RISULTATI DELL’ANALISI DI SICUREZZA

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RISULTATI DELL’ANALISI DI SICUREZZA

4.0 Introduzione

In questo capitolo vengono riportati i risultati dell’analisi di sicurezza sviluppata su tutte le operazioni per il trattamento dell’1,3 butadiene.

I lavoro si è svolto in due parti: durante la prima è stata condotta l’analisi secondo le direttive della legge Seveso, mentre la seconda ha riguardato lo sviluppo dell’analisi LOPA.

Durante la prima fase è stata condotta l’analisi ad indici su diverse aree dell’impianto da cui è stato evidenziato che le aree più pericolose dello stabilimento sono quelle relative al trattamento dell’1,3 butadiene e ai reattori di processo.

In seguito è stata condotta l’analisi di operabilità (HazOp), per mezzo della quale sono stati definiti i possibili Top Event relativi alle operazioni che si svolgono all’interno di queste due aree.

Successivamente sono state analizzate le possibili conseguenze derivanti dagli incidenti evidenziati dall’analisi HazOp. Durante questa fase sono stati simulati tutti i possibili eventi incidentali per mezzo del software Phast® ed è stato quindi possibile definire il numero di persone coinvolte in ogni singolo scenario.

Durante la seconda fase sono stati calcolati i Target Factor relativi ad ogni scenario ed è stata condotta l’analisi LOPA per la valutazione del rischio secondo le specifiche della Dow Chemical Company.

La sperimentazione è consistita nella sostituzione dell’analisi per il calcolo della frequenza di accadimento, condotta con la tecnica dell’albero dei guasti e prevista dalla legge Seveso, con l’analisi quantitativa condotta secondo la metodologia LOPA, che rappresenta sicuramente uno strumento più semplice, veloce ed intuitivo per la determinazione del rischio.

Il lavoro di analisi è stato molto complesso, soprattutto per il reperimento dei dati necessari, e

ha richiesto la creazione di un team dedicato. Sono state svolte riunioni quasi quotidiane,

durante le quali i componenti si sono confrontati sui diversi aspetti delle operazioni, e sono

state effettuate un gran numero di visite sull’impianto per verificare sia la correttezza dei dati

raccolti, sia per comprendere l’effettivo svolgimento delle operazioni manuali. Periodicamente

ha partecipato alle riunioni anche un esperto di “Process Safety” della Dow Chemical Europe.

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L’analisi riportata in seguito è stata svolta interamente, e in maniera del tutto simile, anche sui ai reattori di processo. I risultati non saranno menzionati in questo testo per motivi di segretezza.

4.1 Analisi ad indici

L’analisi ad indici ha rappresentato il primo step del lavoro. In questa fase è stato deciso di condurre l’analisi su diverse aree dell’impianto per individuare quelle più pericolose e quindi più significative per le successive fasi di analisi. Le aree analizzate con il metodo indicizzato sono le seguenti:

• Stoccaggio, discarica e trasferimento dell’1,3 butadiene in conformità con il DM 15/05/1996: “ Criteri di analisi e valutazione dei rapporti di sicurezza relativi ai depositi di gas e petrolio liquefatto” in quanto il butadiene viene stoccato come gas liquefatto in pressione.

• Stoccaggio, discarica e trasferimento dell’acrilonitrile in conformità con il DM 20/10/1998: “Criteri di analisi e valutazione dei rapporti di sicurezza relativi ai depositi liquidi facilmente infiammabili e/o tossici”.

• Stoccaggio dell’olio di riciclo (liquido infiammabile proveniente dalla purificazione del lattice, che contiene prevalentemente stirene non reagito) in conformità con il DM 20/10/1998.

• Reattori di processo durante tutta la fase di produzione in conformità con il DPCM 31/03/1989

Per categorizzare le varie aree dell’impianto sono state utilizzate due tabelle diverse a seconda del decreto di riferimento.

Per quanto riguarda lo stoccaggio di sostanze pericolose (DM 15/05/96 e DM 20/10/98) vengono utilizzati l’indice di rischio globale G e dell’indice di tossicità T. Come si nota la scala va dall’area meno pericolosa (A) a quella più pericolosa (D).

G T

A 0 - 100 0 - 25

B 101 - 1100 26 - 50

C 1101 - 12500 51 - 100

D > 12500 > 100

Tabella 4.1: Categorie di riferimento per lo stoccaggio di sostanze pericolose

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Per quanto riguarda i processi più complessi (DPCM 31/03/89) la categorizzazione utilizza un numero di parametri maggiore: oltre a G e T si tiene conto anche degli indici di incendio (F), esplosione in aria (A), esplosione confinata (C).

G F A C T

Lieve 0 - 20 0 - 2 0 - 10 0 - 1.5 0 - 5

Basso 20 - 200 2 - 5 10 - 30 1.5 - 2.5 5 - 10

Moderato 200 - 500 5 - 10 30 - 100 2.5 - 4 10 - 15

Alto I 500 - 1100 10 - 20 100 - 400 4 - 6 15 - 20

Alto II 1100 - 2500 20 - 50 - - -

Molto alto 2500 - 12500 50 - 100 400 - 1700 > 6 > 20

Grave 12500 - 65000 100 - 250 > 1700 - -

Gravissimo > 65000 > 250 - - -

Tabella 4.2: Categorie di riferimento per i processi più complessi

Di seguito si riportano i risultati dell’analisi e le categorie relative ad ogni area presa in

considerazione con riferimento sia agli indici intrinseci che a quelli compensati. Viene inoltre

riportata, in allegato 1, l’intera analisi riferita allo stoccaggio del butadiene.

77 4.1.1 Analisi ad indici sull’area dedicata 1,3 butadiene

Per l’1,3 butadiene vengono evidenziati l’indice di rischio globale G e l’indice di tossicità T.

L’indice di tossicità, non previsto per l’analisi condotta sul gpl, è stato calcolato separatamente in accordo con il DM 20/10/1998.

STOCCAGGIO

Indici intrinseci Indici compensati

Indice Categoria Indice Categoria

G 19178 D G’ 74 A

T 38.5 B T’ 0.15 A

DISCARICA

Indici intrinseci Indici compensati

Indice Categoria Indice Categoria

G 11011 C G’ 82 A

T 119 D T’ 0.9 A

POMPA DI DISCARICA

Indici intrinseci Indici compensati

Indice Categoria Indice Categoria

G 634 B G’ 7.2 A

T 129 D T’ 1.5 A

POMPA DI TRASFERIMENTO

Indici intrinseci Indici compensati

Indice Categoria Indice Categoria

G 984 B G’ 11.1 A

T 176 D T’ 2 A

78 4.1.2 Analisi ad indici sull’area dedicata all’acrilonitrile

Per l’acrilonitrile vengono evidenziati l’indice di rischio globale G e l’indice di tossicità T.

STOCCAGGIO

Indici intrinseci Indici compensati

Indice Categoria Indice Categoria

G 2985 C G’ 7.3 A

T 78.9 C T’ 0.2 A

DISCARICA

Indici intrinseci Indici compensati

Indice Categoria Indice Categoria

G 1995 C G’ 7.3 A

T 188 D T’ 0.7 A

POMPA DI DISCARICA

Indici intrinseci Indici compensati

Indice Categoria Indice Categoria

G 303 B G’ 5.3 A

T 281 D T’ 5 A

POMPA DI TRASFERIMENTO

Indici intrinseci Indici compensati

Indice Categoria Indice Categoria

G 555 B G’ 9.8 A

T 473 D T’ 8.3 A

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4.1.3 Analisi ad indici sul serbatoio di stoccaggio dell’olio di riciclo

Per l’olio di riciclo vengono evidenziati l’indice di rischio globale G e l’indice di tossicità T.

STOCCAGGIO

Indici intrinseci Indici compensati

Indice Categoria Indice Categoria

G 3867 C G’ 11.7 A

T 34.6 B T’ 0.1 A

4.1.4 Analisi ad indici sull’area dedicata ai reattori di processo

REAZIONE

Indici intrinseci Indici compensati

Indice Categoria Indice Categoria

F 0.4 Lieve F’ 0.1 Lieve

A 244.4 Alto I A’ 19.6 Basso

C 6.9 Molto alto C’ 1 Lieve

G 9663 Molto alto G’ 294 Moderato

T 14.1 Moderato T’ 0.4 Lieve

4.1.5 Risultati e conclusioni

Dal calcolo degli indici compensati l’indice di rischio globale maggiore è risultato quello relativo ai reattori di processo. L’area dedicata all’1,3 butadiene rientra nella categoria A, cioè la meno pericolosa, pur avvicinandosi al limite di 100. L’acrilonitrile è la sostanza intrinsecamente più pericolosa dello stabilimento, ma essendo la quantità stoccata estremamente inferiore rispetto al butadiene, l’indice globale di rischio è risultato molto basso.

Ai fini del lavoro di analisi è stato quindi deciso dal team di proseguire con le analisi successive

solo in riferimento al butadiene e ai reattori di processo.

80 4.2 Analisi di operabilità HazOp

L’analisi di operabilità che ha riguardato l’area dedicata all’1,3 butadiene è stata condotta relativamente alle seguenti operazioni:

• stoccaggio;

• discarica;

• trasferimento ai reattori.

La sezione di impianto è stata suddivisa nei seguenti nodi:

• serbatoio di stoccaggio (STO);

• linea di discarica del liquido e linea di ritorno vapori (UNL);

• linea di trasferimento ai reattori (MFD).

Le caratteristiche principali dei nodi e i sistemi di protezioni sui quali il team di analisi si è basato durante le riunioni per la stesura dell’HazOp, sono già state ampiamente descritte nel capitolo 3. Di seguito vengono riportati i risultati dell’analisi e la descrizione di tutti i Top Event evidenziati dall’analisi. In Appendice 2 sono riportate le tabelle dettagliate relative all’analisi.

4.2.1 Serbatoio di stoccaggio: individuazione e descrizione dei Top Event

L’analisi HazOp applicata al serbatoio di dell’1,3 butadiene ha evidenziato i seguenti Top Event:

STO-BD-1 Sversamento di butadiene liquido nel bacino di contenimento per fessurazione del mantello del serbatoio

STO-BD-2 Sversamento di butadiene liquido nel bacino di contenimento per una perdita dalla valvola di fondo

STO-BD-3

Sversamento di butadiene liquido nel bacino di contenimento per una perdita dal filtro montato sulla linea di aspirazione della pompa

STO-BD-4 Sversamento di butadiene liquido nel bacino di contenimento per un errore umano: drenaggio aperto

STO-BD-5 Cedimento catastrofico della struttura del serbatoio per incendio esterno

STO-BD-6 Apertura della valvola di sicurezza

STO-BD-7 Cedimento catastrofico della struttura del serbatoio per

sovrappressione

81 Descrizione

STO-BD-1 Durante la fase di stoccaggio si verifica una fessurazione del mantello del serbatoio.

Ciò può essere dovuto alla corrosione naturale del materiale o ad un urto provocato da un organo in movimento durante un’operazione di manutenzione. La conseguenza è un rilascio di butadiene liquido all’interno del bacino di contenimento.

STO-BD-2 Durante la fase di stoccaggio si verifica una perdita dalla valvola di fondo per il cedimento della guarnizione del giunto flangiato. La conseguenza è un rilascio di butadiene liquido all’interno del bacino di contenimento.

STO-BD-3 Sulla linea di aspirazione della pompa di trasferimento, a valle della valvola di fondo è montato un filtro che ha lo scopo di intercettare eventuali impurezze solide. Durante la fase di trasferimento si verifica una perdita da tale filtro dovuta al cedimento di una guarnizione o ad un errore di rimontaggio in seguito ad un’operazione di manutenzione. La conseguenza è un rilascio di butadiene liquido all’interno del bacino di contenimento.

STO-BD-4 Durante la fase di trasferimento si verifica un rilascio di butadiene liquido dal tronchetto di drenaggio del filtro posto sulla linea di aspirazione della pompa. Ciò può essere dovuto al cedimento di una guarnizione o ad un errore umano: l’operatore dimentica aperta la valvola di drenaggio della linea in seguito ad un’operazione di manutenzione.

STO-BD-5 Durante la fase di stoccaggio si verifica un incendio esterno in prossimità del serbatoio. Inizialmente il liquido all’interno raffredda le pareti esposte al calore generato dalle fiamme. Ad un certo punto il liquido comincia a bollire generando un aumento della pressione interna, fino all’apertura della valvola di sicurezza. Quando la valvola si richiude, dopo un certo tempo, il livello del liquido inevitabilmente si è abbassato e le pareti non sono più raffreddate dal liquido. A questo punto l’acciaio comincia a “cuocere” fino a cedere drammaticamente, provocando il rilascio istantaneo di tutto il materiale ancora contenuto.

STO-BD-6 Durante le fasi di stoccaggio o discarica si verifica un aumento di pressione all’interno

del serbatoio. Ciò può essere dovuto ad un sovrariempimento (discarica), ad un aumento di

temperatura interna o ad un ingresso inaspettato di azoto dalla linea di polmonazione

82

(stoccaggio). La conseguenza è l’apertura della valvola di sicurezza con il rilascio violento di 1,3 butadiene direttamente in atmosfera.

STO-BD-7 Durante la fase di trasferimento si verifica un back flow di TDDM (trasferitore di catena) dal manifold di alimentazione dei reattori. Il contatto con tale sostanza può innescare la polimerizzazione del butadiene. La reazione avviene senza controllo, generando un repentino aumento di temperatura e pressione all’interno del serbatoio. Poiché la valvola di sicurezza non è dimensionata per questo tipo di evento la conseguenza potrebbe essere il cedimento catastrofico del serbatoio per sovrappressione.

4.2.2 Linea di discarica: individuazione e descrizione dei Top Event

L’analisi HazOp applicata alla linea di discarica dell’1,3 butadiene ha evidenziato i seguenti Top Event:

UNL-BD-1 Sversamento di butadiene liquido per fessurazione della tubazione di mandata della pompa di discarica

UNL-BD-2 Sversamento di butadiene liquido per un errore umano:

drenaggio aperto

UNL-BD-3 Sversamento di butadiene liquido per fessurazione della tubazione di aspirazione della pompa di discarica

UNL-BD-4 Rottura catastrofica del braccio di carico lato liquido per lo spostamento della ferro-cisterna

UNL-BD-5 Scoppio della pompa per blocco della mandata

UNL-BD-6 Rilascio di butadiene vapore per la fessurazione della linea di ritorno vapori

UNL-BD-7 Rottura catastrofica del braccio di carico lato vapore per lo spostamento della ferro-cisterna

Descrizione

UNL-BD-1 Durante la fase di discarica si verifica una fessurazione della linea di mandata della pompa di discarica. Ciò può essere dovuto alla corrosione naturale del materiale o ad un urto provocato da un organo in movimento. La conseguenza è un rilascio di butadiene liquido.

UNL-BD-2 Durante la fase di discarica si verifica un rilascio di butadiene liquido dal tronchetto di

drenaggio posto sulla linea di aspirazione della pompa. Ciò può essere dovuto al cedimento di

83

una guarnizione o ad un errore umano: l’operatore dimentica aperta la valvola di drenaggio della linea in seguito ad un’operazione di manutenzione.

UNL-BD-3 Durante la fase di discarica si verifica una fessurazione della linea di aspirazione della pompa di discarica. Ciò può essere dovuto alla corrosione naturale del materiale o ad un urto provocato da un organo in movimento. La conseguenza è un rilascio di butadiene liquido.

UNL-BD-4 Durante la fase di discarica si verifica lo spostamento accidentale della ferro-cisterna con la rottura del braccio di carico lato liquido. La conseguenza è lo sversamento di butadiene liquido.

UNL-BD-5 Durante la fase di discarica si verifica un blocco della linea di mandata della pompa. Il butadiene che si trova all’interno del corpo viene scaldato dal movimento della girante fino a creare una pressione tale da causare lo scoppio della pompa.

UNL-BD-6 Durante la fase di discarica si verifica una fessurazione della linea di ritorno vapori.

Ciò può essere dovuto alla corrosione naturale del materiale o ad un urto provocato da un organo in movimento. La conseguenza è un rilascio di butadiene vapore.

UNL-BD-7 Durante la fase di discarica si verifica lo spostamento accidentale della ferro-cisterna

con la rottura del braccio di carico lato vapore. La conseguenza è lo sversamento di butadiene

vapore.

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4.2.3 Linea di trasferimento ai reattori: individuazione e descrizione dei Top Event

L’analisi HazOp applicata alla linea di trasferimento dell’1,3 butadiene ai reattori ha evidenziato i seguenti Top Event:

MFD-BD-1 Sversamento di butadiene liquido per la fessurazione della linea di mandata

MFD-BD-2 Sversamento di butadiene liquido per la fessurazione della linea di aspirazione

MFD-BD-3 Sversamento di butadiene liquido per un errore umano:

drenaggio aperto sulla linea di mandata

MFD-BD-4 Sversamento di butadiene liquido per un errore umano:

drenaggio aperto sulla linea aspirazione

MFD-BD-5 Scoppio della pompa per blocco della mandata

Descrizione

MFD-BD-1 Durante la fase di trasferimento si verifica una fessurazione della linea di mandata della pompa di trasferimento. Ciò può essere dovuto alla corrosione naturale del materiale o ad un urto provocato da un organo in movimento. La conseguenza è un rilascio di butadiene liquido.

MFD-BD-2 Durante la fase di trasferimento si verifica una fessurazione della linea di aspirazione della pompa di trasferimento. Ciò può essere dovuto alla corrosione naturale del materiale o ad un urto provocato da un organo in movimento. La conseguenza è un rilascio di butadiene liquido.

MFD-BD-3 Durante la fase di trasferimento si verifica un rilascio di butadiene liquido dal tronchetto di drenaggio posto sulla linea di mandata della pompa. Ciò può essere dovuto al cedimento di una guarnizione o ad un errore umano: l’operatore dimentica aperta la valvola di drenaggio della linea in seguito ad un’operazione di manutenzione.

MFD-BD-4 Durante la fase di trasferimento si verifica un rilascio di butadiene liquido dal

tronchetto di drenaggio posto sulla linea di aspirazione della pompa. Ciò può essere dovuto al

cedimento di una guarnizione o ad un errore umano: l’operatore dimentica aperta la valvola di

drenaggio della linea in seguito ad un’operazione di manutenzione.

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MFD-BD-5 Durante la fase di trasferimento si verifica un blocco della linea di mandata della pompa. Il butadiene che si trova all’interno del corpo viene scaldato dal movimento della girante fino a creare una pressione tale da causare lo scoppio della pompa.

4.2.4 Conclusioni

L’analisi HazOp ha rappresentato sicuramente la fase più importante del lavoro. Le tabelle

(riportate in Allegato 2) sono state redatte nel corso di diverse riunioni, durante le quali il team

ha potuto confrontarsi con tutte le problematiche di impianto, ed è stato deciso di differenziare

il più possibile i Top Event. Ciò ha comportato un aumento del numero degli stessi, rispetto ai

precedenti rapporti di sicurezza, ma ha consentito di affrontare in maniera più semplice e

sistematica le fasi successive dell’analisi. In questo modo, infatti è stato possibile sia in sede di

analisi delle conseguenze che di analisi LOPA, identificare facilmente le singole operazioni e

situazioni che possono portare a eventi simili, ma in condizioni diverse.

86 4.3 Analisi delle conseguenze

L’analisi delle conseguenze è stata condotta per ogni scenario derivante dall’analisi HazOp.

Poiché il butadiene è un materiale infiammabile, sono stati considerati tutti i possibili eventi di incendio, secondo un preciso albero degli eventi. Poiché a seconda dell’altezza e della direzione del rilascio il butadiene può vaporizzare immediatamente, riversandosi direttamente in atmosfera, o generare una pozza di liquido evaporante, l’innesco immediato può dar luogo ad un jet fire o ad una pool fire.

Dalle simulazioni dei rilasci, condotte per mezzo del software Phast®, è emerso che per rilasci orizzontali che avvengono ad un’altezza superiore a 0.5 m dal suolo, l’innesco immediato dà luogo ad uno scenario di jet fire (figura 4.1), mentre per i rilasci verticali, che avvengono in direzione del suolo, si verifica uno scenario di pool fire (figura 4.2).

Di seguito vengono riportati i due alberi degli eventi di riferimento.

Figura 4.1: Albero degli eventi con jet fire SI

SI

SI

NO NO

NO DISPERSIONE

Innesco immediato

Innesco ritardato

Esplosione

GETTO INCENDIATO (JET FIRE)

ESPLOSIONE DI NUBE NON CONFINATA (UVCE)

INCENDIO DI VAPORI (FLASH FIRE) Rilascio orizzontale con

vaporizzazione dell'intera quantità interessata

87

Figura 4.2: Albero degli eventi con pool fire

4.3.2 Descrizione dei parametri utilizzati nella simulazione

La simulazione della dispersione del butadiene in atmosfera è stata condotta prendendo come riferimento le seguenti coppie classe di stabilità-velocità del vento:

1. classe di stabilità D - velocità del vento 5 m/s;

2. classe di stabilità F - velocità del vento 2 m/s.

I limiti di infiammabilità dell’1,3 butadiene utilizzati nell’analisi sono i seguenti:

• = ∙

• = . ∙

Il metodo utilizzato per l’esplosione non confinata è il TNT Equivalente con un’efficienza di esplosione del 4%.

Per la definizione delle aree di danno è stato utilizzato il modello a soglie, riportato nel DM 09/05/2001.

SI

SI

SI

NO NO

NO DISPERSIONE

Innesco immediato

Innesco ritardato

Esplosione

POZZA INCENDIATA (POOL FIRE)

ESPLOSIONE DI NUBE NON CONFINATA (UVCE)

INCENDIO DI VAPORI (FLASH FIRE) Rilascio in direzione del suolo

con formazione di una pozza evaporante

88

Per quanto riguarda gli scenari di jet fire, pool fire e fire ball, sono previsti i seguenti livelli di irraggiamento, in relazione alle conseguenze sulle persone:

• = / soglia di danno reversibile;

• = / soglia di danno irreversibile;

• = . / soglia di elevata letalità.

Essendo il flash fire un evento istantaneo, il decreto prevede come soglie di elevata letalità e di danno irreversibile, l’LFL e l’LFL/2 rispettivamente.

Per quanto riguarda gli scenari di esplosione confinata sono state utilizzate le seguenti soglie di sovrappressione:

• 0.03 bar soglia di danno reversibile;

• 0.14 bar soglia di inizio letalità;

• 0.3 bar soglia di elevata letalità/danni alle strutture.

Poiché l’area dello stabilimento, dove sono inseriti i serbatoi del butadiene, non presenta zone di confinamento e risulta essere poco congestionata, la probabilità che si verifichi un’esplosione è estremamente bassa. Per questo motivo gli scenari di esplosione, derivanti da un rilascio di butadiene in atmosfera, non sono stati presi in considerazione.

Una volta simulati tutti gli eventi in relazione ad ogni Top Event, determinato dall’analisi di operabilità, è stato deciso, cautelativamente, di analizzare con la tecnica LOPA l’evento che tra tutti presentava l’area di danno più estesa e quindi un Target Factor maggiore.

A titolo di esempio, si riporta l’intera analisi delle conseguenze per un caso di riferimento. La simulazione della dispersione e delle aree di danno sono riportate direttamente sulla pianta dello stabilimento.

In seguito, per ogni caso analizzato, si riportano le aree di danno, relative allo scenario

peggiore, che sono state utilizzate per il calcolo del Target Factor nella successiva analisi LOPA.

89

4.3.1 Analisi delle conseguenze derivanti dai Top Event relativi al serbatoio di stoccaggio TOP EVENT STO-BD-1: Rilascio di 1,3 Butadiene causato dalla fessurazione del mantello del serbatoio di stoccaggio. Vengono analizzate le conseguenze relative a tre casi di riferimento, a seconda del diametro equivalente del foro di rilascio.

Caratteristiche dello scenario

Temperatura (°C) 30

Pressione relativa (bar) 2.25

Tipo di rilascio Continuo

Fase del rilascio 83% liquido

17% vapore Direzione del rilascio Orizzontale

Altezza del rilascio (m) 0.5

Caso 1: STO-BD-1.1

Diametro equivalente del foro (mm) 10

Portata di rilascio (kg/s) 0.86

Caso 2: STO-BD-1.2

Diametro equivalente del foro (mm) 25

Portata di rilascio (kg/s) 5.38

Caso 3: STO-BD-1.3

Diametro equivalente del foro (mm) 50 Portata di rilascio (kg/s) 21.52

DISPERSIONE: Di seguito sono riportate le caratteristiche di dispersione della nube di 1,3

butadiene nelle condizioni 2F.

90 JET FIRE: STO-BD-1.1-JF

In caso di innesco immediato il rilascio dà origine ad un jet fire. L’area di danno è riportata in

figura.

91 FLASH FIRE: STO-BD-1.1-FF

In caso di innesco ritardato il rilascio dà origine ad un flash fire. L’area di danno è riportata in figura.

Aree di danno

Nella seguente tabella si riportano le estensioni delle aree di danno in accordo con il modello a soglie.

Evento

Soglie di irraggiamento

(kW/m

)

Distanza (m)

Jet fire

3 28

7 23.5

12.5 21

Flash fire LFL 18

LFL/2 41

Come si può notare sia dalle figure che dai risultati in tabella, l’area di danno più estesa risulta

essere quella generata dal flash fire. In sede di analisi è stato quindi deciso, cautelativamente,

di condurre l’analisi LOPA prendendo in considerazione lo scenario di flash fire. Infatti, in

riferimento ad un singolo Top Event, chiudendo lo scenario con Target Factor più elevato si può

ritenere che siano chiusi anche gli altri.

92

Di seguito vengono riportate le caratteristiche del rilascio e di dispersione, nonché le aree di danno riferite all’evento peggiore, per ogni caso che è stato oggetto di simulazione.

STO-BD-1.2: Analisi dei risultati DISPERSIONE

FLASH FIRE: STO-BD-1.2-FF

93 STO-BD-1.3: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

FLASH FIRE: STO-BD-1.3-FF

94

TOP EVENT STO-BD-2: Rilascio di 1,3 butadiene causato da una perdita dalla guarnizione della valvola di fondo del serbatoio di stoccaggio. Vengono analizzati due casi, in riferimento a due sezioni di rilascio diverse.

Caratteristiche dello scenario

Temperatura (°C) 30

Pressione relativa (bar) 2.25

Tipo di rilascio Continuo

Fase del rilascio 83% liquido

17% vapore Direzione del rilascio Verticale verso

il suolo

Altezza del rilascio (m) 0.3

Caso 1: STO-BD-2.1

Diametro equivalente del foro (mm) 10

Portata di rilascio (kg/s) 0.86

Caso 2: STO-BD-2.2

Diametro equivalente del foro (mm) 25

Portata di rilascio (kg/s) 5.38

STO-BD-2.1: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

95 POOL FIRE: STO-BD-2.1-PF

STO-BD-2.2: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

96 POOL FIRE: STO-BD-2.2-PF

TOP EVENT STO-BD-3: Rilascio di 1,3 Butadiene causato da una perdita dalla tenuta del filtro montato a valle della valvola di fondo. Vengono presi in considerazione due diametri equivalenti diversi.

Caratteristiche dello scenario

Temperatura (°C) 30

Pressione relativa (bar) 2.25

Tipo di rilascio Continuo

Fase del rilascio 83% Liquido

17% Vapore Direzione del rilascio Orizzontale

Altezza del rilascio (m) 0.5

Caso 1: STO-BD-3.1

Diametro equivalente del foro (mm) 10

Portata di rilascio (kg/s) 0.18

Caso 2: STO-BD-3.2

Diametro equivalente del foro (mm) 25

Portata di rilascio (kg/s) 1.62

97 STO-BD-3.1 Analisi dei risultati

DISPERSIONE

JET FIRE: STO-BD-3.1-JF

98 STO-BD-3.2: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

FLASH FIRE: STO-BD-3.2-FF

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TOP EVENT STO-BD-4: Rilascio di 1,3 butadiene in fase liquida dal tronchetto per il drenaggio della linea in prossimità del filtro posto a valle della valvola di fondo. Vengono prese in considerazione due diverse sezione di rilascio.

Caratteristiche dello scenario

Temperatura (°C) 30

Pressione relativa (bar) 2.25

Tipo di rilascio Continuo

Fase del rilascio 83% liquido

17% vapore Direzione del rilascio Verticale verso

il suolo

Altezza del rilascio (m) 0.3

Caso 1: STO-BD-4.1

Diametro equivalente del foro (mm) 10

Portata di rilascio (kg/s) 0.15

Caso 2: STO-BD-4.2

Diametro equivalente del foro (mm) 25

Portata di rilascio (kg/s) 1.62

STO-BD-4.2: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

100 POOL FIRE: STO-BD-4.1-PF

STO-BD-4.2: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

101 FLASH FIRE: STO-BD-4.2-FF

TOP EVENT STO-BD-5: Cedimento catastrofico della struttura del serbatoio causato da un incendio esterno, con rilascio immediato dell'intero inventario. Perché si verifichi questo tipo di incidente è necessario che il serbatoio sia investito da una fiamma per un tempo prolungato, tale da far collassare il materiale che compone il fasciame. Perché si verifichi l’evento è necessario che in precedenza si apra la valvola di sicurezza, facendo uscire del materiale, e abbassando il livello del liquido che non riesce più a raffreddare le pareti. Sulla base di questi dati è stato ipotizzato che lo scenario si verifichi quando il materiale contenuto nel serbatoio è pari al 60% del contenimento massimo.

Caratteristiche dello scenario

Temperatura (°C) 58

Pressione relativa (bar) 6

Tipo di rilascio Immediato

Quantità rilasciata (kg) 90000

Fase del rilascio 69% liquido

31% vapore

Altezza del rilascio (m) 1.5

102 FIREBALL: STO-BD-5.1-FB

BLEVE: STO-BD-5.1-BL

103

TOP EVENT STO-BD-6: Apertura della valvola di sicurezza per il raggiungimento della pressione di 6.5 bar all’interno del serbatoio. Vengono presi in considerazione due casi differenti: uno con flusso in uscita bifase liquido/vapore e l’altro in fase vapore.

Caratteristiche dello scenario

Temperatura (°C) 61

Pressione relativa (bar) 6.5

Tipo di rilascio Discontinuo

Durata del rilascio (s) 18.75

Diametro dell’uscita della PSV (mm) 56.8

Direzione del rilascio Verticale

Altezza del rilascio (m) 5

Caso 1: STO-BD-6.1

Fase del rilascio 67% liquido

33% vapore

Portata di rilascio (kg/s) 17.1

Caso 2: STO-BD-6.2

Fase del rilascio Vapore

Portata di rilascio (kg/s) 5.82

Come si può notare dai dati in tabella, in caso di flusso bifase, il rilascio risulta essere decisamente più violento. Solitamente questo tipo di rilascio si verifica se la causa dell’apertura è il sovrariempimento del serbatoio.

STO-BD-6.1: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

104 JET FIRE: STO-BD-6.1-JF

STO-BD-6.2: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

105

JET FIRE: STO-BD-6.2-JF

106

TOP EVENT STO-BD-7.1: Cedimento catastrofico del serbatoio per la sovrappressione generata da una reazione di polimerizzazione incontrollata. Lo scenario è stato simulato ipotizzando che il 70% contenimento del tank venga coinvolto in un BLEVE alla pressione di progetto del serbatoio.

Caratteristiche dello scenario:

Temperatura (°C) 64

Pressione relativa (bar) 7

Tipo di rilascio Immediato

Quantità rilasciata (kg) 100000

BLEVE: STO-BD-7.1-EX

107

4.3.2 Analisi delle conseguenze derivanti dai Top Event relativi alla linea di discarica

TOP EVENT UNL-BD-1: Fessurazione della linea di mandata della pompa di discarica. Di seguito verranno analizzati i casi di fessurazione e rottura completa della tubazione con diametri equivalenti della sezione di rilascio di 25 mm e 75 mm rispettivamente.

Caratteristiche dello scenario

Temperatura (°C) 30

Pressione relativa (bar) 2.5

Tipo di rilascio Continuo

Fase del rilascio 83% liquido

17% vapore Direzione del rilascio Orizzontale

Altezza del rilascio (m) 3

Caso 1: UNL-BD-1.1

Diametro equivalente del foro (mm) 25

Portata di rilascio (kg/s) 1.34

Caso 2: UNL-BD-1.2

Diametro equivalente del foro (mm) 75 Portata di rilascio (kg/s) 21.46

UNL-BD-1.1: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

108 JET FIRE: UNL-BD-1.1-JF

UNL-BD-1.2: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

109 FLASH FIRE: UNL-BD-1.2-FF

TOP EVENT UNL-BD-2: Rilascio di butadiene liquido dalla linea di drenaggio dell’aspirazione della pompa di discarica. Di seguito vengono analizzati i casi in cui si verifichi una perdita con diametro equivalente di 10 mm e quello in cui il drenaggio è completamente aperto (d=25mm).

Caratteristiche dello scenario

Temperatura (°C) 30

Pressione relativa (bar) 2.5

Tipo di rilascio Continuo

Fase del rilascio 83% liquido

17% vapore Direzione del rilascio Verso il suolo

Altezza del rilascio (m) 0.5

Caso 1: UNL-BD-2.1

Diametro equivalente del foro (mm) 10

Portata di rilascio (kg/s) 0.22

Caso 2: UNL-BD-2.2

Diametro equivalente del foro (mm) 25

Portata di rilascio (kg/s) 2.21

110 UNL-BD-2.1: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

FLASH FIRE: UNL-BD-2.1-FF

111 UNL-BD-2.2: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

POOL FIRE: UNL-BD-2.2-PF

112

TOP EVENT UNL-BD-3: Rilascio di 1,3 butadiene liquido per fessurazione della linea di aspirazione della pompa di discarica o errato collegamento del braccio di carico alla ferro- cisterna. Di seguito vengono presi in considerazione due tipi di fessurazione con diametro equivalente di 10 e 25 mm

Caratteristiche dello scenario

Temperatura (°C) 28

Pressione relativa (bar) 2

Tipo di rilascio Continuo

Fase del rilascio 84% liquido

16% vapore Direzione del rilascio Orizzontale

Altezza del rilascio (m) 0.5

Caso 1: UNL-BD-3.1

Diametro equivalente del foro (mm) 10

Portata di rilascio (kg/s) 0.18

Caso 2:UNL-BD-3.2

Diametro equivalente del foro (mm) 25

Portata di rilascio (kg/s) 1.62

UNL-BD-3.1: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

113 JET FIRE: UNL-BD-3.1-JF

UNL-BD-3.2: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

114 JET FIRE: UNL-BD-3.2-JF

TOP EVENT UNL-BD-4: Rilascio di butadiene in fase liquida causato dalla rottura totale del braccio di carico lato liquido, dovuta allo spostamento accidentale della ferro-cisterna durante la discarica.

Caratteristiche dello scenario

Temperatura (°C) 28

Pressione relativa (bar) 2

Tipo di rilascio Continuo

Fase del rilascio 84% liquido

16% vapore Direzione del rilascio Orizzontale

Altezza del rilascio (m) 1.5

Caso 1: UNL-BD-4.1

Diametro equivalente del foro (mm) 75

Portata di rilascio (kg/s) 26.69

115 UNL-BD-4.1: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

FLASH FIRE: UNL-BD-4.1-FF

116

TOP EVENT UNL-BD-5: Cedimento del corpo della pompa di travaso per la sovrappressione causata dal surriscaldamento del butadiene contenuto all’interno, in seguito ad un blocco della mandata. Lo scenario è stato simulato come un BLEVE.

Caratteristiche dello scenario

Temperatura (°C) 78

Pressione relativa (bar) 10

Tipo di rilascio Immediato

Fase del rilascio Liquido saturo

Quantità rilasciata (kg) 20

UNL-BD-5.1: Analisi dei risultati

BLEVE: UNL-BD-5.1-EX

117

TOP EVENT UNL-BD-6: Rilascio di 1,3 butadiene in fase vapore causato dalla fessurazione della linea di ritorno vapori. Sono state prese in considerazione due diverse sezioni di rilascio, una per rottura parziale e l’altra per rottura totaledella tubazione.

Caratteristiche dello scenario

Temperatura (°C) 32

Pressione relativa (bar) 2.3

Tipo di rilascio Continuo

Fase del rilascio Vapore

Direzione del rilascio Orizzontale

Altezza del rilascio (m) 3

Caso 1: UNL-BD-6.1

Diametro equivalente del foro (mm) 25

Portata di rilascio (kg/s) 0.18

Caso 2: UNL-BD-6.2

Diametro equivalente del foro (mm) 50

Portata di rilascio (kg/s) 1.02

UNL-BD-6.1: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

118 FLASH FIRE: UNL-BD-6.1-FF

UNL-BD-6.2: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

119 FLASH FIRE: UNL-BD-6.2-FF

TOP EVENT UNL-BD-7: Rilascio di butadiene in fase vapore dovuto alla rottura completa del braccio di carico lato vapore, causato dal movimento accidentale della ferro-cisterna.

Caratteristiche dello scenario

Temperatura (°C) 32

Pressione relativa (bar) 2.3

Tipo di rilascio Continuo

Fase del rilascio Vapore

Direzione del rilascio Orizzontale

Altezza del rilascio (m) 1.5

Caso 1: UNL-BD-7.1

Diametro equivalente del foro (mm) 50

Portata di rilascio (kg/s) 1.02

120 UNL-BD-7.1: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

JET FIRE: UNL-BD-7.1-JF

121

4.3.3 Analisi delle conseguenze derivanti dai Top Event relativi alla linea di trasferimento del butadiene ai rattori di processo

TOP EVENT MFD-BD-1: Rilascio di 1,3 butadiene in fase liquida dovuto alla fessurazione della linea di mandata della pompa di trasferimento. Di seguito vengono analizzati due casi di fessurazione della tubazione con diametri equivalenti del foro di 10 e 25 mm e il caso in cui si verifichi la rottura completa della tubazione che ha diametro pari a 75 mm.

Caratteristiche dello scenario

Temperatura (°C) 30

Pressione relativa (bar) 13

Tipo di rilascio Continuo

Fase del rilascio 83% liquido

17% vapore Direzione del rilascio Orizzontale

Altezza del rilascio (m) 3

Caso 1: MFD-BD-1.1

Diametro equivalente del foro (mm) 10

Portata di rilascio (kg/s) 0.27

Caso 2: MFD-BD-1.2

Diametro equivalente del foro (mm) 25

Portata di rilascio (kg/s) 2.93

Caso 3: MFD-BD-1.3

Diametro equivalente del foro (mm) 38

Portata di rilascio (kg/s) 8.68

122 MFD-BD-1.1: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

JET FIRE: MFD-BD-1.1-JF

123 MFD-BD-1.2: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

FLASH FIRE: MFD-BD-1.2-FF

124 MFD-BD-1.3: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

FLASH FIRE: MFD-BD-1.3-FF

125

TOP EVENT MFD-BD-2: Rilascio di butadiene in fase liquida dal tronchetto per il drenaggio della linea di aspirazione della pompa di trasferimento. Di seguito vengono analizzati i casi in cui si verifichi una perdita con diametro equivalente di 10 mm e quello in cui il drenaggio sia completamente aperto (d=25mm).

Caratteristiche dello scenario

Temperatura (°C) 30

Pressione relativa (bar) 2.5

Tipo di rilascio Continuo

Fase del rilascio 83% liquido

17% vapore Direzione del rilascio Verso il suolo

Altezza del rilascio (m) 0.5

Caso 1: MFD-BD-2.1

Diametro equivalente del foro (mm) 10

Portata di rilascio (kg/s) 0.14

Caso 2: MFD-BD-2.2

Diametro equivalente del foro (mm) 25

Portata di rilascio (kg/s) 1.34

MFD-BD-2.1: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

126 POOL FIRE: MFD-BD-2.1-PF

MFD-BD-2.2: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

127 POOL FIRE: MFD-BD-2.2-PF

TOP EVENT MFD-BD-3: Rilascio di butadiene in fase liquida dal tronchetto per il drenaggio della linea di mandata della pompa di trasferimento. Di seguito vengono analizzati i casi in cui si verifichi una perdita con diametro equivalente di 10 mm e quello in cui il drenaggio sia completamente aperto (d=25mm).

Caratteristiche dello scenario

Temperatura (°C) 30

Pressione relativa (bar) 13

Tipo di rilascio Continuo

Fase del rilascio 83% liquido

17% vapore Direzione del rilascio Orizzontale

Altezza del rilascio (m) 1

Caso 1: MFD-BD-3.1

Diametro equivalente del foro (mm) 10

Portata di rilascio (kg/s) 0.52

Caso 2: MFD-BD-3.2

Diametro equivalente del foro (mm) 25

Portata di rilascio (kg/s) 1.34

128 MFD-BD-3.1: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

JET FIRE: MFD-BD-3.1-JF

129 MFD-BD-3.2: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

FLASH FIRE: MFD-BD-3.2-FF

130

TOP EVENT MFD-BD-4: Rilascio di 1,3 butadiene in fase liquida dovuto alla fessurazione della linea di aspirazione della pompa di trasferimento. Di seguito vengono analizzati i casi di fessurazione e rottura completa della tubazione, con diametri della sezione di rilascio di 25 mm e 75 mm rispettivamente.

Caratteristiche dello scenario

Temperatura (°C) 30

Pressione relativa (bar) 2.5

Tipo di rilascio Continuo

Fase del rilascio 83% liquido

17% vapore Direzione del rilascio Verso il suolo

Altezza del rilascio (m) 0.3

Caso 1: MFD-BD-4.1

Diametro equivalente del foro (mm) 25

Portata di rilascio (kg/s) 1.61

Caso 2: MFD-BD-4.2

Diametro equivalente del foro (mm) 75

Portata di rilascio (kg/s) 26.9

MFD-BD-4.1: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

131 POOL FIRE: MFD-BD-4.1-PF

MFD-BD-4.2: Analisi dei risultati

DISPERSIONE

132

FLASH FIRE: MFD-BD-4.2-FF

133

TOP EVENT MFD-BD-5: Cedimento del corpo della pompa di trasferimento per la sovrappressione causata dal surriscaldamento del butadiene contenuto all’interno, in seguito ad un blocco della mandata. Lo scenario è stato simulato come un BLEVE.

Caratteristiche dello scenario

Temperatura (°C) 132

Pressione relativa (bar) 30

Tipo di rilascio Immediato

Fase del rilascio Liquido saturo

Quantità rilasciata (kg) 30

BLEVE: MFD-BD-5.1-EX

134 4.4 Analisi LOPA

L’ultima parte del lavoro è consistita nell’analizzare, per mezzo della tecnica LOPA, tutti i casi derivati dall’analisi delle conseguenze. L’analisi LOPA è stata condotta per ogni scenario, prendendo in considerazione ogni possibile causa (Initiating Event).

In fase preliminare il team ha deciso di fare due assunzioni importanti:

• per ogni scenario, nel calcolo del Target Factor, è stato considerato il valore più alto del range corrispondente al numero di vittime possibili. In questo modo l’analisi è risultata molto conservativa;

• dati gli standard elevatissimi dell’azienda, sia in sede di progettazione che in fase di controllo e manutenzione dei componenti, è stato deciso di assumere, per ogni caso studio, 2 crediti relativi al design di processo.

Di seguito si riportano alcuni esempi di scenari analizzati con la tecnica LOPA. In allegato 3 sono riportati, per tutti i casi analizzati, il valore del Target Factor adottato ed il coefficiente di rischio derivante dall’analisi. Per permettere una miglior comprensione della trattazione degli scenari si riportano le tabelle riepilogative, già inserite nel capitolo 2, con il numero di crediti che è stato deciso di adottare per ogni parametro.

Calcolo del Target Factor IMPATTO SULLE PERSONE

TF Interno al sito Esterno al sito

2 – 4 Ferimento lieve con prognosi di qualche giorno

Non ci sono pericoli o disagi per la popolazione esterna 3 - 5 Ferimento serio con

conseguenze irreversibili

La popolazione circostante è costretta a rinchiudersi in

casa o ad evacuare

4 - 6 1 – 3 vittime Ferimento serio con

conseguenze irreversibili

5 - 7 3 – 10 vittime 1 – 3 vittime

6 - 8 10 – 50 vittime 3 – 10 vittime

7 - 9 50 – 200 vittime 10 – 50 vittime

8 - 10 oltre 200 vittime 50 – 200 vittime

135

Probabilità di accadimento dell’Initiating Event

INITIATING EVENT Intervallo storico di frequenza

Numero di crediti assunti Rotture meccaniche

Fessurazione della parete di un serbatoio 10

– 10

3 Perdita da un tubo di lunghezza > 100 m 10

– 10

1 Perdita da un tubo di lunghezza < 100 m 10

– 10

2

Rottura di una spia visiva 10

– 10

1

Rottura di una tenuta generica 10

– 10

1

Rottura della tenuta di una pompa 10

– 10

1

Blocco meccanico di una pompa 10

– 10

1

Perdita da una serpentina di raffreddamento 10

– 10

1

Perdita da una manichetta mobile 10

– 10

1

Rotture ed errori elettro-strumentali

Strumento di misura 10

– 10

1

Sensore 10

– 10

1

Valvola regolatrice 10

– 10

1

Software 10

– 10

2

Valvola on-off 10

– 10

1

Errori umani e cause esterne

Errore durante un'azione routinaria 10

– 10

1 Errore durante un'azione non routinaria

complessa e procedurata 10

– 10

2

Generica causa esterna 10

– 10

2

Uragano, terremoto 10

– 10

3

136

Principali protezioni

IPL Intervallo

storico di PFD

Numero di crediti assunti

Valvola di

sicurezza 10

– 10

2

Disco di rottura 10

– 10

2

Basic Process Control System

(BPCS)

10

– 10

1

SIL 1 10

– 10

1

SIL 2 10

– 10

2

SIL 3 10

– 10

3

Protezioni derivanti dall’intervento umano in risposta ad un allarme

IPL Descrizione

Intervallo storico di

PFD

Numero di crediti assunti Azione manuale

con tempo di reazione

Azione routinaria e procedurata. 10

– 10

1

Risposta ad un allarme con tempo di reazione

Azione specificata da procedura

di emergenza. 10

– 10

1 Azione manuale

con tempo di reazione

Azione routinaria e procedurata. 10

– 10

1

137

4.4.1 Risultati dell’analisi LOPA condotta sugli scenari relativi al serbatoio di stoccaggio In riferimento agli scenari relativi al serbatoio di stoccaggio sono stati analizzati 19 casi LOPA.

Dopo la prima analisi in 5 casi il coefficiente di rischio è risultato positivo e pari a 1. Di conseguenza si è reso necessario valutare la possibilità di aggiungere un livello di protezione, rappresentato da una procedura specifica o dalla modifica di componenti di impianto.

Nello specifico il team ha deciso di attuare le seguenti modifiche:

• Stesura di una nuova procedura riguardante le operazioni svolte nell’area dei serbatoi in presenza di una gru. Tale procedura prevede che durante questo tipo di operazioni siano presenti nell’area di produzione al massimo 9 persone. Inoltre entrambi i serbatoi devono essere in basso livello (non sopra il 10% del volume).

• Montaggio di una valvola riduttrice di pressione sulla linea di polmonazione dei serbatoi con azoto, tarata al massimo a 3 bar.

• Stesura di una procedura che preveda il campionamento del butadiene all’interno dei serbatoi, durante i periodi di fermata dell’impianto superiori alla settimana.

L’applicazione di queste modifiche ha consentito, durante la seconda analisi, di chiudere tutti gli scenari.

Di seguito vengono riportati, a titolo di esempio, le trattazioni complete riferite a due casi

studio. In Allegato 3 sono riportati i TF e i coefficienti di rischio relativi ad ogni caso studiato.

138

STO-BD-1.3.1-FF Scenario di flash fire causato dalla fessurazione del mantello del serbatoio Descrizione dello scenario

Durante le operazioni di manutenzione sul sistema di sfiato d’emergenza, che si svolgono con cadenza annuale, nell’area dedicata ai serbatoi di stoccaggio del butadiene è presente una gru.

Si ipotizza che durante l’operazione di rimozione del sistema di sfiato, il braccio della gru urti la parete di uno dei due serbatoi di stoccaggio, provocando uno squarcio con un diametro equivalente pari a 50 mm. Ciò comporta un rilascio di butadiene direttamente in atmosfera e la formazione di una nube infiammabile che si innesca dopo circa 15 minuti, dando luogo ad un flash fire. Dall’analisi delle conseguenze su questo scenario (STO-BD-1.3-FF) è risultata una portata di rilascio pari a 21.5 kg/s e un’area di danno, riferita al flash fire, di 400 m di diametro.

Calcolo del Target Factor

Dall’analisi dell’area di danno è stato stabilito che potrebbero essere coinvolte nell’incidente

più di 10 persone all’interno dello stabilimento. Dalla tabella è stato scelto un valore del Target

Factor pari a 8.

139 Descrizione dell’Initiating Event

La causa dello scenario è l’urto del braccio della gru con la parete del serbatoio. Essa può essere classificata, cautelativamente, come generica causa esterna con una probabilità di accadimento di 10

, cui equivalgono 2 crediti.

Enabling Factor

La portata di butadiene che viene rilasciata in 15 minuti è ben superiore ai 500 kg presi come riferimento per ritenere sicuro l’innesco di una sostanza estremamente infiammabile. Per questo motivo non si possono prendere crediti da questa variabile.

Valutazione del Time at Risk

Essendo un’operazione che si svolge con cadenza annuale è sicuramente credibile ritenere che la probabilità di accadimento sia almeno di un ordine di grandezza inferiore alle condizioni normali. Per questo motivo è stato assunto 1 credito.

Protezioni esistenti

Essendo un’operazione non routinaria e non direttamente collegata al processo, le protezioni scelte sono tutte relative a procedure ed interventi umani. Per quanto riguarda le procedure, si ricorda che è possibile considerarle veri e propri livelli di protezione, solo se contribuiscono effettivamente ad abbassare la probabilità di accadimento di almeno un ordine di grandezza.

Design di processo

Come già spiegato precedentemente il team di analisi ha deciso di prendere 2 crediti per questo livello di protezione di base.

Procedure

Durante questo tipo di operazioni è necessario che sia presente, per tutta la durata del lavoro, un operatore che ha il compito di controllare tutte le operazioni che vengono svolte. Questa procedura vale 1 credito.

Il personale che movimenta la gru appartiene ad una ditta specializzata ed è altamente

qualificato. Inoltre il personale esterno, prima di cominciare il lavoro, è tenuto a fare un corso

140

di sicurezza e ad attenersi alle direttive contenute nel permesso di lavoro sicuro. Questa procedura vale 1 credito.

Queste operazioni estremamente delicate devono essere svolte nel rispetto dell’area di danno.

La procedura prevede che, in quel momento, la zona sia occupata al massimo da 9 persone e che il livello dei serbatoi del butadiene sia inferiore al 10% del volume totale. Questa procedura vale 1 credito.

Sottraendo tutti i crediti al TF si ottiene un coefficiente di rischio nullo. Lo scenario si può

ritenere chiuso.

141

STO-BD-6.1.2-JF Scenario di jet fire causato dall’apertura della valvola di sicurezza per sovrariempimento del serbatoio

Descrizione dello scenario

Durante la fase di discarica si verifica un guasto ad un misuratore di livello che indica un valore più basso di quello reale. L’operatore ,non accorgendosi del guasto, procede con la discarica della ferro-cisterna e il serbatoio va in sovrariempimento. Quando la pressione raggiunge i 6.5 bar si apre la valvola di sicurezza rilasciando un flusso bifase di 1,3 butadiene direttamente in atmosfera. L’innesco è immediato e dà origine ad un jet fire. Dall’analisi delle conseguenze (STO-BD-6.1) risulta una portata di rilascio di 17.1 kg/s con un’area di danno del diametro di 130 m.

Calcolo del Target Factor

Dall’analisi dell’area di danno è stato stabilito che all’interno della soglia di morte (cerchio

giallo) potrebbero trovarsi al massimo 2 persone. Dalla tabella è stato scelto un valore del

Target Factor pari a 6.

142 Descrizione dell’Initiating Event

La causa dello scenario è il fallimento di uno strumento di misura, cui corrisponde una probabilità di fallimento pari a 10

che equivale a 1 credito.

Enabling Factor

Ipotizzando che la valvola di sicurezza rimanga aperta per circa 30 s prima di richiudersi, la quantità di sostanza sversata risulta superiore ai 500 kg presi come riferimento per ritenere sicuro l’innesco sicuro di una sostanza estremamente infiammabile come il butadiene. Per questo motivo non si possono prendere crediti da questa variabile.

Valutazione della Probability of Exposure

L’area in cui sono inseriti i serbatoi del butadiene è abbastanza isolata dal resto dell’impianto.

La probabilità che qualcuno si trovi all’interno dell’area di danno è decisamente bassa e il tempo in cui il personale, in condizioni normali, occupa l’area di danno irreversibile (cerchio verde) è inferiore a 15 min/gg. Per questo motivo è possibile prendere 2 crediti da questa variabile.

Protezioni presenti Design di processo

Come già spiegato precedentemente il team di analisi ha deciso di prendere 2 crediti per questo livello di protezione di base.

SIL 1

Sul serbatoio è presente un altro sistema di misurazione del livello che al raggiungimento del 95% del volume del serbatoio fa chiudere automaticamente la valvola di testa, interrompendo il riempimento (SHD2 vedi paragrafo 3.2.4). Il sistema SIS permette di acquisire 1 credito.

Sottraendo la somma dei crediti al TF si ottiene un coefficiente di rischio pari a -1. Il sistema

possiede un livello di protezione superiore al minimo richiesto.

143

4.4.2 Risultati dell’analisi LOPA condotta sugli scenari relativi alla linea di discarica In riferimento agli scenari relativi alla linea di discarica sono stati analizzati 13 casi LOPA.

In nessun caso è stato riscontrato un coefficiente di rischio positivo, pertanto i livelli di protezione presenti in questa zona di impianto sono stati ritenuti sufficienti.

Di seguito vengono riportati, a titolo di esempio, le trattazioni complete riferite a due casi studio. In Allegato 3 sono riportati i TF e i coefficienti di rischio relativi ad ogni caso studiato.

UNL-BD-3.2.1-JF Scenario di jet fire dovuto al rilascio di butadiene causato da un errore durante il collegamento del braccio di carico alla ferro-cisterna

Descrizione dello scenario

Durante la fase di discarica viene compiuto un errore, da parte dell’operatore, durante l’operazione di collegamento del braccio di carico alla ferro-cisterna. Di conseguenza, al momento dell’apertura della valvola di fondo della cisterna, si verifica un rilascio di butadiene.

L’innesco è immediato e dà origine ad un jet fire. Dall’analisi delle conseguenze (UNL-BD-3.2)

risulta una portata di rilascio di 1.62 kg/s con un’area di danno del diametro di 70 m.

144 Calcolo del Target Factor

Dall’analisi dell’area di danno è stato stabilito che all’interno della soglia di morte (cerchio giallo) potrebbero trovarsi al massimo 2 persone. Dalla tabella è stato scelto un valore del Target Factor pari a 6.

Descrizione dell’Initiating Event

La causa dello scenario è un errore umano, commesso durante una procedura routinaria, cui corrisponde una probabilità di fallimento pari a 10

, che equivale a 1 credito.

Enabling Factor

Da calcoli effettuati la probabilità di innesco immediato non è inferiore al 10%, quindi non abbastanza bassa da permettere di abbassare di un ordine di grandezza la probabilità di accadimento. Per questo motivo non si possono prendere crediti da questa variabile.

Valutazione del Time at Risk

Normalmente vengono scaricate 5 ferro-cisterne a settimana. Ciascuna operazione di discarica dura in media 3 ore, di conseguenza il tempo effettivo durante il quale si svolge l’operazione è inferiore al 10% dell’orario di lavoro. Per questo motivo è stato assunto 1 credito da questa variabile.

Protezioni esistenti Design di processo

Come già spiegato precedentemente il team di analisi ha deciso di prendere 2 crediti per questo livello di protezione di base.

Procedure

La procedura di discarica prevede la presenza costante di almeno 2 operatori, in modo che si controllino a vicenda. Questa procedura vale 1 credito.

La procedura di discarica prevede che, una volta completati i collegamenti, gli operatori eseguano la prova di pressione delle linee con azoto. Questa procedura vale 1 credito.

Sottraendo tutti i crediti al TF si ottiene un coefficiente di rischio nullo. Lo scenario si può

ritenere chiuso.