Eventi Natech: dalla gestione dell'emergenza alla gesrione del rischio - INAIL
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Seminario INAIL La sicurezza sismica delle attività produttive con particolare riguardo agli impianti industriali a rischio di incidente rilevante Eventi Natech: dalla gestione dell’emergenza alla gesrione del rischio Ufficio III – Attività tecnico scientifiche per la previsione e prevenzione dei rischi Francesco Geri, Spoleto 20settembre 2019 ing. F. Geri
Eventi Natech: il contesto nell’ambito del quadro di Sendai Obiettivo comune dei paesi UE è la necessità di integrazione dei principi internazionali di riduzione del rischio da disastri declinati del “Sendai Framework 2015-2030” con i principi per la resilienza dei sistemi locali la comprensione dei rischi; il potenziamento della Le quattro priorità governance del rischio; fondamentali del la maggior capacità di «Quadro di Sendai resilienza; 2015 – 2030» il miglioramento delle pratiche di “Build Back Better” nelle fasi di recupero, ripristino e ricostruzione ing. F. Geri
Eventi Natech: il contesto nell’ambito del quadro di Sendai 1. riduzione del numero di vittime causate da disastri 2. riduzione del numero di persone colpite da disastri I sette 3. riduzione della perdita economica diretta obiettivi 4. riduzione del danno prodotto dalle catastrofi sulle globali infrastrutture critiche e sui servizi di base 5. aumento del numero di Paesi con strategie di riduzione del rischio di disastri 6. potenziamento della cooperazione internazionale 7. aumento della disponibilità e dell’accesso ai sistemi di allerta rapida multi-rischio Analysis of Natech risk reduction in EU Member States using a questionnaire survey Elisabeth Krausmann - JRC Ispra (VA) ing. F. Geri
L’approccio «comprehensive» della linea guida OCSE Nella guida i contenuti sono stati GUIDING PRINCIPLES FOR CHEMICAL ACCIDENT organizzati secondo un approccio PREVENTION, PREPAREDNESS AND RESPONSE (2ND ED.) TO comprensivo, declinato attraverso le fasi del ciclo definito ADDRESS NATURAL HAZARDS TRIGGERING TECHNOLOGICAL ACCIDENTS (NATECHS) Safety Continuum o Emergency Management Cycle in accordo alla guida OECD “Guiding Principles for Chemical Accident Prevention, Preparedness and Response” dell’OCSE ing. F. Geri
Approccio «comprehensive» e rischio Natech Forzante di rischio Fasi Descrizione Previsione / aspetti connessi alla gestione Prevenzione pianificazione per la mitigazione del rischio PRIMA DELL’EVENTO Prevenzione strutturale e non strutturale Processi crtitci per funzionamento e controllo di un impianto Early warning preparazione Definizione di misure speditive per la mitigazione del rischio in condizioni Natech Informazione e comunicazione del rischio la pianificazione del territorio rispetto agli eventi Natech le attività addestrative (es. modello table top exercises, full scale, integrazione con attività addestrative nazionali soccorso rischio sismico) Risposta Attuazione di azioni a seguito e/o nell’imminenza di evento, mitigazione effetti negativi sulla salute/ambiente/beni (modello DOPO L’EVENTO intervento integrato) Valutazione rapida di scenari Natech in sistemi di supporto decisioni in caso di evento sismico, tsunami, ev. idro-meteo estremo Ripristino/follow-up disaster recovery e continuity management reporting incidente e analisi del danno Attività connesse al «ciclo di vita» di uno stato di emergenza ing. F. Geri
GESTIONE RISCHIO NATECH CON APPROCCIO «COMPREHENSIVE» (linea guida OECD – OCSE) SISMA EV. METEO ESTREMO IDROGEOLOGICO Previsione Prevenzione Prepardness DOPO L’EVENTO Ripristino Risposta TSUNAMI
GESTIONE RISCHIO NATECH CON APPROCCIO «COMPREHENSIVE» forzante di rischio: SISMA •Analisi storica e normativa •inserimento evento natech • verifiche sismiche ed in esercitazioni sul NTC2008 – Prevenzione «Programma nazionale strutturale soccorso» (DPCM 2014) • elaborazione di scenari di mirate a: evento natech • valutazione scenari di •Analisi/valutazione rischio • pianificazione emergenza danno Natech stabilimento •Indirizzi operativi per la • prevenzione non strutturale - gestione scenari Natech indirizzi operativi per la • pianificazione criteri BCM mitigazione del rischio e Disaster recovery • Programma Nazionale Soccorso • table top exercises Rischio Sismico (DPCM 2014) •Casi di studio Previsione Prepardness Prevenzione • modalità di allarme • generazione scenari di danno natech in DSS • modello di intervento Ripristino Risposta • mantenimento livelli minimi di servizio • verifica del quadro di DOPO L’EVENTO • analisi post evento - quadro degli elementi critici di danneggiamento impianto • interventi Natech di •valutazione del danno e messa in sicurezza inserimento nel ciclo di vita dello stato di emergenza • misure di mitigazione • ripristino effetti ambientali con verifica integrità e connessi ad evento Natech ricerca perdita delle condotte e serbatoi • partecipaione/integraio ne con la struttura di coordinamento di maxi emergenze
PREVISIONE/PREVENZIONE L’analisi storica di eventi Natech Quadro criticità osservate Scenari/eventi possibili Criticità connesse all’azione sismica Lezioni apprese dalle analisi post evento Possibile attivazione di effetti Mancanza di energia elettrica Impossibilità di attivare procedure di domino messa in sicurezza per mancanza di energia Carenza e/o mancanza di mezzi di estinzione elettrica Successione di eventi (es (acqua, schiuma) incendi) con carattere di Insufficiente risorsa idrica impianti gravità crescente Blackout dei sistemi di comunicazione antincendio (le infrastrutture di risposta all’emergenza sono progettate e costruite Danneggiamenti di Difficoltà e/o impossibilità di intervento da parte con l’ipotesi di avere a disposizione potenza apparecchiature, serbatoi, delle strutture operative elettrica sia interna sia esterna – es torri, forni, piping, con interconnessione alla rete nazionale. conseguenti rilasci nelle danni alla rete di trasporto con matrici ambientali (acqua riduzione/mancanza accessibilità dell’area colpita Personale che interviene non addestrato aria suolo) di grandi quantità gestire scenari connessi ad eventi Natech di sostanze pericolose e difficoltà operative sullo scenario ma solo per gestire incidenti connessi al tossico-nocive. funzionamento ordinario dell’impianto riduzione della capacità di intervento per Danni diretti alla salute delle indisponibilità di risorse dovuta all’aumento della fenomeni di instabilità di vario tipo quali: popolazioni ed all’ambiente domanda di intervento) sloshing, bukling, rotture interfaccia fondo- nelle vicinanze del sito mantello serbatoi, cedimento localizzati del industriale terreno intorno e sottostanti i serbatoi, ecc ing. F. Geri
PREVISIONE/PREVENZIONE L’analisi storica di eventi Natech Quadro dei principali danni osservati le apparecchiature Quelle per il trasporto e per lo più vulnerabili stoccaggio dei materiali a. pipelines b. Pipeworks c. storage tanks a) la perdita di energia elettrica effetti più rilevanti b) lo sloshing sugli impianti c) la perdita di pressione dell'acqua ing. F. Geri
PREVISIONE/PREVENZIONE L’analisi storica di eventi Natech Quadro dei principali danni osservati Fattori che amplificano la possibile contemporaneo fuori servizio dei magnitudo degli eventi sistemi di mitigazione preposti al natech contenimento degli eventi o alla messa in sicurezza degli impianti. Gli effetti agiscono contemporaneamente in più elementi e/o apparati dell’impianto stesso, anche ad esempio a causa della indisponibilità per mancato funzionamento dei sistemi di sicurezza. ing. F. Geri
PREPARDNESS Rischi indotti: valutazione scenari di danno Natech Alcune considerazioni utili per la formulazione di possibili scenari NaTech sono: gran parte degli incidenti Natech (70%) avviene con il rilascio di sostanze pericolose la probabilità di danno con perdita di contaminante (LOC) è molto più elevata dei danni strutturali (26%) le strutture maggiormente colpite sono le tubazioni e i serbatoi non in pressione. (Steinberg e Cruz – 2004 – Studio e analisi degli effetti dei sisma sugli impianti industriali) ing. F. Geri
Esempi di ulteriori possibili scenari con coinvolgimento di sostanze pericolose a seguito di evento sismico a) caduta a terra dei fusti di sostanze pericolose, con conseguenti rotture capaci di generare un incidente rilevante b) crollo di strutture capaci di danneggiare i fusti e causare un incidente rilevante a seguito di danneggiamento e fuoriuscita di sostanze pericolose ing. F. Geri
PREPARDNESS Rischi indotti: valutazione scenari di danno Natech schema dei rilasci e sviluppo dei top events per evento natech: le aree di danno RILASCIO possono essere maggiori di quelle relative ai top events in assenza di evento naturale INCENDIO ESPLOSIONE RILASCIO DI SOSTANZE Diffusione di gas/vapori/liq/ polveri Radiazione termica Fiamma stazionaria Nubi di Sostanze (incendio) e Picchi di Proiettili vapori pressione tossiche variabile (BLEVE) infiammabili inquinanti UVCE (flash fire) (nubi di vapori tossici) ing. F. Geri
Sisma e criticità in impianto industriale legate al tipo di lay-out legate alle modalità di installazione dei componenti legate alle interazioni negative tra elementi strutturali e non strutturali (martellamenti, punzonamenti, instabilizzazioni) ing. F. Geri
Componenti strutturali e non strutturali in un impianto industriale sono quelli che resistono ai carichi gravitazionali, sismici, da Gli elementi vento, e altre tipologie. Questi comprendono colonne, pilastri, strutturali travi, travetti, controventi, solette, pareti portanti, setti e fondazioni (platee, travi rovesce, plinti e pali). Questa tipologia è in genere progettata e analizzata in dettaglio da un ingegnere civile o strutturale. Elementi non strutturali comuni includono tramezzature, Gli elementi tamponamenti, controsoffitti, finestre, mobili, scaffalature, non apparecchiature elettriche, termosifoni, canali di ventilazione, strutturali tubazioni varie ed in generale gli impianti. Per la definizione di quali sono gli impianti posti a servizio degli edifici (indipendentemente alla loro destinazione d’uso) si può far riferimento all’elenco nell’Art. 1.2 del D.M. 22-1-2008 n. 37, Ministero dello Sviluppo Economico riassunto in Tabella 1. ing. F. Geri
Macro tipologie di danno agli elementi delle strutture 1. Carenza di collegamento tra elementi strutturali e non 2. Carenza di collegamento tra elementi strutturali (crisi per perdita di appoggio, eventualmente causata anche dalla rotazione delle fondazioni) 3. Insufficiente resistenza a flessione delle colonne 4. Insufficiente resistenza a taglio delle colonne ing. F. Geri
Danni agli edifici industriali: danni alle tamponature in laterizio carenza ancoraggi tamponature Danni alla tamponatura in laterizio per Tratto da «Gruppo di Lavoro Agibilità Sismica dei Capannoni Industriali» «Linee di indirizzo per interventi locali e globali su edifici industriali monopiano non progettati con criteri antisismici meccanismo fuori dal piano ing. F. Geri
Danni agli edifici industriali: carenza dei collegamenti Inadeguatezza del vincolo trave-colonna con danneggiamenti locali del pilastro e rotazioni permanenti della trave in copertura Collasso della capriata per perdita di appoggio Tratto da «Gruppo di Lavoro Agibilità Sismica dei Capannoni Industriali» «Linee di indirizzo per interventi locali e globali su edifici industriali monopiano non progettati con criteri antisismici ing. F. Geri
Danni agli edifici industriali: carenza collegamenti tra elementi strutturali Tratto da «Gruppo di Lavoro Agibilità Sismica dei Capannoni Industriali» «Linee di indirizzo per interventi locali e globali su edifici industriali monopiano non progettati con criteri antisismici ing. F. Geri
Danni agli edifici industriali: rottura elementi strutturali Tratto da «Gruppo di Lavoro Agibilità Sismica dei Capannoni Industriali» «Linee di indirizzo per interventi locali e globali su edifici industriali monopiano non progettati con criteri antisismici ing. F. Geri
Danni ricorrenti ad elementi non strutturali ing. F. Geri Geri ing. Francesco
PREVISIONE/PREVENZIONE apparecchiature critiche in caso di evento sismico su impianto RIR Tipologia Apparecchiature/ Danni tipici per sisma strutturale strutture critiche Apparecchiature a Colonne Perdita di fluidi da connessioni flangiate struttura verticale Reattori snella (libere e Camini Snervamento bulloni di ancoraggio e perdita stabilità colonna ingabbiate) Torce Apparecchiature a Serbatoi di grandi Fenomeno del Buckling struttura tozza dimensioni a tetto fisso e Rottura interfaccia fondo mantello poggiate al suolo galleggiante Tetto galleggiante contro il mantello Cedimento del terreno attorno e sottostante il serbatoio con conseguente collasso Perdita totale di contenimento a seguito di eccessivi stress sul mantello Apparecchiature a Sfere Cedimenti mantello in corrispondenza dell’attacco delle zampe struttura tozza sostenute in Forni di processo Collasso della struttura per cedimento di una o più zampe e/o rottura di uno o più controventi elevazione da Serbatoi criogenici isolati elementi discreti da terra Cedimento della struttura di sostegno Serbatoi piezometrici in cls Possibile collasso del camino sovrastante Possibile distacco delle tubazioni vincolate o sospese, possibile distacco del refrattario Piping Flange Spostamenti elevati Valvole Danneggiamento guarnizione flange Tubazioni Strutture Sala controllo Cedimenti/crolli strutturali ing. F. Geri magazzino Danni che interdicono l’accessibilità/funzionalità
PREVISIONE/PREVENZIONE L’analisi storica di eventi Natech Quadro dei principali danni osservati sui serbatoi Modalità di Tipologia del danno Rilascio sostanze collasso pericolose Elephant Foot Elevate tensioni di compressione Rilevante se si Buckling generate dal momento ribaltante verifica il collasso possono innescare fenomeni di delle pareti instabilità delle pareti del serbatoio Uplifting Il momento ribaltante può causare Rilevante un parziale sollevamento delle piastre di base: lo spostamento verticale può determinare la rottura delle pareti del serbatoio e/o la rottura delle tubazioni di ingresso- uscita Sloshing L’oscillazione del pelo libero del Non rilevante liquido all’interno del serbatoio può determinare danni al tetto e/o alla parte alta delle pareti del serbatoio Sliding Solo per serbatoi non ancorati: lo Rilevante spostamento relativo tra il serbatoio e il piano di posa può determinare la rottura delle tubazioni di ingresso- uscita Liquefazione Rapido rilascio di sostanze dovuto al Rilevante totale collasso della struttura determinato della liquefazione del terreno Serbatoi: Elephant Foot Buckling ing. F. Geri
PREVISIONE/PREVENZIONE Prevenzione non strutturale Misure Misure Misure non strutturali strutturali Verifica dei criteri di progettazione X Idoneo dimensionamento di canali e muri di contenimento X Dispositivi di ancoraggio di serbatoi ed apparecchiature (ad esempio catene di ancoraggio , X rinforzi) Rinforzo di tubazioni e connessioni X Idonea progettazione e rinforzo vasche di accumulo sostanze e preparati pericolosi X Connessioni flessibili per le tubazioni X Cinghie di rinforzo o catene per barilotti e serbatoi a pressione X Cinghie di rinforzo per equipaggiamento ed attrezzature d’emergenza X Sistemi di intercettazione d’emergenza e valvole di sicurezza X Sistemi di accumulo d’acqua e dì schiumogeno emergenza al sicuro da caduta di macerie X Sistemi di pipeline ridondanti, in particolare pipeline di adduzione acqua X Sistemi di allarme rapido (early warning) X Sistemi di generazione di potenza progettati per mantenere i sistemi di apparecchiature critiche X relative alla sostanze pericolose in condizioni di sicurezza per tempi lunghi compatibili con gli interventi post sisma Posizionamento di sostanze e preparati tra loro incompatibili, in modo da evitare che in caso di X evento possano venire a contatto Idonei sistemi di interruzione di processo in caso di evento X Pianificare una idonea comunicazione tra i lavoratori di stabilimento e i propri familiari in caso X di evento ing. F. Geri
PREVISIONE/PREVENZIONE Piano Nazionale soccorso rischio Sismico Comitato operativo della protezione civile (DECRETO DEL PRESIDENTE DEL CONSIGLIO DEI MINISTRI 27 maggio 2019 Modifiche alla costituzione ed al funzionamento del Comitato Organizzazione del sistema di risposta di operativo della protezione civile. (19A04317) (GU Serie Generale n.154 protezione civile in caso di evento del 03-07-2019) ing. F. Geri
PREVISIONE/PREVENZIONE Prevenzione non strutturale Piano Nazionale Soccorso Rischio Sismico (DPCM 2014) ing. F. Geri
PREVISIONE/PREVENZIONE Programma nazionale del soccorso e rischio Natech Rischi indotti Natech ing. F. Geri
PREPARDNESS Elementi di pianificazione per attività addestrativa del sistema nazionale di PC Allertamento ed attivazione Comunicazione ed informazione della risposta nazionale alla popolazione/formazione dei formatori Pianificazione del Poli logistici di emergenza e di soccorso tecnico e ammassamento delle risorse sanitario materiali Reti di telecomunicazioni di Accessibilità delle aree nei emergenza diversi modi di trasporto Concorso del sistema nazionale Centri per il di protezione civile coordinamento nazionale Assistenza alla popolazione Host Nation Support Individuazione dei rischi indotti ing. F. Geri
PREVISIONE/PREVENZIONE Piano Nazionale del soccorso e Rischio Natech Funzioni di supporto attivate in emergenza nazionale Obiettivi della funzione rischi indotti la valutazione delle condizioni di rischio residuo, monitoraggio e aggiornamento relativi ai dissesti idrogeologici i controlli sulle dighe Verifica/monitoraggio/supporto stabilimenti a rischio di incidente rilevante per rischio NATECH l’attivazione piani di emergenza ing. F. Geri
RIPRISTINO Attività connessa con il ciclo di vita di uno stato di emergenza L’approccio «comprehensive» può essere esteso al ciclo di vita di uno stato di emergenza e delle misure adottate, tramite successive Ordinanze di PC Art. 28 codice di PC disciplina delle misure da adottare per rimuovere gli ostacoli alla ripresa delle normali condizioni di vita nelle aree colpite da eventi calamitosi 1. Al fine di dare avvio all'attuazione delle prime misure per fare fronte ai danni occorsi al patrimonio pubblico, privato ed alle attivita' economiche e produttive, relativamente alle ricognizioni dei fabbisogni completate dai Commissari delegati e trasmesse al Dipartimento della protezione civile, si provvede all'individuazione delle modalita' di concessione di agevolazioni, contribuiti e forme di ristoro in favore dei soggetti pubblici, privati e attivita‘ economiche e produttive, danneggiati ing. F. Geri
RIPRISTINO Attività connessa con il ciclo di vita di uno stato di emergenza il ciclo di vita di uno stato di emergenza La gestione delle corrette attività di valutazione del danno e di ripristino degli effetti , anche ambientale, a seguito di evento Natech, può rendere più «efficace» il ciclo di vita dello stato di emergenza ing. F. Geri
Dalla gestione dell’emergenza alla gestione del rischio Possibili indirizzi per evento Natech FASE 6) Fase 4) FASE 5) pianificazione FASE 2) FASE 3) FASE 1) Identificazione implementazione della disaster individuazione Identificazione e verifica dei livelli delle misure di Procedura recovery e preventiva monitoraggio di progettazione e interne di Operativa per continuità elementi critici indicatori di delle prestazioni mitigazione in evento Natech operativa anche d’impianto pericolo «condizioni» (P.O.S.) in raccordo con il Natech sistema di pc ing. F. Geri
Prevenzione (strutturale e non strutturale) e prepardness Possibili indirizzi operativi per la mitigazione del rischio a) verifica degli elementi strutturali e non strutturali dello stabilimento rispetto alla FASE 1) verifica dei livelli classificazione sismica ed alla micro zonazione di progettazione e b) valutazione preventiva dei possibili effetti delle prestazioni indotti dal sisma sulle apparecchiature critiche dell’impianto c) verifica della compatibilità delle masse in quota d) verifica del comportamento di strutture accoppiate a diversa resistenza e/o deformabilità ing. F. Geri
Prevenzione (strutturale e non strutturale) e prepardness Possibili indirizzi operativi per la mitigazione del rischio FASE 2) a) elementi il cui cedimento in caso di sisma individuazione preventiva elementi (anche di tipo catastrofico) può comportare critici scenari incidentali severi/natech (colonne, serbatoi, sfere, piping, ecc); b) identificazione degli elementi/impianti/apparecchiature preposte alla mitigazione della magnitudo del rischio in caso di evento; ing. F. Geri
Prevenzione (strutturale e non strutturale) e prepardness Possibili indirizzi operativi per la mitigazione del rischio Fase 3) a) potenziamento sensori valutazione perdita Identificazione e monitoraggio di contenimento delle «apparecchiature indicatori di pericolo critiche» individuate b) potenziamento sensori per verifica rilascio di miscele infiammabili/esplosive/tossico- nocive mediante uso di rilevatori c) capacità di tempestiva valutazione di variazioni anomale dei parametri di controllo processo (es. P, T, portata. ecc ) ing. F. Geri
Prevenzione (strutturale e non strutturale) e prepardness Possibili indirizzi operativi per la mitigazione del rischio Fase 4) Identificazione delle misure interne di mitigazione definizione e realizzazione in funzione delle seguenti condizioni di scenario misure interne di mitigazione in condizioni «reale» di evento: Natech a) la perdita di energia elettrica b) la perdita di pressione e/o indisponibilità della risorsa idrica; c) insorgenza di fenomeni quali sloshing, buckling, uplifting; sliding, liquefazione; d) difficoltà e/o impossibilità di intervento da parte delle strutture operative già impegnate per altre richieste di soccorso tecnico ing. F. Geri
Prevenzione (strutturale e non strutturale) e prepardness Possibili indirizzi operativi per la mitigazione del rischio A seguito delle fasi precedenti, vanno definite, oltre alle Fase 5) necessarie procedure di evacuazione a seguito di sisma, anche le implementazione di procedure operative per evento «Natech» quali: Procedure Operative a) P.O. per le attività di monitoraggio di elementi critici e (P.O.S.) indicatori di pericolo a seguito di evento sismico b) P.O. per l’attuazione delle relative misure di mitigazione (es. delocalizzazione rapida di sostanze pericolose da apparecchiature critiche danneggiate) c) P.O. per l’attivazione delle squadre interne per le verifiche degli elementi critici di impianto in condizioni di evento Natech (es. mediante uso di idonei DPI ed a seguito di specifica formazione e addestamento) d) P.O. per la gestione delle fasi di rientro «differenziato» in stabilimento ing. F. Geri
Prevenzione (strutturale e non strutturale) e prepardness Possibili indirizzi operativi per la mitigazione del rischio Fase 6) a) piani di continuità operativa sul modello pianificazione della disaster Business Continuity Management (analisi di recovery e continuità operativa anche in raccordo rischio, business impact analisi, disaster recovery, con il sistema di pc continuity plan) a) attività di collegamento con il sistema di risposta di protezione civile (es. con i centri operativi per la gestione dell’emergenza territoriale) c) attività connesse con il «ciclo di vita di uno stato di emergenza» e delle misure adottate tramite Ordinanze di PC ing. F. Geri
GRAZIE PER L’ATTENZIONE ing. F. Geri
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