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Le problematiche applicative della nuova Norma 60079-10-1

CEI EN 60079-10-1: 20164.1
Principi di sicurezza
- i vincoli probabilistici
- le misure di protezione
Le modalità di rilascio dai sistemi di contenimento
I sistemi di controllo di un impianto fluidi infiammabili

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Atti di convegni o presentazioni contenenti case history
mcT Safety, Security, Anti-Fire Milano novembre 2018 ATEX, Sicurezza e Antincendio negli impianti a rischio

Pubblicato
da Benedetta Rampini
mcT Safety, Security, Anti-Fire Milano 2018Segui aziendaSegui




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Milano, 29 novembre 2018 Gli atti dei convegni e pi di 10.000 contenuti su www.verticale.net ATEX Alimentare Petrolchimico Petr 04/12/2018 1 ATEX, Sicurezza e Antincendio negli impianti a rischio Relatore Ing. Calogero TURTURICI Comandante VVF Novara (membro CT600, CT56 e STC31J) Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 Crowne Plaza Hotel 29 novembre 2018 CEI EN 60079-10-1: 2016
4.1 Principi di sicurezza
' In una situazione nella quale pu esserci un ATEX, dovrebbero essere condotte le
seguenti attivit: ' a) eliminare la possibilit che un'ATEX si manifesti attorno alla SE, oppure ' b) eliminare la sorgente di accensione Qualora ci non sia possibile, misure di protezione ' dovrebbero essere scelte e
messe in atto in modo che ' la PROBABILIT di coincidenza di a) e b) sia COS PICCOLA da essere
accettata (normativamente) in quanto TANTO BASSA quanto
RAGIONEVOLMENTE praticabile Tre questioni: 1. Quali sono i vincoli probabilistici imposti dalla legislazione 2. Come progettare le "misure di protezione" 3. Da cosa dipende la probabilit di formazione di un' ATEX Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 04/12/2018 2 1 questione: i vincoli probabilistici Domanda: qual la soglia di probabilit ammessa per poter trascurare le conseguenze di un'esplosione ' Sull'argomento la norma EN 60079-10-1 non fissa alcun valore In termini di soglia di probabilit ammessa per la perdita di vite umane
possibile fare riferimento a '
' soglia perdite vite umane CEI EN 62305-2 a seguito di fulminazione
(10-5 occ/anno) ' soglia perdite vite umane Annex B norma UNI EN 1991-1-7
(Eurocodice 1 Azioni sulle strutture - Parte 1-7: Azioni eccezionali)
(10-5 occ/anno) ' Classi di probabilit ATEX ex Guida CEI 31-35 '
(possibile riferimento per quanto non in contrasto con 60079-10-1) Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 1 questione: i vincoli probabilistici Domanda: qual la soglia di probabilit ammessa per poter trascurare le conseguenze di un'esplosione ' Classi di probabilit ATEX ex Guida CEI 31-35 (Tab. 5.10.1-1) Poich per P = 10-5 non sono richiesti provvedimenti (Pinnesco =1) ' P soglia 31-35 = Pmin.zona x Pmax.innesco = 10 -5 x 1 = 10-5 occ/anno (in linea con soglie CEI EN 62305-2 e UNI EN 1991-1-7) Zona Probabilit di atmosfera esplosiva in 365 d (un anno) 0 P > 10-1 1 10-1 = P > 10-3 2 10-3 = P > 10-5 Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 04/12/2018 3 2 questione: le misure di protezione
CEI EN 60079-10-1: 2016
4.2 Obiettivi della classificazione dei luoghi
'
In situazioni in cui ci sia un'elevata probabilit di presenza di ATEX, ci si affida
all'uso di apparecchiature che hanno una bassa probabilit di creare una
sorgente di accensione
. Per contro, dove la probabilit che possa manifestarsi
un'atmosfera esplosiva per la presenza di gas ridotta, si possono impiegare
apparecchiature realizzate secondo criteri meno severi Ovvero ' i criteri di progettazione "NORMALI" NON considerano l'entit dei bersagli esposti tenendo conto solo dei vincoli probabilistici delle direttive 99/92/CE e 2014/34/UE ' Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 2 questione: le misure di protezione
vincoli probabilistici Dir. 99/92/CE & 2014/34/UE
Ma non sempre i criteri "Normali" sono sufficienti ' Allegato II parte B Dir. 99/92/CE Requisiti per i prodotti secondo All.I Direttiva 2014/34/UE Requisiti per i prodotti secondo UNI EN 1127 Punto 6.4.1 Zona (P CEI 31-35) Categoria
2014/34/UE
Prestazioni Prestazioni 0 (P > 10-1) 1 assicurano la prestazione:
1: nel funzionamento normale
2: al verificarsi di un primo guasto
3: al verificarsi di un secondo guasto si devono evitare anche le sorgenti di accensione che possono presentarsi a causa di rare disfunzioni 1 (10-1 = P > 10-3) 2 assicurano la prestazione:
1: nel funzionamento normale
2: al verificarsi di un singolo guasto si devono evitare anche le sorgenti di accensione che possono presentarsi a causa di disfunzioni 2 (10-3 = P > 10-5) 3 assicurano la prestazione:
1: nel funzionamento normale si devono evitare sorgenti di accensione che possono presentarsi continuamente o frequentemente durante il normale funzionamento Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 04/12/2018 4 2 questione: le misure di protezione
CEI EN 60079-10-1: 2016 - 4.3 Valutazione del rischio di esplosione
Dopo aver completato la classificazione dei luoghi, PUO' (DEVE
secondo art.4 Dir. 99/92/CE !!!)
essere eseguita una valutazione
del rischio
per valutare se le conseguenze di un'accensione di
un'atmosfera esplosiva richiedono l'uso di apparecchiature con il livello
di protezione pi alto o pu essere giustificato l'uso di apparecchiature
con un livello di protezione inferiore a quello normalmente richiesto Ovvero ' In casi "SPECIALI" i criteri di progettazione devono tener conto ANCHE dell'entit dei danni !!! Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 2 questione: le misure di protezione
CEI EN 60079-10-1: 2016 - 4.3 Valutazione del rischio di esplosione
POSSIBILE RIFERIMENTO UNI EN 1991-1-7 "Eurocodice 1 - Azioni sulle strutture Parte 1-7: Azioni in generale - Azioni eccezionali Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 04/12/2018 5 2 questione: le misure di protezione
CEI EN 60079-10-1: 2016 - 4.3 Valutazione del rischio di esplosione
Annex B UNI EN 1991-1-7 - Il metodo prevede: ' La suddivisione della probabilit di accadimento in 5 livelli Livelli di probabilit Definizione Frequente p>10-1 occ/anno Probabile 10-2 < p < 10-1 occ/anno Occasionale 10-3 < p < 10-2 occ/anno Improbabile 10-4 < p < 10-3 occ/anno Remoto 10-5 < p < 10-4 occ/anno Strumenti per stima probabilit scenari ATEX
' Fault tree analysis (FTA)' secondo EN 61025 'con cui individuare gli eventi iniziatori
(attivazione di una Sorgente d emissione e/o di un innesco) ' Event tree analysis (ETA) secondo EN 62502 con cui individuare lo senario in funzione
dell'istante di manifestazione di un innesco efficace Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 2 questione: le misure di protezione
CEI EN 60079-10-1: 2016 - 4.3 Valutazione del rischio di esplosione
Annex B UNI EN 1991-1-7 - Il metodo prevede: ' La suddivisione dell'entit delle conseguenze in 5 livelli Livelli di conseguenza Definizione Grave Avviene l'improvviso collasso della struttura con un alto potenziale (''') di perdita
di vite e infortuni Alto Collasso di parti della struttura con alto potenziale di collasso parziale e un
potenziale minore di infortuni e sospensione dell'utilizzo da parte di fruitori e
pubblico Medio Collasso di parte della struttura. Il collasso totale o parziale della struttura
improbabile. Basso potenziale di infortuni e sospensione di utilizzo per fruitori e
pubblico Basso Danneggiamento locale Molto basso Danneggiamento locale poco importante Quali strumenti per stima entit conseguenze scenari ATEX '''
Secondo V.2.2.5 del DM 03/08/2015, sufficiente valutazione qualitativa '
Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 04/12/2018 6 2 questione: le misure di protezione
CEI EN 60079-10-1: 2016 - 4.3 Valutazione del rischio di esplosione
Annex B UNI EN 1991-1-7 - Il metodo prevede: ' La suddivisione dell'entit delle conseguenze in 5 livelli Le cose da valutare secondo il capitolo V.2.2.5 del Codice: ' Danni a persone/strutture/impianti dovute a ' Rilascio di energia termica ' Rilascio di energia barica ' proiezione di frammenti o oggetti ' rilasci di sostanze pericolose ' Danni da incendio a seguito di esplosione, tenendo conto
dell'indisponibilit di quanto danneggiato ' Danni da esplosione a seguito di incendio tenendo conto
dell'indisponibilit di quanto danneggiato dall'incendio ' Valore della sovrappressione sviluppata
(per dimensionamento eventuali strutture resistenti all'esplosione) Scenari monte/valle Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 2 questione: le misure di protezione
CEI EN 60079-10-1: 2016 - 4.3 Valutazione del rischio di esplosione
Annex B UNI EN 1991-1-7 - Il metodo prevede: ' L'incrocio dei livelli di probabilit e conseguenze come da tabella (B5) ' I seguenti criteri di accettabilit sulla base di 2 livelli Grave* Alto Medio Basso Molto Basso Conseguenze/ probabilit Remoto 10-5< p =10-4 occ/anno Improbabile 10-4< p =10-3 occ/anno Occasionale 10-3< p =10-2 occ/anno Probabile 10-2 < p =10-1 occ/anno Frequente p >10-1 occ/anno inaccettabile Necessari provvedimenti aggiuntivi accettabile sufficiente livello 3 di sicurezza equivalente V .2 .4 m is u re p e r ri d u zi o n e r is c h io o c c u p a n ti V .2 .6 o p e re d a c o s tr u zi o n e r e s is te n ti Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 a lt o p o te n zi a le d i v it ti m e (' ' ' ) Suddivisione tabella in 2 zone soggette alle scelte del valutatore (progettista, titolare, VVF) 04/12/2018 7 2 questione: le misure di protezione
CEI EN 60079-10-1: 2016 - 4.3 Valutazione del rischio di esplosione
Annex B UNI EN 1991-1-7 - alto potenziale di vitime (''') Soglie di accettabilit del rischio morte in altri Paesi confronto soglie accettabilit UK NL DK (http://www.hse.gov.uk/risk/theory/alarpcheck.htm) In Olanda:
P10-4: 3 morti
P10-5: 10 morti accettabile inaccettabile ALARP Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 *alto potenziale (') di vittime 2 questione: le misure di protezione
Soglie di accettabilit in DL 105/2001 secondo DM 09/05/2001
Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 04/12/2018 8 3 questione: da cosa dipende la probabilit di formazione di ATEX La probabilit di un'ATEX dipende (7.1 e Tab. D1 EN 60079-10-1) da grado di emissione & disponibilit ventilazione & efficacia ventilazione Grado emissione Efficacia della ventilazione (Diluizione) Alta Media Bassa Disponibilit Disponibilit Disp. Buona Adeguata Scarsa Buona Adeguata Scarsa B/A/S Continuo Z0 NE Z0 NE Z 2 Z0 NE Z 1 Z0 Z0 + Z2 Z0 + Z1 Z0 Primo Z1 NE Z1 NE Z 2 Z1 NE Z 2 Z1 Z1 + Z2 Z1 + Z2 Z1 ovv. Z0 Secondo Z2 NE Z2 NE Z2 Z2 Z2 Z2 Z1 ovv. Z0 Ma come vengono definiti grado di emissione - disponibilit - efficacia ventilazione ' Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 3 questione: da cosa dipende la probabilit di formazione di ATEX GRADO DI EMISSIONE
(3.4.2/3/4 60079-10-1)
' Grado di emissione continuo:
Emissione continua o che pu avvenire frequentemente o per lunghi periodi
Grado di emissione primo:
Emissione che pu avvenire periodicamente od occasionalmente durante il
funzionamento normale ' Grado di emissione secondo:
Emissione non prevista durante il funzionamento normale e, se essa avviene,
probabile accada solo poco frequentemente e per brevi periodi Problema: bisogna tradurre i termini "frequentemente / lunghi periodi" "periodicamente / occasionalmente" "poco frequentemente / brevi periodi" Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 04/12/2018 9 3 questione: da cosa dipende la probabilit di formazione di ATEX DISPONIBILIT VENTILAZIONE
(C.3.7.1 CEI EN 60079-10-1)
' buona: la ventilazione presente praticamente con continuit ' adeguata: previsto che la ventilazione sia presente durante il
funzionamento normale. Sono ammesse delle interruzioni purch
siano poco frequenti e per brevi periodi ' scarsa: la ventilazione non risponde alle normali prescrizioni di
adeguata o buona, ma non previsto che le interruzioni si
manifestino per lunghi periodi Problema: bisogna tradurre i termini "praticamente con continuit" "poco frequenti / brevi periodi" "non previsto / lunghi periodi" Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 3 questione: da cosa dipende la probabilit di formazione di ATEX EFFICACIA DELLA VENTILAZIONE (GRADO DI DILUIZIONE)
(6.5.4 CEI EN 60079-10-1)
' Diluizione Alta: la concentrazione in prossimit della
sorgente di emissione si riduce rapidamente e, dopo
l'arresto dell'emissione, praticamente non ci sar persistenza ' Diluizione Media: mentre l'emissione in corso, la concentrazione
controllata determinando una zona i cui limiti sono stabili e, dopo l'arresto
dell'emissione, l'atmosfera esplosiva per la presenza di gas non persiste in
modo ingiustificato
' Diluizione Bassa: mentre l'emissione in corso la concentrazione
significativa, e/o dopo l'arresto dell'emissione, c' una persistenza
significativa
dell'atmosfera infiammabile Problema: bisogna tradurre i termini "rapidamente / praticamente" "non persiste in modo ingiustificato" "persistenza significativa" Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 04/12/2018 10 Ricapitolando ' per progettare un impianto che genera ATEX
dobbiamo oggettivare la seguente terminologia in uso !!!
Oggetto Terminologia Grado di emissione (impianto) frequentemente/lunghi periodi" "periodicamente/occasionalmente" "poco frequentemente/brevi periodi" Disponibilit ventilazione (ambiente di installazione) "praticamente con continuit" "poco frequenti/brevi periodi" "non previsto/lunghi periodi" Grado di diluizione (ambiente di installazione) rapidamente/praticamente" "non persiste in modo ingiustificato" "persistenza significativa" Togliamoci subito il problema
del grado di diluizione ' Domanda: come fare ''' Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 Problema: oggettivazione terminologia in uso
grado di diluizione & Figura C1 CEI EN 60079-10-1
figura C1 CEI EN 60079-10-1 Proviamo, adesso, a risolvere grado di emissione e disponibilit ventilazione (disponibilit sistema controllo ambiente) Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 04/12/2018 11 Le modalit di rilascio dai sistemi di contenimento GRADO SE continuo: emissione frequente/ per lunghi periodi; primo: emissione periodica od occasionale secondo: emissione poco frequente e per brevi periodi Dipende da Probabilit di emissione (') & durata del rilascio (') L'emissione pu essere provocata da: ' Eventi primari (dati statistici) ' Sequenza incidentale
(HAZOP + Fault Tree Analisys & Event Tree Analisys) Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 Le modalit di rilascio dai sistemi di contenimento GRADO SE - Probabilit emissione (eventi primari - dati statistici) UNI EN ISO 13849-1 Sicurezza del macchinario - Parti dei sistemi di comando
legati alla sicurezza - Parte 1: principi generali per la progettazione MTTF D = tempo medio al guasto pericoloso (3.1.25) B10D = Nr. di cicli sino al guasto pericoloso del 10% dei componenti (MTTF D = B10D/0,1xNOP) N OP = nr. medio di azionamenti annuali Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 04/12/2018 12 Le modalit di rilascio dai sistemi di contenimento GRADO SE - Probabilit emissione (eventi primari - dati statistici) CEI 65-186: Linee guida per l'applicazione della norma CEI EN 61511 Sicurezza
funzionale - sistemi strumentati di sicurezza per il settore dell'industria di processo T a b e lla 6 ' D a ti t ip ici d i ta ssi d i g u a st i p e r i p ri n ci p a li co m p o n e n ti p e r l'i n d u st ri a d i p ro ce sso Componente Tasso guasto per ora Compressore 3.0 x 10-6 Controllore logico programmabile industriale (PLC) 5.0 x 10-6 Controllore logico programmabile di sicurezza (PES) 1.0 x 10-6 Disco rottura (con sovrapressione) 1.0 x 10-6 Disco rottura (in ingresso - senza sovrapressione) 1.0 x 10-5 Disco rottura (in uscita - senza sovrapressione) 5.0 x 10-6 Errore umano (operatore, secondo CEI EN 61511-3) 1.0 x 10-1 Pompa petrolchimica 3.0 x 10-5 Pressostato 3.0 x 10-6 Trasmettitore di livello 5.0 x 10-7 Trasmettitore di pressione (P) 4.0 x 10-7 Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 Le modalit di rilascio dai sistemi di contenimento GRADO SE - Probabilit emissione (eventi primari - dati statistici) HSE: Failure Rate and Event
Data for use within
Risk Assessments (2012)
(richiamato in Allegato C D.Lgs. 105/2015
punto 3 . Procedura di valutazione dei RdS) In assenza di dati specifici del sito,
i valori riportati possono servire da
punto di partenza per i
rapporti di sicurezza DL 105/2015 Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 04/12/2018 13 Le modalit di rilascio dai sistemi di contenimento GRADO SE - Durata rilascio
Ex Guida CEI 31-35 (Punto 3.26)
' 10 s per il caso di intercettazione comandata da dispositivi
rivelatori
' 90 s per il caso di intercettazione manuale da un posto
costantemente presidiato nei periodi di attivit SE ' 90 min per il caso di attivit solamente sottoposte a una generica
sorveglianza ' 8 h per il caso di attivit non presidiate (OLTRE AL TEMPO NECESSARIO PER LA BONIFICA DELLE POZZE O PER LA CHIUSURA DEI CONTENITORI) Attenzione1: per i sistemi di rivelazione ed intercettazione comandata (sistemi di controllo della SE) dovrebbe essere determinata la probabilit di guasto !!! Infatti ' Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 Le modalit di rilascio dai sistemi di contenimento GRADO SE - Durata rilascio
Ex Guida CEI 31-35 (Punto 3.26): 10s/ 90s/ 90 min./ 8h
Se P SE x P10s > soglia trascurabilit, ovvero (P SE = probabilit attivazione SE; P10s = probabilit guasto intercettazione) Se P SE x P10s > 10 -5 occ/anno si dovr tenere conto non solo della ZONA determinata da Q SE x 't(15s) ma anche della ZONA determinata da Q SE x 't(90s/ 90 min./ 8h) (Q SE = portata rilascio; 't = durata rilascio) Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 04/12/2018 14 Le modalit di rilascio dai sistemi di contenimento GRADO SE - Durata rilascio Attenzione 2: la durata convenzionale del rilascio in DL105 cambia ' DM 20/10/98 (liquidi pericolosi) Appendice II 3.4. Tempi medi di intercettazione: ' 1 - 3 minuti in presenza di sistema di rilevamento di fluidi pericolosi
con allarme, ovvero nel caso di operazioni presidiate in continuo, e
di pulsanti di emergenza per fermata pompe e chiusura valvole,
installati in pi punti del deposito ' 10 - 15 minuti in presenza di sistemi di rilevamento di fluidi
pericolosi con allarme. ovvero nel caso di operazioni presidiate in
continuo, ed in presenza di valvole manuali ' 20 - 30 minuti negli altri casi. Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 Le modalit di rilascio dai sistemi di contenimento GRADO SE - Durata rilascio Attenzione 2: la durata convenzionale del rilascio in DL105 cambia ' DM 14/04/94 (GPL) Appendice III - Tempi di rilascio per rottura tubazione: ' 20 - 40 sec in presenza di valvole motorizzate ad azionamento
automatico; ' 1 - 3 min in presenza di valvole motorizzate con allarme ad
azionamento a mezzo di pulsanti di emergenza installati in piu' punti
del deposito ' 3 - 5 min in presenza di valvole motorizzare ad azionamento remoto
manuale da un solo punto; ' 10 - 30 min in presenza di valvole manuali (valore inferiori per Cat. A e B ' valori superiori per Cat C e D) Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 04/12/2018 15 Disponibilit del sistema di controllo ambientale Se Zona determinata da attivazione SE and GUASTO contr. ambient.
ha una probabilit di accadimento > soglia di trascurabilit esplosione
devo tener conto di una seconda zona Pertanto se dato affidabilit non indicato in standard prodotto/impianto
(ove esistente), lo devo determinare con strumenti calcolo probabilistico
(HAZOP, Fault Tree Analisys, Event Tree Analisys) In merito, il punto 5.1 CEI EN 60079-10-1 sugerisce un percorso' Tab.D1 EN 60079-10-1 Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 I sistemi di controllo di un impianto fluidi infiammabili
5.1 CEI EN 60079-10-1
i sistemi di controllo progettati ed installati in conformit a norme inerenti la
sicurezza funzionale ' possono ridurre il potenziale di una sorgente di
emissione cos come la quantit di sostanza emessa ' Standard CT56: ' Serie CEI EN 61511-1/2/3 "Sicurezza funzionale - Sistemi strumentati di
sicurezza per il settore dell'industria di processo ' Serie CEI EN 61508-1/2/3/4/5/6/7 "Sicurezza funzionale dei sistemi
elettrici, elettronici ed elettronici programmabili per le applicazioni di
sicurezza" ' CEI 65-186 "Guida all'applicazione della serie CEI EN 61511" Standard CT31: ' CEI EN 50495 (del CT31) "Dispositivi di sicurezza richiesti per il
funzionamento sicuro degli apparecchi in relazione al rischio di esplosione" Le problematiche applicative della Norma 60079-10-1:2016 04/12/2018 16 Ma di questo ne parleremo nella prossima relazione Calogero.turturici@vigilfuoco.it


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