Cos`è il GNL Aspetti di rischio incidentale

Cos’è il GNL
Aspetti di rischio incidentale
Tommaso Franci
Roma - 11 Giugno 2015
Prima Fiera GNL
Corso di formazione base sul GNL
AGENDA
Problematiche di rischio incidentale legate al GNL
normativa in materia di rischio industriale e prevenzione incendi
per gli stoccaggi di GNL
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Infrastrutture per la distribuzione del GNL
Le infrastrutture e i vettori della filiera distributiva per gli usi finali del GNL sono
di diverse tipologie e dimensioni:
• Terminali costieri e a mare di approvvigionamento e stoccaggio del GNL;
• Punti di carico per navi cisterna adibite al trasporto del GNL;
• Punti di carico per autocisterne adibite al trasporto del GNL e per ISO
container per il trasporto multimodale, marittimo e ferroviario del GNL;
• Autocisterne per il trasporto del GNL e ISO container per il trasporto
multimodale, marittimo e ferroviario del GNL ;
• Navi-cisterna adibite alla distribuzione del GNL;
• Depositi costieri e banchine attrezzate per il rifornimento diretto di navi
alimentate a GNL;
• Stazioni di rifornimento lungo la rete stradale per l’approvvigionamento di
veicoli pesanti alimentati a GNL e veicoli alimentati a CNG.
• Depositi per utilizzatori finali nel settore civile e produttivo
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Il GNL
• Il GNL è Gas Naturale allo stato Liquido.
• Si tratta di un liquido incolore che viene prodotto per
liquefazione del gas naturale per sola refrigerazione a –161°C.
• Il GNL si presenta come un liquido prossimo al punto di
ebollizione con una densità circa 600 volte superiore a quella
che avrebbe a pressione atmosferica e a temperatura ambiente
• (circa 0,47 t/m3 per il GNL contro circa 0,72 kg/Stm3 per il GN, il
che implica che una tonnellata di GNL corrisponde a circa 1.400
Stm3 di GN).
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Caratteristiche del GNL
• Il GNL, ha le caratteristiche tipiche di una sostanza infiammabile,
con la propensione ad incendiarsi ed eventualmente esplodere
in determinate concentrazioni in volume con l’aria.
• In caso di rilascio accidentale, i vapori generati si comportano
come una nube densa fino al momento in cui la temperatura
della nube si innalza per mescolamento con l’aria.
• Una volta riscaldati al di sopra dei –112°C, essendo più leggeri
dell’aria, i vapori possono disperdersi rapidamente in atmosfera
soprattutto se in ambiente non confinato
• Fenomeni fisici di rilievo legati all’uso del GNL: infiammabilità,
detonabilità, Roll-over, transizione rapida di fase (RPT), BLEVE
(Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion), Boil-off.
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Infiammabilità del GNL
Una nube di vapori di GNL è potenzialmente soggetta ad innesco quando la
concentrazione è compresa tra i limiti di infiammabilità:
• LFL (Lower Flammability Level - Limite Inferiore di Infiammabilità): 5% in volume
• UFL (Upper Flammability Level - Limite Superiore di Infiammabilità): 15 % in
volume
• Entro tali limiti una nube di vapori di GNL – aria, in presenza di innesco, può
incendiarsi dando luogo a:
• - Flash-fire: combustione rapida di nubi di vapore, non esplosiva, sviluppata in
ambiente non confinato, Rappresenta la quasi totalità dei casi.
• - Jet-fire: incendi di getti di vapore prodottisi a seguito di perdite in serbatoi
pressurizzati o tubazioni. Il getto di GNL che fuoriesce in atmosfera evapora e si
espande simultaneamente, miscelandosi con l’aria (dardi di fuoco).
• - Pool-fire: incendio di pozza o recipienti in seguito a fuoriuscita accidentale di
GNL.
•
Il potere emissivo delle fiamme di GNL è particolarmente elevato (circa 200
kW/m2), ragion per cui è necessario monitorare le zone potenzialmente
suscettibili di rilasci accidentali e provvedere all’opportuno distanziamento delle
apparecchiature per evitare danni a persone e cose
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Detonabilità del GNL
• In ambienti non confinati le condizioni di detonabilità (UVCE –
Unconfined Vapor Cloud Explosion) possono aversi di solito in
presenza di una quantità di composti di GNL dell’ordine del 15%,
generando sovrapressioni minime all’interno della nube, con
propagazione dell’ignizione a bassa velocità.
• In ambienti molto congestionati o confinati si possono invece
avere pressioni più elevate anche per composizioni con meno
del 15%, determinando esplosioni con effetti più gravi (VCE Vapor Cloud Explosion)
• Per quanto riguarda invece un eventuale rilascio in ambiente
acquatico, poiché soggetto, come tutti i gas liquefatti, a rapida
evaporazione a pressione atmosferica e temperatura ambiente,
il GNL non dà luogo ad inquinamento delle acque.
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Roll-over
Roll-over (basculamento): è possibile che nei serbatoi di stoccaggio
del GNL si formino due celle stratificate, generalmente come
risultato di una miscelazione non adeguata di GNL fresco con un
fondo di GNL di densità differente, in seguito ad operazioni di
riempimento. Lo strato inferiore, a causa dell’ingresso di calore nel
serbatoio, si riscalda a tal punto che la sua densità si avvicina a
quella dello strato superiore.
I movimenti di convezione all’interno del serbatoio possono
causare una rottura della stratificazione in un tempo molto breve
con conseguente rapido incremento della velocità di evaporazione
dal serbatoio stesso ed emissione di grandi quantità di gas.
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Transizione rapida di fase (RPT)
• RPT (Rapid Phase Transition - transizione rapida di fase): vero e
proprio fenomeno esplosivo senza combustione dovuto al fatto
che l’aumento di temperatura del GNL, ad esempio a causa del
contatto con un liquido a temperatura differente (come l’acqua),
è così rapido da determinare una rapida evaporazione con
produzione di vapore a velocità esplosiva.
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BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion)
BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion): è un’esplosione
per espansione di vapori di un liquido in ebollizione che si ha
allorché il GNL al suo punto di ebollizione e al di sopra di una certa
pressione, rilasciato improvvisamente in seguito alla rottura del
circuito in pressione, evapora in modo estremamente rapido con
conseguente esplosione fisica.
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Ulteriori fattori di rischio legati all’uso del GNL
Indipendentemente dalla sua infiammabilità, la bassa temperatura
alla quale viene trattato il GNL (-161°C) può costituire un pericolo
causando danni al personale che venga accidentalmente a contatto
con esso (ustioni da contatto, congelamento, ipotermia).
In grosse concentrazioni può risultare pericoloso in quanto provoca
asfissia per riduzione del tenore di ossigeno nell’aria (asfissia
reversibile in atmosfere con concentrazioni di ossigeno fino al
18%), ma non produce fumi tossici per combustione in quanto non
tossico; rispetto ad altri idrocarburi non è nemmeno corrosivo o
nocivo.
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Scenari incidentali nella filiera del GNL
(riferiti a piccoli impianti di stoccaggio, < 200 t)
• Rottura serbatoio criogenico
• Rottura pompa criogenica
• Rottura tubazioni (rigide o mobili) per la movimentazione del
GNL nell’impianto
• Rilascio accidentale di GNL nelle operazioni di carico del
serbatoio criogenico (dall’autocisterna al serbatoio criogenico
dell’impianto fisso), o per rottura di componenti dell’impianto
• Innesco di incendio o esplosione del GNL fuoriuscito
accidentalmente
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Norme tecniche nella filiera del GNL
• Norma UNI-EN 1160/98 Installazioni ed equipaggiamenti per il
gas naturale liquefatto (GNL)- Caratteristiche generali del gas
naturale liquefatto
• Norma UNI-EN 13645/2006 “Installazioni ed equipaggiamenti
per il gas naturale liquefatto (GNL) - Progettazione delle
installazioni di terra a capacità di stoccaggio fra 5 t e 200 t”
• Norma UNI-EN 1473/2000 Installazioni ed equipaggiamenti per il
gas naturale liquefatto (GNL) - Progettazione delle installazioni di
terra
• Norma UNI-EN 1532/99 “Installazioni ed equipaggiamenti per il
gas naturale liquefatto – Interfaccia terra-mare”
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Direttive europee in materia di controllo dei
rischi di incidente rilevante e GNL
• La Direttiva n. 96/82/CE e s.m.i. ( recepita in Italia dal Dlgs n. 334/99 e s.m.i.),
che dal 15 giugno 2015 sarà abrogata e sostituita dalla Direttiva 2012/18/UE,
si applica agli stabilimenti in cui sono presenti sostanze pericolose in quantità
uguali o superiori a determinate soglie, che differenziano, di conseguenza,
obblighi di ordine generale e obblighi specifici a carico sia dei Gestori degli
stabilimenti sia delle autorità degli Stati Membri.
• Il caso specifico di uno stabilimento adibito a ricevimento, stoccaggio e
rigassificazione del GNL, il Gas Naturale Liquefatto rientra nella categoria dei
“Gas liquefatti estremamente infiammabili e gas naturale”, le cui soglie,
riportate in Allegato I parte 1 della direttiva sono:
• 50 t per l’applicazione degli articoli 6 “Notifica” e 7 “Politica di prevenzione
degli incidenti rilevanti” della direttiva (il gestore adempie solo ad una certa
parte dell’insieme degli obblighi previsti);
• 200 t per l’applicazione dell’articolo 9 “Rapporto di sicurezza” della direttiva
(il gestore è soggetto ad adempimenti più stringenti e impegnativi).
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Recepimento della direttiva 2012/18/UE
•
La normativa UE in materia di rischio incidentale è stata modificata e integrata dalla
Direttiva 2012/18/UE che dal 15 giugno 2015 abroga la direttiva 96/82/CE. La direttiva
2012/18/UE stabilisce che il recepimento avvenga entro il 31 maggio 2015. Tali scadenze
sono particolarmente rilevanti per il tema dello sviluppo delle infrastrutture connesse alla
filiera del GNL soggette alla normativa in materia di rischio industriale. Tra le principali
novità della normativa UE, in corso di recepimento nel nostro Paese, figurano aspetti
riguardanti le informazioni al pubblico, la consultazione pubblica, la partecipazione ai
procedimenti autorizzativi e l’accesso alla giustizia. Tutti questi aspetti della normativa UE
sul controllo del pericolo di incidenti rilevanti con sostanze pericolose sono stati
significativamente rafforzati.
•
Sulla base della legge di delega n. 96/2013, il 31 marzo 2015 il governo ha trasmesso alle
camere lo schema di decreto legislativo per l’attuazione della direttiva 2012/18/UE.
•
Sotto il profilo del quadro normativo per regimi autorizzativi degli impianti della catena
logistica per la distribuzione del GNL, la principale novità introdotta dallo schema di
decreto legislativo rispetto a quanto previsto dal Dlgs n. 334/99 e s.m.i. è un assetto delle
competenze più chiaro rispetto a quello attuale. In sostanza lo schema di Dlgs rende stabile
e rafforza il ruolo delle CTR nelle procedure previste sia per gli impianti soggetti a notifica
che quelli di soglia superiore sottoposti al rilascio del nulla osta di fattibilità; e individua con
chiarezza il ruolo dello Stato tramite il Ministero degli Interni nella programmazione delle
ispezioni per gli stabilimenti di soglia superiore e quello delle regioni nella programmazione
delle ispezioni per quelli di soglia inferiore.
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Impianti soggetti alla presentazione del rapporto di
sicurezza e rilascio nulla osta di fattibilità (1)
• Per gli impianti che prevedono la presenza di quantità maggiori alle
200 t di GNL, oltre a quanto previsto dal regime della notifica, devono
essere rispettate anche le norme che prevedono il “Rapporto di
sicurezza”, e “Informazioni sulle misure di sicurezza”. In base a queste
norme il gestore è tenuto a predisporre il “Rapporto di Sicurezza”
(RdS) e trasmetterlo all’autorità competente per l’istruttoria tecnica
• Il RdS deve essere redatto secondo le indicazioni dell’allegato II del
decreto legislativo e le indicazioni del D.P.C.M. del 31 marzo 1989, e
contiene: il documento sulla politica di prevenzione; il sistema di
gestione della sicurezza; l’individuazione dei pericoli di incidente
rilevante e l’adozione delle misure preventive e mitigatrici adottate; la
predisposizione del Piano di Emergenza Interno; gli elementi utili per
la predisposizione del Piano di Emergenza Esterna; le informazioni,
relative al territorio circostante lo stabilimento ed alle eventuali
possibili interazioni con esso utili per il controllo dell’urbanizzazione
nell’intorno dello stabilimento.
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Impianti soggetti alla presentazione del rapporto
di sicurezza e rilascio nulla osta di fattibilità (2)
• Per i nuovi impianti è necessario ottenere il Nulla Osta di Fattibilità (NOF),
prima di dare inizio alla costruzione degli impianti, oltre a tutte le
autorizzazioni previste dalla legislazione vigente. A tale fine il gestore fa
pervenire all’autorità di controllo (CTR) un rapporto di sicurezza preliminare.
La concessione edilizia non può essere rilasciata in mancanza del nulla osta di
fattibilità. Prima di dare inizio all'attività, il gestore, al fine di ottenere il
parere tecnico conclusivo (PTC), presenta al CTR il rapporto di sicurezza
definitivo.
• In base agli Articoli 11 e 20 il gestore è tenuto a predisporre il Piano di
Emergenza Interna (PEI) che deve essere adottato prima dell’inizio
dell’attività per i nuovi stabilimenti e trasmesso alla Prefettura ed alla
Provincia territorialmente competenti insieme alle informazioni utili per la
predisposizione del Piano di Emergenza Esterna.
• Il Prefetto, d’intesa con le regioni e gli enti locali interessati, previa
consultazione della popolazione e nell’ambito delle disponibilità finanziarie
previste dalla legislazione vigente, predispone il piano di emergenza esterno
allo stabilimento e ne coordina l'attuazione. Il piano è comunicato al
Ministero dell'ambiente, ai sindaci, alla regione e alla provincia competenti
per territorio, al Ministero dell'interno ed al Dipartimento della protezione
civile.
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Impianti soggetti alla procedura di notifica (1)
• In base al Decreto Legislativo 334/99 e s.m.i., Il gestore di un impianto con la
presenza di quantità di GNL superiori a 50 t (ma inferiori a 200t), è soggetto
agli adempimenti previsti dagli articoli 6 “Notifica” e 7 “Politica di
prevenzione degli incidenti rilevanti”.
• In particolare il gestore è tenuto a trasmettere la “Notifica” al Ministero
dell’Ambiente, alla Regione, alla Provincia, al Comune, al Prefetto, al
Comando provinciale dei Vigili del fuoco competente per territorio e al
Comitato Tecnico Regionale o Interregionale del Corpo nazionale dei Vigili del
fuoco (CTR), per l’istruttoria tecnica 180 giorni prima dell’inizio della
costruzione.
• La notifica deve contenere le informazioni che consentono di individuare le
sostanze pericolose, la loro quantità e la loro forma fisica (GNL ed altre
eventuali); o l’attività in corso o prevista dello stabilimento (terminale di
bunkeraggio, stoccaggio e stazione di rifornimento di GNL); o l’ambiente
immediatamente circostante lo stabilimento, e in particolare gli elementi che
potrebbero causare un incidente rilevante o aggravarne le conseguenze.
• Inoltre deve essere predisposta una “Scheda di informazione sui rischi di
incidente rilevante per i cittadini ed i lavoratori”, da trasmettere
contestualmente agli stessi enti destinatari della notifica.
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Impianti soggetti alla procedura di notifica (2)
• Deve essere redatto un documento che definisce la politica di
prevenzione degli incidenti rilevanti e contiene il programma per
l’attuazione del Sistema di Gestione della Sicurezza, conformemente
all’allegato III al decreto legislativo ed ai disposti dell’articolo 2 del
decreto del Ministero dell’Ambiente 9 agosto 2000. Il documento deve
essere conservato nello stabilimento a disposizione delle autorità
competenti per i controlli, e deve essere riesaminato almeno ogni due
anni.
• E inoltre necessario attuare il Sistema di Gestione della Sicurezza
(SGS), previa consultazione del rappresentante della sicurezza di cui al
D.Lgs. 626/94, secondo quanto previsto dall’allegato III al decreto
legislativo ed ai disposti del decreto del DM MATT del 9 agosto 2000;
in particolare, propedeuticamente all’attuazione del SGS, il gestore
deve effettuare un’analisi dei potenziali rischi del proprio stabilimento,
anche in funzione della predisposizione del piano di emergenza
interno (PEI).
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Norme di prevenzione incendi negli impianti con
stoccaggi di GNL inferiori alle 50 tonnellate:
• In questo ambito è da segnalare il recente provvedimento adottato
per disciplinare i piccoli di stoccaggi satellite di GNL a servizio sia delle
utenze di gas naturale off-grid che delle stazioni di rifornimento di di
GNL e/o GNC per autotrazione.
• Si tratta di una circolare del Dipartimento dei Vigili del Fuoco che ha
come oggetto guida tecnica e indirizzi per la redazione dei progetti di
prevenzione incendi per impianti GNL con serbatoio criogenico
inferiore non superiore alle 50 tonnellate (Circolare del dipartimento
dei Vigili del Fuoco n. 0005870 del 18/05/2015).
• Nel caso di installazione ed esercizio di distributori di carburanti, e dei
depositi di combustibili annessi, è prevista una specifica autorizzazione
comunale dalla normativa di settore (Dlgs n. 32/1998 e s.m.i.).
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La circolare del dipartimento dei VVFF n. 0005870 del
18/05/2015 per gli impianti di utilizzazione del GNL diversi
dall’autotrazione (1)
Contenuti della guida tecnica
Art. 1. Scopo e campo d’applicazione
Art. 2. Obiettivi
Art. 3. Disposizioni tecniche e loro applicazione
Art. 4. Requisiti costruttivi
Art. 5. Impiego prodotti
TITOLO I DISPOSIZIONI GENERALI
TITOLO II IMPIANTI DI STOCCAGGIO GNL
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La circolare del dipartimento dei VVFF n. 0005870 del
18/05/2015 per gli impianti di utilizzazione del GNL
diversi dall’autotrazione (2)
Contenuti del TITOLO II IMPIANTI DI STOCCAGGIO GNL
1 Elementi costitutivi
2 Elementi pericolosi
3 Serbatoi criogenici
4 Pompe
5 Vaporizzatori e scambiatori-regolatori di temperatura
6 Sistema di contenimento
7 Barriera di confinamento
8 Torcia fredda
9 Recinzione
10 Sistema di emergenza finalizzato alla sicurezza antincendio
11 Dispositivi e configurazione del punto di riempimento dei serbatoi criogenici
12 Tubazioni di GNL
13 Impianto Elettrico
14 Fognature e caditoie
15 Impianto di terra e di protezione delle strutture dalle scariche atmosferiche
16 Protezione Antincendio
17 Distanze di sicurezza
18 Distanze di protezione
19 Sosta dell'autocisterna
20 Verifica sismica
21 Norme di esercizio dell’impianto di alimentazione GNL
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Grazie per l’attenzione!
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