Capannone dello stabilimento Jean Chéreau — produzione di veicoli frigoriferi
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Progetto · Processo industriale

Ottimizzare un processo di trattamento dei COV.

EOLIOS ha modellato tramite simulazione CFD un processo industriale di trattamento dei Composti Organici Volatili (COV): dispersione della variabile scalare, captazione ed efficienza di depurazione, per ottimizzare il rendimento del trattamento e ridurre gli scarichi.

Progetto
Miglioramento del processo — Trattamento dei COV
Anno
2023
Dominio
Processo industriale
Località
Francia
Tipologia
Processo · Depurazione COV
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Ottimizzazione dell'estrazione delle emissioni di COV

Lo stabilimento Jean Chéreau è una fabbrica di produzione di veicoli frigoriferi situata a Ducey-Les-Chéris, in Normandia. Aperta nel 1981, è dotata di un sistema di ventilazione migliorato nel tempo ma che resta basato su una progettazione datata. La linea di produzione rilascia in vari punti diversi inquinanti (gelcoat, resina) potenzialmente nocivi per i lavoratori se presenti in quantità eccessiva nell'aria. L'obiettivo principale: migliorare l'efficienza del sistema di ventilazione esistente nel rispetto dei vincoli dello stabilimento.

EOLIOS ha apportato la propria competenza nella comprensione e nella modellazione dei movimenti aeraulici, per analizzare le problematiche individuate e proporre soluzioni adeguate per correggerle.

Visualizzazione della zona di studio dello stabilimento — tavoli interessati dalle emissioni di COV
Zona di studio — tavoli interessati dalle emissioni di COV (in rosso)

Sistema di ventilazione e processo di fabbricazione

Le emissioni significative di inquinanti si producono durante la spruzzatura del gelcoat e della resina, così come durante la fabbricazione dei rivestimenti destinati ai camion — operazioni situate nei capannoni 2 e 3, selezionati per lo studio.

Il sistema comprende zone di immissione e di ripresa distinte per ogni capannone. Nel capannone 2, l'aria fresca è diffusa da due condotti a ugelli (attivi anche durante l'essiccazione del gelcoat); la ripresa avviene tramite bocchette e griglie di aspirazione sotto i tavoli e sul soppalco, completate da cappe mobili. Il capannone 3 dispone di due punti di immissione, di cui uno regolabile sopra i tavoli di spruzzatura, e di condotti di aspirazione sotto il soppalco (con alcuni limiti di efficienza), di griglie a muro e di cappe mobili.

Competenza aeraulica: audit, modellazione 3D e test fumogeni

Durante l'audit aeraulico del sito, gli ingegneri hanno effettuato misure dettagliate, una modellazione 3D dello stabilimento e test fumogeni per una valutazione completa, rilevando anche le condizioni meteorologiche esterne per garantire simulazioni precise.

Test fumogeni nello stabilimento — visualizzazione della circolazione dell'aria
Prove fumogene — definizione delle tendenze aerauliche dell'officina

I risultati mostrano che il movimento d'aria globale è principalmente influenzato dalle immissioni. Nel capannone 2, l'aria converge verso i tavoli di spruzzatura, creando perturbazioni e un innalzamento dell'aria sotto la copertura che ostacolano l'estrazione. Nel capannone 3 è stata individuata una circolazione ad anello, con il flusso che si divide in due parti; l'aspirazione è buona vicino ai tavoli ma limitata da ostruzioni. La simulazione a porte chiuse — condotta con le portate teoriche e le misure in loco — mostra una forte concordanza con i rilievi: l'aria circola dal fondo dei capannoni (Est) verso Ovest, con concentrazioni elevate di COV a Ovest del capannone 2 e a Est del capannone 3, dovute a una ventilazione inadeguata.

Piano delle velocità — configurazione esistente a 1,5 m
Piano delle velocità — configurazione esistente (1,5 m)
Piano della distribuzione dei COV — configurazione esistente a 1,5 m
Distribuzione dei COV — configurazione esistente (1,5 m)

Comprendere i Composti Organici Volatili (COV)

I COV sono molecole organiche che evaporano facilmente a temperatura ambiente. Presenti in vernici, colle, prodotti per la pulizia e materiali, sono una fonte di inquinamento interno dalle conseguenze potenzialmente dannose per la salute e l'ambiente. EOLIOS utilizza la CFD per modellare la loro dispersione, analizzare i movimenti d'aria e prevedere le concentrazioni in ogni zona, assicurando una ventilazione e un'evacuazione ottimizzate.

L'esposizione prolungata può causare irritazioni, mal di testa, reazioni allergiche, fino a danni a fegato, reni e sistema nervoso; alcuni COV sono classificati cancerogeni. La chiave per minimizzare l'esposizione risiede in un'evacuazione efficace e in una buona ventilazione, mantenendo le concentrazioni sotto le soglie pericolose.

Conformità e sicurezza: approccio normativo

EOLIOS pone il rispetto delle norme al centro del proprio approccio. Per questo studio, particolare attenzione è stata dedicata alle guide di buone pratiche di ventilazione — ED 839 ed ED 906 — nonché al Codice del lavoro, garantendo soluzioni che non compromettono né la sicurezza delle persone né quella del materiale. Questo rigore minimizza i rischi e ottimizza l'ambiente di lavoro secondo i migliori standard.

Efficienza dei flussi d'aria: due configurazioni CFD

Sono state proposte due progettazioni. La prima introduce compartimentazioni attorno alle zone di emissione, immissioni uniformi a bassa velocità tramite condotti tessili e regolazioni dei punti di ripresa, per mantenere i COV sotto il 25 % della VLEP (con DPI nelle zone confinate). La VLEP (Valore Limite di Esposizione Professionale) fissa la concentrazione massima di una sostanza a cui un lavoratore può essere esposto. Le portate sono state regolate per controllare la circolazione e ridurre la concentrazione all'altezza del viso degli operatori.

La seconda configurazione introduce condotti di aspirazione sotto i tavoli di resina e di gelcoat, eliminando le aspirazioni laterali ingombranti e rendendo l'aspirazione più efficace. I condotti di immissione sono riposizionati per un lavaggio verticale discendente, eliminando i movimenti ascendenti indesiderati, omogeneizzando le velocità e riducendo la dispersione dei COV all'altezza di respirazione — evitando gli accumuli tra tavoli e pareti.

Piano di concentrazione dei COV a 1,60 m — configurazione iniziale e ottimizzata
Concentrazione dei COV (1,60 m) — iniziale vs ottimizzata
Confronto della componente verticale di velocità — aspirazioni laterali vs sotto i tavoli
Componente verticale di velocità — aspirazioni laterali (sx) vs sotto i tavoli (dx)
Simulazione CFD della distribuzione delle temperature in sezione trasversale dello stabilimento
Distribuzione delle temperature — sezione trasversale dello stabilimento

Approccio collaborativo — pratiche sul campo

L'ascolto, il compromesso e il dialogo tra ingegneri e lavoratori sono stati al centro dell'approccio. Visite regolari a ogni fase hanno permesso di integrare tutte le prospettive e di far emergere soluzioni non solo aeraulicamente ottimali ma anche pratiche per gli operai — un approccio partecipativo che porta a una soluzione sicura, efficace e allineata ai bisogni delle parti interessate.

Know-how: verifica del fumo, COV & qualità dell'aria industriale
Sintesi

Sintesi video dello studio

Lo studio mira a migliorare la qualità dell'aria nello stabilimento Jean Chéreau ottimizzando il suo sistema di ventilazione. Misure e simulazioni hanno individuato le zone ad alta concentrazione di inquinanti e portato a due configurazioni per distribuire meglio l'aria e ridurre i COV. L'approccio, collaborativo, ha integrato i bisogni dei lavoratori nel rispetto delle norme di sicurezza — per un'estrazione degli inquinanti efficace e conforme.

Sintesi CFD — miglioramento della qualità dell'aria in fabbrica
Sintesi della missione — captazione degli inquinanti e ottimizzazione della ventilazione · EOLIOS Ingegneria
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