Il rischio dell’invecchiamento impianti

Invecchiamento impianti

Il D.lgs. 105/2015 introduce, per i gestori degli stabilimenti a rischio di incidenti rilevanti, l’obbligo di adottare, nell’ambito del SGS-PIR, piani di monitoraggio e controllo dei rischi legati all’invecchiamento di apparecchiature e impianti che tenga conto dei meccanismi di deterioramento presenti, inclusi corrosione interna ed esterna, erosione, fatica termica e meccanica. Ci addentriamo nella normativa che regola la gestione del problema dell’invecchiamento degli impianti.

Il problema dell’invecchiamento degli impianti è stato l’oggetto di una linea guida dell’INAIL (1) che in merito al campo di applicazione a pagina 5 recita:

«Il campo di applicazione del presente documento è quello dei sistemi di contenimento primari che comprendono, secondo la definizione di (HSE 2010), sistemi statici, quali serbatoi, scambiatori, forni, reattori, miscelatori, separatori, colonne e tubazioni e sistemi dinamici che includono le macchine rotanti, quali pompe, compressori e turbine.» 

Sempre a pagina 5 vengono esemplificati gli stabilimenti oggetto della linea guida e del metodo di valutazione collegato proposto su foglio Excel. Gli stabilimenti dove sono presenti sistemi di contenimento primari statici includono principalmente, ma non esclusivamente:

  1. raffinerie;
  2. impianti petrolchimici;
  3. impianti chimici (processi continui e batch);
  4. depositi di prodotti petroliferi (liquidi);
  5. depositi di gas liquefatti (GPL, GNL) e impianti di ri-gassificazione;
  6. impianti di produzione energetica.

Il problema, grazie anche alla frase “Ma non esclusivamente”, è stato allargato ben oltre i confini degli impianti esemplificati arrivando a lambire gli impianti galvanici tipicamente del settore metalmeccanico.

La stessa linea guida ci dice inoltre che:

«Nella direttiva 2012/18/UE Seveso III si prevede, tra gli elementi del Sistema di Gestione della Sicurezza, all’interno del controllo operativo, la necessità di gestire il rischio associato all’invecchiamento e alla corrosione degli impianti. Tale elemento è presente nel D.lgs. 105/2015, di recepimento della direttiva Seveso-ter. In particolare nell’Allegato 3 del D.lgs. 105/2015, tra gli aspetti da trattare nell’ambito del SGS-PIR, al punto “controllo operativo” si prevede: “monitoraggio e controllo dei rischi legati all’invecchiamento delle attrezzature installate nello stabilimento e alla corrosione; inventario delle attrezzature dello stabilimento, strategia e metodologia per il monitoraggio e il controllo delle condizioni delle attrezzature; adeguate azioni di follow-up e contromisure necessarie.»

«Il D.lgs. 105/2015 introduce, così, per i gestori degli stabilimenti a rischio di incidenti rilevanti, l’obbligo di adottare, nell’ambito del SGS-PIR, piani di monitoraggio e controllo dei rischi legati all’invecchiamento di apparecchiature e impianti che tenga conto dei meccanismi di deterioramento presenti, inclusi corrosione interna ed esterna, erosione, fatica termica e meccanica.»

Consultando il sito dell’INAIL (2) nella presentazione si dice che «Nell’ambito generale del SGS-PIR, l’efficacia del programma d’integrità deve essere valutata attentamente negli audit pianificati dal gestore. A maggior ragione questo tipo di valutazione rientra nei compiti svolti dei tecnici INAIL all’interno delle commissioni ispettive istituite dai Comitati Tecnici Regionali CTR, ai sensi dell’art. 27 comma 6 del D.lgs. 105/2015.»

È proprio quest’ultima affermazione che porta a considerare il problema all’interno del comparto dei trattamenti di superfici a causa dell’assoggettabilità di stabilimenti (con impianti oltre le soglie previste) al D.lgs. 105/2015. Mi si è infatti presentato il caso di una commissione che richiedeva l’applicazione delle linee guida Inail a uno stabilimento galvanico anche se la commissione stessa osservava che il metodo proposto dall’INAIL e il connesso foglio di calcolo non erano certo stati studiati per gli impianti galvanici.

rischio invecchiamento impiantiQuesto viene evidenziato anche nella stessa introduzione alla guida nel sito INAIL (2):

«In Italia il problema è molto sentito perché molte raffinerie e impianti petrolchimici sono in esercizio da oltre cinquanta anni e pochi impianti nuovi vengono costruiti, anche per le difficoltà delle procedure autorizzative».

Il fatto che il controllo operativo di monitoraggio del SGS dell’azienda prevedesse controlli con frequenza anche giornaliera dello stato dell’impianto (oltre ai controlli settimanali, mensili e semestrali) non veniva ritenuto sufficiente per provare di aver considerato il problema invecchiamento.

Allegato alla linea guida dell’INAIL c’è un foglio di calcolo excel che dovrebbe aiutare nella valutazione del fattore invecchiamento l’operatore fornendo così un dato sintetico che può essere velocemente sottoposto agli ispettori.

Ho provato a utilizzare il foglio excel fornito riferendolo a un impianto galvanico, francamente la cosa non funziona e non può funzionare neanche con adattamenti.

Mancando serbatoi e tubazioni sotto pressione e lasciando i troppi campi non pertinenti vuoti, come da istruzioni, resta in pratica il solo riferimento a un serbatoio atmosferico, l’unico assimilabile a una vasca di un impianto galvanico e questo non consente di ottenere nessun risultato finale.

La commissione quindi, pur riconoscendo la non adeguatezza del metodo e del foglio di calcolo proposto all’impresa di trattamento di superfici, richiedeva comunque al gestore di “adattare” tali linee guida alla realtà dell’azienda.

Vediamo come possiamo iniziare un ragionamento intorno a questa richiesta che pone non poche difficoltà all’azienda galvanica che ricade sotto l’applicazione del D.lgs. 105/2015 e che venga a subire una raccomandazione o peggio una prescrizione ufficiale perché si dimostri di aver considerato il problema specifico dell’invecchiamento impianti.

Sebbene la questione non venga posta per le stesse aziende che siano al di fuori dell’assoggettabilità alla legge Seveso, riteniamo che potrebbe essere utile aprire una analisi in materia perché, al di là dell’obbligo per il soggetto particolare, l’intero settore potrebbe beneficiare di un approccio sistemico al problema adeguato alle esigenze delle imprese che ne fanno parte.

Vediamo quindi in primis gli elementi salienti considerati nel metodo proposto dall’INAIL per cercare di addivenire a un metodo più consono al nostro contesto.

Fattori acceleranti e fattori frenanti

Il modello dell’INAIL prevede di considerare due tipologie di fattori, quelli acceleranti l’invecchiamento degli impianti distinti da quelli frenanti.

I fattori acceleranti includono:

  • età/tempo di servizio,
  • fermate impreviste,
  • guasti e rotture registrate in rapporto ai tassi di guasto usati nell’analisi del rischio,
  • incidenti/quasi-incidenti dovuti alla corrosione,
  • meccanismi di deterioramento,
  • difetti/danneggiamenti.

I fattori frenanti includono:

  • audit SMS del sistema di gestione della sicurezza per la prevenzione degli incidenti rilevanti (SGS-PIR),
  • sistema di gestione dell’integrità (e.g. API 580, /581, EUUMUA159, ecc.),
  • risultati delle verifiche di integrità e di funzionalità,
  • adeguatezza dei controlli (tecniche utilizzate e qualificazione personale),
  • controllo di processo, inclusi standard di sicurezza funzionale
  •  rivestimenti e protezioni specifiche.

Il modello viene poi descritto in un grafico a spina di pesce (fig.1)

fattori acceleranti e frenantiValutazione dell’invecchiamento in impianto galvanico

Al di là del fatto che il controllo operativo dell’installazione galvanica prevede frequenze giornaliere di valutazione di integrità delle vasche e che i gocciolamenti sono i primi guasti evidenti di una vasca contenente bagni galvanici, la commissione ispettiva richiede la valutazione dell’invecchiamento.

Tuttavia abbiamo visto come il modello dell’INAIL non è nato, né può essere adattato, nel nostro particolare contesto. Vanno evidentemente ripensati sia i fattori acceleranti che quelli frenanti il rischio da invecchiamento impianti.

Del modello INAIL possiamo mantenere l’età di servizio prevista rapportata all’età effettiva dell’impianto come un fattore accelerante.

In relazione a tale fattore, si potrebbe, per ciascuna singola vasca componente l’impianto, assegnare un “peso” in termini di minore o maggiore tendenza all’invecchiamento considerando diversi elementi quali ad esempio: la tipologia della vasca (ad es. lavaggio, vasca di trattamento); i parametri chimici del bagno contenuto (ph, concentrazione…), la tipologia delle armature utilizzate, le temperature di esercizio del bagno, etc.

Questo fattore dovrà essere attentamente controbilanciato da un fattore frenante che consideri il materiale costruttivo utilizzato, assegnando ad esempio a vasche strutturate di acciaio inox rivestite un maggior effetto frenante rispetto a vasche in ferro rivestite, mentre vasche non strutturate in materiale plastico dovrebbero avere un minore effetto frenante.

Le fermate impreviste che fanno riferimento a impianti a pressione non sono considerabili, mentre andrebbero considerate come fattori acceleranti guasti/rotture che siano state rilevate nel periodo di osservazione.

Distinguendo tra impianti galvanici a rotobarile e impianti statici, il fenomeno dell’impiglio accidentale e della caduta del materiale da trattare nei secondi potrebbe essere un indicatore efficace.

Per gli impianti che trattano minuterie di massa, lo sgancio e caduta del rotobarile è senz’altro un evento più raro, mentre può sempre accadere la calata in posizione sbagliata per errato conteggio delle posizioni da parte della centralina.

Anche gli incidenti o quasi incidenti dovuti alla corrosione, dovrebbero essere considerati come campanelli d’allarme e portare al rinnovamento immediato delle vasche interessate, riportando quindi al punto zero l’invecchiamento dell’impianto le cui vasche sono praticamente rifatte.

Se i controlli giornalieri possono non essere ritenuti sufficienti data la loro probabile superficialità, la regolare effettuazione dei controlli periodici che prevedono lo svuotamento, la pulizia e l’ispezione delle vasche sono un fattore frenante da considerare, assieme ai sistemi d’allarme di rilevazione perdite presenti nell’impianto.

invecchiamento impianti Quali potrebbero essere i meccanismi di deterioramento in un impianto galvanico? La guida INAIL fa riferimento a fenomeni di infragilimento, assottigliamento, fessurazione come esempi.

Vasche non strutturate in materiale plastico possono essere soggette più delle altre al fenomeno dell’infragilimento che andrebbe previsto e anticipato con la loro sostituzione, mentre le vasche strutturate potrebbero essere interessate da fenomeni di fessurazione o distacco del rivestimento interno che potrebbe condurre in seguito a fessurazioni o assottigliamento anche della parte strutturale. In questo caso si dovrebbe procedere comunque con il rifacimento del rivestimento interno e con la verifica della parte strutturale una volta che questa sia stata scoperta. La data del rifacimento della vasca o del rivestimento interno insieme alla valutazione della parte strutturale dovrebbero essere i fattori da considerare come frenanti rispetto all’invecchiamento.

Difetti/Danneggiamenti relativi alle vasche galvaniche possono essere conseguenze di sganci accidentali di telai e pezzi da trattare di cui però abbiamo già dato evidenza, seguendo il criterio della guida Inail, sotto questa voce si dovrebbe fare riferimento agli incidenti più gravi. Potremmo indicare qui la caduta delle barre catodiche o delle braccia, come eventi che possono condurre a danneggiamenti delle vasche in tutte le tipologie di impianti. Pure l’errata procedura di svuotamento con “spanciamento” della paratia di separazione della vasca contigua potrebbe essere un buon esempio.

Altri danneggiamenti per fattori causali esterni (ad esempio carrello elevatore che urta una vasca dell’impianto, operazioni di manutenzione pesanti che finiscono male…) sono episodi che possono condurre a danni da rilevare e considerare insieme a gravi difetti che possono manifestarsi per errata progettazione od altri motivi non previsti.

Il piano dei controlli è il primo elemento frenante e si dovrebbe considerarlo sia per la frequenza con cui questi vengono attuati sia per le modalità con cui questi vengono registrati.

Ad esempio un sistema di liste di controllo digitalizzato che preveda il richiamo dell’operatore all’attività di controllo nel tempo previsto, la sua geo localizzazione, la comunicazione di controllo eseguito al supervisore sono elementi di maggior affidabilità dei controlli.

La procedura di controlli anche a fabbrica chiusa sarebbe anch’essa un ulteriore elemento da considerare come frenante.

Un altro fattore frenante da considerare potrebbe essere a mio avviso dato dal fatto che esistono normalmente impianti posti “fuori terra” da privilegiare in quanto a più facile rilevabilità delle perdite rispetto a impianti con vasche interrate. L

L’ultimo fattore frenante che potremmo considerare è la tipologia del rivestimento interno delle vasche con assegnazione di un peso frenante crescente in relazione alla sua tipologia. In base alla mia esperienza la scala suggerita potrebbe essere la seguente (partendo dal rischio massimo e andando a decrescere):

  • 0/ vasca plastica non strutturata riscaldata mediante resistenze elettriche.
  • 1/ rivestimento assente (vasca non strutturata con riscaldamento non elettrico)
  • 2/ rivestimento in moplen o altro materiale rigido
  • 3/ rivestimento in PVC o altro materiale resistente flessibile
  • 4/ rivestimento a strati multipli in lana di vetro.

Il modello tutto da proporre dovrebbe quindi considerare tutte le vasche dell’impianto con un aggiornamento continuo in base alle operazioni di rinnovamento, rinnovo del rivestimento interno, e operazioni di manutenzione straordinarie. Riepilogando uno schema di partenza potrebbe essere dato dalla analisi dei seguenti fattori:

Fattori acceleranti

  • Età di servizio (pesata in base alla tipologia della vasca, del suo contenuto e del processo).
  • Fermate Impreviste (per Incidenti di impiglio di telai e caduta roto-barili)
  • Incidenti (per caduta braccia o barre o errato posizionamento barre, altri incidenti gravi)
  • Deterioramento/ distacco del rivestimento o infragilimento.
  • Deterioramento per corrosione (infragilimento in vasche non strutturate)

Fattori frenanti

  • Caratteristiche costruttive della vasca
  • Data del rifacimento del rivestimento
  • Data del rifacimento Strutturale (o della sostituzione) della vasca
  • Sistema di gestione e frequenza delle ispezioni ordinarie
  • Sistema di gestione e Frequenza delle ispezioni straordinarie

rischio invecchiamento impiantiConclusioni

Mettere in campo un sistema di analisi del rischio da invecchiamento impianti potrebbe essere una cosa non semplice, specialmente se le installazioni sono complesse e numerose. L’arco temporale richiesto dalla linea guida dell’INAIL per le raffinerie è una difficoltà in più per piccole imprese che sono solo di recente state assoggettate a normative così importanti come il D.lgs. 105/2015.

Uno dei problemi quindi sarà proprio quello di ricostruire la storia degli impianti (la gran parte dei quali è molto datata) considerando periodi in cui non c’era un metodo di rilevazione formalizzato. Si dovrà quindi ricostruire un punto zero di partenza per le analisi successive.

Dovendo affrontare questa analisi del rischio particolare sarà comunque opportuno farlo nel modo più conveniente possibile, ovvero costituire un sistema di rilevazione oggettivamente valido ed efficace.

Un sistema che fornisca all’impresa il quadro della situazione impiantistica e che le consenta anche di programmare e pianificare le attività di manutenzione vasche da inserire nel budget previsionale annuale, evitando così di trovarsi ad affrontare spiacevoli sorprese.

L’unica osservazione che ci sentiamo di dover fare è che la richiesta di un simile adempimento ha un senso se rivolta non al singolo operatore, che incappa in una commissione ispettiva particolarmente attenta. Servirebbe in tal senso un atto di indirizzo più generale.

Note
(1) “Valutazione sintetica dell’adeguatezza dei piani di monitoraggio e controllo dei rischi legati all’invecchiamento di attrezzature e impianti negli stabilimenti Seveso” Seconda edizione, marzo 2021. Gruppo di lavoro interistituzionale istituito nell’ambito del coordinamento nazionale di cui all’Art 11 del Decreto Legislativo del 26 giugno 2015 n. 105.
(2) https://www.inail.it/cs/internet/attivita/ricerca-e-tecnologia/area-sicurezza-sul-lavoro/stabilimenti-a-rischio-di-incidente-rilevante/invecchiamento-attrezzature-ed-impianti-negli-stabilimenti-rir.html