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RISCHIO TRASPORTI
Scenari Incidentali
Dipartimento di Ingegneria ChimicaUniversita’ di Roma “La Sapienza”Ing. Roberto Bubbico
Dati Storici• Trasporto stradale
– 1978, San Carlos de la Rapita (Spagna)• sovrariempimento di una autocisterna che
trasportava 22 t di propilene: fireball con 200 morti in un camping
– 1976, Houston (U.S.A.)• caduta di un’autocisterna da 19 t di ammoniaca da
un’altezza di 10 m : nube tossica con 6 morti in città
– 1962, New York (U.S.A.)• rottura di una cisterna con 13 t di propano dopo
urto contro un albero: incendio con 10 morti in città
Dati Storici• Trasporto ferroviario
– 1981, San Luis Potosi (Messico)• deragliamento con successiva rottura di una
ferrocisterna con 100 t di cloro: nube tossica con 20 morti in un’area urbana
– 1959, Georgia (U.S.A.)• deragliamento con successiva rottura di una
ferrocisterna con 18 t di GPL: esplosione con 23 morti in un’area da picnic
Dati Storici• Trasporto navale
– 1979, Bantry Bay (Irlanda) • rottura dello scafo dovuta a spostamento della
zavorra: esplosione ad un terminal di petrolio con 50 morti
• Trasporto in condotta– 1989, Asha-Ufa (ex-U.R.S.S.)
• perdita di GPL da una condotta, proseguita per alcune ore e innescata da un treno in transito: 50 morti in un’area urbana
Dati Storici• Esempio: GPL Capannori
– 29.12.1982 Autostrada Firenze-Mare
– 4 morti, 2 feriti
– serbatoi: motrice 10 t + rimorchio 11 t
– descrizione• tamponamento a catena dovuto alla nebbia in
prossimità del casello di Capannori
• autocisterna coinvolta in incendio che provoca un BLEVE del serbatoio della motrice seguito da fireball
• il serbatoio del rimorchio viene squarciato e fuoriesce un jet fire lungo circa 10 m
Dati StoriciGPL Capannori
Dati StoriciGPL Capannori
Dati StoriciGPL Capannori
Dati Storici• Esempio: GPL Casalguidi
– 19.2.1985 Casalguidi (PT)– 2 morti, 4 feriti– serbatoio 2 t – descrizione
• autocisterna ferma su rampa per rifornire un serbatoio fisso indietreggia andando a urtare violentemente un fabbricato
• nell’urto si rompe una valvola da 2” e fuoriesce GPL liquido che vaporizza nel fabbricato
• il GPL trova un innesco nel fabbricato ed esplode
Dati StoriciGPL Casalguidi
Scenario Incidentale• L’evoluzione temporale dello scenario
dipende da vari fattori– caratteristiche della sostanza
• infiammabile, tossica, più leggera o più pesante dell’aria, ecc.
– stato fisico durante il trasporto• gas, liquido, gas liquefatto in pressione, ecc.
– quantitativo fuoriuscito– condizioni meteorologiche
• temperatura, velocità del vento, umidità, ecc.– condizioni al contorno
• perdita su terreno, asfalto o acqua, fonti di innesco, morfologia del terreno, presenza di fabbricati, ecc.
Evoluzione dello Scenario
Fuoriuscita di liquido infiam m abile e tossico
jet fi re
si
pool fire
si
flash fire UVCE
si
dispersione nube tossica
no
innesco della nube?
si form a una nube di vapori
no
innesco im m ediato dei vapori?
si form a una pozza
no
innesco im m ediato della perdita?
Evoluzione dello Scenario
I ncendio che avvolge un contenitore di gas liquefatto infiam m abile
j et fire
si
flash fire U VCE
si
dispersione sicura
no
innesco?
si form a una nube di vapori
no
innesco?
sfiato dalla valvola di sicurezza
si
no
fireball
si
innesco im m ediato?
grossa nube di vapori fram m enti
BLEVE
no
riscaldam ento un iform e?
Scenari Particolari• Incidenti in galleria
– si può avere una intensificazione anche notevole degli effetti rispetto alla situazione in campo aperto• dispersione di gas e vapori più difficoltosa
• dispersione del calore più difficoltosa
• campi di pressione intensificati per effetto del confinamento
Incidenti in Galleria• Dispersione di gas
– la dispersione del prodotto è ostacolata dallo scarso ricambio d’aria
– la concentrazione nell’intorno del punto di rilascio rimane alta a lungo
– si hanno problemi• in caso di fuoriuscita di prodotti tossici
• nella dispersione dei fumi di combustione di prodotti infiammabili
• nella dispersione di gas inerti
Incidenti in Galleria• Incendio
– il calore sviluppato si disperde con difficoltà
– si raggiungono temperature elevate che permangono a lungo • si possono innescare distacchi o crolli parziali
dalle volte
• Esplosione– il confinamento ostacola l’espansione delle
onde di sovrappressione, che, riflettendosi su volta e pareti, vengono intensificate.
Incidenti in Galleria• Ventilazione
– modalità di applicazione più opportune• longitudinale, semi-trasversale, trasversale
– entità del flusso ottimale• dispersione di fumo e calore
• effetti sulla combustione (afflusso di aria fresca)
– altri fattori• dimensioni della galleria e luogo della perdita
• quantità e stato fisico della perdita
• tempo che trascorre tra incidente e avvio della ventilazione di emergenza
Incidenti in Galleria• Popolazione coinvolta
– nel caso di un incidente in galleria le persone hanno generalmente minori possibilità di fuga rispetto a quelle che si trovano in campo aperto• minore agibilità dei luoghi
• scarsa visibilità
• scarso ricambio d’aria
• Esempio: tunnel del Monte Bianco– nell’incendio (che non ha coinvolto
sostanze pericolose) sono morte 39 persone (1999)
Tunnel del Monte Bianco
Immagini dell’incidente
Dati Storici• Statistiche derivate da banche
dati di incidenti verificatisi in passato– OSH-ROM
• riporta incidenti accaduti in tutto il mondo• aggiornamenti semestrali/annuali
– Vigili del Fuoco• schede degli interventi eseguiti in Italia
• Spesso mancano informazioni importanti – quantitativi fuoriusciti, tempistica, ecc.
Trasporto Stradale
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
Causa della perdita
rottura spontanea delcontenitore
ribaltamento
collisione
uscita fuori strada
incendio
altro
Dati interventi VVF 1985-92
Trasporto Stradale
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
Tipo di perdita
nessuna perdita
perdita piccola
perdita media
perdita grave
Dati interventi VVF 1985-92
Trasporto Ferroviario
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
Causa della perdita
rottura spontanea delcontenitore
valvola chiusa male
perdita da tenute
deragliamento
altro
Dati interventi VVF 1985-92
Trasporto Ferroviario
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
Tipo di perdita
nessuna perdita
perdita piccola
perdita media
perdita grave
Dati interventi VVF 1985-92
Innesco della Perdita• Affinché un prodotto infiammabile
bruci o esploda ci vuole un innesco– fiamme– apparecchi elettrici– superfici calde– effetti degli impatti
• Esempi di fonte di innesco – motori di auto– semafori– accendini
Probabilità di Innesco• Non si può mai escludere che
possa esserci l’innesco di una sostanza infiammabile fuoriuscita a seguito di un incidente
• La probabilità di innesco dipende da– proprietà della sostanza
– entità della perdita
– energia dissipata nell’incidente
Probabilità di Innesco
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
Probabilità di innesco
forellini e cricche
fori
rotture medie(fino a 400 mm)
rotture gravi(oltre 400 mm)
Perdita di gas da condotte
Probabilità di Innesco
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
Probabilità di innesco
benzina
GPL
Benzina e GPL (strada e ferrovia) Perdita piccola - innesco immediato
Probabilità di Innesco
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
Probabilità di innesco
benzina
GPL
Benzina e GPL (strada e ferrovia) Perdita grande - innesco immediato
Probabilità di Innesco
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
Probabilità di innesco
benzina
GPL
Benzina e GPL (strada e ferrovia) Perdita grande - innesco ritardato
Probabilità di Innesco
0%10%
20%30%40%
50%60%70%80%
90%100%
area coperta
< 30 m230-100 m2100-300 m2300-1000 m21000-3000 m23000-10000 m20,01-0,03 km20,03-0,1 km20,1-0,3 km20,3-1 km21-3 km23-10 km2
Nube di vapori infiammabili
Evoluzione dello Scenario
Trasporto di GPL per Strada e Ferrovia
0
10
20
30
40
50
60
70
80
incidenti
incidenti totali
con perdita di prodotto
con innesco della perdita
incidenti totali
con perdita di prodotto
con innesco della perdita
stradaferrovia
Probabilità di Perdita Trasporto di GPL per Strada e Ferrovia
0%
10%
20%
30%
40%
50%
dimensioni della perdita
trascurabile
piccola
grande
trascurabile
piccola
grande
strada ferrovia
Probabilità di Innesco Trasporto di GPL per Strada e Ferrovia
0%
20%
40%
60%
80%
100%
dimensioni della perdita
trascurabile
piccola
grande
trascurabile
piccola
grande
strada ferrovia
Evento Finale Trasporto di GPL per Strada e Ferrovia
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
evento pericoloso finale
jet firefireballflash fireUVCE
jet firefireballflash fireUVCE
strada ferrovia
Nota: la perdita di GPL liquido vaporizza senza formare una pozza per effetto del flash e dell’aerosolizzazione
Analisi delle Conseguenze• Le conseguenze della fuoriuscita di
un prodotto pericoloso si estrinsecano in– campi di radiazione termica ustioni
• jet fire, pool fire, flash fire, fireball
– campi di sovrapressione crolli e schegge• UVCE, esplosione fisica, BLEVE
– campi di concentrazione intossicazione• nubi tossiche
Analisi delle Conseguenze
• Esistono soglie di danno e di letalità
Nota: normativa relativa ai serbatoi di stoccaggio di GPL (G.U. 9.7.1976)
Eventopericoloso
Soglia dielevata letalità
Soglia lesioniirreversibili
Soglia lesionireversibili
Incendio 12,5 kW/ m2 5 kW/ m2 3 kW/ m2
Fireball Raggio 200 kJ / m2 125 kJ / m2
Flash fire LFL ½ LFL -
UVCE 0,6 bar 0,07 bar 0,03 bar
Analisi delle Conseguenze• I software di analisi delle
conseguenze consentono di valutare le distanze di impatto entro le quali si superano le soglie di danno– EFFECTS2 e DAMAGE del TNO (Paesi Bassi)– TRACE 8.b della SAFER (U.S.A.)– SuperChems Professional della A.D.Little
(U.S.A.)– SIGEM - SIMMA dei Vigili del Fuoco– e vari altri
Analisi delle Conseguenze• I software di analisi delle conseguenze
hanno proprie banche dati prodotti e richiedono la conoscenza di– condizioni del prodotto (P,T)
– caratteristiche e geometria del contenitore
– condizioni meteorologiche • classe di stabilità atmosferica, velocità del vento,
umidità, irraggiamento solare, ecc.
– caratteristiche dell’ambiente• suolo, presenza di ostacoli alla dispersione, fonti di
innesco, ecc.
Analisi delle Conseguenze• I software di analisi delle conseguenze
valutano– portata fuoriuscita e durata del rilascio
– dimensioni della pozza, tasso di vaporizzazione
– campi di concentrazione per la dispersione del prodotto in aria in funzione del tempo e dello spazio (tridimensionali) per infiammabili e tossici
– campi di radiazione termica in funzione dello spazio in caso di jet fire, pool fire e fireball
– campi di sovrapressione in funzione dello spazio in caso di esplosione
Analisi delle Conseguenze• I software di analisi delle
conseguenze richiedono– che uno specialista inserisca i dati, li elabori
e analizzi i risultati– tempi piuttosto lunghi per esaminare ogni
caso (singolo evento pericoloso che può scaturire da uno scenario incidentale)
• Per questa ragione – i software di analisi delle conseguenze non
sono in grado di fornire risultati utili alla gestione di una emergenza
Metodi “Speditivi”• Per ottenere risultati più rapidi, anche
se necessariamente più approssimati si possono utilizzare i metodi speditivi– condizioni meteorologiche “standard”– quantitativi prefissati di prodotto fuoriuscito
• Metodi speditivi– Vigili del Fuoco
• adatto ad impianti fissi• quantitativi eccessivi per i casi di trasporto
– METrHaz• sviluppato appositamente per trasporto stradale e
ferroviario di merci pericolose
METrHaz• Ipotizza degli scenari “standard”
– trasporto stradale• perdita di 15 - 30 m3 di prodotto
– trasporto ferroviario• perdita di 15 - 30 - 60 m3 di prodotto
– condizioni meteorologiche medie• temperatura 15°C• vento 2,5 m/s• umidità 71%• classe di stabilità atmosferica D (neutra)
METrHaz• L’analisi delle conseguenze degli
scenari standard è stata effettuata con il software ChemPlus di A.D.Little
• I risultati dell’analisi– quantitativi sversati
– eventi pericolosi possibili • non viene considerato il jet fire che ha zona di impatto
limitata ed è immediatamente evidente a chi interviene
– aree di impatto degli eventi pericolosi
sono stati incorporati in una banca dati
METrHaz
METrHaz
METrHaz
METrHaz
METrHaz
METrHaz
Software TrHaz• Si applica per il trasporto di sostanze pericolose su strada o ferrovia
•Il percorso e` diviso in segmenti omogenei in base alla frequenza di incidente e alla popolazione
Route Accident rate(#/km vehicle)
Highway 1.5 ·10-7
State road 4.0 ·10-8
Local road 9.0 ·10-9
Urban road 5.0 ·10-7
Rail 6.6 ·10-8
Zone Population(#/km2)
Remote 10Rural 200
Suburban 1 500Urban 10 000
TrHaz
TrHaz
TrHaz
TrHaz
Strumenti GIS per gestire il rischio nel trasporto di merci
pericolose
Applicazione GIS MapRisk
Applicazione GIS MapRisk• A partire da una rappresentazione
dettagliata della rete stradale e ferroviaria si sono valutati, per ogni segmento:– incidentalità stradale– traffico stradale– frequenza incidenti (strada/ferrovia)
– meteorologia– popolazione residente
Applicazione GIS MapRisk
Applicazione GIS MapRisk
• Dati meteorologici– ISTAT
• rilevazioni in 60 stazioni meteorologiche– temperatura minima, media e massima (mensile)
– distribuzione velocità del vento (mensile)
– distribuzione della direzione di provenienza del vento nelle 8 direzioni principali della rosa dei venti (annuale)
• disponibili dati statistici mediati su più anni
Stazioni meteorologiche
Applicazione GIS MapRisk
• Dati meteorologici– per ogni segmento di strada e ferrovia
• temperatura min, media, max (stagionale)• velocità media del vento (stagionale)• probabilità direzione del vento (annuale)• condizione meteorologica (stagionale) più
prossima alle condizioni locali
– dai valori rilevati nelle stazioni sullo stesso versante pesati con 1/distanza2
Popolazione residente
• Intersezione tra aree località abitate e fasce di distanza
Strada150 m
1500 m
Popolazione residente
Probabilità direzione vento
Impianti a rischio di incidente rilevante
Impianti a rischio di incidente rilevante
Strumenti GIS per gestire il rischio nel trasporto di merci
pericolose
Valutazione del rischio
Software TrHazGIS
• Effettua la valutazione del rischio– rischio individuale geografico
• in funzione della distanza dal segmento stradale o ferroviario
– rischio sociale• curva F-N (frequenza eventi dannosi -numero di
decessi corrispondenti)
• confronto con alcune curve limite di accettabilità del rischio (NL, UK)
Software TrHazGIS
Software TrHazGIS
Software TrHazGIS
Software TrHazGIS
Software TrHazGIS
Software TrHazGIS
Gela
Messina
Software TrHazGIS
Software TrHazGIS
Software TrHazGIS
Software TrHazGIS
Software TrHazGIS
Software TrHazGIS
Emergenze nel Trasporto• Emergenza nel trasporto di una
sostanza pericolosa– caso in cui, in seguito ad incidente o per
altra causa, sia in atto o si tema il verificarsi della fuoriuscita della sostanza pericolosa nell’ambiente
• I provvedimenti dipendono da– caratteristiche della sostanza trasportata
– stato fisico nel trasporto
– condizioni ambientali e locali
Emergenze nel Trasporto• Occorrono informazioni sulle proprietà
del prodotto trasportato– Esempio: utilizzo o meno di acqua per diluire la
perdita e/o spegnere l’incendio eventualmente innescatosi (in alcuni casi l’acqua è sconsigliabile)
• Per il trasporto stradale – schede CEFIC conservate sul mezzo
• Per il trasporto stradale e ferroviario – In caso di necessità si può richiedere l’intervento
del servizio emergenza trasporti (SET)
Schede CEFIC Tremcard• Schede di sicurezza (Tremcard)
– solo per il trasporto stradale di merci pericolose
– predisposte dal CEFIC Conseil Europeen de l’Industrie Chimique
(in Italia Federchimica)
– sono disponibili per • sostanze singole
• gruppi di sostanze
• carichi misti
Schede CEFIC Tremcard• Le informazioni riguardano
– natura del pericolo e misure di sicurezza per farvi fronte
– disposizioni da prendere e precauzioni da adottare se le sostanze trasportate o quelle che da esse si possono sviluppare entrano in contatto con le persone
– misure da adottare/evitare in caso di incendio– misure da adottare in caso di deterioramento
dell’imballaggio o perdita del carico– informazioni su nome tecnico della sostanza
e classificazione ONU e ADR
Scheda CEFIC Tremcard
Scheda CEFIC Tremcard
Servizio Emergenza Trasporti
• Servizio Emergenza Trasporti (SET)– istituito il 1.2.1998 su intesa tra
• Dipartimento di Protezione Civile• Direzione Generali Protezione Civile e Servizi
Antincendi del Ministero dell’Interno• Federchimica
– fornisce collaborazione ai Vigili del Fuoco e Protezione Civile in caso di incidenti stradali e ferroviari che coinvolgano prodotti chimici
• Il SET– è attivo tutto l’anno, 24 ore al giorno
Servizio Emergenza Trasporti
• In caso di incidente– le Pubbliche Autorità, chiamate a gestire
l’emergenza cercano di stabilire, con l’ausilio del manuale SET un contatto diretto con• produttore, rivenditore o destinatario
del prodotto interessato all’emergenza per• disporre delle informazioni necessarie• disporre eventualmente di assistenza tecnica
sul luogo dell’incidente
– Se non si riesce a stabilire il contatto, l’etichetta è illeggibile, ecc., le Pubbliche Autorità attivano il Numero Dedicato SET
Servizio Emergenza Trasporti
• Tre livelli di intervento– I° livello di intervento
• invio della scheda di sicurezza del prodotto coinvolto nell’incidente
– II° livello di intervento• individuazione di un tecnico qualificato che
possa essere convocato dalle Pubbliche Autorità
– III° livello di intervento• individuazione di una Squadra di Emergenza
che può essere attivata dalle Pubbliche Autorità
Scheda di Sicurezza• 16 punti previsti dal modello CE
1 sostanza
2 composizione
3 pericoli
4 misure di pronto soccorso
5 misure antincendio
6 misure in caso di fuoriuscita accidentale
7 manipolazione
8 stoccaggio
Scheda di Sicurezza• 16 punti previsti dal modello CE
9 controllo dell’esposizione
10 proprietà fisiche e chimiche
11 stabilità e reattività
12 informazioni tossicologiche
13 informazioni ecologiche
14 considerazioni sullo smaltimento
15 informazioni sul trasporto
16 informazioni sulla regolamentazione
Servizio Emergenza Trasporti
• Per tutti i livelli di intervento– la gestione delle informazioni è effettuato
dal Centro di Risposta Nazionale che si avvale di una Banca Dati
• La risposta delle Aziende chiamate a collaborare con le Pubbliche Autorità dovrà tenere conto di– carattere di urgenza– tipo di incidente e rischi connessi
all’incidente– informazioni ricevute – esigenze aziendali
Banca Dati SET• E’ di proprietà di Federchimica
• E’ collocata a Porto Marghera presso il Centro di Risposta Nazionale– può essere interrogata anche dalla sede di
Milano di Federchimica in collegamento telematico
• Alle Aziende responsabili del prodotto compete la gestione delle informazioni contenute nelle schede di sicurezza– esse si impegnano ad assicurare una risposta
24 ore al giorno e per 365 giorni all’anno
Banca Dati SET• Contiene
– elenco delle Aziende aderenti al SET• servizi resi, fascia oraria presidiata, tel e fax
– elenco dei prodotti– schede CEFIC Tremcard
• istruzioni per i conducenti
– schede CEFIC Eric Card• istruzioni per le squadre di emergenza
– repertorio dell’industria chimica di Federchimica
– indicazione dei Centri di Risposta dei Paesi Europei
Scheda CEFIC Eric Card
Scheda CEFIC Eric Card
Scheda CEFIC Eric Card
Scheda CEFIC Eric Card
Manuale SET• Contiene
– introduzione al servizio SET• obiettivi, in particolare le responsabilità delle Aziende
coinvolte in oerazioni di gestione delle emergenze
– distribuzione geografica delle Aziende • siti dove sono localizzate Squadre di Emergenza
disponibili a fornire il III° livello di intervento
– lista delle Aziende e indicazione dei Centri di Risposta Aziendali (indirizzo, tel e fax)
– lista dei prodotti pericolosi• nome commerciale e codice ONU come chiave di
ricerca aziendale e del sito, classe RID, livelli di intervento forniti dall’Azienda, fascia oraria presidiata
Servizio SET• L’intervento del servizio SET
– può essere richiesto solo dalle Pubbliche Autorità cui compete istituzionalmente la responsabilità della gestione dell’emergenza
• L’intervento del servizio SET – si occupa di fornire informazioni e
personale di supporto
– non gestisce direttamente l’emergenza
– non si occupa della bonifica del sito
Gestione Emergenze• Possono essere molto utili i sistemi
informativi geografici (GIS) – si possono predisporre applicativi con le
informazioni territoriali utili• rete stradale e ferroviaria
• localizzazione dei servizi utili nell’emergenza– stazioni vigili del fuoco, ospedali, forze dell’ordine, ecc.
– caselli autostradali, stazioni, ecc.
– si possono utilizzare funzione di “routing”• via più breve per raggiungere il luogo
dell’incidente
• punto di soccorso più vicino
Gestione Emergenze
Gestione Emergenze
Bibliografia• Center for Chemical Process Safety “Chemical Transportation Risk Analysis” AIChE, New York, 1995.
• Health & Safety Commission “Major Hazard Aspects of the Transport of
Dangerous Substances” HMSO, London, 1991
• R.Fanelli, R.Carrara “Guida al trasporto di sostanze pericolose”
Fondazione Lombardia per l’Ambiente, Milano, 1999
Bibliografia• B.Mazzarotta “Gestione dell'emergenza nel trasporto
di sostanze pericolose: il software METrHaz”
Convegno VGR, Pisa 6-8/10/1998.
• R.Bubbico, M.Conforti, B.Mazzarotta “TrHazGis: metodologia GIS di analisi di
rischio nel trasporto stradale di sostanze pericolose”
Convegno VGR 2000, Pisa 24-26/10/2000.