PRESENTAZIONE

Il corso sviluppato in lezioni teoriche, esercitazioni numeriche e di laboratorio ed approfondimento di un case-study intende fornire le metodologie formali per la valutazione della affidabilità, disponibilità e sicurezza occupazionale e di processo in impianti industriali considerando in dettaglio gli aspetti finanziari ed economici dell’industria di processo. 

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento si pone l'obiettivo di fornire le metodologie formali per la valutazione della affidabilità e disponibilità, e la sicurezza in impianti industriali, approfondendo il ruolo del fattore umano e gli aspetti finanziari ed economici dell’industria di processo. 

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La frequenza e la partecipazione attiva alle attività formative proposte, comprendenti lezioni frontali, esercitazioni applicative nonché lo studio individuale permetteranno allo studente di:

- conoscere le metodologie di base della teoria della probabilità e la sua applicazioni nell’analisi di affidabilità e rischio.

-conoscere le metodologie formali per la valutazione della affidabilità e disponibilità di impianti di processo;

-essere in grado di effettuare l’analisi dei costi e degli investimenti in impianti industriali;

- identificare e categorizzare i pericoli connessi a materiali e processi/impianti;

- conoscere sia il versante "occupational safety" sia quello "process safety";

-applicare le metodiche di valutazione del fattore umano e le tecniche di gestione integrata del rischio incidentale ed ambientale;

-acquisire le competenze trasversali in termini di abilità comunicative, capacità di lavorare in team e capacità di apprendimento attraverso l'esecuzione delle esercitazioni sviluppate e lo sviluppo di case-study di gruppo (su base volontaria). L'individuazione dell’argomento può avvenire nell’ambito dei temi suggeriti dal docente a lezione o esulare da questi. 

MODALITA' DIDATTICHE

Il corso è articolato in lezioni frontali in aula e le esercitazioni numerico-applicative svolte in aula/laboratorio finalizzate a favorire l’apprendimento e l'acquisizione di autonomia di giudizio attraverso lo sviluppo guidato di specifici esempi di modellazione in processo/impianto.  Lo sviluppo su base volontaria di case-study di gruppo su un topic emergente nel settore consente l'acquisizione di competenze trasversali e di sviluppare la capacità di disamina critica della tematica esplorata.

Studenti DSA

Gli studenti che abbiano in corso di validità certificazione di disabilità fisica o di apprendimento in archivio presso l'Università e che desiderino discutere eventuali sistemazioni o altre circostanze relative a lezioni, corsi ed esami, dovranno parlare sia con il docente sia con il Prof. Federico Scarpa (federico.scarpa@unige.it), referente per la disabilità della Scuola Politecnica.

PROGRAMMA/CONTENUTO

1. Introduzione  

Gli impianti di processo e il problema del rischio industriale ed ambientale nel contesto socio-economico. Risk assessment qualitativo vs. quantitativo. Hazard e risk. Eventi indesiderati: emissioni, rilasci, incendi, esplosioni.

2. Aspetti economici e finanziari

Teoria ed applicazioni nel contesto impianti di processo: fondamenti di matematica finanziaria; criteri di valutazione dell’investimento; analisi dei costi; ammortamenti di impianti e criteri di scelta delle alternative su base tecnico-economica.

3. Sicurezza: occupazionale vs. processo

Statistiche e frequenze incidentali. Performance indicator nel rischio occupazionale. Fattori determinanti i livelli di rischio. Le statistiche incidentali. Ruolo dello human factor. Elementi di igiene in ambiente di lavoro ed ergonomia. I modelli di risk management.

4. Elementi di affidabilità

Elementi di probabilità e statistica. Teoria dell’affidabilità. Frequenze di base degli eventi indesiderati. Human and system reliability. Analisi di sistemi complessi mediante fault-tree. Layer of Protection Analysis (LOPA).

5. Contesto normativo

Elementi di base relativi all’evoluzione della normativa comunitaria e non nei settori sicurezza occupazionale, sicurezza di processo ed igiene in ambiente di lavoro.

6. Le sostanze pericolose

Introduzione. Le caratteristiche di pericolosità delle sostanze chimiche. Classificazione delle sostanze chimiche incluso sistema GHS e regolamento CLP. L’identificazione dei pericoli in impianti stazionari e nella movimentazione. Identificazione e valutazione del rischio incendio e del rischio esplosione (gas; vapori, polveri) e loro determinazione anche sperimentale. Instabilità e reattività. Suono, vibrazioni e radiazioni: elementi di base e loro misura sperimentale.

7. Introduzione all’Analisi di Rischio Quantitativa

Rischio locale, individuale e sociale. Modelli di danno. Criteri di accettabilità del rischio.  I piani di emergenza. Sistema integrato di gestione HSE (Health-Safety-Environment). Metodologie di base per l’analisi di rischio. Gestione del rischio in impianti fissi e nella movimentazione.  Economia della sicurezza nei versanti occupazionale vs. processo.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Il materiale didattico di riferimento del corso è costituito dai seguenti testi scientifici:

P. Citti, G. Arcidiacono, G. Campatelli. “Fondamenti di affidabilità”. Mc Graw Hilll, Milano, I.

M.S. Peters, K.D. Timmerhaus “Plant design and economics for chemical engineering”.  Mc Graw Hilll, New Yourk, US.

D.A.Crowl, J.F.Louvar, Chemical process safety: fundamentals with applications, III ed., Prentice Hall, New Jersey, USA.

G. Nota. “Advances in Risk Management” Sciyo ed.(solo Chapter 4 : “Trends, problems and outlook in process industry risk assessment and aspects of personal and process safety" by B. Fabiano and H. J. Pasman. Free download: http://www.intechopen.com/books/advances-in-risk-management. File reso immediatamente disponibile anche sul sito Onedrive condiviso con gli iscritti del corso.

Ulteriore testo di approfondimento disponibile nella Biblioteca UniGe:

G.G. Brown. “Unit Operations” Hoepli ed., Milano.

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

La prova finale del corso consiste in un esame orale per la valutazione delle conoscenze teoriche di base, le capacità applicative e progettuali e l’abilità di comunicazione tecnico-scientifica. Sono previste  domande relative agli aspetti affidabilistico-probabilistici, alla valutazione tecnico economica e alla gestione del rischio occupazionale e chimico, nonché alla risoluzione di un esercizio numerico a carattere applicativo. L'esame consta di una prova orale, tipicamente della durata di 45 - 60 minuti. Durante l‘esame viene richiesta l'impostazione di esercizi numerico-applicativi pertinenti gli argomenti del corso, a carattere semplice (ovvero non richiedenti l’utilizzo di PC). In sede di esame per gli studenti che hanno deciso per tale opzione, una domanda è dedicata alla discussione critica del case-study di gruppo completato entro la fine del corso, con autonoma valutazione.

Un punteggio più elevato sarà attribuito agli studenti che dimostreranno di aver compreso ed essere capaci di utilizzare tutti i contenuti dell’insegnamento, illustrandoli con proprietà di linguaggio, individuando le interconnessioni tra i contenuti stessi, impostando problemi più complessi.

Gli esami si svolgono di norma secondo le date riportate a calendario e per chi sostiene l'esame per la prima volta è prevista la possibilità di uno slittamento sino a 7 giorni (da concordarsi via mail con il docente compatibilmente con gli altri impegni lavorativi) su richiesta dello studente. Lo studente che all'esame si ritiri o sia respinto potrà sostenere nuovamente l'esame dopo almeno 21 giorni di calendario, in una delle date previste dal calendario ufficiale. La data prescelta deve essere comunicata al docente via e-mail con almeno una settimana di anticipo. Saranno disponibili e fissati 3 appelli di esame per la sessione ‘"invernale" (gennaio, febbraio e pausa didattica prevista dalla Scuola Politenica) 2 appelli per la sessione "estiva’"(giugno, luglio) e 2 appelli in quella "autunnale" (settembre e pausa didattica prevista dalla Scuola Politecnica). Coerentemente alle disposizioni vigenti, non verranno concessi appelli straordinari al di fuori dei periodi indicati dalla Scuola Politecnica, fatta eccezione per gli studenti che non abbiano inserito nel piano di studi attività formative nell’anno accademico in corso.

Studenti DSA

Si consigliano gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altre necessità educative speciali di contattare il docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali e forniscano idonei strumenti compensativi.  

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento di ogni argomento verranno dati nel corso delle lezioni. La relativa verifica durante il corso viene attuata mediante il monitoraggio svolto durante le esercitazioni applicative nonché nello sviluppo dei case-study per coloro che scelgono tale possibilità. Segnatamente, l'esame orale verificherà l’effettiva acquisizione delle conoscenze di base prevedendo la disamina critica dell'eventuale case-study e domande riguardanti l'impostazione ed approfondimento di problemi probabilistici, di affidabilità, disponibilità e manutenzione in impianti industriali di processo, valutazione tecnico-economica e dei costi, sulla valutazione del rischio occupazionale e di processo e sulle tecniche per la sua prevenzione e gestione. L’esame si prefigge di valutare la capacità di applicare le basi teoriche del corso a processi/impianti di interesse tecnologico e analizzare criticamente i problemi. Verrà inoltre valutata la qualità dell’esposizione, l’utilizzo corretto della terminologia tecnica e la capacità di ragionamento critico.

ALTRE INFORMAZIONI

Pur non essendo prevista una propedeuticità formale sono ritenuti utili i corsi di Teoria dello Sviluppo dei Processi Chimici, Impianti Chimici e Principi di Ingegneria Chimica.