Lista di riscontro dei fattori che influenzano l’invecchiamento

La lista di riscontro qui illustrata è costruita sulla basi dell’analisi descritta nella Sezione precedente. I fattori acceleranti danno luogo a penalità nel calcolo degli indici, i fattori frenanti danno luogo a penalità.

5.1. Fattori acceleranti (penalità)

I fattori che accelerano sono riportati nella Tabella 1 ed includono:

Età di costruzione e ore di esercizio: Questi fattori devono essere considerate insieme, in quanto si riferiscono alla durata delle operazioni all'interno dell'impianto, pertanto l'età reale del sistema deve essere sottratta dei periodi di inattività. Tali fattori sono rispettivamente definiti come il rapporto “età attuale/età massima di progetto” e “Ore attuali di esercizio/Ore max di servizio progettate”. Per ogni componente, deve essere scelto il parametro più rappresentativo (ad es. per impianti di una raffineria si può far riferimento all’età, mentre per le caldaie devono essere contate le ore di funzionamento). Si assume un range di variabilità da 0 a 150%.

Fattore Descrizione Range Punteggio (f)

Age

In-service time

Rapporto “età attuale/età massima di progetto”

Rapporto “Ore attuali di esercizio/Ore max di servizio progettate”

0 ÷ 150%

(1)  f ≤ 90%

(2)  90 < f ≤ 100 % (3)  100 < f ≤ 120 % (4)  f > 120%

Shut-down Rapporto “n° fermate inattese/n° fermate

totali” 0  0,7

(1)  f ≤ 0,1 (2)  0,1 < f ≤ 0,25 (3)  0,25 < f ≤ 0,5 (4) f > 0,60

Guasti meccanici Confronto con valori di riferimento dei

tassi di guasto (failure rates) 0 ÷ 1

(1)  f ≤ 10^-3

(2)  10^-3 < f ≤ 0.5·10^-3 (3)  0.5·10^-3 < f ≤ 10^-2 (4)  f > 10^-2

Difetti identificati

Relativo alla percentuale di componenti danneggiati (rilevati tramite ispezione) e

all’entità dei difetti vedi Tabella 2 vedi Tabella 2

Meccanismi di deterioramento

Relativo alla capacità di rilevare il danno, alla velocità di propagazione, al livello di variabilità e conoscenza del fenomeno.

vedi Tabelle 3 vedi Tabelle 3

Tabella 1. Fattori di penalizzazione

Shut-down: Questo fattore è il rapporto “n° fermate inattese/n° fermate totali”. È evidente che numerose fermate d’impianto accelerano l'invecchiamento, sulla base dell'esperienza se il numero di fermate impreviste supera 2/3 delle totali si può ragionevolmente ritenere che il sistema è fuori controllo. Si assume un range di variabilità da 0 a 0,7.

Incidenti/anomalie (guasti meccanici): Questo fattore comprende solo i guasti meccanici dei componenti. Quantitativamente è dato dal reale tasso di guasto registrato sui componenti

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per un arco temporale di riferimento. L’incidenza va confrontata con il tasso di guasto riportato per la tipologia in database internazionali riconosciuti (e.g. FRED [16]). Il campo di variabilità in assunto in questo è 0,3 ÷ 3 in alternativa andrebbero specificate le tipologie di componenti e fissare i relativi valori limite. Difetti identificati: I difetti si classificano rispettivamente in leggeri e gravi, a seconda se essi compromettono la stabilità delle operazioni e necessitano di essere riparati. Questo fattore si riferisce ai difetti di componenti, che vengono rilevati attraverso controlli, ma che non compromettono la loro funzione. Esso è legato alla percentuale di componenti danneggiati e all'entità dei difetti, questi sub-fattori contribuiscono in linea come indicato in Tabella 2.

Punteggio Componenti danneggiati

(110%) Difetti lievi

(0100%) Difetti gravi (0100%)

1 1% 100% 0%

2 3% 75% 25%

3 5% 50% 50%

4 7% 25% 75%

Tabella 2. Punteggi per “Difetti identificati”

Meccanismi di deterioramento: Come indicato in Tabella 3, questo fattore è legato alla capacità di rilevamento dei principali meccanismi di danno (mediante ispezione), alla velocità di propagazione danni, al livello di variabilità e alla conoscenza del fenomeno. Il livello di variabilità si riferisce alla dipendenza del meccanismo da variabili che possono essere controllate (parametri operativi, composizione chimica delle correnti, etc.) o meno (inquinamento esterno, contaminazione delle correnti in ingresso, etc.), mentre il livello di conoscenza del meccanismo si riferisce alla sua comprensione e, quindi, alla disponibilità di tecniche per il suo controllo. Il contributo di ciascun sub-fattore di Tabella 3 non è in linea, pertanto il fattore finale è dato dal prodotto di ciascun parametro. Ai fini di valutazione in ambito Seveso, devono essere considerate solo le attrezzature critiche, così come individuate nell’analisi del rischio, cioè quelle attrezzature per le quali un guasto, indipendentemente dalla probabilità di accadimento, può essere causa diretta o indiretta del verificarsi di un rilascio di sostanza pericolosa, con possibili conseguenze incidentali (irraggiamenti termici, sovrappressioni e diffusione di sostanze tossiche).

Punteggio Tecnica di rilevazione Velocità di propagazione

Livello di variabilità (0100%)

Livello di conoscenza

(0100%)

1 Ispezione visiva 40 anni 0% 0%

2 Monitoraggio possibile 15 anni 30% 30%

3 Strumentazione semplice 5 anni 60% 60%

4 Strumentazione complessa 1 anno 100% 100%

Tabella 3. Punteggi per “Meccanismi di deterioramento”

5.2. Fattori frenanti (compensazioni)

I fattori che rallentano l’invecchiamento sono riportati nella Tabella 4 ed includono:

Sistema di gestione generale: Questo fattore riguarda la struttura del sistema di gestione generale; esso può essere conforme alla normativa, integrato (parzialmente o totalmente) con i sistemi di controllo e di gestione della manutenzione oppure può essere un sistema di gestione delle risorse basato sul rischio (non certificato, ma sotto un controllo esterno). Il punteggio per questo fattore viene assegnato tenendo conto del livello delle informazioni contenute in esso.

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Pianificazione e storico ispezioni: Questo fattore è legato alla pianificazione delle ispezioni e ai risultati dei test che verificano la funzionalità e l’integrità del sistema, nonché al tempo trascorso dalle ispezioni precedenti (come indicato in Tabella 5). Le ispezioni possono essere programmate come imposto dalla legislazione (minimo richiesto), secondo good practices o linee guida e, infine, secondo un approccio basato sul rischio. I risultati delle test di verifica della funzionalità e dell’integrità del sistema rispettivamente forniscono la percentuale di componenti con difetti lievi (cioè per i quali la funzionalità non è compromessa) e la percentuale di quelli la cui integrità non è compromessa.

Fattore Descrizione Range Punteggio (f)

Sistema di gestione generale

Secondo quanto previsto dalla normativa, integrato con i sistemi di ispezione e

manutenzione oppure basato sul rischio.

14

(1)  in accordo alla normativa

(2)  parzialmente integrato (3)  totalmente integrato (4)  risk-based

Pianificazione e storico delle ispezioni

Dipende dalla programmazione delle ispezioni, dai risultati di test di funzionalità e integrità e dalla tempistica di conduzione pianificati delle ispezioni.

vedi Tabella 5 vedi Tabella 5

Efficacia e

appropriatezza delle ispezioni

Tiene conto dell’adeguatezza ed dell’efficacia delle ispezioni fra le varie tipologie

vedi Tabella 6 vedi Tabella 6 Misure protettive

specifiche Utilizzo di cladding e lining vedi Tabella 7 vedi Tabella 7 Sistemi di controllo Riferimento IEC 61511 o

equivalenti vedi Tabella 8 vedi Tabella 8

Audit Relativo alla frequenza degli

audit e ai loro risultati vedi Tabella 9 vedi Tabella 9

Tabella 4. Fattori di compensazione

Per quanto riguarda il tempo trascorso dalle ultime ispezioni, può essere ovviamente superiore a quello della frequenza pianificata. Pertanto occorre verificare se le ultime ispezioni siano state effettuate nei tempi previsti, il parametro di riferimento è la percentuale di ispezioni attuate oltre le scadenze previste oppure non ancora attuate, seppure pianificate. Altri parametri possono essere possibili discrepanze fra pianificazione, programmazione e attuazione. Il periodo di osservazione può essere fissato ragionevolmente agli ultimi dieci anni di vita dell’impianto. Il contributo di ciascun sub-fattore non è in linea e il fattore finale è dato dalla media di ciascun parametro.

Punteggio Pianificazione delle ispezioni

Risultati test di funzionalità (% componenti non danneggiati)

Risultati test di integrità (%

componenti non danneggiati)

% di ispezioni attuate oltre le scadenze previste

oppure non attuate

Tempo medio da ultima ispezione

(anni)

1 In accordo alla

normativa 96% 98% 50% >10

2

Secondo good practices o linee

guida

97% 98,5% 70% 6

3

Secondo good practices o linee

guida

98% 99% 90% 4

4 Risk-based 99% 99,5% 99% 2

Tabella 5. Punteggio per “Pianificazione delle ispezioni”

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Efficacia e appropriatezza delle ispezioni (riferite alle ispezioni realmente fatte): Questo fattore tiene conto dell’estensione delle misure effettuate, in termini di frazioni percentuali di membrature direttamente misurate, del livello di affidabilità delle misurazioni e dell’appropriatezza delle misurazioni in funzione dei meccanismi di danneggiamento in atto.

I riferimenti per appropriatezza sono le tabelle di associazione “meccanismi di danno-metodo di ispezione”, per l’affidabilità il livello di errore associato agli strumenti utilizzati, riportate da standard riconosciuti (come UNI 11325-8 appendice B). Il fattore è definito come la percentuale di ispezioni appropriate fra quelle attuate nel periodo di riferimento (10 anni).

Per l’efficacia delle ispezioni bisogna considerare i vari tipi di misura ed in particolare l’estensione, il grado di copertura ottenibili, la probabilità di rilevare tutti o parte dei danni.

Nella Tabella 6 si riportano i valori di riferimento per l’esame visivo. Una trattazione specifica per ogni tipo di misura si trova nelle “Guidelines for Assigning Inspection Effectiveness” (API 581 parte. 2). Infine l’ultimo elemento che contribuisce all’efficacia delle ispezioni è la qualificazione degli ispettori, che fa in particolare riferimento alla norma UNI/ISO 9712[17].

Punteggio Adeguatezza ispezioni

(%)

Efficacia/estensione delle ispezioni Qualificazione ispettori / ditta

1 100%

Molto efficace - In grado di rilevare il danno in (quasi) tutti i casi (90-100% dei casi con esame visivo)

Dimostrata competenza/esperienza

2 90%

Efficace - In grado di rilevare il danno nella maggior parte dei casi (50% dei casi con esame visivo)

Ispettori qualificati secondo Norma UNI EN ISO 9712:2012

fino a Livello 2

3 80%

Sufficientemente efficace - In grado di rilevare il danno in almeno la metà dei casi (20% dei casi con esame visivo)

Ispettori tutti qualificati secondo Norma UNI EN ISO 9712:2012

fino a Livello 3

4 60%

Poco efficace - In grado di rilevare il danno solo in una parte dei casi (5% dei casi con esame visivo)

Ispettori tutti qualificati secondo Norma UNI EN ISO 9712:2012 fino a Livello 3 e Ditta certificata

in qualità per le misurazioni

Tabella 6. Punteggio per “Efficacia ispezioni”

Modifiche protettive specifiche (meccaniche): Questo fattore entra in gioco nel caso di utilizzo di rivestimenti interni speciali (cladding e lining). In questo caso più che l’età delle attrezzature conta l’età del rivestimento. In caso di meccanismi di danneggiamento esterno andrebbe considerata analogamente l’età del trattamento superficiale, il cui effetto non è mai così completo. La presenza di misure specifiche, ove applicabile, deve essere considerata come riportato in Tabella 7.

Punteggio Ultima ispezione Condizioni di conservazione 1

>20 anni (per rivestimenti in lega /vetro) > 10 anni per fibra di vetro

> 5 anni per refrattari

Povere

2

15 ÷ 20 anni (per rivestimenti in lega /vetro) 7 ÷ 10 anni per fibra di vetro

4 ÷ 5 anni per refrattari

Medie

3

10 ÷ 15 anni (per rivestimenti in lega /vetro) 5 ÷ 7 anni per fibra di vetro

2 ÷ 4 anni per refrattari

Buone

4

< 10 anni (per rivestimenti in lega /vetro) < 5 anni per fibra di vetro

< 2 anni per refrattari

Perfette

Tabella 7. Punteggio per “Misure protettive specifiche (lining cladding)”

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Sistemi di controllo: Il controllo stretto dei parametri di processo (pressione, temperatura, flussi, etc.) è un fattore che contribuisce ad evitare situazioni che possono aumentare più del dovuto lo “stress” cui sono sottoposti i materiali. In particolare il minimo livello riconoscibile è l’adozione di sistemi di basati su sensori e regolatori che controllano i parametri di esercizio, incluse temperatura, portata, e pressione. L’adozione di standard che garantiscano l’affidabilità dei sistemi elettronici preposti allo scopo (IEC 61508 e IEC 61511) [18,19] può essere considerato un elemento premiante anche ai fini di un invecchiamento sicuro. Un livello elevato di sicurezza prescelto nell’ambito dell’applicazione di IEC 61511 è un fattore di ulteriore di apprezzamento (Tabella 8).

Audit: Questo fattore fa riferimento alla conduzione di audit e comprende una valutazione della frequenza con cui sono eseguiti e i loro risultati (non conformità rilevate utilizzando una lista di controllo), come mostrato nella Tabella 9. La frequenza dei controlli potrebbe essere conforme alla normativa, prevista al segnale di anomalie o aumentata nel corso dell'anno oppure sotto un controllore esterno. Il contributo di ciascun sub-fattore di Tabella 9 non è in linea e il fattore finale è dato dal prodotto di ciascun parametro.

Punteggio Tipologia di sistema di controllo

1 Nessun sistema

2 DCS

3 DCS, IEC 61508 / IEC 61511 SIL 1-2 4 DCS, IEC 61511 SIL 3-4

Tabella 8. Punteggio per “Sistemi di controllo”

Punteggio Frequenza di audit % conformità ( 0÷5%) 1 Solo obblighi di legge 5%

2 Segnale di anomalie 3%

3 2 volte all’anno 2%

4 Un controllo esterno per anno

1%

Tabella 9. Punteggio per “Audits”

Nel documento Safap 2016. Sicurezza ed affidabilità delle attrezzature a pressione. Atti di convegno - INAIL (pagine 46-50)