L’essiccazione di materiali contenenti solventi infiammabili è una fase fondamentale in numerosi processi industriali. Vernici, coating, adesivi, resine, inchiostri, componenti elettronici, materiali compositi, prodotti chimici, cosmetici e farmaceutici richiedono spesso un trattamento termico per eliminare solventi residui, accelerare la polimerizzazione o completare il processo produttivo.

Quando durante l’essiccazione vengono rilasciati vapori infiammabili, però, una normale stufa ventilata non è sufficiente. In questi casi occorre utilizzare una stufa per solventi conforme alla norma EN 1539, progettata per mantenere il processo in condizioni di sicurezza.

In questa guida vediamo come funziona la norma EN 1539, quali rischi previene e come scegliere correttamente una stufa per essiccazione con solventi.

Cos’è la norma EN 1539?

La EN 1539 è la norma europea che disciplina la progettazione e il funzionamento degli essiccatoi e delle stufe utilizzati per asciugare materiali che rilasciano sostanze infiammabili durante il riscaldamento.

L’obiettivo della norma è evitare che all’interno della camera di essiccazione si possano formare miscele aria-solvente potenzialmente esplosive.

Per questo motivo definisce requisiti specifici relativi a:

• ventilazione;
• ricambio d’aria;
• controllo della portata;
• sistemi di sicurezza;
• interblocco tra ventilazione e riscaldamento.

Perché i vapori dei solventi rappresentano un rischio?

Durante il riscaldamento il solvente evapora e si miscela con l’aria presente nella camera della stufa.

Un pannello appena verniciato, un componente sgrassato con isopropanolo o una resina ancora contenente solventi liberano progressivamente vapori che, se non vengono rimossi, aumentano la loro concentrazione.

Il parametro da controllare è il LEL (Lower Explosion Limit), ovvero il Limite Inferiore di Esplosività.

Quando la concentrazione dei vapori raggiunge questo valore, basta una sorgente di innesco per provocare un incendio o un’esplosione.

La norma EN 1539 impone quindi che il processo avvenga mantenendo la concentrazione dei vapori ben al di sotto del LEL.

Come funziona una stufa conforme alla EN 1539

Una stufa EN 1539 non è semplicemente una stufa ventilata.

Il principio di funzionamento consiste nel garantire un continuo ricambio d’aria che diluisce i vapori di solvente prima che possano raggiungere concentrazioni pericolose.

Durante tutto il ciclo la macchina:

• introduce aria fresca;
• estrae continuamente l’aria contenente solventi evaporati;
• controlla che la ventilazione sia sempre sufficiente;
• interrompe automaticamente il riscaldamento in caso di anomalie.

In questo modo la sicurezza è integrata nella progettazione della macchina e non dipende dall’operatore.

Cosa richiede la norma EN 1539

Le principali prescrizioni della norma comprendono:

• ventilazione dimensionata in funzione della quantità di solvente liberata;
• monitoraggio continuo della portata d’aria;
• concentrazione dei vapori mantenuta sotto il limite di sicurezza;
• interblocco tra ventilazione e sistema di riscaldamento;
• arresto automatico in caso di insufficiente ventilazione;
• prevenzione dell’accumulo di vapori all’interno della camera.

Questi requisiti rendono le stufe EN 1539 particolarmente adatte ai laboratori e ai reparti produttivi che lavorano con solventi infiammabili.

La temperatura influenza la quantità massima di solvente

Uno degli aspetti meno conosciuti riguarda il rapporto tra temperatura di esercizio e quantità massima di solvente ammissibile.

All’aumentare della temperatura il solvente evapora più rapidamente e aumenta la quantità di vapori che il sistema di ventilazione deve diluire.

Per questo motivo, nelle stufe Nabertherm serie TR, la quantità massima di sostanze infiammabili diminuisce con l’aumentare della temperatura.

I valori variano in funzione del modello e della capacità della stufa.

Esempio di calcolo: essiccazione con isopropanolo

Supponiamo di dover asciugare componenti lavati con 10 ml di isopropanolo (IPA) a 150 °C.

La densità dell’isopropanolo è circa 0,786 g/ml.

Il calcolo è semplice:

10 ml × 0,786 = 7,86 g

Se tutto il solvente evapora durante il ciclo, una TR 120 LS, che a 150 °C ammette fino a 7,4 g, risulta leggermente sottodimensionata.

Le possibili soluzioni sono:

• ridurre la quantità di solvente residuo;
• abbassare la temperatura di essiccazione;
• scegliere una stufa con maggiore capacità, ad esempio una Nabertherm TR 450 LS, che alla stessa temperatura consente fino a 15,7 g di solventi liberati.

Questo esempio dimostra come la scelta della stufa dipenda soprattutto dalla massa di solvente evaporata e non solamente dal volume della camera.

Come scegliere una stufa per solventi conforme alla EN 1539

Per selezionare correttamente una stufa per essiccazione di solventi è necessario valutare quattro parametri:

1. il tipo di solvente utilizzato;
2. la quantità massima di solvente che può evaporare durante il ciclo;
3. la temperatura di essiccazione;
4. la capacità di ventilazione richiesta per mantenere i vapori sotto il LEL.

Solo considerando contemporaneamente questi elementi è possibile scegliere una soluzione conforme alla norma EN 1539 e garantire la sicurezza del processo.

Le stufe Nabertherm serie TR

GEASS propone le stufe per solventi Nabertherm serie TR, progettate specificamente per applicazioni conformi alla norma EN 1539.

Queste apparecchiature trovano impiego nei settori:

• vernici e coating;
• chimico;
• farmaceutico;
• cosmetico;
• elettronico;
• automotive;
• materiali compositi.

Ogni modello è dimensionato per garantire il corretto ricambio d’aria e la gestione sicura dei vapori infiammabili durante l’essiccazione.

Domande frequenti sulle stufe EN 1539

Quando è obbligatoria una stufa conforme alla EN 1539?

Quando durante il processo di essiccazione vengono liberati vapori di solventi infiammabili che possono raggiungere concentrazioni pericolose all’interno della camera di riscaldamento.

Una normale stufa ventilata è sufficiente?

No. Una stufa ventilata standard non è progettata per controllare la concentrazione dei vapori infiammabili né dispone dei sistemi di sicurezza richiesti dalla norma EN 1539.

Come si calcola la quantità massima di solvente?

Occorre stimare la quantità totale di solvente che evapora durante il ciclo (espressa in grammi) e confrontarla con i limiti dichiarati dal costruttore della stufa alla temperatura di esercizio.

Quali settori utilizzano le stufe EN 1539?

Sono impiegate principalmente nei settori delle vernici, dei coating, della chimica, del farmaceutico, della cosmetica, dell’elettronica, dell’automotive e dei materiali compositi.

Hai bisogno di scegliere la stufa EN 1539 più adatta?

La scelta di una stufa per solventi non dipende solo dalla temperatura di esercizio o dal volume della camera, ma soprattutto dalla quantità di solvente che può evaporare durante il processo e dai requisiti di sicurezza previsti dalla norma EN 1539.

I tecnici GEASS possono aiutarti a individuare il modello Nabertherm più adatto alla tua applicazione, verificando la compatibilità con il processo produttivo e i quantitativi di solvente utilizzati.

Contattaci per una consulenza tecnica o per ricevere supporto nella scelta della stufa EN 1539 più adatta alle tue esigenze.