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AFFIDABILITA', SICUREZZA E GESTIONE DEL RISCHIO

CODICE 56572
ANNO ACCADEMICO 2021/2022
CFU
  • 10 cfu al 1° anno di 10376 INGEGNERIA CHIMICA E DI PROCESSO (LM-22) - GENOVA
  • SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ING-IND/25
    LINGUA Italiano
    SEDE
  • GENOVA
  • PERIODO Annuale
    MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

    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.

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

    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.     

    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;
    • conoscere gli approcci emrgenti verso safety 4.0 basati su approci dinamici, 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 di case-study di gruppo. 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.

    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

    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.   

     

    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. Layer of Protection Analysis (LOPA). 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. Approccio alla resilienza in processi e impianti. 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. Big data, digital twins e  analisi di rischio dinamica.

    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.

    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 dipsonibile anche sul sito Teams 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. 

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

    DOCENTI E COMMISSIONI

    Commissione d'esame

    BRUNO FABIANO (Presidente)

    FABIO CURRÒ

    PATRIZIA PEREGO

    ANDREA REVERBERI

    CARLO SOLISIO

    LEZIONI

    Orari delle lezioni

    L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su 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 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.. 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

    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 email 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 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

    Data Ora Luogo Tipologia Note
    11/01/2022 09:30 GENOVA Scritto + Orale
    08/02/2022 09:30 GENOVA Scritto + Orale
    13/06/2022 09:30 GENOVA Scritto + Orale
    11/07/2022 09:30 GENOVA Scritto + Orale
    05/09/2022 09:30 GENOVA Scritto + Orale

    ALTRE INFORMAZIONI

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