Che cos’è un assorbitore di energia?

L’assorbitore di energia o anche dissipatore di energia, è un dispositivo che inserito in un sistema di arresto caduta, ove necessario, dissipa l’energia cinetica che si sviluppa in caso di caduta. Lo scopo è quello di attenuare le forze che insistono sul corpo dell’operatore e sull’ancoraggio.
L’assorbitore di energia anticaduta è utilizzato sia nello sport che nel lavoro e può essere di tipo meccanico o tessile, oppure misto.

L’assorbitore di tipo meccanico agisce mediante la deformazione del metallo.

Ad esempio, quello utilizzato da Harken Industrial sui carrelli per i binari verticali EN 353-1 oppure quelli utilizzati per le linee vita a cavo metallico EN 795.

Esempio di assorbitore di energia
Esempio di applicazione di assorbitore di energia

Un assorbitore di energia di tipo misto, cioè meccanico/tessile, è quello utilizzato nei vecchi set da ferrata. In questi set la fune veniva fatta passare attraverso diversi fori in una piastrina metallica. In caso di caduta l’attrito provocato dallo scorrimento della fune nei fori dissipava gradualmente la forza d’arresto. Oggi questi sistemi non sono normalmente utilizzati per problemi di costanza di prestazioni nel tempo.

Esempio di assorbitore di energia

Il dissipatore di energia a nastro sono quelli più usati, sia nel mondo del lavoro che per le ferrate.

Sono realizzati con un nastro provvisto di un’asola a ciascuna estremità e cucito su stesso. La sua funzione frenante viene assolta a seguito di una lacerazione progressiva delle cuciture.

Esempio di assorbitore di energia a fettuccia
Asola di un assorbitore di energia

I dispositivi che voglio presentarvi oggi sono quelli utilizzati nel mondo del lavoro in quota, a nastro tessile e rispondenti alla norma tecnica EN 355: 2002.

Esempio di assorbitore di energia di CAMP
Esempio di assorbitore di energia di CAMP
assorbitore di energia Retexo di CAMP

Il termine corretto è assorbitore o dissipatore di energia?

Nel mondo del lavoro si utilizzano entrambi indistintamente. Dal punto di vista tecnico/giuridico il termine corretto è “assorbitore di energia”. Infatti, sia la EN 355, sia le linee guida INAIL, che il Testo Unico per la Sicurezza 81/2008 utilizzano questo termine.
Lo utilizzano perché il testo originale in inglese della norma EN 355 utilizza il termine energy absorber e la traduzione letterale è quindi
assorbitore.

In realtà l’azione del dispositivo non è quella di assorbire ed incamerare l’energia prodotta, ma di dissiparla attraverso un’azione frenante. Purtroppo, in inglese non esiste un termine analogo al nostro “dissipatore” e pertanto il termine giuridico non è proprio quello più adatto all’azione che viene svolta dal dispositivo.

Come funziona e a cosa serve un assorbitore di energia in un sistema di arresto caduta?

Da studi condotti dalla NASA negli anni ‘60 per capire gli effetti dell’uso del paracadute sui piloti, è stato rilevato come il corpo umano subisce danni irreversibili se soggetto ad una forza frenante superiore a 12 kN.
A seguito di questi e altri studi, negli anni successivi il CEN (Comitato europeo di normazione) attraverso il gruppo tecnico TC160 che si occupa dei dispositivi anticaduta, ha stabilito in via cautelativa il limite di 6 kN come forza di arresto massima per un corpo umano in caduta.

I danni provocati da una forza d’arresto eccessiva non sono soltanto quelli prodotti sull’apparato muscolo-scheletrico, ma soprattutto quelli prodotti sugli organi interni e al cervello.

Infatti, questi ultimi sono liberi di muoversi all’interno del torso e della scatola cranica, subendo i maggiori danni a seguito dello scuotimento.
Il cervello, a causa dello scuotimento subisce facilmente una commozione cerebrale che può portare a problemi di lunga durata.
Gli organi interni invece procedono per inerzia la caduta verso il basso riportando lacerazioni e trazioni sia agli apparati che ai legamenti di sostegno.
Per una panoramica sugli effetti della precipitazione è interessante leggere questo articolo Precipitazione – Medicinapertutti.it.

La norma tecnica che regolamenta la produzione e la messa in commercio di dispositivi inseribili in un sistema di arresto caduta è la EN 355:2002.

L’assorbitore di energia è “programmato” per cominciare a frenare la caduta ben prima di arrivare ai 6 kN. Le cuciture si lacerano in maniera progressiva fino a contenere la forza di arresto entro i limiti stabiliti.

Non è detto che un dissipatore di energia anticaduta si laceri completamente. Tendenzialmente un assorbitore normale, una volta che si attiva, produce una forza d’arresto costante (circa 4-5 kN a seconda dei modelli) durante tutto l’assorbimento. Il fatto che la scucitura sia più o meno lunga non riguarda quindi la forza d’arresto, ma bensì l’energia in gioco.
L’apertura dell’assorbitore di energia dipende pertanto dalla massa dell’operatore e dall’altezza di caduta. Infatti, due operatori, uno leggero e uno pesante, generano due estensioni diverse. Allo stesso modo, due differenti altezze di cadute di uno stesso operatore producono estensioni diverse.

Naturalmente i test di norma sono eseguiti con un torso rigido di 100 kg, con temperatura e umidità costanti e con dispositivi nuovi.

Dobbiamo però considerare che il comportamento di un assorbitore è fortemente influenzato dalla vetustà del dispositivo, dal peso reale dell’operatore e dalle condizioni di utilizzo. Inoltre, in una situazione reale la stessa elasticità del corpo tende a mitigare leggermente gli effetti devastanti di una forza d’arresto in caduta.

L’utilizzo di un assorbitore di energia è sempre fonte di grandi perplessità, dovute però alla scarsa conoscenza del dispositivo. L’assorbitore di energia però è un dispositivo molto “intelligente”: infatti, se non serve non entra in funzione e rimane una fettuccia di 20-30 cm. Se invece si apre allora significa che se non ci fosse stato gli organi interni avrebbero subito una forza d’arresto tale da rimanere seriamente danneggiati.

Una delle applicazioni più controverse è quella sulla PLE (per dirimere la questione vi rimando però ad un prossimo articolo). In questo specifico caso serve anche a proteggere il punto di attacco, che per normativa tecnica deve essere di soli 3 kN.

Tutti si preoccupano se il peso dell’operatore è eccessivo.

In realtà, i problemi maggiori si hanno con operatori di peso leggero, fra i 60-70 kg. Perché lo spazio d’arresto per rientrare entro parametri accettabili è molto minore rispetto a persone di peso superiore e pertanto la decelerazione sarà molto più brusca.
Immaginate un tappeto elastico: una persona pesante avrà un’azione molto più molleggiata rispetto ad una leggera, alla quale potrebbe sembrare di saltare su un piano quasi rigido.
Per approfondire l’argomento vi consiglio la lettura di due quaderni tecnici dell’INAIL, che affrontano l’utilizzo degli assorbitori di energia da parte di persone leggere.
Il primo è del 2013 e si occupa degli assorbitori di energia in generale volume2.pdf (inail.it). Il secondo del 2016 è invece un completamento del precedente e affronta la problematica dei light workers: Quaderni INAIL-10.

Non esiste una legge che indica chiaramente quando utilizzare un assorbitore di energia in un sistema di arresto caduta.

Esiste però una Linea guida INAIL del 2003 che esprime qualche indicazione. Invece, nel Testo Unico 2008 all’Art. 115 era presente il comma 2 che è stato abrogato quasi subito:

Comma 2 abrogato

2. [Il sistema di protezione, certificato per l’uso specifico, deve permettere una caduta libera non superiore a 1,5 m o, in presenza di dissipatore di energia a 4 metri.]

La scelta pertanto dipende dalla valutazione dei rischi effettuata dal datore di lavoro o da chi ne è responsabile.

Da tenere anche in considerazione che esistono dispositivi anticaduta che per norma tecnica, sono già costruiti per offrire una dissipazione di energia.

È il caso ad esempio, del dispositivo anticaduta retrattile EN 360, che può avere un dispositivo esterno o interno, e dei sistemi costruiti secondo la EN 353-2.
Questi ultimi sono dispositivi anticaduta frenati su fune e l’azione di frenata deve essere modulata per mantenere la forza di arresto sotto i 6 kN; se questo non è possibile, il produttore deve prevedere l’utilizzo di un assorbitore di energia esterno.

In altri casi, ad esempio nei sistemi di arresto caduta su cavo metallico o su binario rigido, il dissipatore di energia esterno è obbligatorio. Questo perché l’azione frenante su cavo metallico o binario rigido non consente dissipazione.

Quando si usa l’assorbitore di energia

Un aiuto enorme nella scelta dell’assorbitore di energia è dato da due schemi presenti sul catalogo work 2022 di C.A.M.P.. Questi schemi sono frutto di centinaia di prove effettuate sui nostri dispositivi dal reparto R&D di C.A.M.P..
Questo schema riguarda solo il dispositivo Retexo che è testato per pesi fino a 130 kg.

La Fig. 8 nel primo schema, indica il tirante d’aria sotto il punto di ancoraggio. Cioè, esprime il tirante d’aria necessario con operatori fino a 100 kg e fino a 130 kg, a seconda del fattore di caduta e della lunghezza del cordino.

schema di funzionamento di un assorbitore di energia

Nello schema successivo, alla Fig. 9, troviamo l’estensione massima con l’ancoraggio sotto i piedi dell’operatore. Mentre alla Fig. 10 l’estensione massima del solo assorbitore di energia a seconda della sollecitazione.
È interessante notare come una caduta in fattore 0 non apre minimamente l’assorbitore. Mentre per farlo aprire completamente (170 cm) è necessaria una caduta libera di una persona di 130 kg per 4 mt.

schema di funzionamento di un assorbitore di energia

Ricordiamo che secondo la EN 355 un cordino con assorbitore di energia non può superare la lunghezza di 2 mt:

Art 7 INFORMAZIONI FORNITE DAL FABBRICANTE

a) la lunghezza totale di un sottosistema con un assorbitore di energia comprendente
cordino, terminazioni e connettori non deve essere maggiore di 2 m (cioè connettore
più cordino più assorbitore di energia più connettore);

L’estensione massima dell’assorbitore di energia deve essere di 1,75 mt, come previsto al punto 4.4.

4.4 Prestazioni dinamiche

Nel corso della prova di cui in 5.2 con una massa di acciaio rigida di 100 kg o un torso di
prova di 100 kg di massa, la forza frenante Fmax non deve essere maggiore di 6 kN e la
distanza di arresto H deve essere H < 2 Lt + 1,75 m, a seconda della lunghezza totale Lt
dell’assorbitore di energia compreso il cordino.

Gli assorbitori di energia a nastro tessile si possono trovare confezionati principalmente in due modi:

  • nastro avvolto in un involucro plastico termoretraibile;
  • nastro avvolto in un sacchettino di tela apribile.

Personalmente preferisco questa seconda opzione. Infatti, l’assorbitore di energia nel sacchetto si può aprire completamente, ispezionare centimetro per centimetro, pulire per bene se ha preso polvere, lasciare asciugare se ha preso umidità. Poi lo si ripone con cura nel suo sacchetto e si richiude.

Invece, l’assorbitore di energia nel termoretraibile non è ispezionabile completamente. Quindi, potrebbe entrare polvere o umidità non visibile dall’esterno. Inoltre, la plastica tende ad ingiallirsi e limita la visibilità del nastro. Di conseguenza, durante le ispezioni è pertanto difficile accorgersi di eventuali problemi al nastro.

Vi mostro un esempio che C.A.M.P. propone come test ai discenti durante i corsi per ispettori DPI:

Esempio di assorbitore di energia di CAMP
Esempio di assorbitore di energia di CAMP

Vi sembrano uguali?

Dopo qualche ora di ispezione e dopo aver fatto passare qualche dozzina di DPI, se vi capitano davanti questi due dispositivi è molto facile che vi sembrino uguali.

In realtà il dispositivo di sx è stato trazionato in laboratorio a 450 kg per aprire leggermente le cuciture al centro. È molto facile farsi scappare questo particolare in un’ispezione, ma il dispositivo in questo caso non è più utilizzabile.

Esempio di assorbitore di energia trazionato e non più utilizzabile
Esempio di assorbitore di energia trazionato e non più utilizzabile

Direste che se vi capitasse un dispositivo come quello nella foto qui sotto in teoria sarebbe più facile accorgersene? In realtà, questa foto è stata fatta ad un dispositivo che un operatore utilizzava tranquillamente come nuovo, perché secondo lui la plastica non era aperta e pertanto andava bene

Esempio di assorbitore di energia trazionato e non più utilizzabile

I modelli di assorbitore di energia di C.A.M.P.

Nel suo catalogo Work 2022 C.A.M.P. propone tre modelli diversi di assorbitore di energia.

Retexo

Il dispositivo RETEXO di C.A.M.P. è un assorbitore di energia contenuto in un sacchettino di tela apribile e ispezionabile.

La lunghezza massima del dispositivo è di 170 cm ed è omologato per utilizzo fino a 130 kg. Significa che C.A.M.P. ha chiesto all’ente certificatore di eseguire dei test con manichino di 130 kg, anziché i 100 kg previsti dalla EN355. Quindi, i risultati sono conformi a quelli previsti dalla norma. Naturalmente, i 130 kg si intendono dell’operatore compreso di abbigliamento e materiali.

Il dispositivo Retexo è molto compatto e leggero, pesa solo 240 gr.

All’apertura del sacchetto si nota subito un indicatore spia. In caso di rottura, l’indicatore avverte che il dissipatore è stato sollecitato, e pertanto non è più utilizzabile.

La dissipazione è ottimizzata. Significa che tende ad essere più morbida per i carichi leggeri evitando “frenate” troppo brusche. Inoltre, è più decisa nel caso in cui la progressione di frenata continui.

È utilizzato di serie su diversi cordini anticaduta, a braccio singolo o doppio, in fettuccia o in fune: Assorbitori di energia e cordini | C.A.M.P..

assorbitore di energia Retexo di CAMP
assorbitore di energia Retexo di CAMP
assorbitore di energia Retexo di CAMP

Sui dispositivi della serie RETEXO GYRO REWIND e RETEXO GYRO ROPE è presente il famoso girello GYRO3 che evita l’attorcigliamento dei bracci.

dispositivo GYRO3 di CAMP
dispositivo GYRO3 di CAMP

Shock absorber 25 e Shock absorber 40

Sono due dissipatori di energia a nastro tessile contenuti in termoretraibile plastico. Il primo da 25 cm e il secondo da 40 cm.

dispositivo di CAMP
dispositivo di CAMP

Lo Shock absorber 25 ha estensione massima di 160 cm, con cordino da 2 mt e fattore di caduta 2. La tabella qui sotto, presente sul catalogo C.A.M.P. Work 2022 riporta le diverse aperture in base a carichi e fattori di caduti diversi.

tabella per il calcolo del tirante d'aria e del fattore di caduta

Nelle stesse condizioni, lo Shock absorber 40 ha estensione massima 120 cm. Entrambi sono certificati per carico massimo di 100 kg secondo la EN 355. Anche in questo caso sono integrati in diversi cordini C.A.M.P., a braccio singolo o doppio.

Garanzia, durata, scadenza e manutenzione dei dispostivi C.A.M.P.

Il Retexo è dotato di serie del tag C.A.M.P. NFC TRACK, che attraverso la piattaforma C.A.M.P. G.T.S. Gear Tracking System, un’evoluzione sul sistema Exteryo Safety, permette una facile gestione del DPI per l’immagazzinamento e i controlli ispettivi periodici.
A questo proposito ti consiglio la lettura del mio articolo: Gestione DPI: tutto più semplice e sicuro con il software Exteryo Safety 4.0.
Ricordiamo sempre che per essere efficiente ed efficace ogni dispositivo deve essere indossato correttamente e deve essere controllato ed ispezionato secondo le indicazioni del produttore.

Garanzia

Ogni prodotto ha una garanzia di tre anni a partire dalla data di acquisto, contro ogni difetto
del materiale o di fabbricazione.

Durata di vita e scadenza

La durata di vita è di 10 anni a partire dalla data del primo utilizzo del prodotto e sono previsti al massimo 2 anni di stoccaggio.
La scadenza invece non può in ogni caso protrarsi oltre la fine del dodicesimo anno dalla fabbricazione (es. anno di fabbricazione 2020, durata di vita fino a fine 2032).

Manutenzione

Come tutti i DPI di III^ categoria, i dispositivi sono soggetti a controlli pre e post uso e ad un’ispezione completa al massimo ogni 12 mesi da parte di persona competente ai sensi della norma EN 365/2008.

Per informazioni tecniche e commerciali sugli assorbitori di energia di C.A.M.P. Contattami.