Riassunto ingegneria di processo, affidabilità e sicurezza

[ACC]



mi massa di inquinante presente al generico istante t entro il volume di controllo;

[mg]

V volume dell’ambiente di lavoro immaginato coincidente con il volume di aria

presente entro l’ambiente stesso; [m³]

Ci concentrazione di inquinante presente entro il volume di controllo. [mg/m³]

[IN]

 MAT:

QjIN è la j-esima portata di aria di reintegro/riciclo; [m³/h]

Ci,jIN concentrazione di inquinante i, presente entro la j-esima portata di

reintegro/riciclo. [mg/m³]

[OUT]MAT:

 Qj j-esima portata di aria di estrazione; [m³/h]

Ci concentrazione di inquinante presente entro la j-esima portata di aria di

estrazione; [mg/m³]

Qtot portata totale di aria di estrazione. [m³/h]

[PROD]:

 GJ Portata di inquinante emessa dalla j-esima sorgente di inquinante. [mg/h]

Questo grafico rappresenta il modello a miscelazione perfetta.

Nel caso di una sorgente, reintegro, estrazione si ha: 1

Il grafico è il seguente:

Dalla formala 1 è possibile ricavare: 3

Dove: e Modulo 2: Analisi di rischio

Analisi di rischio

La struttura di un’analisi di rischio è la seguente:

Identificazione dei pericoli: essa avviene attraverso:

 Checklist:

a. è un elenco di verifiche da effettuare, normalmente basate sulle

raccomandazioni standard di buona tecnica e su esperienze pregresse.

Esse possono essere impiegate per analizzare singole apparecchiature o

piccole parti di impianti molto semplici, deve essere preparata utilizzando i

manuali tecnici delle apparecchiature.

N.B. non possono essere utilizzate per impianti complessi perché risultano

troppo lunghe da usare e le informazioni ricavate non sarebbero strutturate

in modo da essere fruibili dall’analista di rischio.

I vantaggi sono i seguenti:

I. Limitate risorse richieste per l’analisi, sia in termini di tempo

sia di qualità e quantità di risorse umane necessarie;

Facilità di interpretazione

II. .

Le limitazioni sono:

I. Semplicità dei sistemi che possono essere analizzati; sistemi

troppo complessi richiederebbero liste così dettagliate e

complicate da rendere praticamente impossibile l’uso

b. What-if: ciascuna domanda rappresenta un potenziale malfunzionamento

del sistema; la risposta del sistema e/o degli operatori viene analizzata per

valutare i problemi di sicurezza che ne possono conseguire.

I vantaggi sono:

I. Molto semplice;

II. Fornisce anche indicazioni dirette su possibili scenari

incidentali;

III. Applicabile ad una grave varietà di situazioni;

IV. Applicabile in ogni fase della vita dell’impianto;

Utile per l’analisi dei cambiamenti.

V.

Le limitazioni sono:

I. Poco strutturata;

II. Il risultato dipende molto dall’esperienza dell’analista.

Hazop:

c. è una tecnica orientata al processo, consiste in un’analisi

multidisciplinare, condotta in gruppo, basata su parole guida applicate

sistematicamente a tutti i parametri di processo per evidenziare i pericoli e le

problematiche di operabilità dell’impianto.

Si basa sull’analisi di schemi di impianto, tutte le linee di processo e le

apparecchiature di processo (NODI) sono analizzate singolarmente.

La suddivisione dei nodi avviene nel seguente modo:

L’impianto è suddiviso in 5 nodi:

Nodo 1: è rappresentato all’interno del reattore, mentre gli altri 4 nodi di

confine sono collocati sulle linee di processo che sono connesse al reattore;

Nodo 2: sulla linea di alimentazione del reagente A;

Nodo 3: sulla linea di alimentazione del reagente B;

Nodo 4: sulla linea di alimentazione del fluido refrigerante in camicia;

Nodo 5: sulla linea di scarico del prodotto dal reattore durante la sintesi.

La principale limitazione è la seguente:

I. Se uno degli scopi per cui viene eseguita l’identificazione dei

pericoli è quello di pervenire ad una quantificazione del

rischio associato a dati eventi incidentali (con opportune

tecniche), l’analisi HAZOP non è strutturata in modo da

estrarre con semplicità le informazioni necessarie.

d. Roa:

Identificazione degli scenari incidentali:

 avviene attraverso l’albero degli

eventi.

ETA (event tree analysis) procedura che consente l’identificazione dei possibili

scenari incidentali che si originano da un dato vento indesiderato.

Il metodo grafico:

a. Inizia con la definizione di un evento indesiderato;

b. Procede in avanti identificando i possibili modi in cui uno scenario

incidentale può evolversi;

Combina gli eventi intermedi considerando il relativo successo o

c. fallimento .

Stima della magnitudo dispersioni in atmosfera:

 Molti incidenti rilevanti si originano dal rilascio di sostanze tossiche o infiammabili,

tutte le stime successive (MAGNITUDO) sono influenzate dalla valutazione del

termine sorgente.

Conseguenze di un rilascio di sostanze in atmosfera sono dovute da:

 Tossicità:

I. gli indicatori di tossicità sono:

ERPG:

a. Emergency Response Planning Guidelines e sono:

ERPG – 1:

1) valore limite al di sotto del quale la popolazione può

essere esposta per 1h senza alcun effetto significativo;

EPRG – 2:

2) valore limite al di sotto del quale la popolazione può

essere esposta per 1.30h senza alcun effetto serio o

irreversibile;

EPRG – 3:

3) valore limite al di sotto del quale la popolazione può

essere esposta per 1h senza pericolo di morte.

IDLH:

b. Immediate Dangerous to Life or Health

L’IDLH corrisponde al valore Massimo a cui un lavoratore può essere

esposto per 30min. senza subire danni irreversibili e senza perdere la

capacità di mettersi in salvo.

LOC:

c. Level Of Concern; circa 1/10 dell’IDLH per composti infiammabili.

Infiammabilità:

II. si distingue in:

Dentro la fiamma:

a. effetti letali;

Fuori dalla fiamma:

b. irraggiamento (Dose), sono raggruppati in

questa tabella

Tipologia di rilasci: sono suddivise in:

 Rilascio continuo:

I. Odori, fumi;

Rilascio istantaneo:

II. metano, gas combusti.

Morfologia del rilascio :

 Nella zona vicino alla sorgente le caratteristiche del rilascio risentono fortemente

delle modalità di emissione (Es. gas scaricato, direzione dello scarico, velocità e

temperatura) mentre allontanandosi dalla sorgente la quantità di aria inglobata

diviene predominante (effetto diluizione).

Più in dettaglio si distinguono 3 zone a valle dello scarico:

Zona 1:

I. in prossimità dello scarico, prevalgono le forze inerziali;

Zona 2:

II. prevalgono le forze di galleggiamento;

Zona 3:

III. il rilascio è ormai così tanto diluito con l’aria da non avere più

memoria della sorgente da cui è stato generato.

Le caratteristiche della sorgente che influenzano la Zona 1 sono:

I. Velocità di scarico;

II. Direzione;

III. Quantità di moto;

IV. Temperatura.

Le caratteristiche della Zona 2 sono distinguibili attraverso la densità dei gas

rilasciati:

I. Gas pesanti: tendono a ricadere verso il terreno in quanto la loro densità è

superiore a quella dell’aria circostante;

II. Gas leggeri: tendono a salire continuamente di quota in quanto la loro

densità è inferiore a quella dell’aria circostante;

III. Gas neutri: esibiscono un tipico comportamento intermedio.

Stima della magnitudo incendi ed esplosioni:

Incendio fenomeno esotermico che rilascia energia in ambiente sotto forma di

 

calore a seguito di una reazione chimica in fase gas tra un combustibile ed un

comburente in presenza di innesco.

Combustibile sostanza che aumenta il proprio numero di ossidazione durante la



reazione di combustione (ossidazione).

Comburente sostanza che diminuisce il proprio numero di ossidazione durante la



reazione di combustione (riduzione).

Innesco un qualsiasi oggetto o medium che fornisce sufficiente energia di



attivazione.

Fiamma Volume di spazio in cui ha luogo una reazione di combustione.



La luce emessa è dovuta alle molecole dei prodotti gassosi della combustione,

ancora eccitate, che emettono l'energia in eccesso sotto forma di fotoni nello spettro

visibile.

Colore di una fiamma non è solo l’indice della composizione dei prodotti di



combustione è anche funzione della temperatura di fiamma.

Temperatura adiabatica tutto il calore sviluppato dalla reazione di combustione



viene speso per innalzare la temperatura dei prodotti della combustione stessa,

l’incremento di temperatura di fiamma che si verifica in queste condizioni viene

definito incremento adiabatico di temperatura ed è pari a:

Per combustione in aria tale incremento di temperatura è circa sempre pari a

2000[K];

per combustioni in ossigeno puro l’incremento adiabatico di temperatura risulta

superiore a 4000[K]

Esistono diverse tipologie di incendi durante incidenti rilevanti e sono:

Jet-fire:

I. un getto di sostanza infiammabile si incendia;

Fireball:

II. una grande massa di vapori infiammabili si incendia senza

premiscelazione;

Pool-fire:

III. incendio di una pozza di liquido infiammabile;

Flash-fire:

IV. incendio di una nube di vapori infiammabili.

Esplosione rilascio di energia in un tempo sufficientemente breve e in un volume

 

sufficientemente piccolo da generare un’onda di pressione di entità finita che si

allontana dal punto di rilascio e che può essere udita.

Esistono diversi tipi di esplosione e sono:

UVCE

I. (Unconfined Vapor Cloud Explosion): esplosione generata da una

combustione molto veloce di nubi di gas/vapori infiammabili in ambiente

aperto (il confinamento acquisisce gli effetti dell’onda d’urto);

BLEVE

II. (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion): esplosione generata da

una rapida e violenta evaporazione di un liquido in ebollizione (scaricato in

atmosfera ad una temperatura di molto superiore alla sua temperatura di

ebollizione normale).

Algebra Booleana

L’algebra booleana è utilizzata per analizzare i sistemi caratterizzati da eventi binari che

possono assumere solo due stati.

Definizione specificare i valori di F per tutte le possibili combinazioni delle variabili da



cui essa dipende, tale elenco di combinazioni viene detto tabella della verità.

Una funzione booleana F, funzione di variabili booleana, v1, v2, …, vn si indica:

Ogni variabile booleana può assumere due valori con n variabili si possono avere 2ⁿ

possibili combinazioni

Operatori logici possono essere combinati con le varia