l’esterno in tutte le direzioni. La norma ISO 817 elenca la velocità di combustione dell’R32 a 6,7 cm/s (0,24 km/h). In confronto, la velocità di combustione dell’ammoniaca è di 7,2 cm/s, il butano è di 46 cm/s e l’idrogeno è di 317 cm/s. La velocità di combustione di un gas è la velocità del fronte della fiamma rispetto al gas immobile. La velocità reale della fiamma può essere alcune volte più alta per via dell’espansione della combustione del gas in unione alla velocità di combustione. Questo si applica in particolar modo ai refrigeranti A2 e A3, visto che il loro calore è più alto della combustione che genera la rapida espansione e turbolenza, questi aumentano significativamente la velocità della fiamma. La norma ISO 817 richiede che una classe 2L del refrigerante deve avere un calore di combustione inferiore al 19 Mj/kg. L’R32 ha un calore di combustione di 9,5 Mj/kg. Per l’ammoniaca è 18,6 M/kg, il butano è di 46,0 MJ/kg e l’idrogeno è di 120 MJ/kg. Quanto è facile innescare l’R32? Per innescare una miscela di gas, si devono soddisfare contemporaneamente 3 specifiche condizioni: 1. La concentrazione del gas infiammabile deve trovarsi tra il limite di infiammabilità inferiore e superiore (LFL e UFL) per il gas specifico. Per l’R32 questo è tra 14% del volume (300 grammi/m3) e 29% del volume (620 grammi/m3). Va osservato che il 14% della concentrazione di qualsiasi gas nell’aria è il limite accettato di privazione di ossigeno per essere in sicurezza. Inoltre, una concentrazione del 14% è ben al di sopra del limite dell’esposizione acuta di tossicità per i refrigeranti universali come l’R22 (5,9%) e l’R134a (5%). 2. Il secondo requisito è che la miscela di gas infiammabile deve avere una velocità inferiore a 3 o 4 volte la velocità di combustione (6,7 cm/sec per l’R32). Nel caso di uno split montato a parete, visto che l’R32 è più 1 DOE/CE/23810-92 – valutazione del rischio dell’ HFC-32 e HFC-32/134a (30/70 wt. %) nei sistemi split residenziali con pompe di calore 2 Kondo et al. - Journal of Fluorine Chemistry – Effetti della temperature e umidità sui limiti dell’infiammabilità di alcuni refrigeranti 2L.
pesante dell’aria, qualsiasi perdita del refrigerante supererà di 4 volte la sua velocità di combustione per via della gravità in una distanza di 40 cm. Inoltre, calcoli e modelli di fluidodinamica computazionale hanno dimostrato che anche una veloce perdita dell’R32 di 1000 grammi al minuto, non presenterà una miscela infiammabile al di fuori dell’unità a parete per via della diluzione e della caduta di velocità del refrigerante. 3. Il terzo requisito per dar luogo a un innesco è una fonte di innesco di energia sufficiente. A differenza dei gas comuni infiammabili come il propano, l’R32 non può innescarsi attraverso la normale elettricità statica che noi avvertiamo. I test condotti dai laboratori indipendenti in Giappone e in America1 hanno dimostrato che scintille provenienti dagli interruttori o dai contattori nei sistemi residenziali non hanno energia sufficiente per innescare l’R32. Inoltre, la fonte più probabile di innesco in un sistema residenziale è una fiamma aperta come una candela, come il riscaldamento a combustione o i piani di cottura a gas. Di conseguenza, se si verifica una perdita accidentale del refrigerante R32 da un cilindro o una tubazione, la velocità sarà troppo alta per incendiarsi vicino al punto di perdita e la concentrazione sarà troppo bassa dove la velocità diventa sufficiente bassa. Così, l’R32 difficilmente prenderà fuoco anche se provocato intenzionalmente. Anche se tutti i 3 criteri si soddisfano in modo simultaneo, altre caratteristiche, quali la distanza di raffreddamento rapido (“quenching”), possono limitare la propagazione nel caso in cui si dovesse verificare un incendio. Per esempio, se l’incendio avviene all’interno di un grande circuito elettrico, la fiamma non si propagherà al di fuori dello spazio del circuito a meno che la protezione abbia aperture più grandi 5-6 mm per l’R32. Perché il Data Sheet (istruzioni) dell’R32 dice che è “estremamente infiammabile”? La classificazione di infiammabilità illustrata su tutte le schede di sicurezza sui materiali è determinata secondo la Globally Harmonized system of classification and labelling of chemi-
cals (GHS). La classificazione GHS dei gas infiammabili usa un approccio semplicistico: i gas sono classificati solamente attraverso la percentuale di concentrazione del gas richiesto per creare una miscela infiammabile nell’aria. Altri importanti fattori come la facilità con cui si incendia il gas o come si comporta una volta innescato non vengono presi in considerazione. Secondo la classificazione GHS, qualsiasi gas che è infiammabile a una concentrazione di 13% o meno, o ha una gamma infiammabile di almeno 12 punti percentuali, è classificato come una categoria 2.1 ed è necessario segnalarlo con l’indicazione di pericolo “gas estremamente infiammabile”. L’R32 ha una gamma infiammabile di circa 15 punti così rientra nella definizione di GHS per la categoria di gas 2.1. L’ammoniaca ha delle caratteristiche simili di infiammabilità all’R32 ed è anche un refrigerante di classe 2L. L’ammoniaca ha anche un LFL di 16,7% (paragonato al 14,4% dell’R32) e una gamma infiammabile di circa 14 punti2 percentuali. In qualsiasi caso, l’ammoniaca è stata storicamente catalogata come “estremamente infiammabile” dai dati di sicurezza dei fornitori di ammoniaca. L’ammoniaca è anche un gas meno denso dell’R32, così per raggiungere il suo LFL, sono necessari solamente 116 grammi di ammoniaca per un metro cubo rispetto ai 306 grammi dell’R32. L’Australian Dangerous Goods Code (ADG) usa anche lo stesso metodo semplicistico per definire un gas infiammabile fatta eccezione dei gas che hanno un LFL oltre il 13% e una gamma al di sotto del 12% non sono considerati infiammabili, mentre i GHS li classifica come “gas infiammabili” (e quindi non estremamente infiammabili). L’R32 è tossico? Tutti i refrigeranti classificati nella norma ISO 817 possono determinare alcuni effetti nocivi sulla salute se la concentrazione è abbastanza alta, inoltre è tecnicamente scorretto affermare e classificare qualsiasi refrigerante come “non tossico”. In qualsiasi caso, se confrontiamo tutti gli altri comuni refrigeranti, l’R32 richiede il livello più alto di concentrazione per
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