Workshop: Gestire la Sicurezza di Processo

Workshop: Gestire la Sicurezza di Processo ing. Nicola Mazzei Laboratorio Infiammabilità ed Esplosioni Innovhub - Stazioni Sperimentali per l Industria Tel: 02-51604.256 Fax: 02-514286 mazzei@ssc.it 1

Esplosione durante il carico di un big-bag Un esplosione si verifica alle 2 di notte del mese di aprile durante la fase di carico del secondo big-bag di un prodotto chimico mentre l operatore procede alla chiusura del primo Il big-bag è del tipo C e il prodotto contiene residui di solvente MEK Lavorazioni precedenti il carico dei big-bag: centrifugazione, essiccamento, scarico del prodotto secco in tramoggia, trasferimento con coclea, eliminazione grumi con setaccio rotante 2

Esplosione durante il carico di un big-bag L incidente avviene quando il secondo big-bag è riempito a metà Il prodotto chimico costituisce il 90% del fatturato dell azienda Il RSPP interviene suggerendo di inserire un ragno di rame messo a terra!!??!! 3

Esplosione durante il carico di un big-bag Proprietà chimico-fisiche della polvere e del solvente: Limite inferiore infiammabilità della polvere 15 g/m 3 Resistività di volume della polvere 10 14 m MIE della polvere 3-10 mj F.P. polvere 212 C F.P. MEK MIE del MEK -7 C 0,2 mj 4

Esplosione durante il carico di un big-bag Resistività superficiale tessuto del big-bag: Superficie interna 4,0 10 7 Superficie esterna 5,6 10 15 5

Esplosione durante il carico di un big-bag Esisteva un atmosfera infiammabile? Poteva generarsi una carica? Poteva accumularsi una carica? Poteva esserci il pericolo di scintille? La scintilla avrebbe avuto sufficiente energia per innescare un atmosfera infiammabile? 6

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Esplosione durante il carico di un big-bag Nube di polvere infiammabile all interno del bigbag La polvere genera cariche elettrostatiche Le cariche si sono accumulate perché il big-bag di tipo C non era connesso elettricamente a terra La generazione della scarica, spazzola propagante, è stata possibile per le caratteristiche del tessuto del big-bag e assenza di messa a terra L energia di accensione della spazzola propagante è dell ordine dei 2 3 J 17

In una media azienda si sente un botto alle ore 10 di una mattina di agosto mentre l operatore carica nella tramoggia il terzo saccone di resina che alimenta per mezzo di una coclea a spirale il diluitore nel quale sono presenti circa 14.000 litri di toluolo, 1000 kg di resina fenolica e 45 kg di paraffina micronizzata 18

Tipo e dati apparecchiature: Diluitore in acciaio inox da 20 m 3 dotato di tubi riscaldanti, agitatore, condensatore, disco di rottura, inertizzato con azoto in flusso, connesso con sistema centrale di aspirazione Coclea con spirale a filo da fondo tramoggia a coperchio del diluitore con 5 punti di iniezione di azoto per l inertizzazione, tubazione di comunicazione con punto di accesso chiuso con valvola a farfalla con sistema di controllo comandato da alimentazione azoto a coclea e a diluitore Tramoggia per carico sacconi di resina a scaglie e sacchi di paraffina 19

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Effetti evidenti dell incidente: Ustioni di I e II grado con prognosi di 10 giorni ad un manutentore che lavorava a pochi metri dal diluitore Deformazione del coperchio del diluitore con cedimento netto dei fermi in corrispondenza della parte più rigida Segni di passaggio di fiamme tra coperchio e flangia del diluitore Tracce generate da fiamme alle apparecchiature vicine alla stessa altezza del coperchio del diluitore Danni alle vetrate più prossime al diluitore 21

L indagine rileva : Intervento del disco di rottura settato a 0,44 bar Sistema di carico dei prodotti senza deformazioni significative visibili Corretto funzionamento dell automatismo apertura valvola a farfalla su diluitore collegato alle valvole di alimentazione di azoto alla coclea e al diluitore sia dal cielo che dal pescante Annerimento parte interna del diluitore e del coperchio significativamente più intenso nella zona del carico della polvere Ostruzione degli ingressi di azoto alla coclea con polvere di resina molto fine 22

Assenza di premistoppa o altro sistema di tenuta tra albero dell agitatore e coperchio diluitore Ostruzione del tubo di riflusso del liquido dal condensatore Spirale della coclea sostituita il giorno precedente l evento Parte terminale della spirale spostata oltre il limite consentito per difetto del fermo con chiari segni di sfregamento su superficie metallica fissa del vano motore Coclea completamente piena di resina dalla tramoggia al punto di scarico Cassetto di osservazione caduta polvere nel diluitore chiuso con rettangolo di lamiera non piano e privo di guarnizione che consente entrata d aria per effetto della depressione generata da aspirazione e assenza di azoto dalla coclea 23

Punto infiammabilità toluolo 6 C Limite inferiore della resina 25 g/m 3 Resistività di volume della resina 10 14 Ω cm Energia min. accensione resina 1 < 1,3 mj < 3 Stabilità termica prodotti in polvere > 200 C 24

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L evento è attribuibile ad una esplosione nel diluitore generata dalla combustione della miscela infiammabile ibrida costituita dalla nube di polvere di resina e dai vapori di toluolo con sufficiente ossigeno innescata da scintilla di origine meccanica originata dalla frizione della spirale metallica della coclea in movimento contro altro metallo 40

Raccomandazioni per aumentare l affidabilità del sistema di inertizzazione mediante flussaggio di azoto: Verifica dei sistemi indiretti di inertizzazione prima del loro uso iniziale mediante misura diretta di ossigeno da confermarsi periodicamente Definizione limiti di sicurezza delle variabili del sistema di inertizzazione (flusso, pressione, % O 2 ) Misura della concentrazione di ossigeno nei punti più critici e rappresentativi del volume da inertizzare Manutenzione e calibrazione periodiche dei sensori per la misura dell ossigeno 41

Raccomandazioni per aumentare l affidabilità del sistema di inertizzazione mediante flussaggio di azoto: Misura della concentrazione di ossigeno nei punti più critici e rappresentativi del volume da inertizzare Manutenzione e calibrazione periodiche dei sensori per la misura dell ossigeno 42

Prescrizioni per controllare l effettiva inertizzazione nelle apparecchiature considerate: Controllare la tenuta delle apparecchiature al fine di evitare ingresso di aria Alimentare il gas inerte in modo da non favorire il corto circuito tra punto di immissione e punto di uscita 43

Prescrizioni per controllare l effettiva inertizzazione nelle apparecchiature considerate: Garantire una portata di gas inerte non inferiore a quello dovuto alle perdite e all aspirazione, monitorare tale flusso mediante un dispositivo di misura dotato di allarme e successivo blocco in caso di flusso insufficiente Misurare in fase di avviamento il contenuto di ossigeno con conseguente registrazione e documentazione, ripetere l operazione dopo ogni significativa modifica o manutenzione 44

Incendio diabolico?!!! 45

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