Sistemi di protezione attiva

Questi sistemi non controllano alcun processo ma di fatto entrano in gioco quando non è possibile controllare un processo attraverso mezzi normali. Di solito sono installati come misure protettive. L'impiego intelligente dei sistemi di protezione attiva implica che siano collegati a una rete di sistemi di comunicazione e attivazione affidabile e efficiente.

Eventualmente, questi sistemi possono essere utilizzati anche nel caso di un evento sismico. Alcuni esempi sono:

5.1 Valvole di sfioro pressione

Una valvola di sfioro pressione è un dispositivo di sicurezza progettato per proteggere un recipiente o un sistema pressurizzato in caso di sovrappressione. Riduce la sovrappressione in Gas e Fluidi attraverso uno scarico verso l’esterno. Per queste valvole, l’apertura è proporzionale all’aumento della pressione nel recipiente, con un’apertura graduale. I sistemi elettronici, pneumatici e idraulici possono essere controllati tramite le variabili (pressione, temperatura e portata) del fluido e sono in grado di funzionare in ogni momento, anche in caso di interruzione dell’alimentazione (quando i controlli del sistema non funzionano) e dopo un lungo periodo di mancato funzionamento. La valvola di sfioro pressione, in alcuni casi, può essere l’unico dispositivo rimasto per impedire un guasto e quindi un incidente.

Figura 11. Valvole di sfioro pressione 5.2 Safety interlock systems (SIS)

Sistemi chiamati anche emergency shutdown systems. La progettazione e la manutenzione di un SIS rappresentano una sfida in quanto non è frequente l’utilizzo di questi dispositivi;

d'altra parte, un SIS deve essere disponibile per funzionare ogni volta che è necessario.

In questo ambito una valvola di blocco è un dispositivo di sicurezza il cui compito è di intercettare rapidamente il flusso del gas o fluido qualora la pressione controllata raggiunge i limiti prestabiliti o manualmente se richiesto dall'operatore in sito o tramite un comando a distanza.

Figura 11. Valvola di blocco

5.3 Sistemi automatici antincendio che utilizzano agenti di estinzione, quali schiume e prodotti chimici secchi.

Figura 12. Sistemi automatici antincendio

6. Conclusioni

Individuando gli elementi critici nei confronti delle azioni sismiche dell’impianto e mediante l’utilizzo di «sistemi intelligenti» è possibile ottenere una notevole riduzione del rischio di incidente rilevante e delle relative conseguenze. L’applicazione di queste tecniche consente un miglioramento delle condizioni di sicurezza negli impianti esistenti (spesso non a norma perché progettati secondo normative del passato meno stringenti) senza grossi interventi strutturali e di conseguenza con costi contenuti. Inoltre considerato che il sisma interessa contemporaneamente tutto l’impianto, nonché i sistemi di sicurezza, queste tecnologie consentono un controllo simultaneo e in tempo reale di tutta la struttura. Tale implementazione, dedicata al rischio sismico, può essere inserita nei sistemi già esistenti di SHM e PCS con evidenti vantaggi in termini economici, tecnici e gestionale. Esistono ovviamente alcuni elementi critici nell’applicazione dei «sistemi intelligenti». E’ necessario realizzare una attendibile valutazione dei rischio per identificare gli elementi critici e definire così il corretto posizionamento dei sensori. Esiste poi la possibilità di falsi allarmi o allarmi eccessivi che devono essere gestiti attraverso la definizione di «soglie» di allarme (threshold) come ad esempio la PGA omper l’early warning sismico. Un altro elemento

critico è l’efficienza ed affidabilità delle reti di comunicazione e dati soprattutto nel caso di un sisma di notevole entità.

Ad ogni modo è evidente che le tecnologie “smart” possono svolgere un ruolo rilevante nella prevenzione, gestione e mitigazione del rischio NATECH.

7. Bibliografia

[1] Alessandra Marino, Mariano Ciucci e Fabrizio Paolacci (2016) Smart technologies for integrated natural risk management: innovative methodologies and remote sensing”

ASME PVP 2017 - Pressure Vessels & Piping Conference.

[2] Caputo, A.C., Giannini, R., Paolacci, F. (2015). Quantitative Seismic Risk Assessment of Process Plants. State of the Art Review and Directions for Future Research, Proc.

ASME 2015 Pressure Vessels & Piping Conference PVP 2015 July 19-23, Boston, Massachusetts, USA

[3] CEN (2004) Comit. Europeen de Normalisation, Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance-Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings. EN 1:2004.

[4] Directive 2012/18/EU of the European Parliament and of the Council of 4 July 2012 on the control of major-accident hazards involving dangerous substances, amending and subsequently repealing Council Directive 96/82/EC.

[5] ISO 15686-1.

[6] NTC 2018 Aggiornamento delle «Norme tecniche per le costruzioni». – Decreto 17 Gennaio 2018.

[7] OPCM 3274 2003

Indagine sulla corrosione localizzata di un sistema di tubazioni facenti

In questa memoria viene presentata una indagine metallografica sulla corrosione localizzata di un sistema di tubazioni in acciaio inossidabile austenitico AISI 304 facenti parte della rete di distribuzione dell’acqua dell’impianto antincendio di una industria farmaceutica. I fenomeni di corrosione hanno portato in molti punti alla perforazione delle tubazioni e si sono verificati solo pochi mesi dopo il collaudo dell’impianto. Sono state effettuate indagini in microscopia ottica ed elettronica allo scopo di individuare le cause del fenomeno corrosivo. Le osservazioni effettuate hanno consentito di rilevare la presenza di difetti nelle saldature, quali ossidazione termica e spruzzi, e la partecipazione dei batteri ai fenomeni di corrosione. In particolare numerose evidenze metallografiche portano alla conclusione che i fenomeni corrosivi sono stati determinati da batteri ossido riduttori del Fe e del Mn e da batteri solfato - riduttori naturalmente presenti nelle acque sotterranee.

Vengono fornite delle indicazioni per evitare o ridurre i rischi relativi al ripetersi dei fenomeni descritti.

Introduzione

La rete di distribuzione dell’acqua relativa all’impianto antincendio di una industria farmaceutica presenta in numerosi punti delle perforazioni dopo soli pochi mesi di servizio.

Le tubazioni sono in acciaio inossidabile austenitico AISI 304, il fluido di processo è costituito da acqua di pozzo, ed il sistema opera a temperatura ambiente con una pressione massima di 10 bar. In questa memoria viene presentata una indagine metallografica in microscopia ottica ed elettronica volta ad individuare le cause del fenomeno corrosivo. L’acciaio inossidabile austenitico AISI 304 viene largamente impiegato negli impianti di distribuzione dell’acqua per la sua buona resistenza alla corrosione. Tale proprietà di resistenza alla corrosione si realizza soprattutto in acque con un basso tenore di cloruri, mediamente inferiore a 100 ppm, non stagnanti, e relativamente fredde [1, 2, 3]. Tuttavia sono note situazioni di corrosione localizzata con fenomeni di vaiolatura o corrosione interstiziale anche in situazioni ottimali. Generalmente i fenomeni di vaiolatura si realizzano in relazione a discontinuità presenti nel film di passività, tali discontinuità possono essere imperfezioni di natura meccanica o possono nascere in relazione a fenomeni di natura chimica. Questi ultimi sono determinati da una lacerazione locale dello strato passivante determinata dall’azione di elementi quali gli ioni cloruro o gli ioni fluoruro. Il contenuto di ioni cloruro o fluoruro dell’acqua è quindi un fattore determinante per la corrosione da vaiolatura degli acciai inossidabili. Un altro aspetto importante è costituito dalla finitura superficiale. Una superficie liscia è meno capace di catturare particelle, depositi o sali che possono iniziare l’attacco corrosivo. [1, 2] Le saldature dell’acciaio AISI 304 sono spesso soggette a fenomeni di corrosione localizzata.

[4] Infatti il procedimento di saldatura può determinare una variazione nella composizione chimica del materiale saldato che può alterare la micro-struttura del film passivante e la sua resistenza alla corrosione. Durante il procedimento di saldatura, per azione del calore, ed in presenza di una atmosfera contenente ossigeno, si realizza il fenomeno della ossidazione a caldo, che corrisponde alla formazione di ossidi scuri in superficie. Le aree