Gli incidenti innescati da un evento naturale (fulmini, alluvioni, terremoti, frane, fenomeni vulcanici, uragani, trombe d’aria, ecc.) in impianti industriali a rischio di incidente rilevante sono definiti “eventi NaTech” (Natural Hazard Triggering Technological Disasters). L’impatto di un disastro naturale su un impianto industriale può comportare il rilascio di sostanze pericolose, con possibili gravi conseguenze al di fuori del sito, rilascio di sostanze nocive, incendi od esplosioni e, nonostante il crescente numero di studi e di normative più cautelative nei confronti della progettazione e della gestione delle attività industriali, gli incidenti NaTech rappresentano ancora una seria minaccia.

L’implementazione di tecnologie innovative (sensori, attuatori ed altri sistemi innovativi per la protezione sismica) agli elementi di impianto critici, gestite in un sistema avanzato di monitoraggio, può ridurre in modo significativo il rischio di incidente rilevante e le relative conseguenze rispetto alle azioni sismiche. L’utilizzo di queste tecnologie innovative “può portare ad un miglioramento significativo della sicurezza sismica degli impianti esistenti (progettati secondo vecchie normative meno conservative) riducendo azioni strutturali impegnative ed onerose. Inoltre, tenendo conto che il sisma interessa simultaneamente l’intero impianto, compresi i sistemi di sicurezza (fornitura idrica e linea elettrica), tali approcci innovativi permettono potenzialmente il controllo dell’impianto nel suo complesso” (intervento a cura di M. Ciucci, A. Marino, A. C. Lio dell’INAIL – Dipartimento innovazioni tecnologiche e sicurezza degli impianti, prodotti e insediamenti antropici – al Convegno SAFAP 2018, tenutosi a Bologna in novembre).

Tra i dati e le informazioni minime da riportare nel rapporto di sicurezza, è richiesta una descrizione dettagliata dei possibili scenari di incidente rilevante e delle loro probabilità di accadimento o delle condizioni in cui essi si verificano, includendo un riepilogo degli eventi che possono avere un ruolo nell’innesco di ognuno di questi scenari e le cause interne od esterne all’insediamento considerato, con particolare riguardo alle possibili cause naturali, quali ad esempio terremoti od alluvioni. In questa prospettiva l’utilizzazione di sistemi “smart” può certamente contribuire in modo efficiente ed efficace alla prevenzione, alla riduzione ed alla mitigazione del rischio NaTech. Tuttavia, lo sviluppo di metodologie da utilizzare a questo scopo è ancora all’inizio.

L’analisi quantitativa del rischio sismico (QRA) è un metodo fondamentalmente probabilistico, che si basa sull’analisi logica delle conseguenze ed è stato proposto principalmente per le condizioni incidentali in cui l’evento di danno e le relative conseguenze dipendono da una componente di rischio predefinita e da un evento di rilascio predefinito (LOC). Ma, in caso di eventi NaTech, l’analisi è più complessa perché l’interazione casuale indipendente tra evento naturale ed unità di processo può determinare il danno simultaneo a diverse apparecchiature, innescando più rilasci di materiale pericoloso che, a loro volta, possono produrre molteplici eventi a catena, i quali possono anche interagire tra di loro.

L’intervento in parola riporta altre indicazioni sul tentativo di valutazione della vulnerabilità complessiva degli impianti e segnala che sono stati fatti degli sforzi per definire una metodologia più affidabile possibile attraverso il metodo Monte Carlo Simulation (MCS) per la definizione degli scenari di danno più probabili.

I sistemi di early-warning sismico, invece, sono utilizzati da tempo per la prevenzione degli incidenti nucleari, ma sono ancora scarsamente applicati per la gestione della sicurezza sismica negli impianti industriali. Con questi sistemi è possibile fornire un allarme affidabile da pochi secondi ad un minuto prima che arrivi il sisma. Chiaramente, tanto maggiore è il tempo di preallarme, quanto maggiore è la possibilità di prevenire danni agli impianti e, eventualmente, mitigare gli effetti del terremoto.

In verità, alcuni sensori a fibra ottica sono integrati nei sistemi di monitoraggio di sicurezza strutturale ed applicati per l’identificazione di danni e rilasci di sostanze pericolose, ma la loro applicazione è generalmente limitata al monitoraggio della sicurezza strutturale, benché possa essere applicata anche in caso di terremoti.

Una parte dell’intervento è stata poi dedicata ai sistemi di protezione attiva, che non controllano alcun processo ma di fatto entrano in gioco quando non è possibile controllare un processo attraverso mezzi normali. L’impiego intelligente dei sistemi di protezione attiva implica che siano collegati ad una rete di sistemi di comunicazione ed attivazione affidabile ed efficiente. All’occorrenza, questi sistemi possono essere utilizzati anche nel caso di un evento sismico.

L’intervento, che Vi invitiamo a leggere integralmente, conclude che “individuando gli elementi critici nei confronti delle azioni sismiche dell’impianto e mediante l’utilizzo di sistemi intelligenti è possibile ottenere una notevole riduzione del rischio di incidente rilevante e delle relative conseguenze”. L’applicazione di queste tecniche, dunque, “consente un miglioramento delle condizioni di sicurezza negli impianti esistenti (spesso non a norma perché progettati secondo normative del passato meno stringenti) senza grossi interventi strutturali e di conseguenza con costi contenuti.

Tuttavia, è necessario realizzare un’attenta valutazione dei rischio per identificare gli elementi critici e definire così il corretto posizionamento dei sensori. Esiste poi la possibilità di falsi allarmi od allarmi eccessivi, i quali devono essere gestiti attraverso la definizione di “soglie” di allarme (threshold). Un altro elemento critico di cui tener conto è l’efficienza ed affidabilità delle reti di comunicazione e dati, soprattutto nel caso di un sisma di notevole entità.