Cos è il GNL Aspetti di rischio incidentale

Transcript

1 Cos è il GNL Aspetti di rischio incidentale Tommaso Franci Roma -11 Giugno 2015 Prima Fiera GNL Corso di formazione base sul GNL

2 AGENDA Problematiche di rischio incidentale legate al GNL normativa in materia di rischio industriale e prevenzione incendi per gli stoccaggi di GNL 2

3 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 3

4 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 Stm3 di GN). 4

5 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. 5

6 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 FlammabilityLevel -Limite Inferiore di Infiammabilità): 5% in volume UFL (UpperFlammabilityLevel -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 6

7 Detonabilità del GNL In ambienti non confinati le condizioni di detonabilità(uvce UnconfinedVaporCloudExplosion) possono aversi di solito in presenza di una quantità di composti di GNL dell ordine del 15%, generando sovrapressioniminime 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. 7

8 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. 8

9 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. 9

10 BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion) BLEVE (BoilingLiquid ExpandingVapourExplosion): 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. 10

11 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. 11

12 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 12

13 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 13

14 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 Dlgsn. 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 rigassificazionedel 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). 14

15 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 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 Dlgsn. 334/99 e s.m.i.è un assetto delle competenze più chiaro rispetto a quello attuale. In sostanza lo schema di Dlgsrende 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. 15

16 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 RdSdeve 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. 16

17 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. 17

18 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. 18

19 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 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). 19

20 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 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 (Dlgsn. 32/1998 e s.m.i.). 20

21 La circolare del dipartimento dei VVFF n 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 21

22 La circolare del dipartimento dei VVFF n 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 22

23 Grazie per l attenzione! Disclaimer Le opinioni espresse sono esclusivamente quelle di REF-E che svolge in modo autonomo ed indipendente la propria attività di ricerca. Le stime e la documentazione prodotte da REF-E sono destinate esclusivamente all uso interno e non possono essere distribuite o usate in alcun altro modo senza previa autorizzazione scritta da parte di REF-E. Le informazioni riportate nel presente lavoro sono ritenute dagli autori e da REF-E le migliori possibili. Tuttavia, né gli autori né REF-E garantiscono la accuratezza e la completezza delle informazioni né si assumono alcuna responsabilità sulle eventuali conseguenze derivanti dall utilizzo delle informazioni riportate. Disclaimer The opinion expressed in this report are solely of REF-E, which is independent in developing its work. Data and documentation produced by REF-E are for the exclusive internal use and cannot be distributed or used without previous written authorization by REF-E. The information reported are the best possible according to REF-E and to the authors. Anyway, both REF-E and the authors do not guarantee the accuracy and the completeness of the information reported, and do not assume any responsibility for the consequences deriving form the use of such information.