PROTEZIONE DA RISCHIO INCENDIO DI CAPANNONI ESISTENTI

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UNIVERSITÀ DI PISA

Dipartimento D.I.C.I.

Corso di laurea magistrale in Ingegneria Edile

Anno accademico 2013/2014

TESI DI LAUREA:

PROTEZIONE DA RISCHIO INCENDIO DI

CAPANNONI ESISTENTI

RELATORI:

Prof. Mauro SASSU

Prof. Nicola MAROTTA

Ing. Marco ANDREINI

Ing. Stefano LUCCIARDI

CANDIDATO:

Nicola PAPINI

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Sommario

1. INTRODUZIONE ...6

2. OBIETTIVI ...7

3. CRITERI GENERALI DI PREVENZIONE INCENDI ...7

3.1 Attività soggette a C.P.I. ...9

3.2 Norme di riferimento ...10

4. ANALISI DELL’ATTIVITÀ ...11

4.1LOCALIZZAZIONE DELL’ATTIVITÀ ...11

4.2DESCRIZIONE DELL’ATTIVITÀ ...12

4.2.1 Impianti tecnologici di servizio e mezzi di movimentazione ...13

4.3CONDIZIONI AMBIENTALI ...13

4.3.1 Viabilità ...13

4.3.2 Accessibilità ...14

4.3.3Descrizione degli edifici ...15

5. ANALISI DEL RISCHIO ...19

5.1 GENERALITÀ SULLA VALUTAZIONE DEL RISCHIO INCENDIO ...19

5.2FAULT TREE ANALYSIS (FTA) ED EVENT TREE ANALYSIS (ETA) ...19

5.2.1 Alberi di guasto (FT) ...22

5.2.2 Event Tree Analysis (ETA)...24

6. CALCOLO DEL CARICO D’INCENDIO E DELLA CLASSE DEI COMPARTIMENTI ...40

6.1CARICO DI INCENDIO E DEFINIZIONI ...40

6.1.1 Richieste di prestazione ...42

6.2CALCOLO DEL QUANTITATIVO E DELLA TIPOLOGIA DEL MATERIALE COMBUSTIBILE ...43

6.3COMPARTIMENTO 1 ...44 6.4COMPARTIMENTO 2 ...45 6.5COMPARTIMENTO 3 ...47 6.6COMPARTIMENTO 4 ...48 6.7COMPARTIMENTO 5 ...49 6.8COMPARTIMENTO 6 ...51

7. COMPENSAZIONE DEL RISCHIO ...52

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2

7.2MISURE DI PROTEZIONE ...64

7.3MISURE DI PROTEZIONE ATTIVA...65

7.3.1 Estintori ...65

7.3.2 Rete Idrica Antincendio ...69

7.3.3 Sistemi di evacuazione di fumo e calore (SEFC) ...73

7.4MISURE DI PROTEZIONE PASSIVA ...78

7.4.1 Reazione Al Fuoco ...78

7.4.2 Compartimentazione ...80

7.4.3 Esodo delle persone ...82

8. RESISTENZA AL FUOCO ...91

8.1COMPORTAMENTO DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO IN PRESENZA D’INCENDIO ...91

8.2VALUTAZIONE DELLA RESISTENZA AL FUOCO, TIPOLOGIE DI APPROCCIO...92

8.3MODELLAZIONE DELL’INCENDIO ...94

8.3.1 Le curve nominali ...94

8.3.2 Le curve temperatura tempo parametriche ...94

8.4COMBINAZIONI DI CALCOLO...97

8.4.1 Le azioni eccezionali: ...100

8.4.2 Il fattore di riduzione: ...100

8.5ANALISI DEL COMPORTAMENTO MECCANICO ...101

8.5.1 Analisi di singole membrature ...101

8.5.2 Analisi di parti delle strutture ...102

8.5.3 Analisi di intere strutture ...102

8.6CLASSI DI RESISTENZA AL FUOCO...103

8.7METODI DI VERIFICA ...103

8.8APPROCCIO UTILIZZATO PER LA VERIFICA ...104

8.9PROPRIETÀ DELL’ACCIAIO DA CARPENTERIA ALLE ALTE TEMPERATURE ...105

8.10ANALISI TERMICA DI SEZIONI IN ACCIAIO ...109

8.10.1 Analisi termica di sezioni in acciaio non protette ...110

8.10.2 Analisi termica di sezioni in acciaio protette ...113

8.11VERIFICA NEL DOMINIO DELLE RESISTENZE ...115

8.11.1 Classificazione delle sezioni ...115

8.11.2 Elementi tesi ...119

8.11.3 Elementi compressi con sezioni trasversali di classe 1-2-3 ...119

8.11.4 Travi con sezioni trasversali di Classe 1 o Classe 2 ...120

8.11.5 Travi con sezioni trasversali di Classe 3 ...122

8.11.6 Elementi con sezioni trasversali di Classe 1, 2 o 3, soggette all’azione combinata di flessione e compressione assiale ...122

8.11.7 Elementi con sezione trasversale di Classe 4 ...124

8.12VERIFICA NEL DOMINIO DELLE TEMPERATURE ...124

(4)

3

8.14ANALISI DEI CARICHI DELLA STRUTTURA ...126

8.14.1 Vento: ...126

8.14.2 Neve: ...127

8.14.3 Carichi permanenti verticali: ...127

8.14.4 Carichi variabili: ...129

8.14.5 Ripartizione dei carichi: ...129

8.14.6 Tabella di riepilogo carichi: ...131

8.15COMBINAZIONI DI CALCOLO E SOLLECITAZIONI RISULTANTI ...131

8.16CURVA DI INCENDIO UTILIZZATA ...133

8.17GENERALITÀ SUI PRODOTTI E SISTEMI PER LA PROTEZIONE DI ELEMENTI O PARTE DI OPERE ...133

8.17.1 Protettivi reattivi ...136

8.17.2 Cosa si trova in commercio ...145

8.17.3 Protettivi non reattivi ...148

8.18SCELTA DEL PROTETTIVO ...158

8.19VERIFICA DEI PROFILATI ...158

8.19.1 Metodi sperimentali ...167

8.19.2 Temperatura critica di progetto ...167

8.19.3 Analisi dei metri quadrati di superfice da trattare ...171

8.19.4 Consumi di vernice mediante metodo sperimentale ...171

8.19.5 Consumi di intonaco mediante metodo sperimentale ...172

8.19.6 Consumi di intonaco mediante calcolo, con protezione di tutti gli elementi ...173

8.19.7 Consumo di vernice mediante metodo sperimentale con esclusione di alcuni profili ...174

8.19.8 Consumo di intonaco mediante calcolo sperimentale con esclusione di alcuni profili ...175

8.20CONFRONTI ECONOMICI ...176

8.21CONSIDERAZIONI SULLA SCELTA DEL PROTETTIVO...178

9. CONCLUSIONI ...179

10. RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI ...180

11. RIFERIMENTI NORMATIVI ...181

12. RIFERIMENTI SITI INTERNET ...183

13. RINGRAZIAMENTI ...184

14. ALLEGATI...185

14.1ALLEGATO 1SOLLECITAZIONI RISULTANTI CALCOLATE MEDIANTE S.A.P.2000 ...186

14.2ALLEGATO 2VERIFICA DEI PROFILATI MEDIANTE EUROCODICE 3 ...204

Verifiche mediante l’uso di vernice intumescente-R30 ...204

Verifiche Mediante L’uso Di Vernice Intumescente-R60 ...223

Verifiche Mediante L’uso Di Intonaco-R30 ...239

Verifiche Mediante L’uso Di Intonaco-R60 ...258

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4 Verifica Dei Profili Senza Protezione R60 ...281 14.3ALLEGATO 3TABELLE DI CONSUMO DI VERNICE E DI INTONACO ...288

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1. Introduzione

Il decreto ministeriale del 1998 definiva il rischio incendio come “probabilità che sia raggiunto il livello potenziale di accadimento di un incendio e che si verifichino conseguenze dell’incendio sulle persone presenti”. L’affermazione del d.m. non tiene conto della gravità delle conseguenze sulla singola persona né il numero di persone coinvolte nell’incendio. La probabilità riguarda la possibilità di verificarsi di un incendio con conseguenze su almeno una delle persone presenti, ciò coincideva con il rischio personale di riportare danni causati da un incendio. Gli incendi da sempre hanno costituito uno dei più grandi rischi per le attività umane e di conseguenza si sono sviluppate diverse metodologie per prevenirli e mezzi per combatterli. L’addensamento di persone i luoghi chiusi o limitati, tipico delle attività potenzialmente pericolose, ha reso tra le varie tipologie di rischio, il rischio incendi particolarmente influente. Basti pensare agli eventi catastrofici di cui spesso si sente parlare come l’incendio che scoppiò nel Novembre del 2012 vicino alla ricca cittadina tedesca di Friburgo che costò la vita a quattordici persone tra cui diversi disabili, oppure alla più vicina Prato, dove il 2 dicembre del 2013 a causa di un incendio sviluppatosi in industria tessile, morirono sette operai cinesi. Questi esempi lontani tra loro sotto molti aspetti, sono comunque legati dal pericolo che l’incendio e tutti i suoi prodotti possono recare. Il rischio incendio come tutti i rischi non può esser nullo, tuttavia è obbligo etico cercare di ridurlo il più possibile. Questo è un obbligo di tutte le parti coinvolte: dal progettista al legislatore, dal datore di lavoro all’ utente finale. Se da un punto di vista etico nel corso degli anni c’è stato un miglioramento ed un evoluzione ciò è dovuto anche ad uno sviluppo della normativa. La protezione da rischi incendio non è comunque un attività semplice, essa infatti si fonda su esperienze afferenti a discipline molto diverse, infatti possiamo individuare nella chimica i principi della combustione, il moto dei gas e dei fumi nella fisica, la risposta meccanica delle strutture ad elevate temperature nell’ingegneria. Dall’altro lato quando tutti questi effetti riguardano l’uomo si coinvolgono conoscenze proprie di fisiologia per poi prender in considerazione la percezione del rischio o del pericolo delle singole persone o di gruppi. Il settore si amplia ulteriormente quando si parla poi di prevenzione interessando sempre più nuove conoscenze e nuove tecnologie. La protezione dal rischio incendi è quindi un settore multidisciplinare ingegneristico che rende necessaria la conoscenza approfondita di vari campi, conoscenze che hanno determinato in gran parte dei paesi industrializzati, l’affermarsi di regole comuni (chiamate regole tecniche, norme, linee guida ecc.) che con lo stabilire le misure da applicare definiscono anche il livello di sicurezza da assicurare. Tali tipi di regole sono sempre stati definite come “norme prescrittive”, sono i criteri più semplici affinché la società abbia garantito il fabbisogno di sicurezza contro gli incendi. Tale processo normativo è iniziato da tempi storici (basti pensare che l’imperatore romano Nerone fu il primo ad emanare disposizioni di tal genere), la struttura normativa di prevenzione incendi che tuttora è in corso, è apparsa nei primi del ‘900. In Italia si sono succedute nel corso degli anni molte norme, tutte con lo stesso schema: la definizione del livello di sicurezza attraverso l’indicazione delle misure di prevenzione e protezione da attuare, siano esse di natura edilizia, impiantistica gestionale ecc. Poche volte si sono individuati metodi prestazionali ovvero l’indicazione dei requisiti di sicurezza che il singolo componente edilizio o impiantistico deve soddisfare. Le norme di tipo prescrittivo se da un lato hanno dei notevoli vantaggi sulla semplicità di applicazione e di controllo ai casi

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7 standard trovano delle oggettive difficoltà di applicazione a casi che standard non sono. L’evoluzione della tecnica e delle conoscenze grazie alla disciplina della sicurezza antincendio (fire safety engineering) sta fornendo sempre più strumenti per lo sviluppo di metodi e conseguentemente di norme di tipo prestazionale. In un prossimo futuro forse si potranno avere norme completamente diverse da quelle di tipo tradizionale, oggi questo processo di innovazione è in corso grazie anche al d.m. 9 maggio 2007 che ha introdotto in Italia la fire safety engineering.

2. Obiettivi

La protezione dal rischio incendio comporta diverse analisi di carattere pluridisciplinare, analisi necessarie per la redazione di un Certificato di Prevenzione Incendi (C.P.I.) che altro non è che un documento che attesta il rispetto delle prescrizioni previste dalla normativa di prevenzione incendi. Tale documento viene rilasciato dal comando dei vigili del fuoco provinciale ed è indispensabile per alcune attività elencate dal d.p.r. 1 agosto 2011 n°151. Con la presente tesi, in conformità alle normative vigenti, si vuole analizzare la protezione da rischio incendio di capannoni esistenti, dando però un taglio pratico all’opera. Ad ogni capitolo corrisponderanno quindi informazioni di carattere generale e di carattere pratico, prendendo in esame un capannone della società chimico-farmaceutica Lusochimica S.p.A. Lo studio è stato effettuato col duplice scopo di garantire la sicurezza antincendio del reparto (capannone) esaminato mantenendo anche una visione ampia sulla progettazione della sicurezza, andando incontro all’azienda e a tutte le problematiche economiche e di produzione che la interessano. Conseguentemente le scelte effettuate hanno preso in considerazione questi aspetti e quelli gestionali oltre a quelli di sicurezza. La protezione da rischio incendio dopo un analisi di tipo generale è stata effettuata sotto il profilo di proposte concrete. Parte dello studio è stato poi concentrato sulla resistenza al fuoco di una struttura in acciaio presente in loco che è stata analizzata coi metodi forniti dall’ Eurocodice 3, i quali hanno permesso di individuare dei sistemi di protezione adeguati. Sui metodi di protezione delle strutture in acciaio è stato fatto poi un ulteriore approfondimento che ha permesso una accurata valutazione del sistema di protezione più idoneo per il caso in esame che ha portato ad una proposta economica.

3. Criteri generali di prevenzione incendi

La progettazione si propone di cogliere gli obiettivi previsti per l’opera. I criteri generali di prevenzione incendi, che per anni sono stati gli unici riferimenti normativi sotto questo punto di vista, riassumevano la prevenzione incendi come un attività finalizzata a limitare i danni dell’incendio ed a ridurne la probabilità di accadimento. Questi criteri, sebbene ancora presenti ed essenziali come riferimento normativo, sono stati dati dai cinque obiettivi di sicurezza dalle opere in caso di incendio, previsti dalla direttiva sui prodotti da costruzione (ed in particolare elencati nel documento interpretativo del requisito essenziale n°2-sicurezza in caso di incendio). Gli obiettivi della direttiva sui prodotti da costruzione, a differenza dei criteri del decreto legislativo 139/06, permettono di controllare meglio l’effettiva utilità delle misure di sicurezza da adottare. Di seguito, si illustrano

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8 gli obiettivi e le misure attuabili per raggiungerli. In ogni caso, l’enunciazione delle finalità della prevenzione incendi e dei criteri adottati per perseguirla sono presenti negli articoli 2 e 3 del D.P.R. n. 577 del 29 luglio 1982 “approvazione del regolamento concernente l’espletamento dei servizi antincendio”, riportati anche nel D.P.R. n. 139 del 2006:

Art. 2 Definizione:

Per "prevenzione incendi" si intende la materia di rilevanza interdisciplinare, nel cui ambito vengono promossi, studiati, predisposti e sperimentati misure, provvedimenti, accorgimenti e modi di azione intesi ad evitare, secondo le norme emanate dagli organi competenti, l'insorgenza di un incendio e a limitarne le conseguenze.

Art. 3 "Principi di base e misure tecniche fondamentali":

Per il conseguimento delle finalità perseguite dal presente decreto del Presidente della Repubblica si provvede, oltre che mediante controlli, anche mediante norme tecniche che vengono adottate dal Ministero dell'interno di concerto con le amministrazioni di volta in volta interessate.

Le predette norme, fondate su presupposti tecnico-scientifici generali in relazione alle situazioni di rischio tipiche da prevenire, dovranno specificare:

1) misure, provvedimenti e accorgimenti operativi intesi a ridurre le probabilità dell'insorgere dell'incendio quali dispositivi, sistemi, impianti, procedure di svolgimento di determinate operazioni atti ad influire sulle sorgenti d'ignizione, sul materiale combustibile e sull'agente ossidante;

2) misure, provvedimenti e accorgimenti operativi atti a limitare le conseguenze dell'incendio quali sistemi, dispositivi e caratteristiche costruttive, sistemi per le vie d'esodo d'emergenza, dispositivi, impianti, distanziamenti, compartimentazioni e simili;

3) apprestamenti e misure antincendi predisposti a cura di titolari di attività comportanti notevoli livelli di rischio ai sensi di quanto fissato dall'art. 2, comma c), della legge 13 maggio 1961, n. 469.

Con queste definizioni vigenti a livello nazionale, i cinque obiettivi di sicurezza antincendio, adottati a livello comunitario con la direttiva 89/106/CE ed in particolare con il documento interpretativo al requisito essenziale, possono essere espressi come segue:

1. La capacità portante sia garantita per un dato periodo di tempo;

2. La generazione e la propagazione del fuoco e del fumo all’interno dell’opera siano limitate; 3. La propagazione dell’incendio alle costruzioni adiacenti sia limitata;

4. Le persone presenti nell’opera possano lasciarla o essere soccorse con altri mezzi; 5. Sia presa in considerazione la sicurezza dei soccorritori.

Il rispetto di questi cinque punti deve esser garantito per il conseguimento della sicurezza antincendio, le normative vigenti forniscono dei criteri per poter rispettare questi punti. Attività come scuole, locali di pubblico

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9 spettacolo, alberghi ecc. hanno delle normative apposite che garantiscono tale obiettivo, altre attività, le così dette attività “non normate” non hanno delle normative specifiche per cui la loro analisi risulta più complessa. Tali attività sono riportate nell’elenco del D.P.R. 151/2011 e sono soggette a C.P.I. sono attività che hanno un rischio più o meno elevato da valutare singolarmente. Analisi del rischio che costituisce un obbligo del datore di lavoro ai sensi del D.M. 81/2008. Il caso preso in considerazione nella tesi è sede di un attività lavorativa (entra in gioco il D.M. 81/2008) non normata soggetta a C.P.I. (come da DPR 151/2011). Vediamo quindi di visualizzare come primo punto di analisi quali attività dello stabilimento della Lusochimica S.p.A. rientrano nel DPR 151/2011.

3.1 Attività soggette a C.P.I.

In riferimento al D.P.R. 151/2011 le attività dello stabilimento soggette a C.P.I. sono le seguenti:

 Attività 1: Stabilimenti ed impianti ove si producono e/o impiegano gas infiammabili e/o comburenti con quantità globali in ciclo superiori a 25 Nm3/h

 Attività 2: Impianti di compressione o di decompressione dei gas infiammabili e/o comburenti con potenzialità superiore a 50 Nm3/h, con esclusione dei sistemi di riduzione del gas naturale inseriti nelle reti di distribuzione con pressione di esercizio non superiore a 0,5 MPa.

 Attività 4: Depositi di gas infiammabili in serbatoi fissi: compressi per capacità geometrica complessiva superiore o uguale a 0, 75 m3;

 Attività 10: Stabilimenti ed impianti ove si producono e/o impiegano, liquidi infiammabili e/o combustibili con punto di infiammabilità fino a 125 °C, con quantitativi globali in ciclo e/o in deposito superiori a 1 m3

 Attività 11: Stabilimenti ed impianti per la preparazione di oli lubrificanti, oli diatermici e simili, con punto di infiammabilità superiore a 125 °C, con quantitativi globali in ciclo e/o in deposito superiori a 5 m3

 Attività 12: Depositi e/o rivendite di liquidi infiammabili e/o combustibili e/o oli lubrificanti, diatermici, di qualsiasi derivazione, di capacità geometrica complessiva superiore a 1 m3

 Attività 15: Depositi e/o rivendite di alcoli con concentrazione superiore al 60% in volume di capacità geometrica superiore a 1 m3

 Attività 17: Stabilimenti ed impianti ove si producono, impiegano o detengono sostanze esplodenti classificate come tali dal regolamento di esecuzione del testo unico delle leggi di pubblica sicurezza approvato con regio decreto 6 maggio 1940, n. 635, e successive modificazioni ed integrazioni

 Attività 19: Stabilimenti ed impianti ove si producono, impiegano o detengono sostanze instabili che possono dar luogo da sole a reazioni pericolose in presenza o non di catalizzatori ivi compresi i perossidi organici

 Attività 26: Stabilimenti ed impianti ove si produce, impiega o detiene magnesio, elektron e altre leghe ad alto tenore di magnesio

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 Attività 34: Depositi di carta, cartoni e prodotti cartotecnici, archivi di materiale cartaceo, biblioteche, depositi per la cernita della carta usata, di stracci di cascami e di fibre tessili per l'industria della carta, con quantitativi in massa superiori a 5.000 kg

 Attività 45: Stabilimenti ed impianti ove si producono e lavorano resine sintetiche e naturali, fitofarmaci, coloranti organici e intermedi e prodotti farmaceutici con l'impiego di solventi ed altri prodotti infiammabili

 Attività 48: Centrali termoelettriche, macchine elettriche fisse con presenza di liquidi isolanti combustibili in quantitativi superiori a 1 m3

 Attività 61: Impianti nei quali siano detenuti combustibili nucleari o prodotti o residui radioattivi [art. 1, lettera b) della legge 31 dicembre 1962, n. 1860]

 Attività 74: Impianti per la produzione di calore alimentati a combustibile solido, liquido o gassoso con potenzialità superiore a 116 kW

Le attività sopra elencate sono tutte le attività soggette presenti in stabilimento ma solo alcune di esse costituiscono il C.P.I. dell’intero stabilimento, tuttavia il capannone interessato dalla nostra analisi ospita solo alcune di queste attività. Ipotizzando la scadenza del C.P.I. in corso per tali attività si vuole conseguire un miglioramento del livello di sicurezza relativo al rischio incendio. Le attività oggetto del presente C.P.I sono, in dettaglio, le seguenti del D.P.R. 151/2011:

 Attività 45.2.C: Stabilimenti ed impianti ove si producono e lavorano resine sintetiche e naturali, fitofarmaci, coloranti organici e intermedi e prodotti farmaceutici con l'impiego di solventi ed altri prodotti infiammabili, con più di 25 addetti.

 Tuttavia sono presenti anche le attività sempre elencate nel D.P.R. 151/2011:

 Attività 15.3.C: Depositi e/o rivendite di alcoli con concentrazione superiore al 60% in volume di capacità geometrica oltre 50 mc.

 Attività 17.1.C: Stabilimenti ed impianti ove si producono, impiegano o detengono sostanze esplodenti classificate come tali dal regolamento di esecuzione del testo unico delle leggi di pubblica sicurezza approvato con regio decreto 6 maggio 1940, n. 635, e successive modificazioni ed integrazioni.

3.2 Norme di riferimento

Se le attività presenti fossero state normate come ad esempio le scuole che sono disciplinate dal D.M. 26 agosto del 1992 si sarebbe potuto seguire alla lettera il decreto per garantire l’osservanza dei cinque punti del requisito essenziale per la sicurezza in caso di incendio. Tuttavia le attività sopra elencate non sono soggette a normative specifiche, si farà riferimento a normative di carattere generale la cui osservazione garantisce a livello pratico l’osservanza dei cinque punti, si riportano alcune delle norme seguite come ad esempio:

 D.M. 16 febbraio 1982” modificazioni del d.m. 27 settembre 1965 concernente la determinazione delle attività soggette alle visite di prevenzione incendi”;

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 D.M. 30 novembre 1983 “termini e definizioni generali e simboli grafici di prevenzione incendi””;

 D.P.R. 12 gennaio 1998 n°37 “regolamento recante disciplina dei procedimenti relativi alla prevenzione incendi, a norma dell’art. 20 comma 8, della legge 15 marzo 1997 n°59”;

 D.M. 10 marzo 1998 “criteri generali di sicurezza antincendio e per la gestione dell’emergenza nei luoghi di lavoro”;

 D.M. 4 maggio 1998 “disposizioni relative alle modalità di presentazione ed al contenuto delle domande per l’avvio dei procedimenti di prevenzione incendi, nonché all’uniformità dei connessi servizi resi dai Comandi Provinciali dei Vigili del Fuoco”;

 Decreto 9 marzo 2007 “prestazioni di resistenza al fuoco delle costruzioni nelle attività soggette al controllo del Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco”;

 Legge 1 marzo 1968 n°186 “disposizioni concernenti la produzione di materiali, apparecchiature, macchinari, installazioni e impianti elettrici”;

 Decreto ministeriale 22 gennaio 2008 n°37 “regolamento concernente l’attuazione dell’articolo 11-quaterdecies, comma 13, lettera a) della legge n°248 del 2 dicembre 2005, recante riordino delle disposizioni in materia di attività di installazione degli impianti all’interno degli edifici”;

 Decreto Legislativo 09 aprile 2008, n°81, “attuazione dell’articolo 1 della legge 3 agosto 2007, n° 123 in materia di tutela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro”, e successive modifiche e integrazioni (D.lgs. 03.08.2009, n°106).

Altre norme di carattere più specifico verranno menzionate e applicate successivamente a seconda dell’attività di prevenzione o di protezione analizzata.

4. Analisi dell’attività

Per poter effettuare con efficacia la protezione dal rischio incendio di una qualunque attività è necessario analizzare la sua localizzazione, capire bene che cosa viene effettuato, quali impianti sono presenti i materiali che sono coinvolti, le persone presenti. In tal modo si può effettuare una corretta analisi del rischio e una sua compensazione nello specifico punto per punto.

4.1 Localizzazione dell’attività

La localizzazione dell’attività è necessaria per capire se attorno ad essa ci possano essere altre attività soggette a CPI oppure attività che hanno necessità di protezione, basti pensare al caso di una scuola. Infatti il rischio connesso all’attività è da commisurare a cosa c’è intorno, di conseguenza vanno proporzionati i sistemi di protezione. Lo stabilimento chimico farmaceutico in esame è situato in via Livornese nella frazione di La Vettola vicino alla città di Pisa. Tale stabilimento è occupato da 4 società: Laboratori Guidotti, Menarini Ricerche, Menarini Diagnostica e Lusochimica S.p.A. L’area dello stabilimento è per una parte adiacente a delle abitazioni per l’altra adiacente a dei campi. Nello specifico l’edificio analizzato, che è esclusivamente in gestione alla

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12 Lusochimica S.p.A. ed è denominato all’interno dello stabilimento come “reparto sintetici” (altrimenti elencato col numero 13 nella denominazione degli edifici) è un fabbricato fisicamente separato dagli altri come si può vedere nella tavola n° 1 e nell’immagine sotto riportata.

Si nota subito che vicino all’attività sono presenti altri fabbricati, ciò ha comportato delle limitazioni progettuali di seguito individuate. Nelle tavole allegate sono riportate le piante della struttura “reparto sintetici” e tutti i presidi di prevenzione incendi.

4.2 Descrizione dell’attività

La descrizione dell’attività ha sia lo scopo di puntualizzare tra quelle che sono le attività coinvolte nella protezione dal rischio attinenti al DPR 151/2011 sia lo scopo di prendere in considerazione le attività che a prima vista sembrano ininfluenti dal punto di vista del rischio incendio, queste potrebbero invece condizionare sia le attività del DPR 151/2011 sia i metodi di protezione e prevenzione ipotizzabili in loro assenza. Lo stabilimento di via Livornese è per l’appunto interessato da quattro aziende con numerose attività. I laboratori

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13 Guidotti che si occupano per lo più di management, la Menarini ricerche che opera nel settore della ricerca, La Menarini Diagnostica e la Lusochimica che è un industria di processo. Ci sono poi attività comuni a tutte e quattro le aziende come i servizi di mensa, i servizi igienici ecc. Gran parte del fabbricato 13 è occupato dal reparto sintetici, qui vengono prodotti chimico-farmaceutici semilavorati che andranno poi in altri reparti e/o stabilimenti per la realizzazione dei medicinali. I semi lavorati derivano da sostanze base o raffinate che attraverso dei processi chimico-fisici vengono miscelate o trasformate attraverso severi controlli e appropriati macchinari ed impianti, in sostanze appunto semilavorate che costituiranno l’eccipiente del futuro medicinale. Oltre alla lavorazione di questi prodotti e tutti i mezzi impiantistici, meccanici ed elettrici, si ha anche un piccolo deposito non permanente di prodotti, degli uffici, dei piccoli laboratori e dei locali dediti a spogliatoi.

4.2.1 Impianti tecnologici di servizio e mezzi di movimentazione

Per gli impianti tecnologici di servizio è doverosa una analisi per verificare se essi stessi costituiscano o meno un attività soggetta a CPI oppure un attività normata. Gli impianti possono essere fonte sia di innesco sia di propagazione dell’incendio, basti pensare alle condotte di aereazione (che possono essere un ottimo mezzo di propagazione dell’incendio). Nel caso del edificio 13 gli impianti a servizio sono:

 Forza motrice;

 Condizionamento dell’aria;

 Illuminazione;

 Dati (a bassissima tensione).

Nelle attività produttive anche i mezzi di movimentazione dei materiali possono essere fonte di innesco quindi devono essere presi in considerazione. Per la movimentazione dei fusti di prodotto nello stabilimento in analisi sono utilizzati degli appositi transpallet o carrelli elevatori elettrici.

4.3 Condizioni ambientali

Le condizioni ambientali hanno una rilevanza strategica per quanto riguarda la lotta all’incendio infatti molte regole tecniche richiedono che il sito abbia determinate caratteristiche in modo da poter permettere alle squadre di soccorso interne od esterne (vigili del fuoco) di poter arrivare ed intervenire senza difficoltà. Sono estremamente importanti poi per quanto riguarda l’esodo delle persone. Si riportano per l’edificio esaminato le condizioni ambientali più significative.

4.3.1 Viabilità

La viabilità dello stabilimento è garantita da percorsi interamente asfaltati carrabili dotati di opportuna segnaletica stradale, idonei all’accesso di mezzi pesanti come i mezzi di soccorso antincendio e medico fino a ridosso degli edifici. Le vie di circolazione garantiscono una larghezza maggiore di 4,5m nel punto più stretto, un’altezza libera maggiore o uguale a 4m, raggi di sterzata maggiori di 13m, pendenza non superiore al 10%.

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14 La resistenza al carico è superiore alle 20 tonnellate (8 sull’asse anteriore e 12 sull’asse posteriore con passo 4 metri).

4.3.2 Accessibilità

Il reparto sintetici (edificio 13) al livello del terreno è accessibile:

 A Nord da un entrata indicata col temine U.9 e da una scala esterna metallica di collegamento verticale denominata Scala2.

 A Est dall’ingresso in cui transitano i materiali per le lavorazioni denominato U.7 dalla scala metallica di collegamento verticale denominata Scala1.

 A Sud sono presenti gli ingressi nei vari reparti denominati U11 e U20 e un ascensore di collegamento verticale.

 A Ovest sono presenti gli accessi U16, U17, U18 e U14

 All’interno del fabbricato sono presenti due scale interne: la scala 4 che serve esclusivamente per operazioni in condizioni ordinarie e non di emergenza e la scala 3, scala protetta, che funzionerà da collegamento verticale anche in caso di emergenza.

Sono presenti anche altri accessi al fabbricato, non nomenclati, che non verranno considerati per la pianificazione delle vie di esodo. All’interno del reparto sono presenti dei collegamanti orizzontali che verticali i quali saranno successivamente presi in considerazione per la formazione dei compartimenti e la definizione delle viee di esodo.

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4.3.3Descrizione degli edifici

Il reparto sintetici è un edificio eterogeneo con moduli costruiti in età diverse con sistemi costruttivi diversi. Per semplicità di analisi il fabbricato è stato suddiviso in sei macrostrutture in modo da avere uniformità per tipologia costruttiva, si riporta la descrizione delle macrostrutture e una loro localizzazione in pianta.

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Struttura 1

La struttura 1 comprende i reparti: 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19. E’ una struttura in cemento armato con tamponamento in laterizio, di pianta rettangolare di dimansioni 40x16m per un altezza di circa 14,5m la cui compertura è costituita da un tetto a capanna composto da tegoloni. All’ interno della struttura 1 nelle zone occupate dai reparti 1, 10, 13 (dove si concentra la maggior parte della produzione) c’è un doppio volume occupato da una struttura metallica che crea due soppalchi rispettivamente a quota 4,6m e 7,8m dove sono posizionati i macchinari. I soppalchi sono collegati internamente da una scala metallica. Sono presenti delle finestrature a nastro sui perimetri dela sottostruttura alle quote di 2,6 6,9 e 11,6 metri per un altezza di 1,2m. I restanti reparti sono invece distribuiti su piano terra, piano primo e piano secondo. Al piano terra ci sono dei macchinari che servono per la produzione e danno una continuità di lavorazione al materiale presente nei reparti attigui (1, 10, 13). Il piano primo è un raparto pilota adibito alle prime lavorazioni su nuovi lotti per vedere l’efficacia della produzione. Al primo piano sono presenti diversi macchinari come reattori e centrifughe. Al piano secondo sono presenti dei laboratori dove vengono effettuati degli esperimenti coi composti chimici, non sono tuttavia presenti macchinari di importanza comparabile a quella di altri reparti. E’ presente sul lato Ovest della struttura 1 una scala protetta che collega tutti e tre i piani. All’ultimo piano in prossimità della scala è presente una botola per l’accesso sulla copertura. I solai dei piani intermedi sono composti da una struttura tipo predalles per uno spessore di 30 cm. Il tetto di struttura continua per tutto il fabbricato è di tipo a tavelloni.

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17

Struttura 2

La struttura 2 è assimilabile ad una forma a “L” di dimensioni massime 17x9m per un’altezza massima di 5,6m. E’ una struttura in calcestruzzo armato con tamponamento in blocchi di calcestruzzo. Il tetto è a capanna realizzato da capriate in c.a. a sezione piena, sulle quali poggiano lastre in c.a. prefabbricate. Sul lato Sud sono presenti degli aggetti. Al suo interno è compreso il reparto 21 e due accessi alla struttura 1, accessi che servono come zona filtro per l’accesso alle zona sterile. La struttura 2 è collegata alla struttura 6 mediante un corridoio. Sono presenti due aperture finestrate sul fronte Est e due sul fronte Sud ciascuna di dimensione 2x1,3m.

Struttura 3

La struttura 3 è una struttura in acciaio destinata ad ospitare essiccatori di polveri, ha pianta rettangolare di dimensioni 24x9,5m e sarà composta da due volumi:

 Un corridoio, di pianta rettangolare e di dimensioni 24m x 3m circa con altezza di circa 4m. Il corridoio costituisce il volume di raccordo tra i reparti 22 e 24 e il reparto sintetici. Il corridoio ha accesso dall’esterno e dai corpi di fabbrica attigui.

 Volume che comprende i reparti 22, 23, 24, 25 a painta rettangolare di dimensione complessiva 21x6,4m per un altezza di 7,3m.

La struttura portante è metallica e tamponamento perimetrale in pannelli sandwich prefabbricati, incombustibili. La copertura dei locali e del corridoio è piana in struttura metallica e manto di copertura in pannelli prefabbricati incombustibili. Tale struttura non presenta superfici vetrate ma solo delle aperture chise da porte.

Struttura 4

La struttura 4 è una struttura in cemento armato a pianta rettangolare di dimensioni 8x6m per un’altezza di 4,4m. Al suo interno sono posti dei locali adibiti a spogliatoi e servizi igienici per il personale, con nomenclatura: reparto 19 e 20. Il tamponamento è costituito da blocchi di laterizio. La copertura è del tipo a tetto piano sorretta da travi in c.a. con solaio tipo bausta. L’accesso all’inizio del servizio del personale è a sud mentre è presente a nord l’accesso al reparto sintetici.

Struttura 5

La struttura 5 posizionata a est della struttura 1 è una struttura in carpenteria metallica con dei pannelli prefabbricati sempre metallici. La pianta ha dimensioni massime di 12x6m per un’altezza massima di 4,5m. Tale struttura non ospita né macchinari né particolari tipi di lavorazione del materiale è una struttura atta all’ingresso del materiale e alla sua protezione dagli agenti atmosferici. La struttura è collegata sia con l’esterno sia con la struttura 1 mediante porte.

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Struttura 6

La struttura 6 di carpenteria metallica è posizionata tra la scala esterna 1 e la struttura 2. La pianta è rettangolare di dimensioni 2,5x4m per un’altezza di 4,5m. Come per la struttura 5 anche questa struttura non ospita né macchinari né lavorazione ma ha il solo scopo di collegare la struttura 2 con l’esterno per proteggere il materiale in ingresso e in uscita dagli agenti atmosferici.

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5. Analisi del rischio

5.1 Generalità sulla valutazione del rischio incendio

Il rischio come definito dal testo unico sulla sicurezza è “la probabilità di raggiungimento del livello potenziale di danno nelle condizioni d’impiego o di esposizione ad un determinato fattore o agente oppure alla loro combinazione”. La sua valutazione sempre dal testo unico è “la valutazione globale della probabilità e della gravità di possibili lesioni in una situazione pericolosa finalizzata a scegliere le adeguate misure di sicurezza”. Per fare l’analisi del rischio bisogna quindi individuare tutte le possibili cause e i possibili fattori che creano un rischio, stimarne la loro probabilità di accadimento, le loro conseguenze e valutare se queste possano o meno essere accettabili. Le tecniche per analizzare il rischio possono essere di tipo qualitativo che di tipo quantitativo e sono molto numerose. Spesso sono basate su metodi induttivi dove viene ipotizzato un guasto e si valuta poi gli eventi che ne conseguono. Metodi deduttivi invece ipotizzano l’evento finale, si percorre la strada inversa, ricercando gli eventi che l’hanno determinato. Verrà quindi proposto un metodo deduttivo di analisi: la FTA (fault tree analysis) che determinerà una frequenza di accadimento di un evento. Mediante il metodo ETA (event tree analysis) invece si procederà al calcolo della probabilità delle combinazioni degli eventi, per ottenere risultati di tipo qualitativo e quantitativo.

5.2 Fault Tree Analysis (FTA) ed Event Tree Analysis (ETA)

L’analisi “Fault Tree” ed “Event Tree” è necessariamente preceduta da un’accurata valutazione del sistema ingegneristico in esame. In particolare, in questa fase iniziale è necessario raccogliere informazioni sintetizzate in:

 DATI del sistema, direttamente ricavati o ottenuti secondo valutazioni in analogia a sistemi simili;

 FONTI DI RISCHIO del sistema che riguardano la componente umana, le procedure e in generale l’organizzazione produttiva nell’ambito della quale tali fattori interagiscono;

 SCENARIZZAZIONE che consiste nel definire scenari verosimili caratterizzati dall’evoluzione del flusso del pericolo;

 BERSAGLI che rappresentano i soggetti/oggetti che subiscono danno a seguito dell’esposizione al flusso del pericolo.

Tale analisi preliminare consente un affinamento della valutazione del sistema e contribuisce a riconoscere gli indicatori caratteristici di ciascuno degli ambiti precedentemente definiti e quelli complessivi del sistema. Gli indicatori (variabili di stato, variabili aleatorie, condizioni Booleane) interagiscono a comporre un sistema di condizioni analitiche e logiche che descrive lo stato del sistema in modo biunivoco [ad ogni configurazione del sistema corrisponde una sola n-pla di valori (in senso lato) degli indicatori e viceversa]. Questo insieme di valutazioni è realizzato grazie alla convergenza delle competenze di tutti i soggetti preposti alla gestione del sistema in esame; in particolare:

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20

 Professionisti responsabili del progetto e/o della gestione del sistema;

 Addetti alle singole fasi produttive peculiari;

 Autorità di controllo;

 Istituti di ricerca;

 Rappresentanza politica dell’opinione pubblica in generale e della popolazione sensibilmente influenzata dal sistema in esame (in qualità di cliente, fruitore del servizio, residente nell’area di influenza dell’impianto).

La raccolta di tali elementi di studio preliminare richiede una contestuale valutazione dell’affidabilità del dato e della sua oggettività strumentale. In particolare è necessario che siano garantite:

 Rappresentatività;

 Veridicità;

 Completezza.

La rappresentatività è una condizione rispettata dai dati elaborati per definire in modo consistente gli indicatori sintetici utili ai fini della descrizione dello stato del sistema. La veridicità garantisce la provenienza del dato rispetto ad errori di carattere procedurale e rispetto alla professionalità dell’operatore che ne ha curato la collezione. La completezza è una condizione che garantisce l’accuratezza della raccolta rispetto ad assenze di osservazioni e reticenze, colposamente o dolosamente motivabili. La possibilità dell’applicazione dei metodi di analisi precedentemente descritti è condizionata al rispetto assoluto delle precedenti condizioni, senza le quali il risultato scientifico – ingegneristico è compromesso dalla parzialità e dalla soggettività. Sotto tali condizioni l’analisi congiunta FT – ET consente la valutazione del comportamento del sistema in relazione al verificarsi di particolari configurazioni a qualunque soggetto (competente) interessato, motivato da necessità di carattere professionale (valutazione in fase di progetto, studi di revisione, analisi sulla gestione, attività di controllo da parte delle Autorità…) o di carattere scientifico (ricerca applicata e teorica sui sistemi e sulla sicurezza), sia in un’ottica di previsione che al fine di ricostruire tutti i possibili scenari incidentali realizzabili. L’Analisi – Albero delle Cause (FTA) è motivata dalla necessità di definire le realizzazioni parziali (sotto eventi) generanti un Top Event (TE), ad esempio guasto o incidente. Dato un sistema, si definisce Top Event una configurazione effettiva o inevitabile identificata da un valore della funzione di stato, caratterizzante le condizioni di sicurezza, confrontato generalmente con un valore di soglia ritenuto limite. La metodologia ha il vantaggio di schematizzare la genesi del TE secondo un processo logico e offre la possibilità di una valutazione statistica sulle singole realizzazioni dei sotto eventi: componendo opportunamente secondo la logica delle porte AND / OR i suddetti sotto eventi e con l’uso di strumenti di calcolo delle probabilità si determina la probabilità di accadimento del TE. La robustezza dell’analisi è effettivamente espressa nella doppia ipotesi di:

 Corretta definizione del TE;

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21 A questo fine è necessaria una conoscenza accurata del sistema che garantisca una competenza fenomenologica, congiunta ad una necessaria terzietà intellettuale rispetto alla sua effettiva (teorica e pratica) gestione. Queste condizioni consentono la realizzazione di un FT comprendente tutti i percorsi critici possibili: per ogni singola realizzazione si stima la probabilità di realizzazione. Concettualmente il sistema è esposto ad un potenziale di pericolo durante il percorso critico e, alla realizzazione del TE, tale potenziale si manifesta come flusso del pericolo. Per la stima della probabilità di accadimento del singolo sottovento si possono utilizzare banche dati e serie storiche che consentono, quindi, una valutazione della probabilità su base trecentistica, o ci si può avvalere di analisi di affidabilità riuscendo a delimitare in un intervallo definito il campo di variabilità dell’incognita P(E). L’analisi così sviluppata rileva i guasti del sistema ed analizza le cause che inducono la realizzazione del flusso del pericolo; tale tipo di studio è propedeutico ad una analisi ad Albero degli eventi ET che procede alla valutazione delle possibili conseguenze, cioè allo studio dell’evoluzione del sistema una volta realizzato il TE. L’analisi, in analogia con lo studio del FT, richiede completezza dei percorsi generati dal TE. Tale completezza si ottiene valutando tutte le possibili combinazioni e, per ciascuna combinazione possibile, tutte le possibili interazioni tra le fonti del pericolo e i bersagli negli scenari caratterizzati a partire dal TE. A tale scopo si può utilizzare la matrice di adiacenza che consente di valutare le interazioni possibili tra tutte le entità che in modo diretto o indiretto rientrano nell’ambito di studio e che è costruita disponendo le varie entità di processo (operatori, macchinari, materiale, strutture, infrastrutture) una per ogni riga e per ogni colonna. La generica cella ai,j corrisponde all'interazione dell’entità associata alla riga i con quella associata alla

colonna j. Gli elementi sulla diagonale corrispondono all'interazione di una variabile di processo con se stessa. La procedura segue le evoluzioni del sistema fino al raggiungimento per ciascun percorso di una configurazione stabile del sistema, cioè di un valore stazionario (di minimo) di potenziale del pericolo. Ogni percorso di sviluppo avrà in tal modo realizzato un’evoluzione di scenario completa, rispetto alla quale risulta possibile procedere alla valutazione dei danni. La valutazione delle conseguenze quantifica il danno materiale a cose (ad esempio, infrastrutture esterne e interne al sistema, ambiente), a persone (in termini di morti, feriti gravi, lievi) e il danno sociale in relazione, ad esempio, alla reazione dell’opinione pubblica all’accadimento e alle conseguenze di carattere economico. La stima di tali grandezze è effettuata con l’utilizzo di modelli di simulazione che consentono di valutare l’evoluzione del sistema per eventi iniziatori caratterizzati da grande liberazione di energia (modelli meccanici 2D e 3D agli elementi finiti o alle differenze finite per la valutazione dell’evoluzione dello scenario in caso di studio di sicurezza strutturale, modelli di simulazione idraulica, modelli box o gaussiani per la dispersione in atmosfera di gas…). Il risultato complessivo di un’analisi integrata così realizzata può essere presentato in un quadro sinottico dove a ciascun Evento Iniziatore sono assegnati:

 La probabilità P(E), risultante dalla composizione delle probabilità, stimate con analisi di affidabilità, dei singoli percorsi critici generanti;

 Tutti gli scenari di evoluzione del flusso del pericolo che possono scaturire dall’Evento Iniziatore, ognuno dei quali comporta una stima articolata delle probabilità e dei danni associati.

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22 Una successiva fase analitica può realizzare, per ogni foglia dell’ET, la sintesi di tali indicatori di danno in una sola etichetta trasformando i dati ottenuti dalle elaborazioni fatte con modelli di simulazione (numero di morti, feriti gravi, lievi, danni alle strutture) in moneta equivalente, sfruttando, ad esempio, i fattori di conversione utilizzati dalle compagnie assicurative per liquidare il danno biologico. E’ in ogni caso possibile stabilire fattori di conversione differenti, ponderando i danni secondo valutazioni diverse che attengono alla sfera delle responsabilità politiche. Tale risultato consente di valutare le scelte operative e di ottimizzare gli investimenti sul sistema ai fini del miglioramento della prestazione.

5.2.1 Alberi di guasto (FT)

L’albero dei guasti è uno strumento adatto all’analisi di sistemi complessi, basato su una riduzione in forma grafica delle relazioni logiche fra eventi di guasto che, con il loro verificarsi, portano alla realizzazione di un evento iniziatore. Nel Fault Tree sono presenti tre categorie di eventi:

1. Evento base: rappresenta il livello di risoluzione più basso; solitamente con questo tipo di evento si indica il guasto di un componente o di un sottosistema che non richiede ulteriori indagini di approfondimento;

2. Evento intermedio: è un evento che si manifesta in seguito all’interazione di più eventi di base. 3. Evento iniziatore: è un evento indesiderato di cui si vogliono determinare le cause e dare, soprattutto,

una misura della probabilità di accadimento.

Gli eventi descritti si trovano, all’interno dell’albero, disposti in un ben preciso ordine gerarchico definito sia dalla struttura fisica del sistema che dalla logica di correlazione. Per questa ragione, nella costruzione dell’albero, per un assegnato sistema, si procede dall’evento iniziatore fino agli eventi di base: si procede dall’evento iniziatore gli eventi intermedi e da questi, con lo stesso approccio analitico usato per il livello superiore, si individuano gli eventi di base. La comunicazione e la correlazione logica fra gli eventi avviene attraverso la definizione di porte logiche che permettono il passaggio fra ordini gerarchici consecutivi (ad esempio, fra evento di base ed evento intermedio, oppure fra eventi intermedi e evento iniziatore). Le porte sono rappresentate da una simbologia alla quale viene associata una determinata funzione di comunicazione. Nella tabella vengono riportati i simboli più comunemente utilizzati nella realizzazione degli alberi di guasto.

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23 La costruzione grafica delle correlazioni logiche fra eventi di guasto comporta un’analisi preliminare, in cui vengono fornite definizioni e formulate ipotesi indispensabili ad una corretta analisi. Occorre, infatti, definire il problema attraverso l’indicazione e la scelta di un evento iniziatore. Si tratta di un aspetto fondamentale, in quanto l’analisi e la costruzione di un FT parte proprio da questo evento per poi svilupparsi fino ai livelli inferiori. Una conoscenza superficiale dell’evento iniziatore può produrre un albero di guasto errato o incompleto. Occorre, poi, definire le condizioni al contorno per l’analisi attraverso l’indicazione di quanto segue:

 Confini fisici del sistema: devono essere indicati e descritti la componentistica di base, i sistemi che

si interfacciano, i sistemi di utilità e di supporto;

 Livello di risoluzione: si tratta di un parametro che viene stabilito in correlazione al precedente e

serve a chiarire il livello di indagine a cui occorre spingersi. Molto spesso il livello di risoluzione è influenzato dal materiale a disposizione. Si impone che il livello di risoluzione definito sia, comunque, sufficiente per produrre risultati utili ed informazioni sull’affidabilità del sistema;

 Condizioni iniziali di funzionamento: hanno lo scopo di descrivere lo stato del sistema nel momento

in cui viene svolta l’analisi (tutta la componentistica svolge la funzione prevista secondo l’intenzione progettuale);

 Eventi che non partecipano alla costruzione: sono eventi che, per qualche ragione, vengono esclusi

dalla costruzione (ad esempio, perché costituiscono un livello di indagine superiore a quello stabilito). Tuttavia, anche se non compaiono nell’albero, devono essere individuati e descritti;

 Condizioni o eventi assunti esistenti: si tratta di stati che vengono presi come certi. Non sono però

condizioni iniziali; infatti, a questa categoria, appartengono anche stati degenerati di funzionamento (se si vuole, ad esempio, valutare lo stato di risposta delle protezioni, si ipotizzano degli scenari che esulano dalle intenzioni progettuali);

(25)

24

 Altre assunzioni: tutto quello che non rientra nelle voci precedenti, ma partecipa, in qualche modo,

alla costruzione degli alberi di guasto o viene ritenuto utile.

E’ compreso anche il caso in cui si presenti un errore umano. L’importanza di questo tipo d’evento non corrisponde ad una procedura rigorosa ed esatta per la sua valutazione, data la grande incertezza che accompagna le variabili che vi partecipano (capacità di reazione, esperienza, conoscenza...). Esistono, tuttavia, delle tecniche che possono essere seguite per analizzare l’affidabilità del comportamento umano (Human Reliability Analysis – HRA, di seguito presentata). Questi metodi sottolineano i fattori che possono influenzare, in maniera rilevante, il comportamento dell’operatore quali:

 Ambiente e luogo di lavoro;

 Interazione macchina – uomo;

 Procedure che si svolgono nella normale lavorazione;

 Funzioni cognitive dell’operatore.

Tali elementi incidono non solo sull’affidabilità del sistema (una procedura complicata oppure un interfaccia di difficile lettura possono, ad esempio, essere accompagnate da una maggiore probabilità di errore), ma anche sulla capacità di risposta alle diverse sollecitazioni che l’operatore subisce durante lo svolgimento di un’attività (sia essa di routine, sia essa di emergenza).

Per poter avere una valutazione quantitativa della probabilità di accadimento di un evento iniziatore, occorre eseguire un analisi di tipo logico dell’albero costruito. L’algebra che governa questo tipo di processo, è quella Booleana per mezzo della quale un evento è matematicamente analizzato in forma binaria.

5.2.2 Event Tree Analysis (ETA)

La quantificazione di rischi connessi al funzionamento di un impianto può richiedere l’esplicazione di un consistente numero di sequenze di eventi, da cui deriva l’esigenza di un approccio ordinato e sistematico che ne consenta la corretta valutazione. La struttura tipica di un ET è riportata nella figura seguente.

Partendo da un evento iniziatore l’albero si sviluppa in funzione del successo o del fallimento di componenti, sistemi o funzioni necessari a mitigare le conseguenze dell’evento stesso. E’ necessario assicurare che gli

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25 eventi che costituiscono la successione di rami dell’albero siano consistenti con i reali modi di funzionamento di risposta dell’impianto, e possano essere puntualmente correlati a criteri di successo dei mezzi protettivi. La disposizione dei mezzi protettivi e delle fasi d’intervento sull’ET si basa sia sul criterio temporale che su quello logico, rispecchiando le interdipendenze operative. Le sequenze si sviluppano così seguendo linee orizzontali e verticali in corrispondenza dei nodi dell’albero. La convenzione adottata impone che, in caso di successo del sistema, il percorso si presenti orizzontale o tendente verso l’alto, mentre in caso di insuccesso il percorso sarà tendente al basso. La procedura generale dell'analisi con albero degli eventi si evolve lungo i seguenti passi:

 Identificazione dell'evento iniziatore;

 Identificazione dei sistemi di sicurezza progettati per mitigare gli effetti dell'evento iniziatore;

 Costruzione dell'albero degli eventi;

 Descrizione delle sequenze di propagazione dell'incidente e delle conseguenze dell'evento iniziatore. Con le tecniche FTA ed ETA si sono analizzati i compartimenti antincendio ipotizzati, per ogni scenario di guasto si è calcolata la probabilità dell’evento e la sua magnitudo conseguentemente si possono fare delle considerazioni sulla compensazione del rischio.

Si riportano per ogni compartimento i risultati delle FTA ETA e lo schema grafico applicato solo per il compartimento 1

Compartimento n°1

Considerando delle scale di probabilità di fallimento per ogni evento secondo il seguente schema:

 1/10 evento frequente;

 1/100 evento probabile;

 1/1000 evento occasionale;

 1/10000 evento remoto;

 1/105_{evento improbabile;}

 1/106_{evento estremamente improbabile;}

Si danno per ogni evento base delle probabilità su base statistica, ottenendo la probabilità di accadimento (eventi/anno) del top event. L’analisi del compartimento n°1 ha portato alla realizzazione dell’albero dei guasti seguente:

(27)

26 La probabilità di accadimento del top event (Incendio del compartimento n°1) sarà quindi di 0.0027 eventi/anno. Grazie a questa probabilità possiamo ora creare l’albero degli eventi per poter stimare le probabilità di accadimento di ogni scenario di incendio e le loro eventuali conseguenze. Di seguito si riporta il grafico dell’albero degli eventi.

(28)

27 Si riporta anche la scala di danno:

(29)

28 In forma tabellare si riportano i dati:

Fault Tree Analysis

Evento Probabilità

Incendio compartimento n° 1 0,0027

Incendio prodotti 0,001431

Incendio prodotti immagazzinati 0,000054

Comburente 0,9

Combustibile 0,3

Presenza di materiale grezzo 0,1

Presenza di materiale semilavorato 0,1

Presenza di materiale finito 0,1

Innesco 0,0002

Cause di natura umana 0,0001

Correnti galvaniche 0,0001

Incendio prodotti in uso 0,001377

Comburente 0,9

Combustibile 0,3

Innesco 0,0051

Guasto del macchinario 0,0041

sovrappressione 0,001 Corto circuito 0,001 Fiamme libere 0,0001 superfici calde 0,001 attrito 0,001 Incendio macchinari 0,0000891 Comburente 0,9 Combustibile 0,03

(30)

29

Parti del macchinario non protette 0,01

Liquidi lubrificanti fuoriusciti 0,01

Innesco 0,0033 errore umano 0,001 sovrappressione 0,0001 corto circuito 0,001 fiamme libere 0,0001 superfici calde 0,001 attrito 0,0001 Incendio impianti 0,0005859 Comburente 0,9 Combustibile 0,021

Cavi elettrici non protetti 0,01

Liquidi fuoriusciti 0,01

Innesco 0,031

errore umano 0,01

Guasto dell' impianto 0,021

sovraccarico 0,01

rottura di compneneti 0,001

scariche atmosferiche 0,01

Incendio materiale di arredo 0,000297

Comburente 0,9

Combustibile 0,11

Materiale normalmente presente combustib. 0,01

Materiale NON normalmente presente combustib. 0,1

Innesco 0,003

errore umano 0,001

fiamme libere di macchinario guasto 0,001

superfici calde di macchinario guasto 0,001

Incendio esterno 0,000297

Comburente 0,9

Combustibile 0,11

Innesco 0,003

errore umano 0,001

(31)

30

Event Tree Analysis

Evento Coeff. Scen. Probabilità Conseguenze

Incendio compartimento n° 1 1 0,0027

Rilevazione e allarme fumi funziona 0,8 0,00216

Estinzione manuale dell'incendio riuscita 0,9 1 0,001944 occasionale Danni Lievi Estinzione manuale dell'incendio non riuscita 0,1 0,000216

Evacuazione dei fumi riuscita 0,9 0,0001944

Uscite di sicurezza prtaicabili 0,9 2 0,00017496 remoto Danni medi Uscite di sicurezza non prtaicabili 0,1 3 0,00001944 Improbabile Danni gravi Evacuazione dei fumi non riuscita 0,1 0,0000216

Uscite di sicurezza prtaicabili 0,9 4 0,00001944 Improbabile Danni gravi Uscite di sicurezza non prtaicabili 0,1 5 0,00000216 estremamant

e improbabile

Morte

Rilevazione e allarme fumi non funziona 0,2 0,00054

Estinzione manuale dell'incendio riuscita 0,9 6 0,000486 remoto Danni lievi Estinzione manuale dell'incendio non riuscita 0,1 0,000054

Uscite di sicurezza prtaicabili 0,9 7 0,00004374 Improbabile Danni medi Uscite di sicurezza non prtaicabili 0,1 8 0,00000486 estremamant

e improbabile

Danni gravi

Evacuazione dei fumi non riuscita 0,1 0,0000054 Uscite di sicurezza prtaicabili 0,9 9 0,00000486 estremamant

e improbabile

Danni gravi

Uscite di sicurezza non prtaicabili 0,1 10 0,00000054 estremamant e improbabile

Morte

Compartimento n°2

Per il compartimento n°2 come per gli altri compartimenti si riportano, per questioni grafiche, la FTA e la ETA solo in forma tabellare:

FTA

Evento Probabilità

Incendio compartimento n°2 0,0023274

Incendio prodotti 0,001431

Comburente 0,9

Combustibile 0,3

Innesco 0,0002

Correnti galvaniche 0,0001

Comburente 0,9

Combustibile 0,3

(32)

31

sovrappressione 0,001 corto circuito 0,001 fiamme libere 0,0001 superfici calde 0,001 attrito 0,001 Incendio macchinari 0,0000648 Comburente 0,9 Combustibile 0,03

Innesco 0,022

errore umano 0,01

sovraccarico 0,01

Comburente 0,9

Combustibile 0,11

Innesco 0,003

errore umano 0,001

Comburente 0,9

Combustibile 0,11

Innesco 0,003

errore umano 0,001

(33)

32

ETA

Evento Coeff. Scen

.

Probabilità Conseguenze

Incendio compartimento n° 2 1 0,0023274 Rilevazione e allarme fumi funziona 0,8 0,00186192 Estinzione manuale dell'incendio riuscita 0,9 1 0,001675728 occasional

e

Danni Lievi

Estinzione manuale dell'incendio non riuscita 0,1 0,000186192 Evacuazione dei fumi riuscita 0,9 0,000167573

Uscite di sicurezza prtaicabili 0,9 2 0,000150816 remoto Danni medi Uscite di sicurezza non prtaicabili 0,1 3 1,67573E-05 Improbabi

le

Danni gravi

Evacuazione dei fumi non riuscita 0,1 1,86192E-05 Uscite di sicurezza prtaicabili 0,9 4 1,67573E-05 Improbabi

le

Danni gravi

Uscite di sicurezza non prtaicabili 0,1 5 1,86192E-06 estremam ante improbabi le

Morte

Evacuazione dei fumi riuscita 0,9 4,18932E-05 Uscite di sicurezza prtaicabili 0,9 7 3,77039E-05 Improbabi

le

Danni medi

Uscite di sicurezza non prtaicabili 0,1 8 4,18932E-06 estremam ante improbabi le

Danni gravi

Evacuazione dei fumi non riuscita 0,1 4,6548E-06 Uscite di sicurezza prtaicabili 0,9 9 4,18932E-06 estremam

ante improbabi le

Danni gravi

Uscite di sicurezza non prtaicabili 0,1 10 4,6548E-07 estremam ante improbabi le Morte

Compartimento n°3

FTA

Evento Probabilità Incendio compartimento n°3 0,0026433 Incendio prodotti 0,001674

Comburente 0,9

Combustibile 0,3

Innesco 0,0002

(34)

33

Comburente 0,9

Combustibile 0,3

Innesco 0,006

sovrappressione 0,001 corto circuito 0,001 fiamme libere 0,001 superfici calde 0,001 attrito 0,001 Incendio macchinari 0,0001377 Comburente 0,9 Combustibile 0,03

Innesco 0,022

errore umano 0,01

sovraccarico 0,01

Comburente 0,9

Combustibile 0,11

Innesco 0,003

errore umano 0,001

Comburente 0,9

Combustibile 0,11

Innesco 0,003

(35)

34

evento ambientale 0,001

ETA

Evento Coeff. Scen. Probabilità Conseguenze

Incendio compartimento n° 3 1 0,0026433 Rilevazione e allarme fumi funziona 0,8 0,00211464 Estinzione manuale dell'incendio riuscita 0,9 1 0,00190317

6

occasionale Danni Lievi

Estinzione manuale dell'incendio non riuscita 0,1 0,00021146 4

Evacuazione dei fumi riuscita 0,9 0,00019031 8

Uscite di sicurezza prtaicabili 0,9 2 0,00017128 6

remoto Danni medi

Uscite di sicurezza non prtaicabili 0,1 3 1,90318E-05

Improbabile Danni gravi

Evacuazione dei fumi non riuscita 0,1 2,11464E-05

Uscite di sicurezza prtaicabili 0,9 4 1,90318E-05

Improbabile Danni gravi

estremama nte improbabile

Morte

Rilevazione e allarme fumi non funziona 0,2 0,00052866 Estinzione manuale dell'incendio riuscita 0,9 6 0,00047579

4

remoto Danni lievi

Estinzione manuale dell'incendio non riuscita 0,1 0,00005286 6

Evacuazione dei fumi riuscita 0,9 4,75794E-05

Uscite di sicurezza prtaicabili 0,9 7 4,28215E-05

Improbabile Danni medi

Danni gravi

Evacuazione dei fumi non riuscita 0,1 5,2866E-06 Uscite di sicurezza prtaicabili 0,9 9

4,75794E-06

Danni gravi

Uscite di sicurezza non prtaicabili 0,1 10 5,2866E-07 estremama nte improbabile Morte

Compartimento n°4

FTA

Evento Probabilità Incendio compartimento n°4 0,004752 Incendio impianti 0,000594 Comburente 0,9 Combustibile 0,03

(36)

35

Innesco 0,022

errore umano 0,01

sovraccarico 0,01

Comburente 0,9

Combustibile 0,11

Innesco 0,012

errore umano 0,01

Comburente 0,9

Combustibile 0,11

Innesco 0,03

errore umano 0,01

evento ambientale 0,01

ETA

Evento Coeff. Scen

.

Probabilità Conseguenze

Incendio compartimento n° 4 1 0,004752 Rilevazione e allarme fumi funziona 0,8 0,0038016

Estinzione manuale dell'incendio riuscita 0,9 1 0,00342144 occasionale Danni Lievi Estinzione manuale dell'incendio non riuscita 0,1 0,00038016

Uscite di sicurezza prtaicabili 0,9 2 0,00030793 remoto Danni medi Uscite di sicurezza non prtaicabili 0,1 3 3,42144E-05 Improbabile Danni gravi Evacuazione dei fumi non riuscita 0,1 0,000038016

Uscite di sicurezza prtaicabili 0,9 4 3,42144E-05 Improbabile Danni gravi Uscite di sicurezza non prtaicabili 0,1 5 3,8016E-06 estremamant

e improbabile

Morte

Uscite di sicurezza prtaicabili 0,9 7 7,69824E-05 Improbabile Danni medi Uscite di sicurezza non prtaicabili 0,1 8 8,5536E-06 estremamant

e improbabile

Danni gravi

Evacuazione dei fumi non riuscita 0,1 0,000009504 Uscite di sicurezza prtaicabili 0,9 9 8,5536E-06 estremamant

e improbabile

Danni gravi

Uscite di sicurezza non prtaicabili 0,1 10 9,504E-07 estremamant e improbabile