PRESENTAZIONE

Il corso fornisce le basi teoriche e le competenze per la valutazione, l’analisi e il controllo del rischio associato ad impianti e sistemi industriali di processo, fornendo. gli strumenti di modellazione per identificare, quantificare e mitigare gli scenari di rischio e pervenire a sviluppare e gestire processi industriali sostenibili, resilienti e sicuri

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso è finalizzato a fornire gli strumenti di modellazione per identificare, quantificare e mitigare gli scenari di rischio e pervenire a sviluppare e gestire processi industriali sostenibili, resilienti e sicuri, includendo le basi applicative di approcci avanzati quali digitalizzazione, tecniche di machine learning e AI per la “Safety 5.0” e per l’analisi dinamica di sicurezza.

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 valutazione e categorizzazione degli hazard chimicio-fisici connessi a materiali e processi/impianti, inclusi i rischi emergenti connessi a cambiamento climatico e transizione energetica;
• essere in grado analizzare il rischio connesso all’industria di processo in relazione a sorgenti stazionare ed a vettori di trasporto;
• applicare le metodiche di valutazione di affidabilità di processo/impianto, il fattore umano e le tecniche di modellazione quantitativa del rischio per  la prevenzione, la mitigazione e la gestione integrata del rischio incidentale ed ambientale;
• conoscere le basi dell'ingegneria della resilienza in contesti industriali di processo; 
• utilizzare metodologie di analisi, previsione, prevenzione, monitoraggio, e mitigazione dei rischi nei sistemi complessi 
• conoscere gli approcci emrgenti secondo la neologistica Safety 5.0 basati su approci dinamici, AI e tecniche di machine learning, sicurezza intrinseca e resilienza:
• 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 a titolo volontario di case-study di gruppo guidati. L'individuazione dell’argomento può avvenire nell’ambito dei temi suggeriti dal docente a lezione o esulare da questi.  

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda ONU 2030.

PREREQUISITI

Il corso prevede la coniscenza di base relative alla sicurezza ed all'affidabilità acquisite dopo il superamento del corso Affidabilità, Economia e Sicurezza. (LM1)  

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 la l'acquisizione di autonomia di giudizio attraverso lo sviluppo guidato di specifici esempi di modellazione in processo/impianto.  Lo sviluppo del case-study di gruppo su un topic emergente nel settore, con relazione finale da completarsi entro la fine del mese di termine delle lezioni frontali, consente l'acquisizione di competenze trasversali e 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 
Il rischio tecnologico e gli impianti a rischio di incidente rilevante RIR. L’evoluzione della normativa comunitaria nel settore process safety  mediante le Direttive Seveso ed il loro recepimento in Italia. Criteri di accettabilità del rischio e compatibilità territoriale. 

2. Hazard e scenari di riferimento
Hazard dei materiali (gas; vapori, polveri) e scenari evolutivi. Identificazione e caratterizzazione del rischio incendio. Elementi di teoria della combustione. Caratterizzazione del rischio esplosione. Identificazione e valutazione del rischio instabilità e reattività. Sistemi reagenti e runaway in reattori chimici. 
Identificazione e quantificazione delle sequenze incidentali.
Analisi di dettaglio di incidenti notevoli nel settore chimico quale esemplificazione degli scenari di riferimento. 
Assegnazione su base volontaria di case-study da completarsi entro la fine del corso.

3. Valutazione della magnitudo 
Criteri e modelli matematici per la stima delle conseguenze fisiche.
Modelli sorgente. Elementi di meteorologia  Dispersione atmosferica di gas e vapori neutri e densi. Jet freddi. 
Tipologie di  fire  (flash-fire, pool-fire, jet fire, fireball, ventilation controlled fire). 
Scenari esplosione (VCE - vapour cloud explosion, physical explosion, runaway, cold and hot BLEVE). 

4. Vulnerabilità
Basi per l’analisi di vulnerabilità da incidenti di processo.
L’approccio alla valutazione mediante livelli di soglia e Probit .
Protezioni attive e passive. Principi di sicurezza intrinseca. 
La resilienza in processi e impianti. 

5. Transizione energetica e cambiamento climatico 
I rischi emergenti: definizioni ed esemplificazioni 
Il rischio connesso agli eventi NaTech in impianti di processo.
Problematiche di sicurezza pertinenti  nuovi vettori energetici  (Idrogeno, ammoniaca etc.) ed elettrificazione nell’industria di processo.
Il caso dei rigassificatori di LNG.

6. Quantitative Risk  Assessment
Rischio nel trasporto multimodale di sostanze pericolose.  Criteri di accettabilità del rischio individuale/sociale e ricomposizione del rischio.  Mitigazione e percezione del rischio.  Progettazione di sistemi di convogliamento di emergenza. I piani di emergenza. Il ruolo e lo sviluppo  del SGS – Sistema di Gestione Sicurezza in impianti di processo.  Mitigazione e percezione del rischio. 

7. Safety 5.0 e digitalizzazione
Big data ed applicazione di tecniche di Machine Learning. La gestione dell’incertezza nel risk assesment. Approcci alla valutazione della resilenza e strumenti per l' analisi dinamica del rischio.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

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

J. Casal "Evaluation of the effects and consequences of major accidents in industrial plants". Elsevier, Oxford, UK.

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.

Il materiale didattico presentato su slide e quello per le esercitazioni, nonchè gli articoli monografici vengono resi immediatamente disponibile su supporto informatico sulla piattaforma Teams e unitamente alla frequenza delle lezioni ed esercitazioni sono da ritenersi sufficienti per la adeguata preparazione all’esame.

Ulteriori testi di riferimento consultabili in biblioteca UniGe, ovvero online:

“ Lee’s Loss Prevention in the Process Industries “ vol. 1-3, Elsevier. “Sax's Dangerous Properties of Industrial Materials” John Wiley & Sons, Inc. L. Verde, S. Moreno. “Il convogliamento degli scarichi di emergenza nell’industria chimica” Franco Angeli 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, prevedenco domande pertinenti scenari di riferimento e casi reali, modellazione delle conseguenze, nonché alla risoluzione di un esercizio numerico a carattere applicativo pertinente gli scenari sviluppati nel corso. 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 è richiesta la 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 inter-connessioni tra i contenuti stessi, impostando problemi più complessi, applicando in modo appropriato nell'analisi degli aspetti di sicurezza e di rischio le conoscenze acquisite nell'intero percorso degli studi incluso l’utilizzo di tecniche avanzate basate su AI e machine learning.

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 sempre confermata 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 ufficiali dell’Ateneo, 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 invitano gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali a contattare il docente all’inizio delle lezioni 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. Si rammenta inoltre che la richiesta di misure compensative/dispensative per gli esami dovrà essere inviata, usando il modulo al seguente link
https://modulionline.unige.it/richiesta-adattamenti#no-back ,
al docente del insegnamento, al referente di Scuola (federico.scarpa@unige.it) e al settore (inclusione.studenti@info.unige.it) almeno 7 giorni lavorativi prima della prova, come da linee guida presenti al link https://unige.it/disabilita-dsa/richiesta-servizi

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento di ogni argomento verranno forniti nel corso delle lezioni frontali. 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 verte sulla disamina critica dell'eventuale case-study e su domande riguardanti l'impostazione ed approfondimento di problemi di valutazione di hazard e di rischio quantitativo in impianti e trasporto, sulla modellazione di scenari di riferimento e valutazione di effetti e danno nonché sulle tecniche ed impianti per la prevenzione e gestione del rischio e dei requisiti di resilienza. L’esame si prefigge di accertare la capacità di applicare le basi teoriche del corso a processi/impianti di interesse tecnologico, utilizzare tecniche avanzate 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 oltre al superamento del corso Affidabilità, Economia e Sicurezza al primo anno LM, sono ritenuti utili i corsi di Teoria dello Sviluppo dei Processi Chimici, Impianti Chimici e Principi di Ingegneria Chimica.