Serrande a tenuta stagna vs serrande a bassa perdita per impianti HVAC di contenimento

Una serranda classificata come “a tenuta di gas” e una classificata come “a bassa perdita” possono apparire identiche su un disegno di schema generale, ma comportarsi in modo molto diverso durante una prova di integrità del contenimento. La questione relativa alle specifiche non riguarda quale denominazione sembri più rigorosa, bensì quale livello di tenuta sia effettivamente richiesto dalla posizione della serranda all’interno del sistema e quali prove saranno accettate per dimostrare che tale requisito sia stato soddisfatto.

Carico di perdita associato a ciascuno scenario di contenimento

La funzione di tenuta assegnata a una serranda deriva dal suo ruolo all’interno del confine, non da una preferenza generica per componenti più ermetici. Laddove una serranda si trovi all’interno di un locale sottoposto a fumigazione o faccia parte di un confine di isolamento a sezioni che deve mantenere un’integrità definita durante la decontaminazione o durante un evento di isolamento, la chiusura svolge una funzione di confine: deve mantenere una prestazione di tenuta specificata a una pressione di prova specificata, indipendentemente dal fatto che in quel momento l’aria vi fluisca attraverso o meno. Si tratta di una funzione diversa rispetto a quella di una serranda il cui compito è quello di aprirsi e chiudersi nell’ambito del normale controllo del flusso d’aria, modulando i volumi di mandata o di scarico senza che le venga mai richiesto di garantire da sola la tenuta del confine.

La condizione che modifica il giudizio è se la serranda venga mai utilizzata, da sola, come elemento di separazione tra due zone con livelli di rischio o di pulizia diversi. Se un'altra barriera garantisce già tale separazione e la serranda si limita a regolare il flusso all'interno di una singola zona, un requisito di tenuta più rigoroso comporta costi e oneri di manutenzione aggiuntivi senza una corrispondente funzione di delimitazione. Se la serranda costituisce il confine, o è uno dei pochi elementi che lo formano, allora le sue prestazioni in termini di tenuta devono essere definite con lo stesso rigore del resto del involucro.

Ecco perché la domanda rilevante non è mai, di per sé, “questa serranda è a tenuta di gas?”. L’obbligo applicabile deriva da una valutazione dei rischi specifica per il sito e dalle norme nazionali applicabili all’impianto, in linea con l’approccio proporzionato alle misure di controllo della biosicurezza descritto nel Manuale di biosicurezza dei laboratori dell'OMS, 4a edizione. Il manuale in questione specifica chiaramente che la valutazione dei rischi deve guidare la scelta delle misure di controllo e viene fornito come supporto di carattere sintetico piuttosto che come fonte di soglie fisse per le serrande; pertanto, è il risultato di tale valutazione, e non un’etichetta generica di classe, che deve essere riportato nelle specifiche. L’implicazione pratica è che l’URS dovrebbe indicare la perdita consentita, la pressione di prova, le condizioni operative durante la prova e il formato in cui saranno fornite le prove, anziché richiedere “una serranda a tenuta di gas” e affidarsi al termine stesso per veicolare tali informazioni.

Prova delle prestazioni di tenuta ai gas e di bassa permeabilità

Una volta definito l’obbligo, la sfida più ardua consiste nel confrontare le dichiarazioni relative alle perdite fornite da due fornitori sulla base degli stessi criteri. I termini ’a tenuta di gas“ e ”a bassa perdita“ non sono valori prestazionali standardizzati, bensì descrizioni commerciali che possono riferirsi a condizioni di prova sottostanti molto diverse tra loro. Due serrande possono essere entrambe descritte come a tenuta di gas pur essendo state testate a pressioni diverse, in stati fisici diversi e riportate in formati di documentazione diversi; ciò rende fuorviante un confronto diretto dei valori, a meno che non vengano prima precisate le condizioni sottostanti.

ISO 10648-2 È rilevante in questo contesto perché classifica i contenitori di sicurezza in base alla tenuta e identifica le fasi in cui viene verificata la tenuta, tra cui le prove in fabbrica, di collaudo, di pre-messa in servizio e periodiche. Tale quadro di riferimento è utile per riconoscere che la tenuta non è un valore unico e una tantum, ma una proprietà verificata in fasi definite del ciclo di vita dell’apparecchiatura, e che le prove che un fornitore può produrre in fase di fabbrica non sono intercambiabili con quelle prodotte dopo l’installazione o dopo un periodo di servizio. L’ambito di applicazione della norma, limitato ai contenitori, implica che essa non stabilisca, di per sé, una soglia di accettazione specifica per le serrande; pertanto, il riferimento di un fornitore alla norma ISO 10648-2 indica all’acquirente la genealogia della metodologia di prova, non un valore automatico di superamento o fallimento per il componente.

Per l’acquirente, ciò significa che il compito di valutazione consiste nel confermare che le offerte concorrenti indichino la perdita consentita in relazione alla stessa pressione di prova, descrivano le stesse condizioni operative durante la prova (ad esempio, se la pala viene mantenuta chiusa con la stessa forza dell’attuatore che il progetto utilizzerà in servizio) e si impegnino a fornire prove in un formato che le funzioni di convalida e controllo qualità del progetto possano effettivamente utilizzare per l’accettazione e la successiva rivergificazione. Qualora il valore fornito da un fornitore sia riportato a una pressione diversa o in uno stato fisico diverso rispetto a quello di un altro, i due valori non sono comparabili finché non vengono normalizzati; il progetto dovrebbe quindi chiedere a ciascun fornitore di rielaborare il risultato in base alle condizioni di prova del progetto stesso prima di considerare uno dei due valori come determinante.

Differenze nella progettazione di guarnizioni, involucri e attuatori

Le prestazioni di tenuta indicate su una scheda tecnica si riferiscono al sistema di chiusura nel suo complesso, non a un singolo componente; giudicare una serranda solo in base alla tenuta delle sue alette significa trascurare il modo in cui l’involucro e l’attuatore interagiscono con tale tenuta sotto l’azione delle forze operative reali. La guarnizione della pala determina la linea di contatto in cui l’aria viene bloccata, ma sono i giunti dell’involucro a determinare se l’involucro stesso, attorno a quella pala, sia privo di percorsi di perdita secondari che potrebbero compromettere la tenuta della guarnizione della pala. Una serranda può essere dotata di un eccellente materiale di tenuta e tuttavia non superare un test a livello di involucro se quest’ultimo non è stato fabbricato o installato secondo uno standard di tenuta comparabile, poiché il confine sottoposto a prova comprende entrambi.

Il ruolo dell’attuatore è meno evidente ma altrettanto determinante: la forza che un attuatore applica per mantenere la lama chiusa e la costanza con cui applica tale forza nel corso di cicli ripetuti influiscono sul fatto che il valore nominale di perdita rimanga rappresentativo anche dopo che la serranda è stata azionata molte volte, anziché essere testata una sola volta quando è nuova. Un funzionamento che prevede il ripetuto ciclo della serranda in posizione chiusa e a tenuta pone requisiti diversi in termini di forza dell’attuatore e di fatica del materiale di tenuta rispetto a un funzionamento in cui la serranda è normalmente aperta e si chiude solo in caso di isolamento. Laddove il modello operativo del progetto preveda cicli frequenti, la costanza dell’attuatore e la durata della tenuta diventano parte integrante della questione delle perdite, non una questione meccanica a sé stante.

L'accesso per il collaudo è la caratteristica progettuale che collega il sistema di chiusura fisico alla possibilità di verificarne l'integrità in un secondo momento. Una serranda che non è raggiungibile, o le cui porte di prova non sono posizionate in modo da consentire l’esecuzione di una prova di tenuta senza alterare il perimetro di installazione, trasforma un progetto teoricamente a tenuta in uno di cui è difficile dimostrare la tenuta durante il funzionamento. Per questo motivo, il materiale di tenuta delle pale, la struttura dei giunti dell’involucro, la forza dell’attuatore e il comportamento ciclico, nonché la presenza di un accesso per le prove, dovrebbero essere valutati complessivamente come un unico sistema di chiusura, anziché essere confrontati punto per punto con i dati riportati nelle schede tecniche separate di un prodotto concorrente per ogni singolo componente.

Compatibilità con la decontaminazione e onere dei test periodici

Un valore di perdita rilevato su una serranda nuova, non ancora sottoposta ad esposizione, non conferma di per sé che la stessa serranda funzionerà correttamente dopo ripetute esposizioni a un agente decontaminante, né che un’eventuale perdita, qualora dovesse verificarsi, possa essere individuata e risolta senza sostituire l’unità. Il Raccomandazione del Comitato svizzero di esperti per la biosicurezza sulle misure di sicurezza strutturali e tecniche nei laboratori BSL-3 sottolinea che le penetrazioni dei confini dei locali sottoposti a fumigazione richiedono particolare attenzione per quanto riguarda la tenuta alle sostanze chimiche, la capacità di individuare localmente eventuali perdite una volta che il confine è in servizio, una prova finale di tenuta e la ripetizione dei test dopo eventuali riparazioni. Tali linee guida non sono vincolanti e non trasferiscono una soglia di accettazione specifica o una prova materiale ad alcun altro progetto, ma la sequenza di aspetti identificati costituisce un’utile lista di controllo degli elementi che la documentazione di una serranda dovrebbe affrontare quando questa è installata su un confine isolante fumigabile o a sezioni.

La resistenza chimica delle guarnizioni è importante perché un materiale di tenuta selezionato per le prestazioni di tenuta meccanica non è automaticamente compatibile con le specifiche sostanze chimiche di decontaminazione che l’impianto utilizzerà; laddove l’agente utilizzato nel progetto differisca da quello per cui la guarnizione è stata validata, il valore di perdita potrebbe non mantenersi nel corso di ripetuti cicli di decontaminazione, anche se era accurato quando la guarnizione era nuova. La capacità di individuare una perdita in modo localizzato, anziché limitarsi a rilevare che il sistema nel suo complesso non ha superato il test, determina se un problema possa essere isolato e risolto a livello della serranda oppure se sia necessario intervenire su una sezione più ampia dell’impianto per individuarlo.

La fase di collaudo successivo alla riparazione è quella in cui l’impegno legato al ciclo di vita si discosta maggiormente dal prezzo di acquisto. Un progetto di ammortizzatore che consenta una riparazione pulita e circoscritta e un collaudo semplice aggiunge un’attività definita e nota al programma di manutenzione. Un progetto in cui la riparazione o la sostituzione delle guarnizioni richieda un intervento di accesso prolungato, o in cui il collaudo non possa essere eseguito senza riaprire gli elementi di confine adiacenti, aggiunge un impegno ricorrente che un semplice confronto una tantum dei prezzi non è in grado di rivelare. La frequenza delle prove periodiche e l’accessibilità alle prove consentita da un progetto dovrebbero essere considerate variabili del ciclo di vita insieme alle previsioni relative alla sostituzione delle guarnizioni, poiché due offerte con prezzi di acquisto simili possono comportare un impegno di manutenzione e verifica sostanzialmente diverso una volta considerati la compatibilità in termini di decontaminazione e gli aspetti logistici del collaudo successivo.

Condizione specifica che giustifica la scelta più restrittiva

Il fattore determinante è di natura strutturale, non estetica: un grado di tenuta più elevato è giustificato quando la serranda è chiamata, da sola o come parte di un piccolo insieme definito di componenti, a mantenere un confine di isolamento fumigabile o sezionale durante gli eventi che tale confine è destinato a contenere. Laddove la funzione di una serranda sia limitata alla modulazione di routine del flusso d’aria all’interno di una singola zona, e nessun evento di isolamento o di fumigazione dipenda dal mantenimento di uno stato di tenuta da parte di tale serranda, può essere appropriato un diverso grado di tenuta; specificare l’opzione più ermetica disponibile in quella posizione aggiunge oneri di manutenzione e di ripetizione dei test senza un corrispondente requisito di contenimento.

In pratica, la scelta non è binaria, poiché un singolo impianto HVAC può contenere serrande che svolgono entrambe le funzioni; trattarle tutte allo stesso modo comporta o una sovradimensionamento delle unità di controllo del flusso d’aria o, cosa più grave, il rischio di sottodimensionare una serranda che in realtà fa parte del confine di isolamento ma è stata acquistata come componente di controllo di routine. È la valutazione dei rischi del progetto che assegna a ciascuna serranda il proprio ruolo; la specifica dovrebbe quindi riflettere tale assegnazione indicando la perdita consentita, la pressione di prova, le condizioni operative e il formato delle prove per quella specifica serranda, anziché applicare un’unica classificazione di perdita all’intero sistema.

Per un componente identificato come critico ai bordi, Serranda di isolamento per la biosicurezza di QUALIA è pronto per questo adatto alla fumigazione o all’isolamento a sezioni, con una configurazione confermata in base alle specifiche URS del progetto stesso, alle condizioni di prova e ai requisiti di compatibilità in materia di decontaminazione, anziché dedotta da una categoria generica di prodotto. Laddove il team di progetto abbia già completato la valutazione dei rischi e sia in grado di indicare la perdita consentita, la pressione di prova, le condizioni operative e il formato delle prove richieste per una determinata posizione di confine, tali informazioni consentono al fornitore, nell’ambito del preventivo e della revisione della configurazione, di rispondere alle effettive esigenze del progetto anziché limitarsi a un’etichetta generica di “tenuta al gas” o “bassa perdita”.

Domande frequenti

Q: È sufficiente l'etichetta “a tenuta di gas” per confrontare due serrande di contenimento?
A: No. Confrontare la perdita consentita, la pressione di prova, le condizioni operative e il formato della documentazione di prova sulla stessa base, e specificare tali termini nelle specifiche dei requisiti utente (URS) prima di valutare le offerte.

Q: In quali casi un progetto ha motivi più validi per optare per la chiusura più rigorosa?
A: L'argomentazione è più valida quando la serranda fa parte di una barriera di isolamento fumigabile o a sezioni. Per il controllo di routine del flusso d'aria, definire il livello di perdita ammissibile sulla base della valutazione dei rischi specifica per il sito e delle norme nazionali applicabili, anziché presumere che sia automaticamente richiesta l'opzione più restrittiva.

Q: Quali informazioni relative al progetto è necessario preparare prima di richiedere le offerte?
A: Definire la funzione di delimitazione della saracinesca, il compito di decontaminazione previsto, la perdita consentita, la pressione di prova, le condizioni operative, il formato richiesto per la documentazione, l’accesso per le prove e la frequenza prevista per le prove periodiche. Questi dettagli consentono agli offerenti di rispondere allo stesso incarico e rendono più agevole il confronto tra le loro offerte.

Q: Perché è necessario esaminare insieme le guarnizioni delle pale, i giunti dell'involucro e l'attuatore?
A: Funzionano come un unico sistema di chiusura, pertanto il confronto di un singolo componente non è sufficiente a stabilire in che modo la serranda completa si chiuderà nelle condizioni di prova specificate. Esaminare i dati relativi al sistema assemblato e verificare che la forza dell'attuatore, le interfacce di tenuta e le condizioni di prova siano coerenti.

Q: In che modo l'impegno richiesto durante l'intero ciclo di vita dovrebbe influenzare la decisione di acquisto?
A: Confronta i requisiti relativi all'accesso e alla frequenza dei test, le aspettative specifiche del progetto in merito alla sostituzione delle guarnizioni, il metodo di individuazione delle perdite e la necessità di ripetere i test dopo la riparazione. Queste attività ricorrenti possono fare la differenza tra due offerte anche quando i loro prezzi di acquisto sono simili.