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12 calcoli di prevenzione: LIE delle miscele, spazi confinati, limiti di esposizione, ventilazione, rumore, energia immagazzinata e cadute. Non sostituiscono la normativa.

Atmosfere infiammabili e spazi confinati

LIE di una miscela di gas (Le Chatelier)

FormulaLIEm = Σyᵢ ÷ Σ(yᵢ ÷ LIEᵢ)  ·  %LIE = C ÷ LIEm × 100
%
% vol
%
% vol
%
% vol
% vol
LIE della miscela (LIEm)—% vol
Concentrazione in % del LIE della miscela—% LIE
10 % del LIE della miscela—ppm

Per gas combustibili di comportamento simile (idrocarburi) in aria. LIE usuali: metano 5,0; etano 3,0; propano 2,1; butano 1,8; idrogeno 4,0 % vol. Un rilevatore tarato su un solo gas non legge direttamente una miscela (fattori di risposta). Non sostituisce la normativa, i rilevatori, i permessi di lavoro né le procedure del sito.

Spazio confinato: tempo di bonifica con ventilazione

Formulan = K × ln(C₀ ÷ C)  ·  t = n × V ÷ Q
m³
m³/min
ppm
ppm
Ricambi d'aria richiesti (n)—
Tempo di bonifica (t)—min

Modello a miscelazione perfetta, aria pulita, senza sorgente continua; C₀ e C nella stessa unità (ppm o % LIE). K da 1 (ideale) a 3 o più secondo la forma dello spazio e la posizione del condotto. Misurare sempre a più altezze prima di entrare e ventilare in continuo. Non sostituisce la normativa, i rilevatori, i permessi di lavoro né le procedure del sito.

Ossigeno dopo un rilascio di gas inerte

FormulaO₂ = O₂,₀ × e−Vg ÷ V  ·  O₂* = O₂,₀ × (1 − Vg ÷ V)  ·  Vg(19,5 %) = V × ln(O₂,₀ ÷ 19,5)
m³
m³
% vol
O₂, miscelazione perfetta—% vol
O₂, caso peggiore (O₂*)—% vol
Gas inerte che porta l'O₂ al 19,5 %—m³

Miscelazione perfetta: il gas entra gradualmente e l'eccesso esce. Caso peggiore: il gas sposta l'aria senza mescolarsi (gas pesante, punto basso). Azoto liquido: circa 0,7 m³ di gas per litro. Un minimo abituale per l'accesso è 19,5 % di O₂. Non sostituisce la normativa, i rilevatori, i permessi di lavoro né le procedure del sito.

Esposizione ad agenti chimici e ventilazione

Conversione ppm ↔ mg/m³

Formulamg/m³ = ppm × M ÷ Vm  ·  ppm = mg/m³ × Vm ÷ M
ppm
mg/m³
g/mol
I ppm convertiti in mg/m³—mg/m³
I mg/m³ convertiti in ppm—ppm

Solo per gas e vapori (non polveri né fumi). I TLV dell'ACGIH sono a 25 °C e 1 atm; i valori europei a 20 °C. Non sostituisce la normativa, i rilevatori, i permessi di lavoro né le procedure del sito.

Media ponderata nel tempo su 8 h (TWA)

FormulaC8h = (C₁t₁ + C₂t₂ + C₃t₃ + C₄t₄) ÷ 8  ·  % = C8h ÷ VLEP × 100
ppm | mg/m³
h
ppm | mg/m³
h
ppm | mg/m³
h
ppm | mg/m³
h
ppm | mg/m³
Concentrazione media su 8 h (C8h)—ppm | mg/m³
Quota del valore limite—%
Tempo totale campionato—h

Il tempo non misurato conta come esposizione nulla: inserire 0 solo se è vero. Per turni oltre 8 h il valore limite va corretto secondo la normativa. Valgono anche i valori ceiling e a breve termine (STEL). Non sostituisce la normativa, i rilevatori, i permessi di lavoro né le procedure del sito.

Esposizione a una miscela (effetti additivi)

FormulaEm = C₁ ÷ L₁ + C₂ ÷ L₂ + C₃ ÷ L₃
ppm | mg/m³
ppm | mg/m³
ppm | mg/m³
ppm | mg/m³
ppm | mg/m³
ppm | mg/m³
Indice di esposizione della miscela (Em)—

Sommare solo sostanze che agiscono sullo stesso organo o sistema. Em > 1: il limite della miscela è superato, anche se ogni sostanza è sotto il proprio limite. Concentrazione e limite nella stessa unità. Non sostituisce la normativa, i rilevatori, i permessi di lavoro né le procedure del sito.

Ventilazione per diluizione per un solvente (metodo ACGIH)

FormulaG = Lₑ × ρ × Vm ÷ M  ·  Q = K × G × 10⁶ ÷ L
L/h
kg/L
g/mol
ppm
Vapore generato (G)—m³/h
Portata d'aria richiesta (Q)—m³/h
Portata d'aria richiesta (Q)—m³/s
Portata d'aria richiesta (Q)—cfm

Metodo del manuale Industrial Ventilation dell'ACGIH: K da 1 (ottima miscelazione) a 10 (cattiva miscelazione). La diluizione non è adatta a sostanze molto tossiche né a grandi sorgenti: preferire l'aspirazione localizzata. Non sostituisce la normativa, i rilevatori, i permessi di lavoro né le procedure del sito.

Rumore

Somma di livelli sonori (dB)

FormulaL = 10 × log₁₀(10L₁/10 + 10L₂/10 + 10L₃/10 + 10L₄/10)
dBA
dBA
dBA
dBA
Livello totale (L)—dBA
Aumento rispetto alla sorgente più forte—dB

Due sorgenti uguali: +3 dB. Una sorgente più debole di 10 dB aggiunge meno di 0,5 dB. Lasciare 0 per una sorgente assente. Non sostituisce la normativa, i rilevatori, i permessi di lavoro né le procedure del sito.

Dose di rumore e livello di esposizione su 8 h

FormulaTᵢ = 8 ÷ 2(Lᵢ − Lc) ÷ q  ·  D = Σ tᵢ ÷ Tᵢ × 100  ·  LEX,8h = 10 log₁₀(Σ tᵢ 10Lᵢ/10 ÷ 8)  ·  TWA = Lc + q × log₂(D ÷ 100)
dBA
h
dBA
h
dBA
h
Dose di rumore (D)—%
Livello di esposizione giornaliera (LEX,8h)—dBA
Livello TWA dalla dose (TWA)—dBA

La maggior parte delle normative usa 85 dBA e un fattore di scambio di 3 dB; alcune 90 dBA e 5 dB. Con 3 dB, LEX,8h e TWA sono quasi uguali. Nessuna soglia di integrazione applicata. Non sostituisce la normativa, i rilevatori, i permessi di lavoro né le procedure del sito.

Livello sonoro a un'altra distanza

FormulaL₂ = L₁ − 20 × log₁₀(r₂ ÷ r₁)  ·  rt = r₁ × 10(L₁ − Lt) ÷ 20
dBA
m
m
dBA
Livello a r₂ (L₂)—dBA
Distanza per raggiungere Lt (rt)—m

Sorgente puntiforme in campo libero: −6 dB ogni volta che la distanza raddoppia. All'interno il riverbero riduce il calo: misurare per confermare. Non sostituisce la normativa, i rilevatori, i permessi di lavoro né le procedure del sito.

Energia immagazzinata e lavoro in quota

Energia immagazzinata in un recipiente di gas in pressione

FormulaE = P₁ × V ÷ (γ − 1) × [1 − (Pₐ ÷ P₁)(γ − 1) ÷ γ]  ·  P₁ = P + Pₐ, Pₐ = 101,325 kPa  ·  TNT = E ÷ 4184
kPa
m³
Energia immagazzinata (E)—kJ
Equivalente TNT—kg

Espansione isentropica di un gas ideale (metodo usato per le prove pneumatiche, es. ASME PCC-2). Ordine di grandezza per fissare un'area di rispetto; una prova idraulica immagazzina molta meno energia. 1 kg di TNT = 4184 kJ. Non sostituisce la normativa, i rilevatori, i permessi di lavoro né le procedure del sito.

Tirante d'aria richiesto per l'arresto caduta

FormulaTFC = FF + DD + HS + H + SM  ·  M = Dₐ − TFC
m
m
m
m
m
m
Tirante d'aria richiesto (TFC)—m
Margine residuo (M)—m

Distanze misurate dall'altezza dell'anello a D all'inizio della caduta fino al primo ostacolo. Prendere la distanza di decelerazione dall'etichetta dell'assorbitore di energia; aggiungere l'effetto pendolo se l'ancoraggio è spostato. Non sostituisce la normativa, i rilevatori, i permessi di lavoro né le procedure del sito.

Strumenti di apprendimento e verifica. Gli intervalli indicati sono riferimenti generali: seguite sempre le procedure, le autorizzazioni e le consegne del vostro impianto. Non viene inviato nulla: i calcoli avvengono nel browser.