AFFIDABILITA' E SICUREZZA DEGLI IMPIANTI DI PROCESSO

Obiettivi formativi

PARTE I – L’industria di processo. Scenari di pericolo per le principali apparecchiature di processo (45h) 1. Introduzione all’industria di processo: cicli di lavorazione e layout degli impianti. (2h) 2. Generalità sulle fonti di pericolo e sui criteri di sicurezza intrinseca negli impianti di processo: impianti a rischio di incidente rilevante; sostanze, condizioni operative e impianti pericolosi. (4h) 3. Utilities. (2h) 4. Sistemi di stoccaggio e tubazioni: apparecchiature e accessori per lo stoccaggio di liquidi, gas e solidi. Tubazioni e accessori. Valvole e macchine per fluidi. Scenari di pericolo. (14h) 5. Operazioni di scambio termico: apparecchi di scambio termico, condizioni operative e di pericolo. (8h) 6. Operazioni unitarie tra fasi fluide: apparecchiature, condizioni operative e scenari di pericolo per assorbimento, stripping, distillazione, umidificazione e deumidificazione, estrazione liquido-liquido. (6h) 7. Operazioni con fasi solide: operazioni di miscelazione e separazione per sistemi solido-solido, liquido-solido e gas-solido; operazioni unitarie solido-fluido (estrazione liquido-solido, cristallizzazione, essiccamento). (5h) 8. Reattori: richiami di cinetica chimica e principali tipologie di reattori. Scenari di pericolo caratteristici per reattori. (4h) PARTE II - Fondamenti di analisi di rischio. (40h) 1. Nomenclatura e definizioni. Il concetto di rischio. Il rischio nell’industria chimica, sua misura e rappresentazione. (1h) 2. Tecniche di individuazione degli incidenti: check-list, HazOp, FMEA e FMECA, alberi dei guasti (FTA) e alberi degli eventi (ETA). Criteri di selezione e campi di applicazione. Esempi applicativi. (8h) 3. Principali sistemi di sicurezza. Procedure di emergenza, sistemi attivi e passivi. (2h) 4. Analisi delle conseguenze e modelli di danno degli eventi incidentali. Modelli di rilascio. Modelli di dispersione di sostanze tossiche: modelli gaussiani e modelli per gas densi. Modelli di calcolo degli incendi: incendi da pozza, incendi da getto, flash fires e fireball. Modelli di calcolo dei fenomeni esplosivi: esplosioni fisiche, BLEVEs, esplosioni di nubi di vapore, esplosioni confinate. Valori di danno ed equazioni di probit. (16h) 5. Stima della frequenza e della probabilità di accadimento degli incidenti. Analisi statistica dei dati storici. Tecniche alternative: costruzione, analisi qualitativa e soluzione quantitativa degli alberi dei guasti (FTA) e degli alberi degli eventi (ETA). Analisi dell'affidabilità umana. Esempi applicativi. (8h) 6. Rappresentazione delle misure del rischio. Criteri di scelta e sistemi di presentazione delle stime di rischio. Criteri di tollerabilità e valutazione del rischio. (4h) 7. Cenni sugli effetti domino. (1h) PARTE III – Analisi di casi storici (5h)

Canale 1
ROBERTO BUBBICO Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
1 Nomenclatura e definizioni. Il concetto di rischio. Le sorgenti di pericolo. Sostanze pericolose: tossicità, infiammabilità, reattività. Gestione e stoccaggio delle sostanze pericolose. Condizioni operative pericolose. Valori di danno ed equazioni di probit. 2 Scenari incidentali. Tecniche di individuazione degli incidenti: check-list, PHA, Safety review, ecc. Criteri di selezione e campi di applicazione. Cenni sugli effetti domino. Sistemi di sicurezza. Procedure di emergenza, sistemi attivi e passivi. Criteri di sicurezza intrinseca. 3. Apparecchiature dell'industria di processo e layout di un impianto. Scenari incidentali tipici per le principali tipologie di apparecchiature dell’industria di processo. Relativi sistemi di sicurezza. 4. Concetti di affidabilità. Calcolo della frequenza e delle probabilità di accadimento degli incidenti: creazione di banche dati, analisi statistica dei dati storici, alberi dei guasti (FTA) e alberi degli eventi (ETA). Affidabilità umana. 5. Fondamenti di analisi delle conseguenze e modelli di danno degli eventi incidentali. 6. Misure di rischio nell’industria chimica. Criteri di scelta, sistemi di presentazione e criteri di tollerabilità. 7. Analisi di casi storici ed esercitazioni pratiche.
Prerequisiti
Per una adeguata comprensione dei contenuti del corso, sono indispensabili conoscenze basilari di chimica e termodinamica (proprietà chimico-fisiche e termodinamiche delle sostanze, trasformazioni, ecc.) e fondamenti di calcolo delle probabilità e delle funzioni statistiche.
Testi di riferimento
1. Daniel A. Crowl ; Joseph F. Louvar, "Chemical process safety : Fundamentals with applications" /. ‐ 2. ed. ‐ Upper Saddle River : Prentice Hall 2. Center for Chemical Process Safety: "Guidelines for hazard evaluation procedures" /. ‐ 2. ed. ‐ New York. AIChE 3. Dispense a cura del docente
Frequenza
La frequenza del corso è facoltativa e tutti gli studenti hanno la possibilità di acquisire le conoscenze presentate in aula attraverso lo studio autonomo dei testi consigliati e di altri analoghi. Tuttavia si ritiene, anche in base all'esperienza acquisita negli anni precedenti, che la partecipazione alle lezioni, e soprattutto alle esercitazioni pratiche, sia molto utile per l'acquisizione delle adeguate capacità necessarie alla selezione ed alla applicazione degli strumenti teorici e delle tecniche illustrate a casi pratici. La partecipazione alle esercitazioni pratiche sarà anche molto utile per lo sviluppo delle capacità collaborative e di comunicazione dello studente.
Modalità di esame
L'esame orale verterà su specifici aspetti delle metodologie apprese ed è finalizzato alla verifica del grado di comprensione dei diversi metodi trattati nel corso, in relazione anche al contesto specifico del caso pratico proposto nella prova d'esame, al grado di difficoltà applicativa e di affidabilità della tecnica scelta.
Modalità di erogazione
Il corso è svolto interamente in aula e consiste sia in lezioni teoriche frontali che in esercitazioni pratiche. Le lezioni teoriche sono finalizzate a fornire allo studente le conoscenze di base sulle principali sorgenti di pericolo presenti negli impianti di processo, in base alle caratteristiche delle diverse sostanze presenti e alle condizioni operative e alla tipologia delle diverse apparecchiature. Verrano illustrate le diverse tecniche di identificazione disponibili, i principali criteri di scelta e i possibili metodi di applicazione. Saranno forniti gli strumenti per la stima delle frequenze di accadimento dei diversi scenari incidentali e per la previsione del tipo di conseguenze. Le lezioni teoriche saranno costantemente alternate allo svolgimento in aula, con risoluzione sia collettiva che individuale, di esercitazioni pratiche volte a familiarizzare lo studente con gli aspetti pratici dell'applicazione delle tecniche di analisi assimilate. Le esercitazioni pratiche di gruppo consentiranno anche lo sviluppo delle capacità comunicative, collaborative e di presentazione e giustificazione del lavoro svolto, che saranno fondamentali nella futura carriera lavorativa degli studenti.
  • Codice insegnamento10611815
  • Anno accademico2024/2025
  • CorsoIngegneria della Sicurezza e Protezione Civile - Safety and Civil Protection Engineering
  • CurriculumIngegneria della Sicurezza e Protezione Civile - Industriale
  • Anno2º anno
  • Semestre1º semestre
  • SSDING-IND/25
  • CFU9
  • Ambito disciplinareAttività formative affini o integrative