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 e sicurezza rispetto a fattori interni ed esogeni in impianti di processo e nel trasporto, approfondendo il ruolo del fattore umano e le tecniche per l'analisi quantitativa e la gestione integrata del rischio industriale ed ambientale.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento si pone l'obiettivo di fornire le metodologie formali per la valutazione della affidabilità e sicurezza in impianti di processo e nel trasporto, approfondendo il ruolo del fattore umano e le tecniche per l'analisi quantitativa e la gestione integrata del rischio industriale ed ambientale.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La frequenza e la partecipazione attiva alle attività formative proposte, comprendenti lezioni frontali, esercitazioni applicative ed in laboratorio e lo sviluppo di un case-study, nonché il proficuo studio individuale permetteranno allo studente di:

• conoscere le metodologie formali per la valutazione della affidabilità di impianti di processo;
• conoscere approfonditamente sia il versante della "personnel/occupational safety" sia quello "process safety";
• 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;
• acquisire le competenze trasversali in termini di abilità comunicative, capacità di lavorare in team e capacità di apprendimento attraverso l'esecuzione delle esercitazioni numerico applicative, di laboratorio e lo sviluppo di case-study di gruppo.

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.

PROGRAMMA/CONTENUTO

1. Introduzione Rischio industriale ed ambientale. Il concetto di General Risk Model.

Risk assessment qualitativo e quantitativo. Eventi indesiderati: emissioni, rilasci, incendi, esplosioni. Richiami di economia e finanza ed implicazioni per la sicurezza. Legislazione di riferimento internazionale.

2.Sicurezza occupazionale

Statistiche e frequenze incidentali. Performance indicators. Fattori determinanti i livelli di rischio. Human factor. Elementi di igiene in ambiente di lavoro ed ergonomia.

3.Identificazione ed analisi degli hazard

Hazard dei materiali (gas; vapori, polveri) e loro determinazione anche sperimentale. Metodiche applicative: Check List; Ranking method; FMEA; Hazard and Operability Study (HazOp); Fault Tree Analysis (FTA); Quantitative Risk Assessment (QRA). Identificazione e valutazione del rischio incendio e del rischio esplosione. Instabilità e reattività. Suono, vibrazioni e radiazioni: elementi di base e loro misura sperimentale. Metodologie di analisi di rischio.

4.Affidabilità e valutazione delle frequenze.

Elementi di statistica. Teoria dell’affidabilità. Frequenze di base degli eventi indesiderati. Human and system reliability. Analisi di sistemi complessi mediante fault-tree. Assegnazione case-study da completarsi entro la fine del corso.

5.Valutazione della magnitudo

Modelli sorgente. Dispersione di gas e vapori neutri e densi. Jet freddi.  Scenari fire  (flash-fire, pool-fire, jet fire, fireball, ventilation controlled fire). Scenari esplosione (vapour cloud explosion, physical explosion, runaway, cold and hot BLEVE).  Sistemi reagenti e runaway in reattori chimici. Sistemi ibridi. Protezioni attive e passive. Principi di sicurezza intrinseca. Casi di studio relativi a incidenti di processo rilevanti.

6.Quantitative Risk  Assessment

Rischio locale, individuale e sociale. Modelli di danno (approccio mediante livelli di soglia e Probit equation). Criteri di accettabilità del rischio, rischio d’area e land-use-planning. Rischio nel trasporto multimodale di sostanze pericolose. Mitigazione del rischio e progettazione di sistemi di convogliamento di emergenza. I piani di emergenza. Sistema integrato di gestione HSE (Health-Safety-Environment). Gestione del rischio in impianti fissi e nel trasporto. Mitigazione e percezione del rischio.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Il materiale didattico su carta per le esercitazioni viene fornito durante le relative lezioni. Il materiale didattico presentato su slide viene fornito in sintesi su supporto informatico, in due parti al termine del relativo semestre di frequenza. Gli appunti delle lezioni frontali/esercitazioni ed il materiale fornito sono sufficienti per la preparazione dell’esame; costituiscono testi di riferimento consultabili in biblioteca UniGe o disponibili online:

G. Nota. “Advances in Risk Management” Sciyo ed.(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 at: http://www.intechopen.com/books/advances-in-risk-management

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

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

L. Verde, S. Moreno. “Il convogliamento degli scarichi di emergenza nell’industria chimica”. Franco Angeli ed., Milano.

Testi di ulteriore approfondimento:

Lee et al. “Lees’ Loss Prevention in the Process Industries” S. Mannan ed. vol. 1-3 Butterworth, Oxford, UK, 2011.

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

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

BRUNO FABIANO (Presidente)

PATRIZIA PEREGO

ANDREA REVERBERI

CARLO SOLISIO

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

In stretta ottemperanza al calendario ufficiale delle lezioni  della Scuola Politecnica - Università degli Studi di Genova

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. In sede di esame è richiesta la discussione critica del case-study di gruppo completato entro la fine del corso con autonoma valutazione. All'esame sono quindi previste domande relative agli aspetti affidabilistico-probabilistici, alla modellazione delle conseguenze, nonchè alla risoluzione di un esercizio numerico a carattere applicativo pertinente gli scenari sviluppati nel corso. 

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.

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 nonchè nello sviluppo dei case-study. Segnatamente l'esame orale verte sulla disamina critica del case-study e du domande riguardanti l'mpostazione ed approfondimento di problemi di affidabilità e probabilistici nell’industria di processo,sulla quantificazione del rischio ambientale ed incidentale e sulle tecniche per la sua prevenzione e gestione. L’esame si prefigge di accertare 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.

Calendario appelli

ALTRE INFORMAZIONI

Pur non essendo prevista una propedeuticità formale sono ritenuti utili i corsi di Impianti Chimici e Principi di Ingegneria Chimica.