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
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
Sez. di Lecce – Servizio di Prevenzione e Protezione
Rischi sistemi a pressione
Modulo 1:
• Premessa ed obbiettivi
• Prerequisiti didattici necessari
• Concetti di Base
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Sez. 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).
.
/.
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.
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.
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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.
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Rischi sistemi a pressione - Modulo 1
• Concetti di Base sviluppati:
- Pressione.
- Misure di Livello.
- Misura della temperatura.
Modulo 1
CONCETTI 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.
Modulo 1
CONCETTI DI BASE - PRESSIONE
• In particolari condizioni la
deformazione
provocata
non dipende solo dalla
intensita’ di F1 ma anche
dalla superficie su cui e’
applicata.
Modulo 1
CONCETTI 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.
Modulo 1
CONCETTI 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.
Modulo 1
CONCETTI 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
Modulo 1
CONCETTI 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.
Modulo 1
CONCETTI 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.
Modulo 1
CONCETTI 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.
Modulo 1
CONCETTI 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.
Modulo 1
CONCETTI 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.
Modulo 1
CONCETTI DI BASE - MISURA DELLA TEMPERATURA
Altri sistemi di misura della
temperatura largamente usati
sono:
- Termometri a resistenza;
- Termocoppia;
- Termometri a dilatazione di
solidi
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Rischi sistemi a pressione - Modulo 2
• Attrezzature a pressione ed accessori di
sicurezza
• Apparecchi a pressione
Modulo 2
Attrezzature a pressione ed accessori di sicurezza
Per attrezzature a pressione si intendono:
•
recipienti
•
tubazioni
•
gli accessori a pressione
•
gli accessori di sicurezza
Modulo 2
Attrezzature a pressione ed accessori di sicurezza
RECIPIENTE
• definizione di recipiente
•
tipi di recipienti
•
accessori di recipienti a pressione
Modulo 2
Attrezzature a pressione ed accessori di sicurezza
Tubazioni
• definizione di tubazione
•
tipi di connessioni delle tubazioni
•
accessori delle tubazioni
Modulo 2
Attrezzature 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
Modulo 2
Attrezzature a pressione ed accessori di sicurezza
Accessori di sicurezza
Dispositivi destinati alla protezione delle attrezzature a
pressione.
•
tipi di accessori di sicurezza
Modulo 2
Attrezzature a pressione ed accessori di sicurezza
Descrizione degli accessori a pressione
• saracinesche
• rubinetti
• valvole e suoi elementi
• tipi di valvole
Modulo 2
Attrezzature a pressione ed accessori di sicurezza
Descrizione dei principali accessori di sicurezza
• tipi di valvole di sicurezza
• disco di rottura
• valvole a scarico rapido
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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
Modulo 2
Apparecchi 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
Modulo 2
Apparecchi 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
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Sez. 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.
Modulo 3
Proposta 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
Modulo 3
Proposta 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.
Modulo 3
Proposta 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).
Modulo 3
Schematizzazione a blocchi del processo e degli
elementi 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.)
Modulo 3
Analisi 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”.
Modulo 3
Analisi 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.
Modulo 3
Analisi 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.
Modulo 3
Analisi 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.
Modulo 3
Analisi 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).
Modulo 3
Analisi 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.
Modulo 3
Esempio di applicazione: Analisi di un sistema a pressione
presso il laboratorio Nazionale INFN del Gran Sasso.
Modulo 3
Esempio di applicazione: Analisi di un sistema a pressione
presso il laboratorio Nazionale INFN del Gran Sasso.
Modulo 3
Esempio di
applicazione:
Analisi di un sistema
a pressione presso il
laboratorio Nazionale
INFN del Gran Sasso.
Modulo 3
Esempio di applicazione: Analisi di un sistema a pressione
presso il laboratorio Nazionale INFN del Gran Sasso.
Modulo 3
Esempio di
applicazione:
Analisi di un sistema
a pressione presso il
laboratorio Nazionale
INFN del Gran Sasso.
Modulo 3
Esempio di
applicazione:
Analisi di un sistema
a pressione presso il
laboratorio Nazionale
INFN del Gran Sasso.
Modulo 3
Esempio di
applicazione:
Analisi di un sistema
a pressione presso il
laboratorio Nazionale
INFN del Gran Sasso.
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
Sez. di Lecce – Servizio di Prevenzione e Protezione
Rischi 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.