73197 - AFFIDABILITÀ E SICUREZZA NELL'INDUSTRIA DI PROCESSO M

Conoscenze e abilità da conseguire

L'insegnamento si propone di fornire le procedure di valutazione dei rischi di un impianto. Incidenti rilevanti e misure di rischio. Depositi di gas e liquidi Tipologie di stoccaggio e dispositivi di sicurezza.Soluzioni per la riduzione degli impatti ambientali. Elementi tecnici della normativa di riferimento.

Contenuti

PROGRAMMA CONSUNTIVO OGGETTO D'ESAME PER l'a.a. 2014-2015

Introduzione al corso
Cenni e/o richiami su: rischio; CPQRA e QRA; rischio locale e rischio sociale (curve F/N, numero atteso di morti, istogramma RL-N, matrici di rischio); criteri di accettabilità del rischio.

Le sostanze pericolose

Introduzione. Le proprietà di pericolosità delle sostanze. La tossicità. L'infiammabilità. Classificazione delle sostanze pericolose. La scheda di sicurezza e l'etichetta. Cenni al regolamento REACH.

Identificazione dei pericoli
Introduzione. Analisi storiche. Liste di controllo. Safety reviews. HAZOP analysis. What-if analysis. FMEA e FMECA.

Modelli per la valutazione dei danni
Introduzione. Danni da incendi, esplosioni, nubi tossiche. Modelli basati su valori soglia. Il modello delle equazioni di probit.

Analisi delle conseguenze
Modelli sorgente. Condizioni di stoccaggio delle sostanze nell'industria di processo. Efflusso di liquido: da foro; da serbatoio; da tubazione connessa a serbatoio. Efflusso di gas: da serbatoio. Flash. Efflusso di gas liquefatti in pressione. Pozze.
Incendi. Introduzione. Poolfire. Jet-fire. Fireball. Flash-fire.
Dispersione di nubi di gas. Classificazione dei modelli. Cenni ai parametri meteorologici. Modello per la dispersione dei gas neutri (per rilasci stazionari; per rilasci istantanei; da sorgente puntiforme; da sorgente di dimensioni finite; calcolo dei coefficienti di dispersione; dispersione in caso di rugosità variabile; profili di concentrazione; isoplete; massa in zona di esplosività; innalzamento del pennacchio; tempo di passaggio della nube). Cenni alla dispersione dei gas pesanti. Cenni ai fenomeni di trasformazione/deposizione.
Esplosioni. Introduzione e classificazione. Esplosioni di nubi di vapori non confinate (UVCE). Le esplosioni fisiche e il BLEVE.
Albero degli eventi post-rilascio: per liquidi infiammabili; per gas liquefatti infiammabili.
I software per l'analisi delle conseguenze.

Teoria dell'affidabilità
Introduzione. Elementi di calcolo delle probabilità. Componenti non riparabili: parametri affidabilistici (R, F, lambda, f, MTTF) e loro relazioni. Componenti riparabili: caratterizzazione del processo di riparazione attraverso i parametri G, g, mu, MTTR; parametri affidabilistici (A, Q, lambdar, mur, w, v, W, V, MTBF, MTBR) e loro relazioni. Cenni a: le banche dati affidabilistiche; il modello di Markov; l'errore umano.  Affidabilità dei sistemi. Introduzione.  Trattazione dei sistemi complessi con l'albero dei guasti. Il sistema serie; il sistema parallelo; i sistemi con riserva.

Il calcolo del rischio

Esempio di calcolo del rischio locale e sociale per una colonna di distillazione

ULTERIORI ARGOMENTI

La "sicurezza intrinseca". Concetti introduttivi.

Le reazioni fuggitive. Concetti introduttivi.

Gli adempimenti normativi per gli stabilimenti a rischio di incidente rilevante. Il D. Lgs 334/99 e s.m.i.

Testi/Bibliografia

Per ulteriori approfondimenti sui diversi argomenti trattati durante le lezioni (peraltro non necessari per il superamento a pieni voti dell'esame) è possibile consultare i seguenti testi:

• Lees' Loss Prevention in the Process Industries, S. Mannan editor, IV ed., Butterworth-Heineman, Oxford, UK, 2011
• R.Rota, G. Nano, Introduzione alla affidabilità e sicurezza nell'industria di processo, Pitagora Ed., Bologna, I, 2007
• D.A.Crowl, J.F.Louvar, Chemical process safety: fundamentals with applications, III ed., Prentice Hall, New Jersey, USA, 2011
• Centre for Chemical Process Safety of AIChE, Guidelines for chemical process quantitative risk analysis (II ed.), New York, USA, 1999
• Center for Chemical Process Safety of AIChE, Guidelines for hazard evaluation procedures (III ed.), AIChE, New York, USA, 2008
• TNO, Methods for the calculation of physical effects (Yellow book), Report CPR 14E (III ed.), The Hague, NL, 1997 
• H. Kumamoto, E. Henley, Probabilistic Risk Assessment and Management for Engineers and Scientists, 2nd edition, IEEE Press, New York, 1996

I volumi elencati, talvolta nelle edizioni precedenti rispetto a quelle sopta indicate, sono posseduti dalla Biblioteca F.P.Foraboschi, via Terracini 28; per eventuali informazioni circa la disponibilità a scaffale dei testi è possibile contattare la bibliotecaria del DICMA (Annalisa Neri, annalisa.neri@unibo.it)

Metodi didattici

- Appunti di lezione (meglio se presi personalmente)

- Copia di diapositive utilizzate dal docente durante le lezioni [scaricabili fino alla fine del mese di luglio 2015 dal sito della Biblioteca Digitale dell'Università di Bologna Alm@DL, accesso riservato ai soli studenti iscritti alla lista di distribuzione che attivata dal docente per l'a.a. 2014/2015: http://almadl.cib.unibo.it/ oppure reperibiliin forma cartacea presso la Copisteria di Facoltà in via Terracini 28 fino alla fine del mese di luglio 2015]

- Materiale didattico integrativo [scaricabile fino alla fine del mese di luglio 2015 dal sito della Biblioteca Digitale dell'Università di Bologna Alm@DL, accesso riservato ai soli studenti iscritti alla lista di distribuzione attivata dal docente per l'a.a. 2014/2015: http://almadl.cib.unibo.it/]

- File audio di alcune parti del programma non illustrate a lezione [rese disponibili su apposito sito ad accesso riservato]

- Software specifico [reso disponibile su apposito sito ad accesso riservato]

- Trascizioni in formato testo (in italiano) delle lezioni svolte in aula [rese disponibili su apposito sito ad accesso riservato]

- Dispense redatte dalla prof. Spadoni per il corso di ASIP (vecchio ordinamento) [reperibili in forma cartacea presso il docente]

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame mira a verificare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:

-conoscenza degli indici di rischio utilizzati per quantificare il rischio di incidente rilevante e della metodologia per la loro quantificazione

-conoscenza delle principali tecniche di identificazione dei pericoli

-conoscenza delle diverse tipologie di scenari incidentali asscociati a perdite di contenimento di fluidi tossici ed infiammabili

-conoscenza dei modelli matematici della consequence analysis per il calcolo delle conseguenze e dei modelli matematici della teoria dell'affidabilità per la stima della frequenza di accadimento degli scenari incidentali.

L'esame consta di una prova orale, tipicamente della durata di 45 - 60 minuti. Durante la prova orale può essere richiesta l'impostazione di semplici esercizi numerici relativamente agli argomenti oggetto del corso."Semplici" significa che non è richiesto l'utilizzo del calcolatore, il reperimento di dati chimico-fisici e di pericolosità, la conversione delle unità di misura delle grandezze in gioco. Si possono prendere a riferimento gli esercizi illustrati a lezione e presenti all'interno delle presentazioni.
L'allievo può presentare all'esame un argomento a libera scelta. L'argomento può essere selezionato tra quelli svolti dal docente oppure può riguardare un tema (pur sempre relativo ad argomenti di rischio e sicurezza) non trattato in aula. In quest'ultimo caso l'allievo può predisporre una sintetica presentazione in formato elettronico con la quale supportare l'esposizione orale dell'argomento scelto, limitando il discorso ad una decina di minuti. Per poter verificare l'originalità delle presentazioni che verranno predisposte dagli studenti nel tempo, il docente richiede per il proprio archivio una copia (cartacea o elettronica) della presentazione stessa. Per facilitare l'individuazione di un argomento non svolto dal docente, è fornito  un elenco non esaustivo di temi nel materiale didattico on-line; la scelta dell'argomento può tuttavia esulare dall'elenco stesso. Uno stesso argomento può essere scelto da più allievi e sviluppato singolarmente da ciascuno; oppure può essere sviluppato da due o tre allievi che si presentino contemporaneamente all'esame. In alternativa al tema di carattere teorico è possibile illustrare una simulazione numerica.
Non sono fissati appelli d'esame, in quanto l'esame si svolge per appuntamento su richiesta dello studente (da concordarsi telefonicamente o via mail) con almeno 2 giorni lavorativi di anticipo rispetto alla data richiesta. Compatibilmente con gli altri impegni lavorativi, il docente cercherà di soddifare la data richiesta, con uno scarto al più di 1 o 2 giorni lavorativi. Il docente darà tempestivamente informazione di sue eventuali assenze nella sezione degli avvisi: http://www.ing.unibo.it/SitoWebDocente/default.htm?NRMODE=Published&UPN=sarah.bonvicini%40unibo.it&news=740&TabControl1=TabAvvisi
A meno di diversa comunicazione nel momento di stabilire l'appuntamento, l'esame si svolge nell'ufficio del docente, presso il DICAM -  Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, Ambientale e dei Materiali nella sede di via Terracini 28 (II piano, porta a sinistra al termine delle scale).

Lo studente che all'esame si ritiri o sia respinto potrà sostenere nuovamente l'esame dopo almeno 14 giorni.

La verbalizzazione avviene in un momento successivo all'esame, tipicamente in assenza dello studente, inserendo come data di sostenimento dell'esame la data effettiva in cui l'esame è stato sostenuto. Il docente non procede alla registrazione dell'esame in cui lo studente si è ritirato o è  stato respinto, purchè si tratti della prima volta in cui lo studente si ritira o viene respinto.

Strumenti a supporto della didattica

- Lezioni frontali in aula

- Materiale audio relativo ad argomenti non svolti in aula

- Seminari di approfondimento su argomenti specifici

- Illustrazione di software specifici

- Svolgimento di semplici esercizi numerici

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Sarah Bonvicini