RISCHIO INCENDIO DURANTE LA RICARICA DELLA BATTERIA

La maggior parte degli operatori che svolge le operazioni di ricarica delle batterie dei carrelli elevatori non considera i fattori di rischio legati allo sviluppo di un possibile incendio nell’area di lavoro.

Le ragioni legate a questo fatto sono da collegare alla bassa entità dell’evento stesso se confrontato con altri fattori di rischio d’incendio; basta considerare che, la misurazione di un qualsiasi fattore è data dal prodotto di due variabili: frequenza e gravità: in questo caso abbiamo un frequenza molto bassa a fronte di danni elevati.

Nella maggior parte dei casi, ci si trova davanti ad ostacoli legati alla scarsa conoscenza dei pericoli che possono incombere nell’area adibita alle operazioni di ricarica: luoghi non sempre areati nel modo corretto e privi di impianti d’estinzione.

Se si procede da un punto di vista tecnico è possibile capire come funziona la procedura di ricarica di una batteria; si presenta come un processo elettrolitico che avviene nell’accumulatore.

Quest’ultimo avviene grazie alla presenza di un gruppo convertitore di energia elettrica alternata in continua, il quale agisce sulla batteria scarica per riportare allo stato originario il proprio potenziale energetico.

Interno di una batteria da trazione dove si vedono i vari elementi costitutivi
Elemento batteria

Sono presenti all’interno della batteria un catodo e un anodo: il primo è costituito da un supporto a griglia contenente biossido di piombo (PbO2) mentre il secondo contiene piombo in forma di polvere o spugna; il tutto è sommerso in acido solforico (H2SO4) diluito in acqua distillata (30-35%).

Durante il normale svolgimento delle operazioni di utilizzo del carrello(fase di scarica) , su entrambi gli elettrodi si forma solfato di piombo, nato dalla reazione tra biossido di piombo e acido solforico.

A differenza di quanto descritto sopra, durante la fase di ricarica, si rigenerano agli elettrodi le sostanze primitive, tramite l’utilizzo di energia elettrica fornita dal caricabatteria.

Nel momento in cui si rigenera tutto il biossido di piombo(quindi si ritorna alla situazione di partenza) dalla trasformazione del solfato di piombo, l’apporto continuo di energia elettrica prosegue, attivando la così chiamata ‘elettrolisi dell’acqua’: questa reazione, denominata anche ‘ebollizione dell’elettrolita’, comporta la formazione di idrogeno ed ossigeno, i quali danno origine ad una miscela altamente esplosiva.

Solitamente le ricariche vengono effettuate dagli operatori nelle fasi finali della lavorazione, dove gli accumulatori rimangono attivati per periodi di tempo prolungati e senza controllo: questo comporta un aumento del rischio descritto precedentemente (fenomeno dell’elettrolisi).

La fortuna vuole che il mercato oggi offre una vasta gamma di sistemi di ricarica automatici: questi garantiscono il blocco completo della corrente elettrica fornita all’accumulatore a ricarica ultimata, dosandola durante tutto il periodo in modo decrescente. Ad esempio, esistono temporizzatori che riescono a bloccare la ricarica dopo un periodo prefissato, in modo tale da non creare problemi alla batteria.

Si deve tener conto però che tutti questi sistemi limitano ma non evitano la formazione di idrogeno tramite elettrolisi, in quanto, esiste sempre un surplus di energia elettrica che arriva alla batteria tramite l’apparecchiatura.

Un altro modo per evitare che l’idrogeno si disperda  nell’ambiente di ricarica è dato dal ‘rabbocco centralizzato’, dove lo stesso gas viene raccolto tramite un sistema di canalizzazione a circuito chiuso e successivamente espulso tramite aerazione forzata (lo stesso sistema utilizzato per il riempimento delle cisterne di benzina).

Rischio di incendio o esplosione durante la ricarica delle batterie dei carrelli elevatori
Esposione

L’idrogeno si presenta come un gas altamente combustibile e può generare sacche di miscele altamente pericolose ed esplosive: si consideri che l’accensione della miscela aria-idrogeno richiede basse energie di innesco(anche un semplice carica elettrostatica può innescare un’esplosione) e che il limite inferiore e superiore di infiammabilità dell’idrogeno in aria è compreso tra il 4% e il 75% a condizioni di pressione e temperatura ambiente; quest’ultimo può crescere sensibilmente con l’arricchimento di ossigeno nell’aria stessa(ricordo che l’ossigeno viene anche prodotto dalla decomposizione dell’elettrolita).

Durante la fase di ricarica possono crearsi situazioni di pericolo derivanti da guasti elettrici di natura differente: un semplice cortocircuito nel sistema, uno sversamento di acido solforico con successivo deterioramento delle apparecchiature di ricarica, un surriscaldamento delle connessioni delle batterie(morsetti o cavi) oppure un back- fires(scarica inversa) dove le valvole dei circuiti perdono la proprietà di condurre corrente in un verso solo(di conseguenza si genera un corto circuito interno).

 

Esistono diverse metodologie per installare in modo corretto le stazioni di ricarica delle batterie, dettate da diversi provvedimenti da assumere nelle diverse fasi di intervento: le misure di prevenzione, atte a mettere in campo una serie di iniziative che possano bloccare la formazione di un determinato fenomeno e i mezzi di protezione che servono a contenere i danni provocati da quest’ultimo.

esempio di areazione di una sala di ricarica delle batterie dei carrelli elevatori
Sala di carica

Per quanto riguarda le misure di prevenzione si possono scrivere interi libri sulla questione , trattando temi come sistemi di aerazione e ventilazione, di rilevazione dei fumi e dei gas; esistono diverse normative che regolamentano le azioni da prendere in questi casi e le stesse prevedono di differenziare gli ambienti di ricarica a seconda della tipologia: per esempio, considerando che l’idrogeno è un gas leggero (densità relativa all’aria di 0,07)i punti di aerazione con ventilazione artificiale o naturale devono essere presenti nelle parti più alte delle strutture(soffitti) tenendo comunque conto di quanto ricambio d’aria avviene nello stesso ambiente di lavoro.

Esistono luoghi di lavoro che necessitano di sistemi di sicurezza più specifici, dove il sistema di ventilazione può aiutare ma non sopprimere il pericolo di esplosione: nelle miniere, ad esempio, devono essere presenti sistemi di rilevazione dei gas(esplosimetri) che utilizzano sensori(possono essere catalitici o semiconduttori) i quali, tramite una determinata reazione sviluppano calore a contatto con una determinata concentrazione di idrogeno, attivando successivamente un allarme.

Rimangono come ovvie, anche se purtroppo non è sempre cosi, le misure preventive legate al divieto di fumare o di utilizzare fiamme libere nelle aree di ricarica: in prossimità degli accumulatori di corrente sono presenti sempre nebbie o accumuli di miscele esplosive.

Come mezzi di protezione  attiva per le stazioni di ricarica, la normativa, non richiede niente di specifico: esiste un rapporto non conveniente tra costo di realizzazione dei sistemi attivi ed i benefici.

Quello che si consiglia sempre è di attuare tutte quelle misure preventive descritte precedentemente al fine di ridurre al minimo il pericolo di esplosione: una buona ventilazione(naturale o artificiale) e una compartimentazione dei locali di ricarica sono due buoni punti d’inizio per cercare di ovviare un problema che, purtroppo, da molti operatori del settore, è sottovalutato.