Riassunto ingegneria di processo, affidabilità e sicurezza

Modulo 1: elementi di sicurezza

Definizioni base

Pericolo: Proprietà o qualità intrinseca di un determinato fattore avente il potenziale di causare danni.

Danni a chi a che cosa? SOGGETTO (persone, animali, etc.)

Fattore MACCHINA, SOSTANZA: Ad ogni fattore sono assegnati più pericoli.

Rischio: Probabilità di raggiungimento del livello potenziale di danno nelle condizioni di impiego o di esposizione ad un determinato fattore o agente oppure alla loro combinazione.

Nel concetto del rischio è necessario distinguere tra il concetto di:

• Effetti acuti: Conseguenze immediate sul soggetto. Questo effetto è un indice combinato di probabilità di accadimento edi un evento in grado di causare danni alle persone ed alle cose. Rischio = Probabilità x Magnitudo. N.B. non esiste il Rischio = 0 perché per averlo è necessario eliminare un fattore di rischio.
• Effetto cronico: Si manifestano sui soggetti, ambienti, macchine successivi all’esposizione. Questo effetto è legato ai concetti di probabilità di entrare a contatto con un certo agente ed al concetto di dose.

Classificazione dei rischi

Essi si distinguono in:

• Per la sicurezza: Pericolo di incendio e/o esplosione, pericolo di contatto con sostanze corrosive, pericoli di intossicazione o asfissia.
• Per la salute: Pericolo di inalazione, ingestione e/o contatto con sostanze nocive che possono provocare effetti irreversibili.

R = P x M

Prevenzione

Definizione di interventi (o misure) finalizzati alla riduzione della probabilità di accadimento di un evento indesiderato.

Riduzione Attiva: Questi interventi sono detti anche del rischio.

Protezione: Definizione di interventi finalizzati alla riduzione delle conseguenze (magnitudo) di un evento indesiderato.

Riduzione Passiva: Questi interventi sono detti anche del rischio.

Struttura di un impianto chimico

3000 impianti, produzione di 52 miliardi di €, 110 mila addetti però in diminuzione a causa dell’automazione degli impianti.

Pericoli in impianto

• Pericoli di origine esterna: Fulmini.
• Pericoli area: Vicinanza apparecchiature industriali.
• Pericoli mansione attività: Presenza di addetti che compiono determinate azioni.

Flussi di attività e pericoli

Ingresso materie prime: Oltre al pericolo di investimento è significativo quello delle merci pericolose trasportate e quindi particolare attenzione deve essere data alla classificazione ADR. Elementi importanti sono le procedure e la formazione del personale che deve avere a disposizione i DPI idonei.

Prelievo campioni in ingresso: Prelevo il materiale dall’alto della cisterna e lo mando al laboratorio. I pericoli di questo compito sono: scivolamento, cadute, perdita di materiale, investimenti, incendi. È fondamentale l’uso di attrezzature e DPI idonei e non improvvisati.

Analisi in laboratorio: Questa attività prevede l’esposizione ad agenti cancerogeni e/o chimici; altri pericoli sono urti, scivolamento, tagli etc.; si usano videoterminali e microclima. Le analisi sono di tipo manuale e strumentale.

Carico-scarico mezzi (autocisterne): La fase di scarico prevede principalmente i pericoli di esposizione ad agenti chimici, fisici, clima avverso, scivolamento e caduta, incendio esplosione. Es.) durante la fase di scarico della cisterna lateralmente o posteriormente il problema principale è che se non mi collego bene con il tubo il contenuto può gocciolare per terra, quindi può causare incendi, scivolamenti, cadute, esplosioni; quindi è necessario mettere i segnali adeguati.

Carico-scarico mezzi (carrelli elevatori): Il carrello rappresenta una serie di pericoli connessi con il movimento, la massa e le pale. I pericoli principali sono: investimento, schiacciamento, ribaltamento, inforcamento, gestione sostanze corrosive etc. Inoltre è importante considerare l’uso improprio del carrello (Es. sollevamento di persone).

Movimentazione merci (imballi): La manipolazione degli imballi presenta diversi rischi: caduta dall’alto, schegge, taglio, schiacciamento, fuoriuscita di agenti chimici.

Aree di stoccaggio: Presentano i pericoli derivanti dallo sversamento di sostanze pericolose, incendi, esplosioni, caduta dall’alto. Inoltre bisogna porre particolare attenzione al carico massimo delle scaffalature ed alla tenuta delle spalle. In queste aree ci devono essere dei sistemi di spegnimento che devono essere commisurati al carico di incendio presente per limitare gli effetti domino; inoltre devono esistere bacini di raccolta per evitare la dispersione delle materie chimiche contenute nei serbatoi.

Produzione

Pretrattamenti:

• Materiale solido: Condizionamento della granulometria dei solidi e le loro miscelazione mediante:
  • Mulini a palle o sfere o biglie;
  • Mulini ad impatto.
• Materiali solidi, liquidi e gassosi: Miscelazioni di liquidi, solidi e gas mediante:
  • Miscelatori (mixer): possono essere:
    • Agitatore con albero e motore;
    • Miscelatore con insufflazione di gas;
    • Miscelatore di solidi e liquidi.

Reattore: Il carico delle materie prime avviene in un reattore con agitatore e sistema di riscaldamento (vapore) / raffreddamento (acqua), dove avviene la lavorazione. Esso prevede apparecchiature ed indicatori, i principali sono:

• Condensatori;
• Termostati;
• Pressostati;
• Indicatori di livello.

N.B. La miscelazione delle materie prime e la reazione possono avvenire sia in modo discontinuo (ovvero si caricano le materie prime seguendo una sequenza stabilita - ricetta, gestita da PLC - riscaldando, raffreddando e mettendo sotto vuoto secondo quanto stabilito) sia in modo continuo (alimentazione e prelievo senza interruzione).

Caricamento reagenti entro il reattore

Il carico può avvenire:

• In modo manuale;
• Tramite circuito chiuso mediante pompe o trasporto pneumatico;
• Tramite vuoto o pompe portatili.

Il carico espone in particolare ai pericoli:

• Agenti chimici;
• MMC;
• Vibrazione corpo intero / rumore;
• Incendio;
• Esplosione.

Separazione

Avviene tramite:

• Filtro a tamburo rotante;
• Filtro pressa.

Rischio chimico

Si parla di rischi chimico nel testo unico al Titolo IX (sostanze pericolose).

Titolo IX: La presenza di un agente chimico (= Agente / Fattore di Rischio) comporta un pericolo (= proprietà intrinseca del fattore di causare danni alle cose/persone/animali/ambiente) a cui è associabile un rischio (= indice combinato di probabilità di accadimento e magnitudo di un evento in grado di causare danni).

Rischio chimico: Rischio connesso all’uso professionale di sostanze o preparati impiegati nei cicli di lavoro, che possono essere intrinsecamente pericolosi o risultare pericolosi in relazione alle condizioni d’impiego. N.B. quantificare/qualificare il rischio associato alla presenza di un agente chimico.

Agente chimico: Tutti gli elementi o composti chimici, sia da soli sia nei loro miscugli, allo stato naturale o ottenuti, utilizzati o smaltiti, compreso lo smaltimento come rifiuti, mediante qualsiasi attività lavorativa, siano essi prodotti intenzionalmente o no e siano immessi o no sul mercato.

Classificazioni delle sostanze chimiche

• Esplosivi (E): Sostanze che possono provocare una reazione esotermica con rapida formazione di gas e determinano esplosione.
• Comburenti (O): Le sostanze e le miscele che a contatto con altre, soprattutto se infiammabili, provocano una forte reazione esotermica.
• Estremamente infiammabili (F+):
  • Liquido il cui punto di infiammabilità è 21°C massimo;
  • Sostanze che possono infiammarsi molto facilmente;
  • Sostanze che possono surriscaldarsi e successivamente infiammarsi a contatto con aria a T normale;
  • Gas che a contatto con l'acqua o l'aria umida possono surriscaldarsi creando gas estremamente infiammabili in quantità pericolose.
• Facilmente infiammabili (F+) e infiammabili (F): Sostanze e miscele che:
  • A contatto con l’aria, possono subire innalzamenti termici e da ultimo infiammarsi;
  • Possono facilmente infiammarsi dopo un breve contatto con una sorgente di accensione;
  • Possiedono un punto di infiammabilità basso o molto basso (tra i 21 e i 55°C);
  • A contatto con aria umida o acqua sprigionano dei gas facilmente infiammabili.
• Tossici (T): Sostanze o miscele che, per inalazione, ingestione o penetrazione nella pelle, possono implicare rischi gravi, acuti o cronici, e anche la morte. (Es. metanolo)
• Estremamente tossici (T+): Sostanze o miscele che, per inalazione, ingestione o assorbimento attraverso la pelle, provocano rischi estremamente gravi, acuti o cronici, e facilmente la morte. (Es. cianuro, acido fluoridrico)
• Irritanti (Xi): Sostanze o miscele non corrosive che, al contatto immediato, prolungato o ripetuto con la pelle o le mucose possono espletare un'azione irritante;
• Nocivi (Xn): Sostanze o miscele che, per inalazione, ingestione o assorbimento cutaneo, possono implicare rischi per la salute non mortali; oppure sostanze che per inalazione possono causare reazioni allergiche o asmatiche; oppure sostanze dagli effetti cancerogeni, mutageni o tossici per la riproduzione sospetti;
• Corrosivi (C): Questi prodotti chimici causano la distruzione di tessuti viventi e/o materiali inerti.
• Pericolosi per l’ambiente (N): Il contatto dell'ambiente con queste sostanze o preparazioni può provocare danni all'ecosistema a corto o a lungo periodo.

Precauzioni: Le sostanze non devono essere disperse nell’ambiente.

Gas compresso: Bombole o altri contenitori di gas sotto pressione, compressi, liquefatti, refrigerati, disciolti. Precauzioni: Trasportare, manipolare e utilizzare con la necessaria cautela.

La comunicazione dei pericoli può avvenire attraverso:

• Etichette;
• Schede di sicurezza:
  • Molto più dettagliate delle etichette;
  • Rivolte all’utilizzatore professionale;
  • Vera e propria guida alla manipolazione da parte di chi li utilizza;
  • Contengono 16 informazioni;
  • Devono essere richieste al produttore o fornitore;
  • Conservate nel luogo di lavoro;
  • Protezione della salute e sicurezza sul posto di lavoro.

Il danno da agenti chimici

È causato da:

• Inalazione: L’agente è presente nell’aria e introdotto nell’organismo con l’atto respiratorio.
  • Solidi polveri e fibre;
  • Liquidi nebbie e aerosol;
  • Gas di ogni tipo.
• Ingestione: L’agente penetra nell’organismo attraverso il cavo orale come contaminante di alimenti o per mezzo di oggetti portati alla bocca.
  • Solidi frammenti e polveri;
  • Liquidi schizzi e versamenti;
  • Gas non rilevante.
• Contatto: L’agente penetra nell’organismo attraverso il contatto con la pelle o le mucose svolgendo un’azione locale o venendo assorbito dagli strati grassi dell’epidermide.
  • Solidi effetti locali;
  • Liquidi effetti locali assorbimento;
  • Gas non rilevante.

Elementi di tossicità

Dose: Tutte le sostanze sono velenose, non esiste nessuna sostanza che non sia un veleno; è la dose che distingue il veleno dal farmaco.

Relazione dose-risposta: Studia la percentuale degli individui della popolazione in analisi che presentano un effetto. In poche parole è la crescita della risposta biologica al crescere delle dosi assunte o somministrate.

Relazione dose-effetto: Studia le relazioni tra livelli crescenti di esposizione ad un tossico in un certo periodo di tempo (dose) e le alterazioni osservate in ciascun individuo del gruppo studiato; permette di identificare la concentrazione della sostanza che provoca l’effetto e la concentrazione di sostanza alla quale non è presente alcun effetto.

Monitoraggio ambientale

Misura, a livello atmosferico, degli agenti presenti nel luogo di lavoro per la valutazione dell’esposizione ambientale e del rischio per la salute in rapporto ad appropriati riferimenti. Al fine di tutelare la salute del lavoratore sono stati stabiliti dei valori limite di soglia e sono:

• TLV – TWA: Concentrazione media ponderata per la giornata lavorativa di 8h e 40h settimanali;
• TLV – STEL: Esposizione media ponderata, su un tempo di 15min., che non deve mai essere superata nella giornata lavorativa;
• TLV – C: È la concentrazione che non deve mai essere superata durante l’esposizione lavorativa.

N.B. I TLV si riferiscono a concentrazioni atmosferiche di sostanze alle quali si ritiene che pressoché tutti i lavoratori possano essere ripetutamente esposti giorno dopo giorno senza andare incontro ad effetti nocivi.

Monitoraggio biologico

Misura, nel sangue, urine e aria espirata dal soggetto esposto, degli agenti chimici presenti nel luogo di lavoro o dei loro metaboliti per valutare l’esposizione e il rischio per la salute in rapporto ad appropriati valori di riferimento. L’obiettivo è quello di evitare che l’esposizione del lavoratore a sostanze presenti nell’ambiente di lavoro raggiunga livelli capaci di provocare effetti avversi; tale scopo è ottenuto per mezzo degli indicatori biologici. Limite di concentrazione del relativo agente, di un suo metabolita, o di un indicatore di effetto, nell’appropriato mezzo biologico. Un primo elenco di tali valori è riportato nell’allegato XXXIX (D. Lgs.81/08).

Esposizione e Campionamenti

Il D.lgs. 81/08 prende in considerazione:

• Proprietà pericolose;
• Livello, tipo e durata dell’esposizione;
• Valori limiti di esposizione;
• Effetti delle misure preventive e protettive;
• Circostanze in cui viene svolto il lavoro in presenza di tali agenti;
• Informazioni sulla salute e sulla sicurezza comunicate dal produttore o dal fornitore tramite la scheda di sicurezza.

Esempio pratico: processo di produzione di tessuti speciali in poliuretano

Lavorazione specifica analizzata: Spalmatura in DMF.

Obiettivo: Al fine di individuare il luogo più adatto dove sistemare i campionatori e dimensionarli è necessario:

• Analizzare qualitativamente il processo: Attraverso la descrizione del processo.
  • Descrizione del processo:
    • Cosa viene prodotto:
      • Articoli poliuretanici spalmati per pelletteria, abbigliamento e arredamento;
    • Materia prime:
      • Materie necessarie al ciclo produttivo, in questo caso sono:
        • Carta e transfert e tessuti per spalmatura;
        • Componenti chimici a base poliuretanica;
        • Solventi.
    • Fasi del ciclo produttivo: Le fasi sono le seguenti:
      • Scelta del tessuto e preparazione soluzione poliuretanica per spalmatura;
      • Spalmatura di resina su carta transfert;
      • Reticolazione e asciugatura in forno essiccatore (T = 160°C);
      • Accoppiatura del tessuto;
      • Distacco dalla carta e arrotolatura;
      • Fissaggio ottenuto attraverso processi di stampa, goffratura e accoppiatura.
• Individuazione dei fattori di rischio nella linea di spalmatura in DMF: Questi fattori possono essere causati da:
  • Agenti chimici:
    • Soluzione poliuretano - dimetilformammide (DMF)
  • Agenti fisici:
    • Organi di trasmissione;
    • Cilindri rotanti;
    • Cilindri accoppiatori;
    • Racla e controlama;
    • Forno essiccazione;
    • Rumore e vibrazioni.

N.B. L’oggetto dello studio è il campionamento di sostanze pericolose, quindi analizziamo i soli fattori di rischio chimici (Agenti chimici).

Analisi schede di sicurezza

È buona norma analizzare le schede di sicurezza di tutti i prodotti chimici che vengono processati o utilizzati all’interno di un impianto. In questo caso dovremmo analizzare:

• Schede di sicurezza.