Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Sez. di Lecce – Servizio di Prevenzione e Protezione

1. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Sez. di Lecce – Servizio di Prevenzione e Protezione Modulo formativo su Rischi sistemi a pressione • Modulo 1 • Modulo 2 • Modulo 3 • Torino 5 - 7 Giugno 2001 Relatore: Dr. Antonio Leone

2. Istituto Nazionale di Fisica NucleareSez. di Lecce – Servizio di Prevenzione e Protezione Rischi sistemi a pressione Modulo 1: • Premessa ed obbiettivi • Prerequisiti didattici necessari • Concetti di Base

3. Istituto Nazionale di Fisica NucleareSez. di Lecce – Servizio di Prevenzione e Protezione Rischi sistemi a pressione - Modulo 1 • Premessa ed obbiettivi: facciamo riferimento a sistemi a pressione e relativi accessori di sicurezza escludendo, in questa fase, le macchine di alimentazione e le macchine motrici (compressori, pompe, motori). ./.

4. obbiettivi didattici: • Apprendimento delle grandezze fisiche che stanno alla base dei principi tecnologici dei sistemi a pressione (concetto di Pressione, Livello, Temperatura, e loro principio di misura). • Apprendimento del principio di funzionamento dei dispositivi ed accessori di sicurezza. • Aspetti, della normativa vigente che regola l’area degli apparecchi a pressione. • Conoscenza e scambio di esperienze di lavoro riguardo alla gestione/esercizio dei sistemi in pressione.

5. obbiettivi metodologici: • Apprendimento di un metodo di analisi delle anomalie che sia comune a tutti gli operatori coinvolti alla gestione ed esercizio dei sistemi tecnologici a pressione. • Standardizzazione di una scheda (check list) di raccolta dati. • Possibilita’ potenziale di definire un sistema informativo con i dati raccolti, nel corso degli anni, riguardo alle problematiche ed anomalie reali e potenziali intrinseci dei sistemi a pressione, al fine di facilitare la stesura del documento Analisi dei rischi.

6. Istituto Nazionale di Fisica NucleareSez. di Lecce – Servizio di Prevenzione e Protezione Rischi sistemi a pressione - Modulo 1 • Prerequisiti didattici necessari: • Nozioni sul sistema metrico decimale; • Nozioni di fisica: velocita’, accelerazione, forza, peso, massa, lavoro, potenza, energia, leve, unità di misura delle principali grandezze fondamentali e derivate; • Nozioni di misura e controllo; • Nozioni elementari di meccanica e disegno tecnico.

7. Istituto Nazionale di Fisica NucleareSez. di Lecce – Servizio di Prevenzione e Protezione Rischi sistemi a pressione - Modulo 1 • Concetti di Base sviluppati: - Pressione. - Misure di Livello. - Misura della temperatura.

8. Modulo 1CONCETTI DI BASE -PRESSIONE • Dalle esperinze della vita quotidiana sappiamo che uno degli effetti delle forze e’ la deformazione dei corpi. • la deformazione dipende dalla intensita’ della forza F1.

9. Modulo 1CONCETTI DI BASE -PRESSIONE • In particolari condizioni la deformazione provocata non dipende solo dalla intensita’ di F1 ma anche dalla superficie su cui e’ applicata.

10. Modulo 1CONCETTI DI BASE -PRESSIONE • Nel linguaggio tecnico il valore che si ottiene dividendo l’intensita’ della forza peso totale Fp per la superfice totale S, assume il nome di PRESSIONE.

11. Modulo 1CONCETTI DI BASE -MISURE DI LIVELLO • Quasi sempre conoscere la quantita’ di liquido contenuto in un serbatoio e’ una necessita’. • E’ possibile determinare questo valore misurando il livello del liquido contenuto nel recipiente.

12. Modulo 1CONCETTI DI BASE -MISURE DI LIVELLO • Le misure di livello si realizzano con apposite apparecchiature dette misuratori di livello • Il principio base per determinare l’altezza di liquido e’ quello dei vasi comunicanti

13. Modulo 1CONCETTI DI BASE -MISURE DI LIVELLO I principali tipi di indicatori di livello sono: > a tubo di vetro > a galleggiante con contrappeso > a gallaggiante con asta graduata > a galleggiante a leva > a spinta idrostatica con sospensione a molla > pneumatici a gorgogliamento.

14. Modulo 1CONCETTI DI BASE -MISURE DI LIVELLO • Un misuratore di livello per serbatoi a pressione di tipo industriale e’ quello di Klinger. Questo e’ usato per liquidi che tendono a non sporcare o lasciare depositi sul vetro. • Un altro sistema per misurare il livello di un liquido e’ quello a spinta idrostatica; esso sfrutta il principio di Archimede.

15. Modulo 1CONCETTI DI BASE -MISURA DELLA TEMPERATURA La misura della temperatura e’ uno dei controlli piu’ importanti negli esperimenti scientifici e nei processi tecnologici. La temperatura e’ definita come il livello termico di un corpo. Essa si misura nel caso piu’ semplice con i termometri a mercurio. Questi sfruttano il fenomeno fisico della dilatazione dei corpi per effetto del calore. Il principio si basa sulla dilatazione di un liquido contenuto in un tubo capillare di vetro vuoto.

16. Modulo 1CONCETTI DI BASE -MISURA DELLA TEMPERATURA Poiche’ la dilatazione e’ liniare (entro un determinato intervallo) e’ possibile rapportare la variazione di livello del liquido sensibile con la quantita di calore fornito al corpo di cui si vulo misurare la temperatura. Una scala graduata in gradi, tra due riferimenti certi, permette di leggere il valore diretto della temperatura. Le scale piu’ usate per questi termometri sono la scala Celsius e la scala Kelvin.

17. Modulo 1CONCETTI DI BASE -MISURA DELLA TEMPERATURA Una particolare condizione di riferimento per la materia e la “Condizione normale” ottenuta a temperatura di 0° C alla pressione 1,013 bar (TPN). Per “Condizioni Standard” o commerciali si fa riferimento alla temperatura di 15° C e alla pressione di 0,981 bar.

18. Modulo 1CONCETTI DI BASE -MISURA DELLA TEMPERATURA Altri sistemi di misura della temperatura largamente usati sono: • Termometri a resistenza; • Termocoppia; • Termometri a dilatazione di solidi

19. Istituto Nazionale di Fisica NucleareSez. di Lecce – Servizio di Prevenzione e Protezione Rischi sistemi a pressione - Modulo 2 • Attrezzature a pressione ed accessori di sicurezza • Apparecchi a pressione

20. Modulo 2Attrezzature a pressione ed accessori di sicurezza Per attrezzature a pressione si intendono: • recipienti • tubazioni • gli accessori a pressione • gli accessori di sicurezza

21. Modulo 2Attrezzature a pressione ed accessori di sicurezza RECIPIENTE • definizione di recipiente • tipi di recipienti • accessori di recipienti a pressione

22. Modulo 2Attrezzature a pressione ed accessori di sicurezza Tubazioni • definizione di tubazione • tipi di connessioni delle tubazioni • accessori delle tubazioni

23. Modulo 2Attrezzature a pressione ed accessori di sicurezza Accessori a pressione Dispositivi aventi funzione di servizio i cui alloggiamenti sono sottoposti a pressione. • Definizione di Organo di intercettazione e regolazione • tipi di Organi di intercettazione e regolazione

24. Modulo 2Attrezzature a pressione ed accessori di sicurezza Accessori di sicurezza Dispositivi destinati alla protezione delle attrezzature a pressione. • tipi di accessori di sicurezza

25. Modulo 2Attrezzature a pressione ed accessori di sicurezza Descrizione degli accessori a pressione • saracinesche • rubinetti • valvole e suoi elementi • tipi di valvole

26. Modulo 2Attrezzature a pressione ed accessori di sicurezza Descrizione dei principali accessori di sicurezza • tipi di valvole di sicurezza • disco di rottura • valvole a scarico rapido

27. Istituto Nazionale di Fisica NucleareSez. di Lecce – Servizio di Prevenzione e Protezione Rischi sistemi a pressione - Modulo 2 Apparecchi a pressione (sottoposti a pressione di liquido di gas o di vapore. Rientrano in quest’area secondo il R.D. 12 maggio 1927 e D.M. 1 dicembre 1975) i: • recipienti a vapore • generatori di vapore • generatori di liquidi caldi a pressione con Ts > Teb alla Patm • forni per la lavorazione di oli minerali • generatori di vapore alimentati da combustibile solido liquido o gassoso per centrali termiche che utilizzano H2O calda con temp. non superiore alla temperatura di ebollizione a Patm

28. Modulo 2Apparecchi a pressione Apparecchi a pressione (sottoposti a pressione di liquido di gas o di vapore. Rientrano in quest’area secondo il R.D. 12 maggio 1927 e D.M. 1 dicembre 1975). • apparecchi soggetti a pressione esclusi od esonerati dalle normative di sicurezza relative agli impianti e recipienti a pressione • D. M. 21 maggio 1974 - apparecchi per cui puo’ essere richiesto l’esonero parziale o totale

29. Modulo 2Apparecchi a pressione Caratteristiche degli apparecchi a pressione • generatori di vapore d’acqua • recipienti di vapore • recipienti per gas compressi, liquefatti o disciolti • sintesi delle norme del D.M. 12 settembre 1925 - prove e verifiche dei recipienti destinati al trasporto per ferrovia dei gas compressi liquefatti o disciolti ed ai recipienti fissi ad essi assimilabili • norme integrative del D.M. 21 maggio 1974 al R.D. 12 maggio 1927 • recipienti fissi contenenti gas compressi, liquefatti o disciolti o vapori diversi dal vap. H2O assimilabili a quelli adibiti al trasporto

30. Istituto Nazionale di Fisica NucleareSez. di Lecce – Servizio di Prevenzione e Protezione Rischi sistemi a pressione - Modulo 3 Proposta metodologica per i criteri di analisi di un sistema tecnologico • Premessa • Schematizzazione a blocchi del processo e degli elementi del sistema per la valutazione dei rischi • Analisi degli eventi incidentali associabili • Valutazione dell’analisi ripetto agli scenari possibili • Check - list operativa • Esempio di applicazione: Analisi di un sistema a pressione presso il laboratorio Nazionale INFN del Gran Sasso.

31. Modulo 3Proposta metodologica per i criteri di analisi di un sistema tecnologico Premessa Vengono proposti dei criteri di analisi dei rischi per un sistema a pressione all’interno di un contesto produttivo. Il metodo si basa su due fasi essenziali: Preanalisi Analisi e verifica

32. Modulo 3Proposta metodologica per i criteri di analisi di un sistema tecnologico Premessa > Preanalisi • E’ la fase di raccolta di informazioni e dati. L’analista si propone di rilevare, interagendo con il responsabile, potenziali eventi anomali dal punto di vista della sicurezza interna ed anche esterna al sistema.

33. Modulo 3Proposta metodologica per i criteri di analisi di un sistema tecnologico Premessa > Analisi e verifica • In questa fase l’analista si pone come obbiettivo di discutere, nei molteplici aspetti ed in modo interattivo, i dati raccolti con tutti gli operatori del processo (meglio se un gruppo di lavoro verticale o un gruppo turnisti contemporaneamente).

34. Modulo 3Schematizzazione a blocchi del processo e deglielementi del sistema per la valutazione dei rischi la si effettua durante la fase di preanalisi. Il prodotto che si ottiene e’ un lay-out del processo che tiene conto: • dei prodotti di ingresso ed uscita al processo (materie prime e prodoti finiti) • delle linee dei servizi asserviti al sistema (vapore, EE, aria compressa, gas etc.) • delle fasi di processo interni al sistema e loro collegamento visti come blocchi nel contesto generale produttivo • della rilevazione dati su ogni singolo blocco o fase interna (servizi apparecchiature, prodotti, sicurezze) • della rilevazione dell’organigramma organizzativo formale per la gestione del sistema. • della rilevazione dei collegamenti del sistema con il “Mondo esterno” (altri reparti, ditte e servizi esterni, territorio etc.)

35. Modulo 3Analisi degli eventi incidentali in riferimento al tipo ed alle caratteristiche tecnologiche del sistema In questa fase si prende in considerazione ogni blocco di processo o ciclo di lavorazione del sistema in base a: • Informazioni generali (nome o sigla, responsabile tecnologico, dei servizi, di conduzione), e descrizione del processo. • Individuazione di apparecchiature e macchine, sistemi di automazione e regolazione, accessori di sicurezza. • Individuazione dei pericoli interni, esterni e per cause di forza maggiore. • Individuazione delle possibili anomalie (storiche, reali, possibili). • Per ogni anomalia, applicazione della “Griglia di analisi”.

36. Modulo 3Analisi degli eventi incidentali in riferimento al tipo ed alle caratteristiche tecnologiche del sistema Check-List operativa: dati identificativi • Ubicazione del sito ove trovasi il sistema nel contesto geografico del territorio. • Denominazione del reparto/laboratorio ed individuazione delle apparecchiature a pressione • Individuazione dei responsabili tecnologico, di processo, dei servizi, di manutenzione interna o delle ditta esterna.

37. Modulo 3Analisi degli eventi incidentali in riferimento al tipo ed alle caratteristiche tecnologiche del sistema Check-List operativa: informativa • Organizzazione: organigramma gestionale linee di comunicazione livello di formazione all’esercizio. • Descrizione sommaria del processo. • Schematizzazione a blocchi del funzionamento e collegamenti con altri processi interni e/o con l’esterno. • Rilevazione delle macchine, apparecchiature ed accessori di pressione e sicurezza. • Indicazione delle sostanze presenti e loro quantità.

38. Modulo 3Analisi degli eventi incidentali in riferimento al tipo ed alle caratteristiche tecnologiche del sistema Check-List operativa: gestione sicurezza • Rilevazione storica delle anomalie avvenute. • Identificazione delle anomalie reali o possibili per cause esterne, interne al processo, naturali. • Rilevazione dei rischi residui.

39. Modulo 3Analisi degli eventi incidentali in riferimento al tipo ed alle caratteristiche tecnologiche del sistema Check-List operativa: controllo del processo • Organizzazione e processi di comunicazione in presenza dell’anomalia. • Fasi ed azioni di intervento. • Gestione della fase di emergenza (chi, come, quando).

40. Modulo 3Analisi degli eventi incidentali in riferimento al tipo ed alle caratteristiche tecnologiche del sistema Griglia di analisi dell’anomalia • Rilevazione dei segnali che ne identificano la presenza (segnali elettrici-strumentali, luminosi, sonori, monitoraggio computerizzato). • Individuazione della frequenza di accadimento, anche su base storico/statistica. • Individuazione delle cause reali o potenziali (cause di processo, di apparecchiature, software, umane). • Evidenziazione delle conseguenze possibili in termini di rischi alle persone, ad impianti ed apparecchiature interni ed esterni, all’ambiente, al territorio.

41. Modulo 3Esempio di applicazione: Analisi di un sistema a pressione presso il laboratorio Nazionale INFN del Gran Sasso.

42. Modulo 3Esempio di applicazione: Analisi di un sistema a pressione presso il laboratorio Nazionale INFN del Gran Sasso.

43. Modulo 3Esempio diapplicazione: Analisi di un sistemaa pressione presso il laboratorio Nazionale INFN del Gran Sasso.

44. Modulo 3Esempio di applicazione: Analisi di un sistema a pressione presso il laboratorio Nazionale INFN del Gran Sasso.

45. Modulo 3Esempio diapplicazione: Analisi di un sistemaa pressione presso il laboratorio Nazionale INFN del Gran Sasso.

46. Modulo 3Esempio diapplicazione: Analisi di un sistemaa pressione presso il laboratorio Nazionale INFN del Gran Sasso.

47. Modulo 3Esempio diapplicazione: Analisi di un sistemaa pressione presso il laboratorio Nazionale INFN del Gran Sasso.

48. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Sez. di Lecce – Servizio di Prevenzione e ProtezioneRischi sistemi a pressione • Appendice: elenco normative di riferimento • Bibliografia: - Archivio didattico del centro di formazione ex Montedison anno 1980 - Leggi e normative • Ringraziamenti: • Si ringrazia il Sig. Buonsanti del SPP del gruppo olandese Basell presso lo stabilimento petrolchimico ex Montedison di Brindisi. • Si ringraziano l’Ing. R. Adinolfi ed i Sig.ri Bonanni ed Alessandri del servizio tecnico impianti generali del lab. Naz. INFN del Gran Sasso.