Adattato dalla 3a edizione, "Encyclopaedia of Occupational Health and Safety".

L'industria pirotecnica può essere definita come la fabbricazione di articoli pirotecnici (fuochi d'artificio) per l'intrattenimento, per uso tecnico e militare nella segnalazione e nell'illuminazione, per uso come pesticidi e per vari altri scopi. Questi articoli contengono sostanze pirotecniche costituite da composizioni in polvere o in pasta che vengono modellate, compattate o compresse secondo necessità. Quando vengono accesi, l'energia che contengono viene rilasciata per dare effetti specifici, come illuminazione, detonazione, fischi, urla, formazione di fumo, combustione senza fiamma, propulsione, accensione, adescamento, spari e disintegrazione. La sostanza pirotecnica più importante è ancora la polvere nera (polvere da sparo, costituita da carbone, zolfo e nitrato di potassio), che può essere utilizzata sfusa per la detonazione, compattata per la propulsione o il tiro, o tamponata con carbone di legna come innesco.

Processi

Le materie prime utilizzate nella fabbricazione di articoli pirotecnici devono essere purissime, prive di ogni impurità meccanica e (soprattutto) prive di ingredienti acidi. Questo vale anche per materiali sussidiari come carta, cartone e colla. La tabella 1 elenca le materie prime comuni utilizzate nella produzione di articoli pirotecnici.

Tabella 1. Materie prime utilizzate nella fabbricazione di articoli pirotecnici

Dopo essere state essiccate, macinate e setacciate, le materie prime vengono pesate e miscelate in un apposito edificio. Anticamente si impastavano sempre a mano ma negli impianti moderni si utilizzano spesso impastatrici meccaniche. Dopo la miscelazione, le sostanze devono essere conservate in appositi magazzini per evitare accumuli nei locali di lavoro. Da questi edifici dovrebbero essere portati nei laboratori solo le quantità necessarie per le effettive operazioni di lavorazione.

Le custodie per articoli pirotecnici possono essere di carta, cartone, materiale sintetico o metallo. Il metodo di imballaggio varia. Ad esempio, per la detonazione la composizione viene versata sciolta in una custodia e sigillata, mentre per la propulsione, l'illuminazione, l'urlo o il fischio viene versata sciolta nella custodia e quindi compattata o compressa e sigillata.

La compattazione o la compressione in passato avveniva mediante colpi di mazzuolo su uno strumento di "fissatura" in legno, ma questo metodo è raramente utilizzato nelle strutture moderne; si utilizzano invece presse idrauliche o presse rotative a losanga. Le presse idrauliche consentono di comprimere simultaneamente la composizione in un certo numero di casi.

Le sostanze di illuminazione vengono spesso modellate quando sono bagnate per formare stelle, che vengono poi essiccate e messe in custodie per razzi, bombe e così via. Le sostanze prodotte con un processo a umido devono essere ben essiccate o possono incendiarsi spontaneamente.

Poiché molte sostanze pirotecniche sono difficili da accendere quando vengono compresse, gli articoli pirotecnici interessati sono dotati di un ingrediente intermedio o di adescamento per garantire l'accensione; la custodia viene quindi sigillata. L'articolo viene acceso dall'esterno da un fiammifero, una miccia, un raschietto o talvolta da una capsula a percussione.

Pericoli

I pericoli più importanti nella pirotecnica sono chiaramente il fuoco e l'esplosione. A causa del numero ridotto di macchine coinvolte, i rischi meccanici sono meno importanti; sono simili a quelli di altri settori.

La sensibilità della maggior parte delle sostanze pirotecniche è tale che in forma sciolta possono essere facilmente accese da colpi, attrito, scintille e calore. Presentano rischi di incendio ed esplosione e sono considerati esplosivi. Molte sostanze pirotecniche hanno l'effetto esplosivo degli esplosivi ordinari e i lavoratori rischiano che i loro vestiti o il loro corpo vengano bruciati dalle fiamme.

Durante la lavorazione di sostanze tossiche utilizzate nella pirotecnica (ad es. composti di piombo e bario e arsenito di acetato di rame) può essere presente un pericolo per la salute dovuto all'inalazione della polvere durante la pesatura e la miscelazione.

Misure di sicurezza e salute

Solo persone affidabili dovrebbero essere impiegate nella produzione di sostanze pirotecniche. I giovani sotto i 18 anni non dovrebbero essere assunti. Sono necessarie adeguate istruzioni e supervisione dei lavoratori.

Prima di intraprendere qualsiasi processo produttivo è importante accertare la sensibilità delle sostanze pirotecniche all'attrito, all'urto e al calore, nonché la loro azione esplosiva. La natura del processo di produzione e le quantità consentite nei locali di lavoro e negli edifici di stoccaggio ed essiccazione dipenderanno da queste proprietà.

Le seguenti precauzioni fondamentali devono essere prese nella fabbricazione di sostanze e oggetti pirotecnici:

• Gli edifici nella parte non pericolosa dell'impresa (uffici, officine, aree di ristoro e così via) dovrebbero essere ubicati ben distanti da quelli nelle aree pericolose.
• Dovrebbero esserci edifici di produzione, lavorazione e stoccaggio separati per i diversi processi di produzione nelle aree pericolose e questi edifici dovrebbero essere ben distanziati
• Gli edifici di lavorazione dovrebbero essere suddivisi in laboratori separati.
• Le quantità di sostanze pirotecniche negli edifici di miscelazione, lavorazione, stoccaggio ed essiccazione dovrebbero essere limitate.
• Il numero di lavoratori nei diversi ambienti di lavoro dovrebbe essere limitato.

Si consigliano le seguenti distanze:

• tra gli edifici nelle aree pericolose e quelli nelle aree non pericolose, almeno 30 m
• tra i vari fabbricati di lavorazione stessi, 15 m
• tra gli edifici di miscelazione, essiccazione e stoccaggio e altri edifici, da 20 a 40 m a seconda della costruzione e del numero di lavoratori interessati
• tra diversi edifici di miscelazione, essiccazione e stoccaggio, da 15 a 20 m.

Le distanze tra i locali di lavoro possono essere ridotte in circostanze favorevoli e se tra di essi vengono costruite pareti protettive.

Dovrebbero essere forniti edifici separati per i seguenti scopi: stoccaggio e preparazione delle materie prime, miscelazione, stoccaggio di composizioni, lavorazione (imballaggio, compattazione o compressione), essiccazione, finitura (incollaggio, laccatura, imballaggio, paraffinatura, ecc.), essiccazione e stoccaggio del articoli finiti e deposito di polvere nera.

Le seguenti materie prime devono essere conservate in locali isolati: clorati e perclorati, perclorato di ammonio; nitrati, perossidi e altre sostanze ossidanti; metalli leggeri; sostanze combustibili; liquidi infiammabili; fosforo rosso; nitrocellulosa. La nitrocellulosa deve essere mantenuta bagnata. Le polveri metalliche devono essere protette dall'umidità, dagli oli grassi e dal grasso. Gli ossidanti devono essere conservati separatamente dagli altri materiali.

Progettazione di edifici

Per la miscelazione, gli edifici del tipo di sfogo delle esplosioni (tre pareti resistenti, tetto resistente e una parete di sfogo delle esplosioni in teli di plastica) sono i più adatti. Si consiglia una parete di protezione davanti alla parete di sfogo dell'esplosione. Le camere di miscelazione per sostanze contenenti clorati non devono essere utilizzate per sostanze contenenti metalli o solfuro di antimonio.

Per l'essiccazione si sono dimostrati soddisfacenti gli edifici con zona di sfogo e gli edifici ricoperti di terra e dotati di parete di sfogo di esplosione. Dovrebbero essere circondati da un terrapieno. Negli essiccatoi è consigliabile una temperatura ambiente controllata di 50 ºC.

Negli edifici di lavorazione dovrebbero esserci locali separati per: riempimento; comprimere o compattare; tagliare, “soffocare” e chiudere gli astucci; laccatura di sostanze pirotecniche sagomate e compresse; adescamento di sostanze pirotecniche; stoccaggio di sostanze pirotecniche e prodotti intermedi; Imballaggio; e lo stoccaggio di sostanze imballate. Una fila di edifici con aree di sfiato delle esplosioni si è rivelata la soluzione migliore. La resistenza delle pareti intermedie deve essere adeguata alla natura e alla quantità delle sostanze trattate.

Di seguito sono riportate le regole di base per gli edifici in cui sono utilizzati o presenti materiali potenzialmente esplosivi:

• Gli edifici dovrebbero essere a un piano e non avere interrato.
• Le superfici del tetto dovrebbero offrire una protezione sufficiente contro la propagazione del fuoco.
• Le pareti dei locali devono essere lisce e lavabili.
• I pavimenti devono avere una superficie piana e liscia senza fessure. Dovrebbero essere realizzati in materiale morbido come xilolite, asfalto privo di sabbia e materiali sintetici. I normali pavimenti in legno non devono essere utilizzati. I pavimenti delle stanze pericolose dovrebbero essere elettricamente conduttivi e i lavoratori al loro interno dovrebbero indossare scarpe con suole elettricamente conduttive.
• Le porte e le finestre di tutti gli edifici devono aprirsi verso l'esterno. Durante l'orario di lavoro le porte non devono essere chiuse a chiave.
• Non è consentito il riscaldamento degli edifici mediante fuochi aperti. Per il riscaldamento di edifici pericolosi, devono essere utilizzati solo impianti elettrici ad acqua calda, vapore a bassa pressione oa tenuta di polvere. I radiatori devono essere lisci e facili da pulire su tutti i lati: non devono essere utilizzati radiatori con tubi alettati. Si consiglia una temperatura di 115 ºC per il riscaldamento di superfici e tubi.
• I banchi da lavoro e gli scaffali devono essere realizzati in materiale ignifugo o in legno duro.
• I locali di lavoro, di stoccaggio e di asciugatura e le relative attrezzature devono essere puliti regolarmente mediante panno umido.
• I luoghi di lavoro, gli ingressi e le vie di fuga devono essere progettati in modo tale da poter evacuare rapidamente i locali.
• Per quanto possibile, i luoghi di lavoro dovrebbero essere separati da pareti protettive.
• Le scorte necessarie devono essere conservate in modo sicuro.
• Tutti gli edifici dovrebbero essere dotati di parafulmini.
• È vietato fumare, usare fiamme libere e portare fiammiferi e accendini all'interno dei locali.

Attrezzatura

Le presse meccaniche devono essere dotate di schermi o pareti protettive in modo che, in caso di incendio, i lavoratori non siano in pericolo e l'incendio non possa propagarsi ai luoghi di lavoro vicini. Se vengono movimentate grandi quantità di materiali, le presse dovrebbero trovarsi in locali isolati e azionate dall'esterno. Nessuno dovrebbe rimanere nella sala stampa.

Gli impianti antincendio devono essere forniti in quantità sufficiente, contrassegnati in modo evidente e controllati a intervalli regolari. Dovrebbero essere adatti alla natura dei materiali presenti. Gli estintori di classe D devono essere utilizzati su polvere metallica in fiamme, non acqua, schiuma, prodotti chimici secchi o anidride carbonica. Docce, coperte di lana e coperte ignifughe sono consigliate per spegnere indumenti in fiamme.

Le persone che entrano in contatto con sostanze pirotecniche o che rischiano di essere messe in pericolo da lastre di fiamma devono indossare adeguati indumenti protettivi resistenti al fuoco e al calore. Gli indumenti devono essere depolverati quotidianamente in un luogo designato allo scopo per rimuovere eventuali contaminanti.

Nell'impresa dovrebbero essere prese misure per fornire il primo soccorso in caso di incidenti.

Materiali

I rifiuti pericolosi con proprietà diverse devono essere raccolti separatamente. I contenitori dei rifiuti devono essere svuotati giornalmente. Fino alla distruzione, i rifiuti raccolti devono essere conservati in un luogo protetto ad almeno 15 m da qualsiasi edificio. I prodotti difettosi ei prodotti intermedi dovrebbero di norma essere trattati come rifiuti. Dovrebbero essere rielaborati solo se farlo non crea alcun rischio.

Quando vengono lavorati materiali dannosi per la salute, evitare il contatto diretto con essi. I gas, i vapori e le polveri nocivi devono essere scaricati in modo efficace e sicuro. Se i sistemi di scarico sono inadeguati, è necessario indossare dispositivi di protezione delle vie respiratorie. Devono essere forniti indumenti protettivi adeguati.

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