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Dipartimento Innovazioni Tecnologiche e Sicurezza degli Impianti Prodotti e insediamenti Antropici

Rischio NATECH e D.Lgs 105/2015.

Rischio sismico e rischio idrogeologico.

Alessandra MARINO e Mariano CIUCCI

INAIL-DIT Lab. VII

ECOMONDO, Rimini 9 Novembre 2016

Dipartimento Innovazioni Tecnologiche e Sicurezza degli Impianti Prodotti e insediamenti Antropici 3

Le catastrofi naturali possono comportare un rischio che non dipende unicamentedagli effetti diretti su persone e strutture, ma comprende anche gli effetticonseguenti ad eventuali eventi incidentali che possono interessare impianti estoccaggi colpiti dall’evento naturale stesso.

Gli incidenti così generati sono chiamati eventi NaTech (Natural Hazard TriggeringTechnological Disasters) e rappresentano circa il 3% del totale degli eventiincidentali, spesso con magnitudo assolutamente rilevanti.

Gli eventi NaTech possono essere generati da diversi eventi naturali: fulmini,alluvioni, terremoti, frane, fenomeni vulcanici, uragani forte vento, trombe d’aria.

Nel territorio italiano molti impianti a rischio di incidente rilevante sono localizzati inaree ad elevata sismicità, o sono esposti a rischio idrogeologico come anche ad altririschi naturali.


L’ANALISI STORICA DI EVENTI NATECH

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L’analisi storica mostra che l’impatto di un evento sismico su un impianto

industriale può comportare il conseguente verificarsi di eventi incidentali rilevanti,

quali:

• Incendi

• Esplosioni

• Dispersioni tossiche

• Inquinamento di corpi idrici superficiali e falde acquifere.

La magnitudo di tali incidenti può essere amplificata dal possibile contemporaneo

fuori servizio dei sistemi di mitigazione preposti al contenimento degli eventi o alla

messa in sicurezza degli impianti


Gli eventi naturali costituiscono una potenziale causa di incidenti rilevanti, e pertantoinfluiscono sui risultati dell’analisi di rischio.

Gli eventi naturali possono quindi comportare:

• Un incremento della frequenza di accadimento associata agli eventi incidentali.

• Una estensione delle aree di danno, determinata sia dal contemporaneo

verificarsi di più eventi incidentali di magnitudo superiore, sia dalla possibile

indisponibilità dei sistemi di protezione e di mitigazione.


Eventi NATECH (Natural Hazard Triggering a Technological Disaster)

• Terremoto (M 7.4) di Izmit (Turchia) del 17 Agosto 1999

• Eventi meteorologici estremi in Francia settentrionale del 26-27 dicembre 1999

• Incidente di Baia Mare (Romania) del 30 gennaio 2000

• Inondazioni nella Repubblica Ceca nell’Agosto del 2002

• Terremoto (M 9.0) e tsunami di Tohoku (Giappone) dell’11 marzo 2011

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Il riconoscimento dell’impatto dei NATECH sulla gestione della

sicurezza negli impianti a rischio di incidente rilevante è una delle

principali novità introdotte dal D.lgs. 105/2015, come già dalla

direttiva 2012/18/UE di cui rappresenta l’attuazione.

Ciò deriva dalla crescente consapevolezza, maturata a livello

internazionale, del fatto che gli eventi NATECH rappresentano un

rischio assolutamente emergente, anche in considerazione delle

evidenti mutazioni delle condizioni climatiche globali.


Art. 1.

Finalità

1. Il presente decreto detta disposizioni finalizzate a prevenire incidenti rilevanti connessi a determinate sostanze pericolose e a limitarne le conseguenze per la salute umana e per l’ambiente.

Seveso III D.Lgs.105/15

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Allegato 2

Dati e informazioni minimi che devono figurare nel Rapporto di sicurezza di cuiall'art. 15

2. Presentazione del sito dello stabilimento:

a) descrizione dello stabilimento e della sua collocazione territoriale, includendo

informazioni quali posizione geografica, dati meteorologici, geologici, idrografici e, se

rilevante, la sua storia;

b) identificazione degli impianti e di altre attività dello stabilimento che potrebbero

presentare un pericolo di incidente rilevante;

c) sulla base delle informazioni disponibili, identificazione degli stabilimenti adiacenti,

nonché di siti di attività che non rientrano nell'ambito di applicazione del presente

decreto e di aree, insediamenti e progetti urbanistici che potrebbero essere all'origine o

aumentare il rischio o le conseguenze di incidenti rilevanti e di effetti domino;

d) descrizione delle aree in cui può verificarsi un incidente rilevante.

DECRETO LEGISLATIVO 26 giugno 2015, n. 105

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Allegato 2

Dati e informazioni minimi che devono figurare nel Rapporto di sicurezza di cui all'art. 15

4. Identificazione e analisi dei rischi di incidenti e metodi di prevenzione:

a) descrizione dettagliata dei possibili scenari di incidenti rilevanti e delle loro probabilità di accadimento o delle condizioni in cui tali scenari possono prodursi, corredata di una sintesi degli eventi che possono avere un ruolo nell'innescare ognuno di tali scenari, con cause interne o esterne all'impianto; comprendente in particolare:

i) cause operative;

ii) cause esterne, quali quelle connesse con effetti domino, siti di attività che non rientrano nell'ambito di applicazione del presente decreto, aree, insediamenti e progetti urbanistici che potrebbero essere all'origine o aumentare il rischio o le conseguenze di un incidente rilevante;

iii) cause naturali, ad esempio terremoti o inondazioni;



Allegato C

Criteri, dati e informazioni per la redazione e la valutazione del Rapporto di sicurezza e

del Rapporto preliminare di sicurezza

Aspetti Generali

2. Reperimento dei dati e delle informazioni

Il gestore, qualora non disponga di tutti i dati e le informazioni necessari alle analisi di cui al punto

C.3 della successiva Parte 1 del presente allegato, relativi ad eventi naturali esterni che

possono causare un incidente rilevante, ovvero dati, relativi alla zona dello stabilimento, su

perturbazioni geofisiche, meteomarine, cerauniche, meteorologia, idrogeologia, elementi

territoriali ed ambientali vulnerabili e sensibili, allega quelli disponibili presso le Amministrazioni

Pubbliche con indicazione esplicita della fonte.



Allegato C

Criteri, dati e informazioni per la redazione e la valutazione del Rapporto di sicurezza e

del Rapporto preliminare di sicurezza

C.3 EVENTI METEOROLOGICI, GEOFISICI, METEOMARINI, CERAUNICI E DISSESTI

IDROGEOLOGICI

C.3.2 Specificare, ove disponibile, una cronologia degli eventi geofisici, meteo marini, ceraunici e

dei dissesti idrogeologici del luogo, quali ad esempio terremoti, inondazioni, trombe d'aria,

fulmini, evidenziando le eventuali ripercussioni sulla sicurezza, con riferimento all'individuazione di

eventuali scenari incidentali di cui al punto C.4.1, ovvero all'esclusione effettiva della

possibilità di incidente indotto.

C.3.2.1 Relativamente agli eventi di cui al punto precedente fare riferimento alle classificazioni di

legge vigenti, ovvero a quelle tecniche.



Allegato C

Criteri, dati e informazioni per la redazione e la valutazione del Rapporto di sicurezza

e del Rapporto preliminare di sicurezza

C.4 ANALISI DEGLI EVENTI INCIDENTALI

C.4.1 Individuare, descrivere, analizzare e caratterizzare quantitativamente le sequenze

incidentali che possono generare un incidente rilevante e gli scenari ragionevolmente

prevedibili che ne possono evolvere, in termini di conseguenze e probabilità. Ognuno degli

scenari incidentali individuati dovrà essere corredato da una sintesi degli eventi che possono

avere un ruolo nel loro innesco, con cause interne o esterne allo stabilimento:

• cause operative,

• cause esterne, quali quelle connesse con effetti domino o con siti di attività non

rientranti nell'ambito di applicazione del presente decreto o con aree e sviluppi

urbanistici/insediamenti situati in prossimità dello stesso,

• cause naturali, come terremoti o inondazioni.



Allegato 5

Modulo di notifica e di informazione sui rischi di incidente

rilevante per i cittadini ed i lavoratori di cui agli artt. 13 e 23

- SEZIONE F - DESCRIZIONE DELL'AMBIENTE/TERRITORIO CIRCOSTANTE LO

STABILIMENTO

- SEZIONE G - INFORMAZIONI GENERALI SUI PERICOLI INDOTTI DA

PERTURBAZIONI GEOFISICHE E METEOROLOGICHE

- SEZIONE L - INFORMAZIONI SUGLI SCENARI INCIDENTALI CON IMPATTO

ALL'ESTERNO DELLO STABILIMENTO

- SEZIONE M - INFORMAZIONI DI DETTAGLIO PER LE AUTORITA' COMPETENTI

SUGLI SCENARI INCIDENTALI CON IMPATTO ALL'ESTERNO DELLO STABILIMENTO



SEZIONE G - INFORMAZIONI GENERALI SUI PERICOLI INDOTTI DA PERTURBAZIONI GEOFISICHE E METEOROLOGICHE



SEZIONE G - INFORMAZIONI GENERALI SUI PERICOLI INDOTTI DA PERTURBAZIONI GEOFISICHE E METEOROLOGICHE


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Allegato E (art. 19)

Criteri per l'individuazione degli stabilimenti tra i quali esiste la possibilità di effetto

domino, per lo scambio di informazioni tra i gestori, nonché per l'individuazione

delle aree ad elevata concentrazione di stabilimenti tra i quali è possibile l'effetto

domino

Per quanto riguarda lo Studio di Sicurezza Integrato di Area (SSIA) deve essere effettuata:

5) Analisi degli scenari incidentali in caso di evento naturale d'area (rischi NATECH)



Poiché i rischi naturali possono modificare in modo significativo gli scenariincidentali è necessario tenere conto dei loro possibili effetti anche nell’ambito dellapianificazione dell’emergenza (Linee Guida del Dipartimento della ProtezioneCivile del 2005) e per lo sviluppo di strategie di pianificazione territoriale eurbanistica (D.M. 9 Maggio 2001), mirate alla riduzione dell’impatto sul territoriocircostante e quindi delle ricadute per l’uomo e per l’ambiente.


SITUAZIONE ITALIANA


RISCHIO SISMICO TERREMOTO EMILIA-ROMAGNA 20 -29 MAGGIO 2012 (M 5.9 E 5.8)

Capannone industriale di

Mirandola

HAEMOTRONIC di Medolla


Le onde sismiche, propagandosi nello strato più superficiale della crosta terrestre, subiscono riflessioni erifrazioni causate dalle eterogeneità della crosta stessa.

Lo strato di terreno si comporta come un filtro che modifica le caratteristiche del sisma, amplificandone learmoniche vicine alla sua pulsazione fondamentale.

Risposta Sismica Locale: insieme delle modifiche che il moto sismico di ingresso al sito subisce, in termini di:

ampiezza (amplificazione o smorzamento)

contenuto in frequenza (periodo)

durata

Il moto sismico indotto sulle strutture risulta modificato in base alle caratteristiche del terreno.

RISPOSTA SISMICA LOCALE


Differenti time histories per lo stesso sisma

RISPOSTA SISMICA LOCALE

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Definizione dell’azione sismica:

spettro di risposta relativo ad un suolo rigido, affiorante, orizzontale

-

MACROZONAZIONE SISMICA

• ag accelerazione orizzontale massima del terreno;

• FO valore massimo del fattore di amplificazione dello spettro

• T°C periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spettro


Per la valutazione dell’effetto della risposta sismica locale si può utilizzare unapproccio semplificato

(basato sull’individuazione di categorie di sottosuolo e topografiche)

E’ ampiamente dimostrato che l’effetto più importante che generaamplificazione del moto sismico è dovuto al contrasto di impedenza sismica tragli strati superficiali e il bedrock.

La classificazione del sottosuolo in categorie si effettua attraverso i valori dellavelocità equivalente di propagazione delle onde di taglio entro i primi 30m diprofondità Vs30. La velocità di propagazione delle onde sismiche trasversali(Vs) è un parametro cruciale per la stima della risposta sismica locale.

Nel caso la misura diretta di Vs30 non sia disponibile la classificazione delsottosuolo in categorie può essere condotta attraverso i valori dei parametriNSPT,30 e cu,30 per terreni a grana grossa e fine rispettivamente.

MICROZONAZIONE SISMICA

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S


Spettri di risposta per ledifferenti categorie diterreni


Sulla base del profilo di velocità delle onde di taglio Vs nei primi30 m di profondità è possibile determinare una velocitàequivalente Vs30 rappresentativa del sito in esame, che consentedi classificare il sito come suolo di tipo A, B, C, D, E, S1, S2secondo la nuova normativa sismica italiana o secondo lanormativa europea Eurocodice 8.

S

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MICROZONAZIONE SISMICA: doppia risonanza

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Quando la risposta sismica locale produce una amplificazione nel periodo fondamentale di unastruttura gli effetti possono essere rilevanti.

Quando il periodo di vibrazione dominante dell’input sismico, quello naturale dei terreni e quellofondamentale della struttura sono vicini si possono avere fenomeni di doppia risonanza.



Approccio sito-specifico(studi di amplificazione sismica locale)

misure di rumore sismico e/o utilizzazione di modelli di simulazione sismica

Ha lo scopo di individuare la presenza di fenomeni di risonanza sismica delsottosuolo e consentire la stima delle frequenze fondamentali di vibrazione delsottosuolo stesso, ovvero delle frequenze a cui il moto del terreno potrebbe risultareamplificato; tali indicazioni sono di rilevante interesse ai fini della valutazione delleazioni sismiche, anche in termini spettrali, attese su strutture industriali presentinell’area di interesse.


Stima dell’amplificazione sismica locale nel distretto industriale del bacinodi Sulmona attraverso l’integrazione di due metodologie:

•Elaborazione di misure di rumore ambientale (applicando la metodologiaHorizontal to Vertical Spectral Ratio)

•Simulazioni numeriche 1D elaborate con il codice di calcolo Shake91.

Microzonazione Sismica: Piana di Sulmona


Nei grafici a fianco sono riportati i risultati deglispettri di risposta al suolo, in termini diaccelerazione, ottenuti mediante modellazionenumerica, confrontati con gli spettri di progettoproposti nel Testo Unico-Norme Tecniche per lecostruzioni.Nelle stratigrafie C e D gli spettri ottenuti dallasimulazione sono più ampi degli spettri diprogetto per periodi compresi tra 0.3 e 0.4 sec.

In tali siti la risposta sismica locale e quindil’input sismico da considerare nella progettazioneè molto superiore a quello da normativa.

Occorre tenere conto che tali aree sonointeressate da un progetto di sviluppo industrialeche dovrà considerate tale situazione.

Confronto tra spettro di risposta al suolo (stratigrafia C) e spettro di risposta elastico orizzontale (Testo Unitario) per profilo di terreno

Tipo C

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5

T (s)

a (

g)

spettroTU - x=5%

spettro di risposta x=5%, PGA=0.99g

Confronto tra spettro di risposta al suolo (stratigrafia D) e spettro di risposta elastico orizzontale (Testo Unitario) per profilo di terreno

Tipo E

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5

T (s)

a (

g)

spettroTU - x=5%

spettro di risposta x=5%, PGA=0.99g

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Stima dell’amplificazione sismica locale nella Pianadi Rieti attraverso:

•Studio della sismicità storica

• Indagini geognostiche

• l’analisi HVSR

Microzonazione Sismica: Piana di Rieti


La correlazione tra attività e rischi

Le attività … …ed i rischi

SISMICO

ALTRI RISCHI NATURALI

IDROGEOLOGICO/EVENTI

METEOROLOGICI ESTREMI


“Scheda speditiva di valutazione preventiva effetti NaTech su impianti RIR”

Stabilimento ________ Indirizzo : _________________________________________________________________ Contatto (Tel): Referente : Fax: _____ Email: __ Data di inizio compilazione:____________ Data di fine compilazione: _____ __

No. Item SI NO NA

1 Verifica dei livelli di progettazione rispetto - alla classificazione sismica - alla microzonazione sismica

2 Individuazione preventiva delle apparecchiature critiche d’impianto rispetto ai possibili effetti indotti dal sisma

Colonne Camini

Reattori Torce

Serbatoi

- ElephantFootBuckling1

- Uplifting2 - Sloshing3

- Sliding4 - Liquefazione5

Forni Piping

Altro (specificare)

3 Individuazione preventiva degli elementi critici da monitorare e/o verificare post evento

Assetto di colonne rispetto a tubazioni ad esse connesse

Geometria di serbatoi Stato delle superfici (es. Interno serbatoi a tetto galleggiante)

Stato di pilastri di appoggio (ad es. di serbatoi) Stato dei tirafondi di collegamento tra fondazioni e struttura

Stato di tubazioni

Stato di valvole Stato di flange

Altro (specificare)

1Elevate tensioni di compressione generate dal momento ribaltante possono innescare fenomeni di instabilità delle pareti del serbatoio 2Il momento ribaltante può causare un parziale sollevamento delle piastre di base: lo spostamento verticale può determinare la rottura delle pareti

del serbatoio e/o la rottura delle tubazioni di ingresso-uscita 3L’oscillazione del pelo libero del liquido all’interno del serbatoio può determinare danni al tetto e/o alla parte alta delle pareti del serbatoio 4Solo per serbatoi non ancorati: lo spostamento relativo tra il serbatoio e il piano di posa può determinare la rottura delle tubazioni di ingresso-

uscita 5Rapido rilascio di sostanze dovuto al totale collasso della struttura determinato della liquefazione del terreno

No. Item SI NO NA

4

Identificazione e definizione (preventiva) degli indicatori di pericolo da monitorare in caso di evento NaTech

Apparecchiature a struttura verticale snella (colonne,reattori, camini, torri, ecc)

- perdite di contenimento - rilascio di sostanze infiammabili - rilascio di sostanzeesplosive - rilascio di sostanzetossiche - altro (specificare)

Apparecchiature a struttura tozza poggiante al suolo (serbatoi di grandi dimensioni a tetto fisso e galleggiante)

- perdita di contenimento - altro (specificare)

Apparecchiature a struttura tozza sostenute in elevazione da elementi discreti (sfere, forni di processo, serbatoi criogenici isolati da terra, serbatoi piezometrici)

- Perdite di contenimento - rilascio di sostanze infiammabili - rilascio di sostanzeesplosive - rilascio di sostanzetossiche - generazione di situazione di non controllo limiti infiammabilità/esplosività all’interno apparecchiatura (es. forno)

- variazione anomala parametri controllo processo - altro (specificare)

Piping (tubazioni, flange, valvole) - perdita di sostanza pericolosa - perdita di sostanza con possibile effetto dannoso a valle (es. acqua raffreddamento)

- altro (specificare) Strutture critiche interne (es. Sala controllo, magazzino m.p., p.i., p.f., strutture impianti di processo ecc)

- Cedimenti strutturali e/o crolli - Danni che interdicono l’accessibilità/funzionalità

Danneggiamento del sistema di comunicazione interna Danneggiamento del sistema di comunicazione esterno

- Altro (specificare)

5 Identificazione ed analisi (preventiva) dei possibili effetti sull’impianto dovuti ai seguenti effetti di un forte sisma1:

Indisponibilità energia elettrica di rete

Indisponibilitàrisorsaidrica

Mancanzapressioneacqua

Danni /indisponibilità alla rete di comunicazione

Danni /indisponibilità alla rete di trasporto da e per il sito d’impianto

Altro (specificare)

1Gli effetti vanno valutati ad esempio sui sistemi di controllo distribuito (DCS), sui sistemi di controllo di processo, sui sistemi d’emergenza, sui parametri di processo con possibilità di generazione di eventi incidentali non previsti nelle condizioni ordinarie, su sistemi di earlywarning implementati per lo stabilimento

No. Item SI NO NA

6 Misure interne di mitigazione dei possibili effetti NaTech - Verifica dei criteri di progettazione - Idoneo dimensionamento di canali e muri di contenimento - Dispositivi di ancoraggio di serbatoi ed apparecchiature (ad esempio catene di ancoraggio , rinforzi)

- Rinforzo di tubazioni e connessioni - Idonea progettazione e rinforzo vasche di accumulo sostanze e preparati pericolosi

- Connessioni flessibili per le tubazioni - Cinghie di rinforzo o catene per barilotti e serbatoi a pressione - Cinghie di rinforzo per equipaggiamento ed attrezzature d’emergenza - Sistemi di intercettazione d’emergenza e valvole di sicurezza - Sistemi di accumulo d’acqua e dì schiumogeno emergenza al sicuro da caduta di macerie

- Sistemi di pipeline ridondanti, in particolare pipeline di adduzione acqua - Sistemi di allarme rapido (earlywarning) - Sistemi di generazione di potenza progettati per mantenere i sistemi di apparecchiature critiche relative alla sostanze pericolose in condizioni di sicurezza per tempi lunghi compatibili con gli interventi post sisma

- Posizionamento di sostanze e preparati tra loro incompatibili, in modo da evitare che in caso di evento possano venire a contatto

- Idonei sistemi di interruzione di processo in caso di evento - Pianificazione di idonea comunicazione tra i lavoratori di stabilimento e i propri familiari in caso di evento

7 Implementazione della procedura di controllo/verifica NaTech nell’SGS - Planimetrie stabilimento / sito con indicazioni degli elementi critici da

monitorare/controllare

- Adozione di idonee procedure operative in sicurezza (es. equipaggiamento e addestramento personale per accesso spazi confinati con pericolo crollo, tossico, esplosione, incendio)

- Attribuzione di responsabilità per la procedura di controllo/verifica NaTech - Adeguatezza sistemi di allarme/comunicazione in fase di controllo/verifica

NaTech

_________________________________ Nome , Firma dei verificatori Norme, Firma del supervisore

VGR 2016 G.d.L. «NaTech»

Scheda speditiva di valutazione preventiva effetti NaTech su

impianti RIR


• Conoscenza del rischio sismico: frequenze di accadimento e valutazione della risposta sismica locale (microzonazione)

• Valutazione della vulnerabilità dell’impianto industriale

• Identificazione dei possibili scenari incidentali e delle conseguenze di un evento NaTech

La prevenzione del rischio sismico

La «previsione» del rischio sismico

• Sistemi di protezione sismica per la progettazione e l’adeguamento: isolamento alla base e dissipazione di energia

• Utilizzo di sistemi di «early warning» con sensori (accelerometri triassiali o velocimetri-geofoni) collegati ad attuatori (dispositivi di sicurezza già esistenti)

rischio natech e d.lgs 105/2015. rischio sismico e ... - inail · dipartimento innovazioni...

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