Prove, strumenti, tempi e costi del collaudo e della verifica periodica di una cabina filtrata a riciclo secondo la UNI EN 17242, con il confronto rispetto a cappe chimiche e cabine biologiche.
Una cabina aspirante filtrata a riciclo appena installata funziona quasi sempre. Il problema è dimostrarlo, e soprattutto dimostrarlo ancora fra due anni. La UNI EN 17242 dedica alla verifica in campo un capitolo che stabilisce quali parametri controllare dopo l'installazione e periodicamente, con quali strumenti e con quali contenuti minimi nei rapporti. È la parte della norma che tocca più da vicino il lavoro quotidiano di chi gestisce un laboratorio, ed è anche quella che genera un costo ricorrente.
Il quadro normativo complessivo è ricostruito nell'articolo sulla prima norma europea dedicata alle cappe chimiche a ricircolo; gli aspetti di filtrazione e sensoristica nell'analisi su capacità di ritenzione dei filtri a carboni attivi.
La norma separa nettamente la messa in servizio dalla verifica periodica. Il collaudo iniziale certifica che l'apparecchiatura installata corrisponde all'unità sottoposta a prova di tipo e che l'installazione non ne ha compromesso le prestazioni; produce inoltre i valori di riferimento su cui si misureranno tutte le verifiche successive, che la norma chiede di raccogliere in una tabella dedicata. La verifica periodica confronta lo stato attuale con quei riferimenti e con l'ultimo rapporto disponibile.
La misura delle velocità frontali è il controllo standard. La norma chiede di definire la posizione dei punti della griglia in funzione della forma delle aperture e di misurare per almeno sessanta secondi in ciascun punto, suggerendo di collocarli nell'area delle aperture ad almeno dieci centimetri da qualsiasi bordo laterale. La sonda dell'anemometro deve essere di tipo unidirezionale con sensibilità direzionale di venti gradi, costante di tempo inferiore a mezzo secondo, incertezza non superiore a 0,02 metri al secondo con massimo del cinque per cento della lettura fra 0,2 e 1 metro al secondo, e certificato di taratura valido.
Quello che la norma non fornisce è un valore numerico universale. Prescrive che i risultati rientrino nei parametri ottimali stabiliti dai risultati della prova di tipo e che le impostazioni corrette del flusso siano indicate nel manuale d'uso. Il riferimento va cercato nel rapporto di prova di tipo, nel rapporto di collaudo, nel manuale o nella verifica precedente.
Il criterio di accettazione della verifica dipende da un documento del costruttore. Se quel documento non esiste, non viene consegnato o riporta un intervallo troppo largo, può essere difficile verificare se una macchina ha perso in prestazioni. Per le cappe a espulsione l'Italia ha risolto il problema con la UNI/TS 11710:2023, che fissa i valori limite di accettabilità per contenimento, velocità frontale e ricambi rimandando alla EN 14175-3 per le procedure. Per le cabine a ricircolo un documento analogo non esiste, non risulta ad oggi pubblicamente in preparazione, e finché non arriverà il rapporto di prova di tipo resta il documento più importante dell'intero fascicolo tecnico. In sua assenza, la prassi è definire una tolleranza rispetto al valore di collaudo, dichiarandola nel rapporto insieme al criterio con cui è stata scelta.
È la prova che misura la capacità di trattenere i contaminanti nel volume di lavoro. Il tracciante è isopropanolo, generato per evaporazione a temperatura ambiente da tre capsule Petri con diametro esterno di cento millimetri poste sul piano di lavoro a centocinquanta millimetri dal piano dell'anta: una a centocinquanta millimetri dalla parete interna sinistra, una a pari distanza dalla destra e la terza in posizione centrale.
Il campionamento avviene simultaneamente su due griglie da sedici sonde ciascuna: la prima trenta centimetri a valle del piano di scarico dell'aria, la seconda cinque centimetri davanti all'apertura frontale, su un piano parallelo a questa. Le sonde hanno diametro interno di dieci millimetri, lunghezza di almeno cento millimetri e spessore di parete non superiore a due millimetri, e sono collegate a un collettore con tubi flessibili di uguale lunghezza affinché le perdite di carico non alterino il confronto fra i punti.
La sequenza dura seicentosessanta secondi e, con anta scorrevole, comprende una manovra precisa: dopo trecentosessanta secondi l'anta viene chiusa alla minima apertura in un secondo, dopo altri duecentoquaranta viene riaperta nello stesso tempo, e trascorsi ulteriori sessanta le capsule vengono coperte. La manovra rapida serve a generare l'onda di pressione che nella realtà quotidiana è la causa più comune di fuoriuscita verso l'operatore.
Nell'analisi si scartano i primi cinquantanove secondi e si calcolano le concentrazioni medie su quattro intervalli distinti, arrotondando alla frazione volumetrica di dieci alla meno otto. Per l'intervallo che segue la chiusura dell'anta va registrata anche la massima media mobile su quarantacinque secondi, che è il vero indicatore della robustezza del contenimento. I fattori di contenimento si ottengono rapportando la portata di vapore tracciante al prodotto della portata estratta per la concentrazione media, arrotondati all'intero e segnalando se il risultato è limitato dalla soglia di rilevabilità dello strumento.
Questa prova richiede un analizzatore con rilevabilità pari o inferiore a dieci alla meno otto in frazione volumetrica, un sistema di campionamento con costante di tempo inferiore a quindici secondi e registrazione ogni due secondi o meno, oltre a un fondo ambientale del tracciante altrettanto basso. È una dotazione da laboratorio di prova, non da manutentore, ed è la ragione principale per cui il collaudo iniziale di una cabina a ricircolo costa sensibilmente più di quello di una cappa canalizzata.
Sulle cabine con filtri per vapori la verifica periodica ripete la procedura della prova di tipo con una differenza sostanziale: l'evaporazione della sostanza di prova viene arrestata dopo cinque minuti. Non si tratta di ricostruire la capacità di ritenzione, operazione che richiede giornate e compete al costruttore, ma di accertare che il filtro installato non stia già rilasciando a valle. Il criterio resta l'uno per cento del valore limite, con rivelatore capace di una soglia di quantificazione inferiore a quel valore.
Per sostanze con valore limite basso, l'uno per cento cade sotto la soglia di rilevazione degli strumenti portatili di uso comune, e le fialette colorimetriche, che sono la soluzione più economica e immediata, hanno quasi sempre una soglia superiore. Ne consegue che un risultato negativo ottenuto con quei mezzi non dimostra la conformità: dimostra soltanto che, con quel metodo, non si è rilevato nulla.
Per i filtri ad alta efficienza si applica la procedura della EN ISO 14644-3, con le cautele sull'iniezione dell'aerosol quando il carbone si trova a monte. La prova dei sensori si esegue esponendoli a una miscela tarata di due parti per milione di isopropanolo in azoto, verificando che allarme acustico e visivo si attivino.
Chi gestisce sia cappe chimiche sia cabine di sicurezza biologica riconoscerà nella verifica di una cabina a ricircolo elementi di entrambe, ed è questa sovrapposizione a generare il costo. Dalla cappa chimica arrivano le velocità frontali, la visualizzazione dei flussi e il contenimento con tracciante; dalla cabina biologica arrivano la verifica di integrità del filtro ad alta efficienza e la logica del filtro come consumabile critico. In più c'è qualcosa che non appartiene a nessuna delle due: la misura della concentrazione allo scarico rispetto a una soglia riferita al valore limite della sostanza, che richiede competenze di igiene industriale prima ancora che di aeraulica.
Il tempo di intervento ne risente. Una verifica periodica completa su una cabina a ricircolo, comprensiva di ispezione, velocità frontali, visualizzazione dei flussi, controllo del filtro a carbone allo scarico, prova dei sensori e redazione del rapporto, impegna ragionevolmente una giornata di un tecnico attrezzato, contro le poche ore di una cappa canalizzata di media complessità. Il collaudo iniziale, se comprende la prova di contenimento completa, impegna sensibilmente di più.
Sommando le voci, il costo annuo di possesso di una cabina a ricircolo si compone di verifica periodica, filtri, eventuale taratura dei sensori e smaltimento del filtro esausto come rifiuto. Sul ricircolo il risparmio si fa in fase di installazione e si restituisce in parte durante l'esercizio, mentre sul canalizzato accade l'opposto, con l'aggravio energetico dell'aria trattata espulsa. Quale delle due curve convenga dipende dall'intensità d'uso e dalla durata dell'installazione, non dalla tecnologia in astratto.
Accanto alle misure strumentali la norma elenca controlli da provare per ispezione, generalmente visiva ed eventualmente assistita da strumenti semplici come un metro: osservanza delle istruzioni di installazione, velocità dell'aria ambiente secondo la EN 14175-4, conformità all'unità sottoposta a prova di tipo, servizi, materiali, corretto assemblaggio meccanico e integrità dopo l'installazione, accessibilità delle parti costruttive.
I flussi attorno alla cabina e nell'area di apertura vanno visualizzati per accertare l'assenza di disturbi, per esempio da parte dell'aria di reintegro del locale. La visualizzazione si esegue generando un tracciante visibile come il fumo a circa quattrocento millimetri davanti alla cabina, con rilascio verso l'alto, densità prossima a quella dell'aria ambiente e distribuzione a basso impulso non più veloce di 0,2 metri al secondo. È il controllo che evidenzia gli errori di layout, quando una bocchetta di mandata o il passaggio di una porta generano correnti trasversali che nessun anemometro puntuale rileva. La prevenzione si fa in fase di progettazione del laboratorio, disponendo le postazioni in modo che i flussi non interferiscano, criterio che seguiamo nei laboratori modulari.
Il rapporto periodico deve riportare il numero identificativo individuale della cabina e la data della prova, il riferimento al rapporto di prova di tipo, a quello di collaudo e all'ultimo periodico disponibile, le condizioni generali dell'aria del locale comprese temperatura, pressione barometrica, umidità e differenza di pressione con lo spazio adiacente oltre all'aria di reintegro e a quella estratta.
Deve inoltre indicare lo stato delle cappe e degli altri dispositivi di estrazione presenti e la posizione specifica della cabina in prova, i risultati dell'ispezione generale, le velocità frontali individuali in ciascun punto e le medie, i risultati delle prove eseguite secondo i requisiti specificati, l'identificazione e i certificati di taratura degli strumenti e il riferimento alla EN 14175-4 con i metodi effettivamente applicati.
È un criterio che vale la pena applicare anche ai controlli sulle altre apparecchiature, dai sistemi di aspirazione localizzata agli armadi di sicurezza con ventilazione forzata.
La norma non fissa un intervallo unico fra due verifiche: parla di controlli dopo l'installazione e poi periodici, e per il filtro rimanda a un intervallo di sostituzione definito sulla base della valutazione dei rischi. La periodicità va quindi costruita sul consumo reale di sostanze del laboratorio, confrontando le capacità di ritenzione dichiarate con le quantità effettivamente evaporate. Per l'apparecchiatura nel suo complesso la cadenza annuale, mutuata dalla prassi sulle cappe canalizzate, resta il riferimento ragionevole in assenza di indicazioni.
Sul piano delle responsabilità il quadro italiano resta quello del D.Lgs. 81/2008, che pone in capo al datore di lavoro l'obbligo di sottoporre le attrezzature a controlli periodici da parte di persona competente, con esiti documentati. La UNI EN 17242 fornisce il contenuto tecnico di quei controlli per una categoria che ne era priva, e per questo entra nel fascicolo che accompagna la valutazione dei rischi.
Per chi deve organizzare le verifiche su un parco di cappe da laboratorio eterogeneo, il consiglio operativo è costruire un protocollo unico che tratti separatamente le cabine a ricircolo dalle cappe a espulsione, perché criteri di accettazione e documenti di riferimento non coincidono.
Le stime di tempo riportate sono ordini di grandezza ricavati da fonti di mercato internazionali e dall'esperienza diretta su apparecchiature analoghe: vanno adattate al singolo caso. Aleph affianca i laboratori nella definizione dei protocolli di verifica e nella scelta delle configurazioni più adatte, dalle cappe chimiche a ricircolo alle soluzioni canalizzate. Per una valutazione del parco installato è possibile scriverci dalla pagina contatti.