Impianti utilizzatori di energia elettrica: la manutenzione 4.0

L’articolo propone una panoramica sulle normativa vigente in tema di manutenzione anche in riferimento alle più recenti evoluzioni tecnologiche.

Il Decreto 37/08, noto ai più come “la nuova Legge 46/90”, richiama più volte l’obbligo della manutenzione. Nell’articolo 8, comma 2, in particolare richiama l’obbligo in capo al proprietario di adottare “le misure necessarie per conservarne le caratteristiche di sicurezza previste dalla normativa vigente in materia, tenendo conto delle istruzioni per l’uso e la manutenzione predisposte dall’impresa installatrice dell’impianto e dai fabbricanti delle apparecchiature installate”.

Da questo articolo derivano due obblighi: da parte dell’installatore di rilasciare il manuale d’uso e manutenzione degli impianti elettrici utilizzatori e l’altro del proprietario di effettuare la manutenzione.

Il DM 37/08 si applica a tutti gli edifici quale che sia la destinazione d’uso, quindi anche a quelli ad uso residenziale. Per gli edifici che ospitano attività lavorative, ovvero dove c’è anche un solo lavoratore o equiparato, gli obblighi sono stati sempre presenti, con più o meno enfasi, in tutte le disposizioni legislative che avevano a che fare con la sicurezza e la salute del lavoro.

Per restare alle disposizioni più recenti, il Testo Unico sulla sicurezza (D.Lgs. 81/08 e s.m.i.) già nella parte generale richiama l’obbligo del datore di lavoro affinché “i luoghi di lavoro, gli impianti e i dispositivi vengano sottoposti a regolare manutenzione tecnica e vengano eliminati, quanto più rapidamente possibile, i difetti rilevati che possano pregiudicare la sicurezza e la salute dei lavoratori”.

Inoltre si richiede, sempre tra gli obblighi del datore di lavoro, che “gli impianti e i dispositivi di sicurezza, destinati alla prevenzione o all’eliminazione dei pericoli, vengano sottoposti a regolare manutenzione e al controllo del loro funzionamento”.

L’obbligo manutentivo è ripreso dal TU nel capo III (impianti ed apparecchiature elettriche), che richiama più volte anche l’obbligo dei controlli di sicurezza, (da non confondere con quelli imposti dal DM 462/0), e del mantenimento di un registro dei controlli sull’impianto elettrico da tenere a disposizione dell’autorità di vigilanza.
Tutto quanto deduciamo dalle leggi vigenti è esplicitamente presente nel DM 3 agosto 2015. Le scelte progettuali che considerino le modalità manutentive non devono mai essere trascurate dai professionisti e formalmente affrontate anche quando non esista una premialità in fase di gara pubblica per quelle proposte che riducano i costi della manutenzione.

A tale scopo, un aiuto fondamentale per l’impiantista elettrico giunge dalla Norma CEI 64-8.

Nella Parte 3 di tale norma, che tratta le “Caratteristiche generali” degli impianti elettrici utilizzatori, si richiede che sia “fatta una valutazione della frequenza e qualità della manutenzione che si può ragionevolmente prevedere nel corso della vita prevista dell’impianto. […] in modo che, tenuto conto della frequenza e della qualità della manutenzione, per la durata prevista dell’impianto: possano essere compiute facilmente in sicurezza tutte le verifiche periodiche, le prove e le operazioni di manutenzione e di riparazione che si prevede siano necessarie”.

Degna di considerazione in tal senso si aggiunge un’interpretazione non restrittiva dell’art. 22 del TU sulla sicurezza che tratta la responsabilità dei progettisti. In questo articolo, infatti, il legislatore richiede che “i progettisti dei luoghi e dei posti di lavoro e degli impianti rispettano i principi generali di prevenzione in materia di salute e sicurezza sul lavoro al momento delle scelte progettuali e tecniche […]”.

Ovviamente gli impianti elettrici non sono esenti dal problema manutentivo che, anzi, assume specificità che hanno reso necessario un impegno normativo da parte del CEI insieme all’UNI per alcuni aspetti, e del CEI in particolare per gli aspetti più tipici del settore elettrico. Anche in questo campo, per altro, le norme sono sempre più di respiro internazionale e vengono acquisite in Italia, con il dovuto apporto delle competenze nazionali, quelle emesse dalla IEC e dal CENELEC.

Il Comitato Tecnico 56 sulla fidatezza fornisce molti strumenti per chi voglia trattare in maniera più scientifica la manutenzione, come parte dell’affidabilità di componenti e sistemi.

Possiamo sintetizzare così le caratteristiche che degli impianti elettrici che rendono peculiare la manutenzione:
– apparecchiature e parti di impianto con un lungo ciclo di vita;
– impossibilità di separare la funzionalità dalla sicurezza
– costo dell’indisponibilità del componente elettrico amplificato dal costo della mancata fornitura del servizio;
– indisponibilità di apparecchiature elettriche in assenza di guasto rilevabile;
– la manutenzione elettrica è un’attività con particolare esposizione al rischio.

Esiste un approccio scientifico per la gestione di apparecchiature in funzione da oltre 50 anni. La Norma CEI EN 62402, infatti, ha per oggetto la “Gestione dell’obsolescenza – Guida Applicativa”. Trattasi ovviamente di una norma generale di tipo metodologico con ampia possibilità di applicazione.

Il guasto dell’apparecchiatura elettrica comporta almeno un costo aggiuntivo determinato dalla mancata fornitura di energia elettrica all’utenza alimentata, in taluni casi, inoltre, bisogna tenere conto che il guasto elettrico può determinare un evento di capacità dannosa molto più ampia. Da un’indagine statistica svolta da compagnie assicurative nel centro Europa risulta che il 64% dei guasti elettrici determinano un incendio. Non è corretto quindi comparare il costo della manutenzione elettrica con il costo a nuovo del componente guasto.

L’indisponibilità di un’apparecchiatura elettrica, o di parte di un sistema elettrico, è talvolta dovuta non ad un guasto rilevabile fisicamente ma solo da corrette condizioni di alimentazione elettrica, tipicamente la qualità della tensione elettrica. In questi casi una diagnostica post-guasto è spesso inutile in quanto non rileva alcun guasto, che in effetti non c’è stato, e non è in grado di determinare la causa dell’indisponibilità. Solo il monitoraggio delle condizioni di alimentazione è in grado di suggerire quei provvedimenti che consentono di prevenire ulteriori condizioni di indisponibilità.

Lo svolgimento delle attività di manutenzione elettrica è soggetta alle regole delle Norme CEI 11-27 e CEI EN 50110. Esse impongono che a svolgere l’attività manutentiva sia solo personale esperto e/o avvertito, riservando alle persone comuni solo piccoli e semplici interventi quali il cambio lampade ed il cambio fusibili, sempre sotto condizioni ben precise.

Le compagnie assicuratrici hanno svolto negli anni recenti indagini statistiche sui sinistri che sono stati di loro interesse in ambito elettrico. Analizzandole non si può non rimanere sorpresi dal fatto che nel 17% dei casi il guasto è causato dall’assenza di manutenzione. Cioè non si dice che l’assenza di manutenzione non ha prevenuto il guasto, come nel 60% dei casi, ma che l’assenza di manutenzione ha causato il guasto. Per differenza, solo nel 23% dei guasti rilevati non esiste una correlazione diretta tra assenza di manutenzione e guasto. Se, come in seguito vedremo, le attività di monitoraggio vengono messe tra quelle di una parte operativa della manutenzione preventiva, la fetta della torta che indica eventi non correlati all’assenza di manutenzione si assottiglierebbe parecchio. Ricollegando questi dati alla relazione tra guasti elettrici ed incendi non si può che prendere atto della necessità e utilità della manutenzione.

La rivoluzione 4.0

Se questo è il panorama della manutenzione degli impianti elettrici utilizzatori, resta da affrontare la relazione con la rivoluzione 4.0.

Un principio cardine della rivoluzione 4.0 è l’incremento della produttività attraverso minori tempi di set-up, riduzione errori e fermi macchina, anche per manutenzione. Proprio quest’aspetto, i fermi macchina, è quello che ha reso popolare la manutenzione non programmata, da svolgersi solo a guasto avvenuto, che ha già provocato il fermo, od opportunistica, per la quale la manutenzione si svolge in occasione di fermi determinati da altri eventi.

Un impianto 4.0, che dispone dell’apporto dell’Internet of Things (IoT) dell’informazione dei Big Data, consente di poter attivare quella che la Norma CEI 56-50 definisce manutenzione controllata, “Un metodo che permette di assicurare una qualità del servizio desiderata mediante l’applicazione sistematica di tecniche di analisi che usano mezzi di supervisione centralizzata e/o un campionamento per minimizzare la manutenzione preventiva e ridurre la manutenzione correttiva.”

Ma la tecnologia 4.0 consente di andare oltre, soprattutto tenendo presente che il mondo 4.0, con le dovute precauzione della cyber security, è un mondo aperto all’esterno ed è il mondo dell’IoT.

Tutto ciò porta a nuovi concetti nell’ambito della manutenzione:

manutenzione remota: manutenzione svolta senza che il personale abbia diretto accesso fisico all’entità;
manutenzione automatica: manutenzione svolta senza intervento umano;
autoripristino: ripristino senza interventi esterni.

In tale quadro, la definizione tradizionale di manutenzione intesa come “Combinazione di tutte le azioni tecniche e gestionali finalizzate a mantenere o ripristinare lo stato di un elemento tale per cui possa svolgere la funzione richiesta” risulta decisamente superata.
Infatti nel mondo della manutenzione compaiono nuove definizioni apparentemente contradittorie rispetto a quella tradizionale. Si parla pertanto di miglioramento della fidatezza intesa come “Combinazione di tutte le azioni tecniche, amministrative e gestionali previste per migliorare l’affidabilità intrinseca e/o la manutenibilità e/o la sicurezza di una entità senza modificare la funzione originale”.

Di conseguenza, oggi, un moderno contratto manutentivo dell’impianto elettrico utilizzatore deve intendersi come un contratto di conduzione con obiettivi prestazionali adeguati ai tempi quali la disponibilità ai fini produttivi, l’efficienza energetica, l’aumento delle prestazioni, ecc.

Come già anticipato, il CEI è impegnato nel campo della manutenzione con strumenti normativi di vario livello per tutta la filiera elettrica, a partire dalla Norma CEI 64-8 per impianti elettrici utilizzatori.

Si va da norme metodologiche, come quelle del CT 56, a disposizioni specifiche soprattutto in ambito di verifiche e controlli, fino a guide specialistiche mirate alla manutenzione, di seguito citate in modo esemplificativo:
CEI 78-17 “Manutenzione delle cabine elettriche MT/MT e MT/BT dei clienti/utenti finali”;
CEI UNI 11222 “Luce e illuminazione – Impianti di illuminazione di sicurezza degli edifici – Procedure per la verifica e la manutenzione periodica”;
CEI EN 60079-17 “Atmosfere Esplosive – Parte 17: Verifica e manutenzione degli impianti elettrici”.

Si accompagnano a quelle citate, un numero notevole di norme di prodotto che contengono indicazioni sulla manutenzione del prodotto stesso.
Ultima, ma non meno importante, la Guida CEI 0-10 avente per oggetto, appunto, “la manutenzione degli impianti elettrici”. Tale guida, risalente al 2002 è oggi in revisione ed il Gruppo di lavoro ha approntato una prima versione che sarà discussa nel Comitato competente.

Questa guida fornirà le informazioni di base per poter impostare un programma manutentivo fornendo anche le indicazioni metodologiche e affrontando gli aspetti manutentivi per situazioni fuori dall’ordinario quali gli impianti rientranti nella Parte 7 della CEI 64-8 e quelli presenti in luoghi sottoposti al controllo del Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco.

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