ISO 9001 : 2000

Certificato n. 97039

Settore Territorio Area Ambiente Energia e Sicurezza

INDIVIDUAZIONE, STIMA E VALUTAZIONE DEI RISCHI NEI COMPONENTI E SISTEMI IN PRESSIONE DELL'INDUSTRIA DI

PROCESSO

Presentazione: Ing. G. Mulé

Milano, 16 marzo 2005

ISPESL

Istituto Superiore per la Prevenzione e la Sicurezza del Lavoro

Studio dei Pericoli, Stima e Valutazione dei Rischi per le Attrezzature in

Pressione

1)La nuova strategia per la Prevenzione degli Infortuni e

la Promozione della Sicurezza nei Posti di

Lavoro

2)I riflessi sulla progettazione,

costruzione ed esercizio dei componenti in pressione

La nuova strategia di

prevenzione i fondamenti socio culturali

Il Processo di “studio dei pericoli secondo la nuova strategia di prevenzione.

La Norma ISO 51

2.2.3 Termini e definizioni

2.2.3.1 Sicurezza (Safety) Eliminazione dei rischi giudicati non accettabili Nota: Definizione derivata dalla ISO/IEC Guide 2,1996,definizione 2.5

2.2.3.2 Rischio (Risk) Funzione combinata della grandezza probabilità che si determini un danno ipotizzato con la grandezza entità del danno

2.2.3.3 Danno (Harm) Infortunio fisico o danno alla salute delle persone, o danno ai beni o all’ambiente

2.2.3.4 Evento dannoso (Harmful event) Accadimento che, in una situazione di pericolo conduce al danno ipotizzato

2.2.3.5 Pericolo (Hazard) Potenziale sorgente di danno

NOTA Il termine pericolo può essere qualificato in funzione della sua origine o del tipo di danno (es. pericolo di elettroshock, pericolo di rottura, pericolo di intossicazione, pericolo di incendio, pericolo di annegamento)

2.2.3.6 Situazione pericolosa (hazard situation) Circostanza nella quale persone, beni o ambiente sono esposti a uno o più pericoli

2.2.3.7 Rischio tollerabile (tolerable risk) Rischio ritenuto accettabile in un dato contesto basato sui valori correnti della società

(Vedi paragrafo 5.3)

2.2.3.8 Misure protettive (protective measures)

Strumenti atti a ridurre il rischio.

Nota Le misure di protezione includono i provvedimenti di riduzione del rischio ottenuti attraverso il processo di progettazione inerentemente sicuro, dispositivi di protezione,protezioni personali, informazione sull’utilizzo, e la formazione.

2.2.3.9 Rischio residuo (residual risk) Valore del rischio che rimane dopo che sono state adottate le misure di protezione (valutate adeguate)

2.2.3.10 Analisi del rischio (risk analysis) Uso sistematico delle informazioni disponibili per identificare i pericoli e stimare il rischio.

2.2.3.11 Valutazione del rischio (risk evaluation) Procedura basata sull’ analisi del rischio. Consente di valutare o/e giudicare se è stato raggiunto il livello di rischio tollerabile.

2.2.3.12 Studio del rischio (risk assessment) E’ il processo globale di studio che comprende l’analisi dei rischi e la valutazione dei rischi

2.2.3.13 Esercizio corretto (intended use) Uso di un prodotto, di un processo o di un servizio in accordo con le indicazioni date dal fornitore.

2.2.3.14 Anomalia ragionevolmente prevedibile (reasonably foreseeable misuse) Uso di un prodotto, processo o servizio non previsto dal fornitore, ma che può derivare da un comportamento umano facilmente prevedibile.

2.2.4 Uso dei termini sicurezza e sicuro (Use of the words safety and safe) L’uso dei termini sicurezza e sicuro come aggettivi qualificativi dovrebbe essere evitato perché non apportano ulteriori informazioni. e in più possono essere interpretati come una assicurazione di eliminazione garantita dei rischi.

E’ più corretto sostituire, ogni volta che sia possibile, i termini sicurezza e sicuro con l’indicazione degli obiettivi. Per esempio:

-“elmetto protettivo” invece di “elmetto di sicurezza” ;

-“dispositivo protettivo di impedimento” invece di “impedimento di sicurezza”;

-“copertura antiscivolo” invece di “materiale di sicurezza”

2.2.5 Il concetto di sicurezza (The concept of safety) 2.2.5.1 La sicurezza è trattata nei testi normativi in molte forme diverse per le varie tecnologie e per la maggior parte dei prodotti. L’aumento della complessità dei prodotti, processi e servizi nel mercato richiede che le considerazioni sulla sicurezza abbiano alta priorità.

Non esiste una sicurezza assoluta. La permanenza di un rischio di un certo valore è inevitabile. Questo valore del rischio è quello che in questa Guida è definito come rischio residuo. Quindi un prodotto, processo o servizio può soltanto essere relativamente sicuro 2.2.5.2

La sicurezza è raggiunta riducendo il rischio ad un livello tollerabile definito in questa Guida rischio tollerabile. Il rischio tollerabile è determinato dalla ricerca del migliore equilibrio possibile tra la soluzione ideale di sicurezza assoluta e la domanda di un prodotto, processo o servizio, ed altri fattori come il beneficio per l’utilizzatore, l’adeguatezza allo scopo, il costo effettivo e le convenzioni della società a riguardo. Ne consegue la necessità di rivedere continuamente il livello tollerabile, in particolare quando lo sviluppo, sia nella tecnologia che nella conoscenza, può guidare a miglioramenti economicamente realizzabili per ottenere il minimo rischio compatibile con l’uso del prodotto, processo o servizio

2.2.5.3 Rischio tollerabile: è il livello di rischio ottenuto con un processo iterativo di studio del rischio (analisi e valutazione del rischio ) e riduzione del rischio.(Vedi Fig 2.1)

Fig. 2.1

Definizione dell’uso normale e delle anomalie

ragionevolmente prevedibili

Identificazione dei pericoli

Stima del rischio

Valutazione del rischio

E’ stato raggiunto il livello di rischio tollerabile?

SI

FINE

Riduzione del rischio

NO

Stud

io d

el R

isch

io

Ana

lisi d

el ri

schi

o

Partenza

3. Lo Studio dei Pericoli nelle diverse fasi di Vita di un Impianto

Fig. 3.1

I Fase progettazione concettuale

Studio di fattibilità economica

Studio di fattibilità tecnica

Ricerca strategica Ricerca di mercato Ricerca analitica Valutazione finanziaria

Principali aspetti tecnici e caratteristiche fondamentali dell’impianto. Inserimento nel sito. Processo. Progettazione di massima delle apparecchiature.

II Fase ingegneria di

base

Ingegneria di processo

Ingegneria dei sistemi

Schemi di flusso Bilanci di materia e di energia Specifiche funzionali delle apparecchiature, della strumentazione, delle valvole P&I.

Schema delle operazioni unitarie integrate nei sistemi primari e secondari

III Fase ingegneria di

dettaglio

Sviluppo dei disegni e delle

specifiche esecutive

Dimensionamento delle apparecchiature, dei contenitori, delle tubazioni. Emissione di tutti i disegni esecutivi per l’approvvigio-namento, la costruzione, la fabbricazione, il montaggio.

IV Fase Costruzione

Approvvigionamento montaggio

meccanico, elettrico, strumentale Montaggi meccanici

elettrici strumentazione. Controllo funzionamento strumenti, controlli di conformità con P&I

V Fase Preparazione all’avviamento e avviamento

Check out, pre-commissioning, commissioning,

start-up, run-in, test-run, consegna

impianto

Ispezione sull’integrità delle apparecchiature. Controllo mancanza ostruzioni nelle apparecchiature e nelle tubazioni. Controlli di componenti, Controllo funzionamento strumenti.Prova di avviamento, Avviamento. Collaudo finale.

Fig. 3.2

PROGRAMMA TEMPORALE DELLE FASI DI PROGETTO E DEI CORRISPONDENTI LIVELLI DEGLI STUDI DI SICUREZZA E DELLE VERIFICHE DI SICUREZZA

Fattibilità Progettazione Concettuale Ingegneria di processo e dei sistemi Ingegneria di dettaglio Costruzione Avviamento ed esercizio iniziale

FASE DEL PROGETTO

S1

V1

S2A

S2B V1 V2 V3

Eventuale relazione di sicurezza

4. LO STUDIO DI INDIVIDUAZIONE DEI PERICOLI E VALUTAZIONE DEI RISCHI

Fig. 4.1

CONOSCENZA DEL RISCHIO

QUANTO E' PROBABILE

?COSA PUO' CONDURRE

AL MALFUNZIONAMENTO

?

QUALE PUO' ESSERE L'EFFETTO

?

STRUMENTI PER LO STUDIO DEL RISCHIO

ESPERIENZE STORICHE METODI ANALITICICONOSCENZE E

INTUIZIONE

4.2 GLI ELEMENTI DI UN INCIDENTE

Fig. 5.2

STEP 1

Definizione degli scopi dell'Analisi

STEP 2Descrizione del Sistema

STEP 3Identificazione dei pericoli

STEP 4Enumerazione degli incidenti

STEP 5Selezionare gli incidenti di interesse

STEP 6Stima delle conseguenze

STEP 7Si modifica il sistema per ridurre le

conseguenze

STEP 8Stima delle frequenze

STEP 9Si modifica il sistema per ridurre le

frequenze

STEP 10Si combinano le frequenze con le conseguenze e si stima il rischio

STEP 11Si modifica il sistema per ridurre i

rischi

Dati sulle Apparecchiature :.Fisici – Termodinamic i- Procedure

operative ecc.

Esperienza - Codici Dati - Metodi di Identificazione

Lista degli incidenti individuati

Lista degli incidentiConseguenze degli incidenti

Progetto accettabile se le conseguenze sono accettabili per

qualunque probabilità di accadimento

Modelli matematici per la stima delle conseguenze e

degli effetti

Le conseguenze sonoeccessive e non tollerabili

NOIl progetto è ritenuto compatibile

perché le frequenze sono giudicate tollerabili a fronte di qualunque

conseguenza NOLe frequenze sono giudicatetroppo elevate

NO

NO

Progetto non compatibile

Il rischio è valutatotroppo elevato

Analisi storica Albero dei guasti

Albero degli eventi Criteri decisionali

Parametri decisionali

SI

SI

SI

Fig. 5.3

RICHIESTE UTILIZZATORE

- Standard- Criteri economici- Regolamenti- Livelli di rischio

STUDIO DEL RISCHIO

Selazionare un pericolo specifico- Layout- Progettazione- Operazioni- Sistemi di gestione

GESTIONE DEL RISCHIO NEL PROCESSO DECISIONALE

IL RISCHIO E' ACCETTABILIESI NO

Servono uteriori informazioni

- Obiettivi- Approfondimenti- Tecniche più dettagliate

Cambiare le condizioni di

Impianto

- Assetto- Progetto- Codiz. operative- Condotta

Riesame dei fini

- Livelli di rischio- Valutazioni economiche- Standards

Documentare e applicare le

decisioni presei

- Impianto approvato

Cambio della strategia

- Abbandono del progetto- Operazioni di fermata

Si definisce il problema e il tipo

di approccio

ESIGENZA DI INFORMAZIONI

Il nostro grado di conoscenza del rischio è sufficiente per le nostre

esigenze

NO

SIINIZIO

Precipitazione della situazione

1

2

3

IDENTIFICAZIONE DEI PERICOLI Domanda- Il processo può determinare un pericolo potenziale, una minaccia per l'incolumità, la salute, la sicurezza, l'ambiente, i beni?

Risposte attese - Elenco dei pericoli potenziali connessi alle sostanze, alle condizioni di processo e alle situazioni - Conoscenza di base di quanto può succedere

ANALISI QUANTITATIVA DEI RISCHI Domanda- Quali sono gli incidenti che possono verificarsi?- Quale è la probabilità di accadimento del potenziale incidente?- Quali sono le conseguente previste?- Quale è il rischio di operazioni continue?

Risposte attese - Scenari incidentali - Frequenze - Conseguenze - Profilo del rischio - Elementi che contribuiscono al rischio- Sensibiità dei risultati - Incertezza dei risultati- Opzioni di controllo del rischio

CONCLUSIONI POSSIBILI - Non ci sono pericoli noti

- I pericoli noti e individuati, i problemi e le situazioni individuate non sono significative; perché le cause determinanti non sono credibili o perché gli effetti non sono di rilievo. Dopo il processo di valutazione si conferma che le misure di ingegneria individuate con questa analisi sono sufficienti

- Il rischio è significativo ma le misure di controllo del rischio appaiono adeguate

- Il rischio è significativo ma lo stato delle indicazioni disponibili non è tale da consentire misure di controllo del rischio adeguate ed accettabili

CONCLUSIONI POSSIBILI

- Ci sono pericoli ma possono essere tenuti sotto controllo con provvedimenti noti di tipo ingegneristico

- Ci sono pericoli. I provvedimenti noti di tipo ingegneristico non consentono un controllo adeguato. Occorrono ulteriori informazioni, studi, approfondimenti

- I pericoli, il campo dei problemi, gli incidenti possibili sono significativi. Gli interventi di buona pratica ingegneristica individuati possono non risultare adeguati. Il processo di valutazione dei pericoli ha individuato le giuste indicazioni per pervenire al controllo del rischio

- Il rischio è significativo. Le misure di controllo del rischio esistenti e identificate potrebbero risultare inadeguate. L'analisi quantitativa del rischio individua suggerimenti di ulteriori interventi di controllo del rischio

- I pericoli, l'area dei problemi, gli incidenti potenziali sono significativi. Gli interventi di buoba pratica ingegneristica sono adeguati. Occorrono ulteriori approfondimenti per determinare l'adeguatezza delle misure suggerite di controllo del rischio

VALUTAZIONE DEI PERICOLI Domanda- Come i pericoli individuati possono manifestarsi?- Ci sono cause credibili?- Quale rilievo possono avere i potenziali incidenti?

Risposte attese - Elenco dei problemi o delle situazioni di incidenti potenziali - Giudizio sul rilievo di tali problemi o situazioni - Idee e interventi per incremenare la sicurezza

CONCLUSIONI POSSIBILI

1

2

3

6.0 DISCUSSIONE DEI METODI Se si prendono in considerazione le numerose pubblicazioni riguardanti i metodi di analisi sistematica dei pericoli si arriva a contare più di cento procedure sistematizzate di analisi, ognuna avente nome differente.

Tuttavia se si studiano più attentamente quelle procedure, si analizza l'aiuto che forniscono e lo scopo a cui mirano, risulta chiaro che tutti possono essere ricompresi in quattro approcci fondamentalmente diversi con un massimo di una decina di metodi veramente importanti e differenti.

Gli altri metodi, o non rappresentano un vero strumento, o sono sinonimi di uno degli altri principali metodi, o le procedure sistematiche a cui fanno riferimento sono basate sugli stessi principi.

OBIETTIVO SCOPO PRINCIPIO DI LAVORO METODO

Strumento di Supporto alla Memoria

1. Safety review 2. Check lists 3. What if 4. What if check list

Identificazione delle situazioni di Pericolo Potenziale e degli eventi non voluti

Completezza dell’analisi

Analisi basata sull’uso di strumenti di supporto e tavole

5. Failure mode and effects analysis

6. Hazard and operability studies

Valutazione con riferimento alla possibilità di determinare la Probabilità di accadimento

Ottimizzare i sistemi di sicurezza intervenendo sulla loro affidabilità e disponibilità

Rappresentazione grafica della Connessione e Relazione logica tre le diverse anomalie e malfunzionamenti e successiva valutazione della probabilità di accadimento

7. Incident – sequence – analysis (event tree) induttivo

8. Fault tree analysis (deduttivo)

9. Human reliability analysis

Valutazione dell’incidente con riferimento alla stima delle conseguenze

Ridurre al minimo i pericoli potenziali attraverso l’individuazione delle misure di protezione più adeguate

Studio con modelli matematici dei processi fisico chimici

10. Hazard consequence

Tab. 6.1.

La tabella 6.1, che utilizza la divisione tra metodi per la individuazione dei pericoli e metodi per la valutazione dei rischi come proposto prima, mostra i diversi fondamentali approcci e strumenti per l'analisi dei rischi. In particolare sono indicati gli strumenti per l’individuazione dei pericoli.

Questi si differenziano perché alcuni servono solo a stimolare la memoria, gli altri tendono a stimolare gli approfondimenti con lo scopo di fare emergere eventuali ulteriori possibili anomalie e percorsi incidentali oltre quelli noti, e a registrare e documentare i risultati dello studio.

Al primo scopo mirano i primi quattro metodi, al secondo gli altri.

Il secondo principio, o metodo di lavoro, per l'identificazione dei pericoli contempla l'uso di supporti all'indagine e la documentazione (registrazione) dei risultati dell'indagine in forma di tabelle.

La tabella 6.2 caratterizza ancora di più l’utilizzo degli strumenti di analisi.

Nella tabella 6.3 sono riportati gli stessi metodi in uno schema di flusso con lo scopo di far risaltare la successione temporale nell’uso dei diversi strumenti di analisi.

Nella tabella 6.4 sono indicati gli strumenti più appropriati per le diverse fasi di life cycle dell’impianto.

Tab.6.2 TECNICHE PER L’ANALISI DEI PERICOLI

TECNICHE

FORNISCE INFORMAZIONI SUGLI SCENARI INCIDENTALI?

FORNISCE INFORMAZIONI SULLE FREQUENZE DI

ACCADIMENTO?

FORNISCE INFORMAZIONI

SULLE CONSEGUENZE?

E’ POSSIBILE CLASSIFICARE? L’EVENTO (CON

RISULTATI TIPICI)

COMMENTI

CHECKLIST No, normalmente non

individua i relativi scenari incidentali

NO NO NO

SAFETY REVIEW No, normalmente non

individua i relativi scenari incidentali

NO NO NO

DOW AND MOND INDEXES

Si, sia in relazione ad una unità o sia ad un

sistema più complesso

NO SI SI, per classi

WHAT-IF-AND WHAT-

IF/CHECKLIST ANALYSIS

No, normalmente non individua i relativi scenari incidentali

NO SI SI, per classi

HAZOP ANALYSIS SI SI SI SI, per classi

Poiché individua in modo dettagliato le cause e le

conseguenze di un malfunzionamento consente una

classificazione qualitativa FMEA SI SI SI SI, per classi

FAULT TREE ANALYSIS SI

SI, basate sul numero, sullo sviluppo del cut sets e sul tipo

di cedimenti presi in considerazione.

NO SI, per classi

Le tecniche FTA di tipo quantitativo consentono di

stimare la frequenza dei TOP EVENTS

EVENT TREE ANALYSIS SI

SI, basate sul numero, sullo sviluppo del cut sets e sul tipo

di cedimenti presi in considerazione.

Per ciascun scenario incidentale sono categorizzate

le conseguenze

SI

Le tecniche ETA di tipo quantitativo, consentono la stima delle frequenze di accadimento di

un certo scenario incidentale

HUMAN RELIABILITY ANALYSIS

SI SI, basate sul numero, e tipo di scenario e sul tipo di errore

preso in considerazione. NO

SI, per classi di frequenza di accadimento

La stima quantitativa dell’affidabilità umana consente di

quantificare le probabilità di errore

Tab 6.2

STRUMENTI PER L’ANALISI DI RISCHIO

FMEA ANALISI DELLE MODALITA’ DI GUASTO E RELATIVI EFFETTIANALISI

STORICA

ANALISI DI OPERABILITA’ (HAZOP)

IDENTIFICAZIONE DEI PERICOLI E DELLO SVILUPPO DEL POSSIBILE INCIDENTE

STIMA FREQUENZE ACCADIMENTI (ALBERI DI GUASTO, ALBERI EVENTI) STIMA DELLE CONSEGUENZE (MODELLI PREVISIONALI PER INCENDI, ESPLOSIONI, RILASCI SOSTANZE TOSSICHE

STIMA DEL RISCHIO E VALUTAZIONE DEL RISCHIO SU OBIETTIVI PREDEFINITI

ADEMPIMENTI NORMATIVI D.Lgs. 626/94

D.Lgs. 334/99

MIGLIORIE TECNICHE REVISIONI PIANO DI

EMERGENZA INTERNO

ELABORAZIONE DEL SISTEMA DI GESTIONE DELLA SICUREZZA

WHAT IF SAFET

Y AUDIT

CHECK LIST

IDENTIFICAZIONE AREE O VESSEL

CRITICI

VALUTAZIONE INTERNA

MODIFICARE IL LIVELLO DI

SICUREZZA

METODI PER LA VALUTAZIONE DEI RISCHI

B) Valutazione delle Conseguenze Strumenti

Metodo Scopo 1 2 3

Analisi delle conseguenze Studia il rapporto tra l’incidente e le conseguenze da esso determinate

P & I Flow chart

Disegno dell’apparato

Modematemrappr

1

IL processo di Risk Assessment sulle Attrezzature in Pressione

La Norma Europea EN 764-7.”Sistemi di sicurezza per apparecchi non soggetti

alle fiamme”

preparata,con mandato del CEN, dalla Commissione Europea (EC) e dalla Europea Free Trade Association,

supporto dei requisiti essenziali di

sicurezza della Direttiva Europea per gli Apparecchi a pressione (PED) 97/23/EC

presente seppure in forma implicita e confusa nel decreto 1° dicembre 2004

n°329

2

Premessa

Per i pericoli connessi all’industria di processo e, più specificatamente, ai contenitori sottoposti, o suscettibili di essere sottoposti a pressione si adottano provvedimenti ingegneristici organizzativi gestionali di :

Prevenzione ; Protezione; Mitigazione

•••••••

Provvedimenti di prevenzione

( che vengono e arrivano prima, che precedono)

••••••

Provvedimenti di protezione

( che riparano proteggono)

•••••••

Interventi di Mitigazione ( che alleviano, attenuano, moderano, rendono meno aspro o

pesante)

3

Con riferimento ai pericoli determinati dalla pressione esistente entro un apparecchio di processo, quando, per ragioni diverse, essa tende a raggiungere livelli tali da determinare un incidente, si interviene : a) in via preventiva con : - variazioni di processo; - variazioni delle condizioni di esercizio; - installazione di strumenti o sistemi di controllo,

regolazione, blocco che riducano la probabilità di malfunzionamenti a livelli “accettabili”;

b) con misure di protezione attraverso: - riduzione delle quantità in gioco; - interventi di contenimento attraverso i quali si tende a

bloccare l’incremento di pressione entro i limiti di progetto;

- interventi di emergenza attraverso i quali, utilizzando specifici effetti dell’anomalia, si tende a tenere sotto controllo l’evolversi di essa per impedire il procedere verso il collasso.

In quest’ultima categoria rientrano le valvole di sicurezza che fondamentalmente servono a : - scaricare all’esterno la quantità di fluido che, per motivi

diversi, porta le apparecchiature in sovrappressione e che dovesse risultare in eccesso rispetto alla necessità di contenimento delle stesse entro i parametri di processo;

- sfogare all’esterno la quantità di energia che si genera per processi chimici e trasferita, con mezzi diversi, al fluido contenuto nelle apparecchiature.

Come dispositivi di protezione la normativa italiana dà indicazioni specifiche soltanto per le aperture di sfogo: valvole di sicurezza e dischi di rottura

4

Se i limiti ammissibili possono

essere superati, l’apparecchio in pressione dovrà essere provvisto

di, o sarà prevista l’installazione, di diversi dispositivi che concorrono a determinare il livello di protezione

del componente: che costituiscono il

SISTEMA DI SICUREZZA

5

LA Norma Europea specifica i requisiti dei sistemi di sicurezza che proteggono i vessel, le tubazioni, gli accessori o gli insiemi dal pericolo di superamento delle condizioni di normale esercizio. Si applica anche agli indicatori ed allarmi correlati alla sicurezza, ai segnali e dispositivi di all’erta se usati nell’ambito dei sistemi di sicurezza. Le attrezzature collegate a mezzo di tubazioni di dimensioni adeguate, possono essere considerate facenti parte di un unico sistema in pressione quando si considerano i requisiti per la protezione dalla sovrappressione. se non sono interposte valvole che possano intercettare il collegamento e non sono possibili interruzioni o blocchi con il sistema di sicurezza. I sistemi di sicurezza includono le interconnessioni tra gli apparecchi protetti e il punto in cui è collocato lo scarico. Scarico che può essere all’atmosfera o in un sistema chiuso.

6

Del Sistema di sicurezza fanno parte Dispositivi e sistemi di limitazione quali

1. Sistemi di regolazione :

Dove appropriato, dispositivi regolamentari manuali o automatici per il controllo dei parametri operativi come dispositivi di misura, controllo e regolazione (MCR), interruttori di pressione, interruttori di temperatura, interruttori di livello ed interruttori di flusso per mantenere le condizioni durante le operazioni normali entro il massimo/minimo limite ammissibile.

2. Sistemi di monitoraggio:

Dove appropriato, sistemi adeguati di monitoraggio dei parametri operativi di controllo come dispositivi di misura, controllo e regolazione (MCR), indicatori, allarmi, interruttori di pressione, interruttori di temperatura, interruttori di livello ed interruttori di flusso che attivino azioni adeguate sia automaticamente che manualmente o attivino i mezzi per la correzione e/o provvedano alla fermata e blocco, per mantenere l’apparecchio in pressione entri i limiti ammissibili. Se il valore del parametro di processo non può superare i limiti ammissibili, un sistema di monitoraggio è sufficiente e non è necessario un sistema di sicurezza. Il parametro di processo può essere riportato nell’intervallo operativo normale con: - azione manuale - dopo un segnale di stato; o - automaticamente;

3. Sistemi di sicurezza:

Dispositivi di sicurezza come valvole di sicurezza, dischi di rottura, aste di torsione, CSPRS, etc o dispositivi di sicurezza di misura, controllo e regolazione (SRMCR), che servono come ultima protezione per assicurare che non vengano superati i limiti operativi ammissibili. ed assicuri che i rischi di seguito riportati siano eliminati o adeguatamente controllati:

• danni alle persone • danni all’ambiente • danni ai beni

I sistemi di sicurezza o i loro componenti rilevanti devono essere indipendenti da altre funzioni, a meno che la funzione di sicurezza non venga influenzata da tali altre funzioni. Non sono da considerare sistemi di regolazione e monitoraggio che non fanno parte del sistema di sicurezza

7

Un “sistema di sicurezza” può essere visto

come l’ultimo intervento possibile per proteggere una attrezzatura a pressione dal superamento dei limiti ammissibili o come

mezzo di prevenzione rispetto alla possibilità che nella situazione di pericolo si pervenga ad

un infortunio. I limiti a cui si fa riferimento sono quelli stabiliti in fase di progetto e relativi alla pressione, alla temperatura, al livello, alla portata o ad una combinazione di essi. Non sono da prendere in considerazione, nell’ambito di questa norma, i dispositivi che hanno lo scopo di tenere sotto controllo e/o monitorare, il funzionamento normale se non costituiscono elementi necessari del sistema di sicurezza perché, in tal caso, la loro funzione è quella di attivarsi prima dell’intervento del sistema di sicurezza (vedi Fig.2). E’ essenziale prendere in considerazione non solo il dispositivo di scarico della pressione o il sistema di misura controllo e regolazione che ha funzioni di sicurezza (SRMCR) ma l’intero sistema di scarico della pressione per evitare di determinare riduzioni della capacità di scarico o di influenzare negativamente le operazioni proprie per effetto dei dispositivi di scarico della pressione. Nel sistema di scarico della pressione frequentemente si verificano problemi operativi per una scelta errata del dispositivo di sicurezza appropriato o perchè la scelta corretta è compromessa da una manovra impropria, da una errata installazione da mancanza di manutenzione.

In alcuni casi può essere necessario stabilire i dettagli fondamentali del sistema di sicurezza prima di fissare il valore della massima pressione ammissibile PS dell’attrezzatura da proteggere. Per alcuni sistemi di sicurezza può risultare necessario prevedere un margine tra la massima pressione operativa e la pressione reset. Questo aspetto deve essere considerato prima di selezionare PS. L’appendice ZA mette in evidenza requisiti minimi di sicurezza della Direttiva Europea 97/23/EC “Pressure Equipment Directive” alla quale si riferisce questa norma. Essa, inoltre richiama l’attenzione su argomenti che non trattati in dettaglio nella direttiva rivestono però importanza rilevante per i sistemi di sicurezza.

8

Altre DEFINIZIONI 3.5 Indipendenza (Independence) Capacità di funzionare come richiesto senza interferenze o dipendenza da altre apparecchiature. 3.6 Posizione di sicurezza in caso di anomalia (Fail-safe) Caratteristica per la quale in caso di disservizio di qualsiasi sistema di sicurezza o nel caso di mancanza di fonte di energia l’apparecchio protetto rimane in condizioni di sicurezza. 3.12 Affidabilità (Reliability) Capacità di un sistema o componente di realizzare una funzione richiesta in specifiche condizioni e per un periodo di tempo determinato senza anomalie di funzionamento 3.13 Fermata (Shutdown) Azione iniziata in modo automatico o manuale per mettere in condizioni di sicurezza l’attrezzatura in pressione 3.14 Blocco (Lockout) Funzione del sistema che mantiene lo shutdown fino a quando non venga rimosso manualmente 3.15 Sistema di misura, controllo e regolazione correlato alla sicurezza (Safety related measurement, control and regulation system - SRMCR) Sistema che per mezzo di dispositivi automatici di controllo, che operano indipendentemente da altre funzioni di controllo di processo, ha lo scopo di impedire che i parametri operativi superino i limiti ammissibili dell’apparecchio in pressione 3.16 Limitatore (Limiter) Dispositivo che attiva i mezzi di correzione o determina la fermata o la fermata e blocco 3.18 Auto-diagnosi (Self-diagnosis) Verifica regolare od automatica che tutti i componenti scelti di un sistema di sicurezza siano capaci di funzionare come richiesto

9

3.19 Massima pressione ammissibile (Maximum allowable pressure - PS) Massima pressione per la quale l’apparecchio è progettato, come specificato dal costruttore 3.20 Massima/minima temperatura ammissibile (Maximum/minimum allowable temperature - TS) Massima/minima temperatura per la quale l’apparecchio è progettato, come specificato dal costruttore 3.21 Ridondanza (Redudancy) Installazione di più di un dispositivo o sistema che sia sufficiente a realizzare o provvedere alle funzioni necessarie 3.22 Sistemi controllati di scarico della pressione, per motivi di sicurezza (Controlled safety pressure relief systems -CSPRS) Sistemi di scarico della pressione conforme alle prEN ISO 4126-5

10

Figura 2- Risposte dei sistemi di regolazione, monitoraggio e sicurezza in relazione alla PS Legenda X tempo Y pressione Ps massima pressione ammissibile

1. variazioni di pressione mantenute entro l’intervallo operativo di progetto per intervento dei sistemi di regolazione e controllo

2. Intervento del sistema di monitoraggio 3. Intervento del sistema di sicurezza

Pressione

Tempo

Massima Pressione ammissibile PS

Massima Pressione ammissibile PS x 1,10

1.000

1.100

Nes

suna

ope

razi

one

cont

inua

in q

uest

a zo

na

1

Normale intervallo operativo

2

Il sistema di monitoraggio reagisce

3

Il sistema di sicurezza reagisce

11

Annesso E

Scopo della Norma Europea e riferimenti alla Direttiva Europea sugli apparecchi in pressione (97/23/EC)

PED

Sistema diSicurezzaEN 764-7

DispositiviDiProtezioneAnn. 1/ 2.10

Accessori di SicurezzaArt. 1 / 2..13Ann. 1 /2.10 a)Ann 1 / 2.11

SISTEMA DI MONITORAGGIO

Dov

e ap

prop

riato

A

nn. 1

/ 2.

10b)

SISTEMA DI REGOLAZIONE

SRMCRArt. 1 / 2.1 .3(dispositivi diLimitazione)

Dispositivi Diretti cheLimitano la Pressione(valvole di Sicurezza,Dischi diRottura,CSPRS...)Art. 1/ 2.1.3

Dispositivi Limitatori(Pressione,Temperatura,Livello, flusso)

Dispositivi diMisura, Regolazione, Controllo;indicatori

12

Allegato ZA (Informativo)

Clausole di queste Norme Europee che soddisfano i requisiti essenziali o altri

provvedimenti delle Direttive EU Queste Norme Europee sono state preparate per mandato dato al CEN dal Commissione Europea e supporta i requisiti essenziali della Direttiva Europea 97/23/EC (PED). ATTENZIONE: Altri requisiti e altre Direttive Europee possono essere applicabili ai sistemi che ricadono nello scopo di questa Norma. Le clausole seguenti di questa Norma sono ritenute idonee per soddisfare i requisiti della Direttiva 97/23/EC. L’accordo alle clausole di questa Norma fornisce un metodo di conformità ai requisiti specifici essenziali della Direttiva in questione ed ai principi associati EFTA. Tabella ZA.1 – Clausole di questa Norma Europea che soddisfano i requisiti Essenziali della Direttiva EU 97/23/EC. Clausole rilevanti di questa Norma Europea

Requisiti essenziali della Direttiva 97/23/EC

Clausole rilevanti dell’Allegato I della PED

4 Hazard reduction or protection against hazards

1.2

6.6.2.1 ; 6.6.2.3 Potential for misuse 1.3 6.1 ; 6.6.2 General design 2.1 8.1 ; 8.2.3 Safe handling and operation 2.3 8.1.4; 8.1.5; 8.2.3; 8.5.6 Means of draining and venting 2.5 5.1; 6.1.3; 6.6.1; 7 Protection against exceeding

the allowable limits 2.10

4.3; 6.6 Safety accessory 2.11.1 6.1; 6.2.2; 6.2.3; 6.3.2 Pressure limitation 2.11.2; 7.3 6.6 ; 9.2 Temperature monitoring

devices 2.11.3

6.2.3; 7.2 External fire 2.12 4.3; 6.6.3 Operating instructions 3.4

13

Uno scenario incidentale (o dei rischi) è indicato in figura (Fig.7):

Fig. 7 Albero dei guasti, ,rappresentazione di un generico scenario incidentale Questa figura mostra un percorso di eventi o catena che porta da un evento iniziale a certe conseguenze, attraverso una serie di eventi indesiderati ed in un particolare tempo di propagazione.

inadeguata

Anomalia iniziale Regolaz. ire

deviazione di processo

fallimento del controllo

Deviazionefuori controllo sistema di protezione inadeguato

Evento significativo

Interventi di emergenza e mitigazione

Evento incidentale

Sistema di regolazione

Sistema di monitoraggio e SRMCR

CSPRS (Pressure relief system)

(Safety related measurement, control and regulation system)

Procedure di emergenza

14

STUDI PRELIMINARI

SOSTANZE

IN FASE DI

PROGETTO (OFF-LINE)

PROCESSO

IMPIANTO

SIMULAZIONI

MISURE DI PREVENZIONE

STRUMENTAZIONE REGOLAZIONE

SULL’IMPIANTO CONTROLLI SUL

PROCESSO (ON-LINE)

STRUMENTAZIONE CONTROLLO

STRUMENTAZIONE MONITORAGGIO

GESTIONE

RAFFREDAMENTO RAPIDISSIMO

BLOCCANO LA REAZIONE

INIBITORE

SPEGNIMENTO ANNEGAMENTO MISURE DI PROTEZIONE SCARICO

RAPIDO APERTURE DI

SCARICO

A REAZIONE RUNAWAY PARTITA

CONTENIMENTO

15

16

RISPOSTA DI EMERGENZA DEL SISTEMA ESTERNO

RISPOSTE DI EMERGENZA DELL’IMPIANTO

MITIGAZIONE

SISTEMI MECCANICI DI MITIGAZIONE SISTEMI STRUMENTISTI PER I CONTROLLI DI SICUREZZA

SISTEMI STRUMENTALI DI MITIGAZIONE

PREVENZIONE SISTEMI MECCANICI DI PROTEZIONE

ALLARMI DI PROCESSO SUPERVISORI OPERATIVI

SISTEMI STRUMENTALI DI CONTROLLO PER LA SICUREZZA SISTEMI STRUMENTALI DI SICUREZZA E MITIGAZIONE

CONTROLLI & OPERATORI

SISTEMI DI CONTROLLO BASE DEL PROCESSO SISTEMA DI MONITORAGGIO SUPERVISIONE OPERATORI

PROGETTAZIONE DEL PROCESSO

17

L’analisi dei rischi secondo la 764/7 La norma stabilisce che:

• Lo studio dei pericoli deve essere effettuato con gli strumenti della

Risk Analysis e Risk Evaluation

come indicato nello schema di flusso riportato in fig. 1.

L’Analisi del rischio comporta:

• La determinazione dei limiti di pressione

degli apparecchi incluso • l’uso previsto e le anomalie prevedibili

• L’identificazione dei pericoli (potenziali)

• la stima del rischio.

• La valutazione del rischio

(come processo in cui, sulla base dell’analisi dei rischi, si arriva ad esprimere un giudizio sul raggiungimento o meno del livello tollerabile di rischio)

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♦♦♦ NOTE

• Lo studio deve essere effettuato con

approccio realistico

a. Per consentire di raggiungere il livello più adeguato di “sicurezza” occorre, nello studio a ciò finalizzato, prendere in considerazione tutte le condizioni di esercizio e tutte le anomalie possibili .

b. Il fabbricante e l’utilizzatore

dovrebbero considerare le condizioni più onerose che potrebbero esistere per pressione e temperatura entro i limiti ammessi.

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Figura 1- Processo di valutazione e riduzione del rischio.

Riduzione del rischio

Inizio

Determinazione dei confini

dell’apparecchio in pressione

Identificazione dei pericoli

Stima del rischio

Valut. del rischio

E’ stato raggiunto il livello di rischio tollerabile?

SI

NO St

udio

del

ris

chio

Ana

lisi d

el

risch

io

Informazione all’utilizzatore del Rischio residuo e misure idonee

per ridurlo se necessario.

Fine

20

1.1 Identificazione dei pericoli La norma riporta a titolo di esempio alcune cause che possono determinare situazioni pericolose durante le operazioni di un apparecchio in pressione:

aspetti operativi; errori umani; non disponibilità di alcune funzioni; condizioni di carico non sicure; manutenzione; caratteristiche fisiche del fluido:

a) pressione; b) temperatura; c) flusso; d) livello; e) tendenza allo sporcamento; f) aderenze; g) abrasioni;

caratteristiche chimiche del fluido: a) corrosione; b) tossicità; c) infiammabilità; d) stabilità; e) sporcamento;

condizioni del sito, come : a) vibrazioni; b) temperatura (per esempio congelamento) c) usura; d) corrosione; e) fuoco esterno (Vedi paragrafo 7.2);

Ciascuno di questi fattori può determinare condizioni per cui possano essere superati i limiti operativi dell’apparecchio in pressione.

21

1.2 Stima del rischio Le soluzioni da adottare in presenza di questi pericoli per

progettare correttamente l’apparecchio in pressione e selezionare i dispositivi di sicurezza più efficienti:

a) eliminare o ridurre i pericoli; b) prevenire il verificarsi di anomalie di

funzionamento; ( misure di prevenzione) c) prevedere adeguate misure di protezione se

il pericolo non può essere eliminato;( misure di protezione)

d) informare l’utilizzatore del rischio residuo ed indicare misure speciali appropriate al caso;( Gestione del rischio residuo)

Le soluzioni che conducono verso un progetto intrinsecamente sicuro devono essere privilegiate. Le istruzioni operative rivestono una importanza fondamentale per il mantenimento delle condizioni di protezione individuate e devono pertanto includere le istruzioni per l’ispezione e la manutenzione per assicurare il livello di protezione richiesto L’ispezione e la manutenzione dei sistemi di sicurezza sono necessari per assicurare che il livello di integrità sia mantenuto. La norma prevede la tenuta della registrazione per entrambe le procedure e le conclusioni.

INCIDENTE DI SEVESO