dipende da tipologia e carica di refrigerante, nonché dalla destinazione d’uso. La norma EN 378-1 descrive la classificazione degli assiemi, la determinazione della pressione massima consentita (PS) e le protezioni contro sovrapressione; per cariche elevate vanno previsti dispositivi di segnalazione e scarico in atmosfera in fase di manutenzione.
La valutazione del rischio antincendio dovrebbe includere l’analisi della possibilità di esplosione o rilascio accidentale di ammoniaca, i potenziali effetti sulla salute e sull’ambiente e le misure preventive, anche se il progetto non è ancora stato definito completamente al momento della presentazione della valutazione anticendio.
Rischi non strettamente antincendio: CO2, tossicità e asfissia
Oltre al rischio incendio, vanno considerati rischi per la salute legati alla tossicità dell’ammoniaca e all’asfissia dovuta al CO2. All’interno della normativa, i sistemi di rilevamento devono attivare allarmi e attivare la ventilazione di emergenza quando la concentrazione raggiunge livelli critici. La presenza di CO2 nelle celle frigorifere e la gestione dell’asfissia richiedono una progettazione accurata dei sistemi di ventilazione e una formazione adeguata del personale.
Struttura del progetto e gestione della sicurezza
La discussione sull’organizzazione del corridoio tecnico, lungo circa 260 m e largo circa 4 m, che ospita tubazioni di fluidi (acqua-glicole e CO2) e che collega compressori alle celle frigorifere, indica l’esigenza di compartimentazione per ridurre i rischi e di valutare se tale corridoio debba essere considerato area a rischio specifico. Inoltre, è utile pianificare lo smaltimento fumo/calore secondo le esigenze, considerando l’ambiente e la presenza di zone ad uso uffici confinanti.
La gestione dell’ammoniaca è una pratica consolidata in S&M Refrigerazione: progettazione, messa in opera, collaudo e gestione dell’impianto, con procedure in ottemperanza al D. Lgs. UNI EN 378-1:2012. Si sottolinea che la norma descrive i requisiti per il ciclo frigorifero, con circuito saldato o brasato, spazio chiuso, ventilazione forzata e accesso limitato al personale autorizzato.
Caratteristiche e verifiche chiave
La norma EN 378-1 specifica che l’impianto deve prevedere una ventilazione adeguata quando il personale è presente, con un minimo di 4 ricambi orari, e richiede che i componenti siano soggetti a prove di tenuta, sia in fabbrica sia in cantiere. Il costruttore deve fornire manuali di istruzioni tradotti e documentare la corretta installazione e la regolazione delle protezioni.
La gestione del vuoto, le procedure di controllo e la verifica di ermeticità sono indicate dalla norma. Per impianti con carica superiore a 300 kg viene richiesto un dispositivo di indicazione della scarica della valvola durante la manutenzione. L’analisi della pressione massima e delle protezioni contro sovrapressione sono parti integranti del progetto, così come la valutazione della carica totale e la soglia di rilevamento dei gas per attivare gli allarmi.
Funzionamento degli impianti ad ammoniaca
Gli impianti ad ammoniaca operano secondo il ciclo frigorifero classico: compressione, condensazione, espansione ed evaporazione. L’ammoniaca viene compressa, condensata, espansa ed evaporata, completando così il ciclo di raffreddamento.
Possono essere di tipo diretto o indiretto. Nei sistemi diretti, l’ammoniaca circola direttamente negli evaporatori dell’ambiente da raffreddare; negli indiretti, l’evaporatore raffredda una sostanza intermedia (glicol) che a sua volta alimenta lo scambio nel circuito finale.
Vantaggi, zero impatti ambientali e costi
Vantaggi dell’uso dell’ammoniaca includono l’elevata efficienza energetica, l’impatto ambientale nullo in termini di ODP e GWP, costi contenuti e ampia gamma di temperature operative. Negli sviluppi tecnologici recenti, l’integrazione NH3-CO2 ha contribuito ad aumentare l’efficienza del sistema. Inoltre, l’ammoniaca è una sostanza naturale, non soggetta a tasse ambientali come i refrigeranti sintetici.
Tuttavia, l’ammoniaca può causare danni alla salute in caso di perdita e richiede materiali compatibili (principalmente acciaio saldato, poiché non è compatibile con alcuni metalli come il rame). L’odore pungente aiuta la localizzazione delle fughe, anche se può risultare fastidioso agli operatori.
Per garantire sicurezza e qualità, è essenziale utilizzare personale qualificato, predisporre procedure di gestione delle emergenze, e mantenere una documentazione accurata. Con l’EU PED e la EN 378:2008/2012, la formazione del personale e la gestione dei gas pericolosi diventano elementi centrali della realizzazione e gestione degli impianti di refrigerazione ad ammoniaca.
Come funziona un ciclo frigorifero del condizionatore e come fa a raffreddare e riscaldare il gas
La tecnologia moderna permette di adottare sistemi ad ammoniaca in modo sicuro, minimizzando i rischi e migliorando l’efficienza economica e ambientale, con una gestione integrata che va dall’autorizzazione all’installazione fino alla formazione del personale e al monitoraggio continuo.
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