PROMETEO gennaio 14 RAI2 Rischio in Aree Industriali: Un approccio integrato Referente progetto: Renato Rota

PROMETEO

RAI2 Rischio in Aree Industriali:

Un approccio integratoReferente progetto: Renato Rota

Renato Rota - CFALab

RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:

UN APPROCCIO INTEGRATO

• L’obiettivo del progetto è lo sviluppo di metodologie / modelli /

strumenti software per l’analisi di rischio in aree industriali

secondo un approccio integrato, cioè tenendo conto di:

•più rischi simultaneamente (naturale – tecnologico; impianti

fissi – trasporti; terrorismo – incidenti) o secondo un effetto

domino (naturale + tecnologico; terrorismo + incidenti)

•diversi periodi temporali (medio – lungo periodo:

pianificazione; breve periodo: gestione dell’emergenza)

•sistemi complessi (reti infrastrutturali; fattori umani)

•bersagli diversi (uomini; ambiente; beni culturali)

Quadro generale - 1


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:

UN APPROCCIO INTEGRATOStrumento unificante: ARIPAR - 1

• Per l’analisi del rischio d’area in ambito

industriale esistono diverse metodologie

implementate in software

• Uno di questi è ARIPAR:

•INPUT: dati relativi ai singoli eventi

incidentali (conseguenze + frequenze) e

alla vulnerabilità + esposizione del

territorio

•OUTPUT: indicatori di rischio

(individuale, locale, sociale) ricomposto

•PECULIARITA’: tentativi di affrontare

effetti domino Tech – Tech e Na – Tech

in modo modulare


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:

UN APPROCCIO INTEGRATOStruttura di ARIPAR - 1

LOCAL RISK- Point representation- Grid representation- Contours

(Population not considered)

SOCIETAL RISK- F-N cumulative curves- I-N Histogram- Risk Source Importance- Risk Source Importance (N)

(Distribution of people)

INDIVIDUAL RISK- Point representation- Grid representation- Contours

(Time of exposure, human localization, systems of individual protection)

OU

TP

UT

INP

UT

RISK SOURCE AREA DATA IMPACT AREA DATA

- Dispersion-Explosion-Fire Probit (Vulnerability data models for toxic substances: probit coefficients or thresholds)

- Risk Source name (location of accident –coordinates- and source identifier)- Road type (definition of Accident Frequency -events/year for fixed

installation; events/km/year for transport- and Probability according to the road type)

- Initiating events (Classification of different types of event, related to annual frequency and substances - consequence event tree)

- Outcome type/Accident Typology (definition of possible accidents with the associated Accident Exposure time -by probit equations- and Mitigation factors)

- F-N Parameters (defining parameters to draw the 2 lines on the F-N curves)- Multiple FIT File Setting (interpolation function)

FIXED INSTALLATION

TRANSPORT OF DANGEROUS SUBSTANCES

VULNERABILITY CENTERS

SOCIAL DEMOGRAPHY

- Map formats (Zones/Cell Grid)- Time periods- Meteo aggregations (wind velocity and Pasquill stability class)- Meteorological data (wind rose for each period)- Population categories (people with the same exposure probability)- Population presence (probability of presence indoor or outdoor as a

day/nigth & season probability)- Land Use (Population density for land-use categories/description of the

spatial distribution of people: n. people per hectare)- Vulnerability Center

METEOROLOGY

Accident Consequences(Consequence event tree for each accidental scenario and

Consequences Analysis results by external model)

FIT Program (interpolation function)

Population distributionMeteorological dataM

OD

EL

LOCAL RISK- Point representation- Grid representation- Contours

(Population not considered)

SOCIETAL RISK- F-N cumulative curves- I-N Histogram- Risk Source Importance- Risk Source Importance (N)

(Distribution of people)

INDIVIDUAL RISK- Point representation- Grid representation- Contours

(Time of exposure, human localization, systems of individual protection)

OU

TP

UT

INP

UT








FIXED INSTALLATION



SOCIAL DEMOGRAPHY




METEOROLOGY

INP

UT








FIXED INSTALLATION



SOCIAL DEMOGRAPHY




METEOROLOGY

Accident Consequences(Consequence event tree for each accidental scenario and

Consequences Analysis results by external model)

FIT Program (interpolation function)

Population distributionMeteorological dataM

OD

EL


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:

UN APPROCCIO INTEGRATOStruttura di ARIPAR – logica delle attività - 1

SATELLITI

rischio na-tech (terremoto industriale)

?SEISMIC UNIT

rischio na-tech (frana industriale)

?LANDSLIDE UNIT

input

output

ARIPAR- GIS 4.0

rischio industriale(d’incidente rilevante)

rischio industriale(effetto domino)

?DOMINO UNIT

STRUMENTI


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:


1. Definizione logica di un software per la ricomposizione del rischio Na-Tech - 1

• Impostazione logica del modulo FLOOD-UNIT:

- I componente:metodo di valutazione del rischio alluvionale ai fini di una ricomposizione del rischio secondo un approccio multi-rischio(definizione di un modello probabilistico confrontabile con gli output di ARIPAR-GIS 4.0: RL, RI, RS);

- II componente:metodo di valutazione del rischio Na-Tech (definizione di un modello probabilistico confrontabile con gli output di ARIPAR-GIS 4.0: RL, RI, RS);

Pacc di un incidente industriale ad una struttura d’impianto a causa di un’alluvione

EVpPsoPsPacc

ECH

EVpPsoPsPacc

ECH

Probabilità di occorrenza stagionale

del fenomeno pericoloso

TIME PERIOD

Probabilità di occorrenza stagionale

del fenomeno pericoloso

TIME PERIOD

Probabilità di occorrenza

dell’alluvione

FREQUENZA

Probabilità di occorrenza

dell’alluvione

FREQUENZA Probabilità di coinvolgere l’impianto esposto in funzione della magnitudine dell’evento

PERIODO DI RITORNO DELLA PIENA

Probabilità di coinvolgere l’impianto esposto in funzione della magnitudine dell’evento

PERIODO DI RITORNO DELLA PIENA

Vulnerabilitàdella

componente/struttura all’alluvione

?

Vulnerabilitàdella

componente/struttura all’alluvione

?

In questo caso si valuta la singola

componente/struttura

1

In questo caso si valuta la singola

componente/struttura

1


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:


1. Definizione logica di un software per la ricomposizione del rischio Na-Tech - 1

rischio na-tech (alluvionale industriale)

RAI2

NA-TECH UNIT


?SEISMIC UNIT


?LANDSLIDE UNIT

rischio alluvionale

RAI2

FLOOD UNIT

input

output

ARIPAR- GIS 4.0



?DOMINO UNIT

Rota + Menoni + Ballio


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:


2. Definizione logica di un modulo per la gestione delle emergenze1

• Impostazione logica del modulo EMERGENCY UNIT(struttura e contenuti del modulo):

- costituisce una banca dati di supporto alla gestione di un’emergenza dovuta ad incidente (chimico-industriale, da trasporto, da alluvione e da na-tech);

- è finalizzato all’interrogazione di informazioni anagrafiche e georefernziate utili ad identificare e localizzare:

gli elementi di rischio e loro caratteristiche

(puntuali, lineari, aree a maggiore criticità,…);

le risorse umane e materiali disponibili sul territorio(soggetti responsabili e competenti in caso di emergenza, attrezzature disponibili, modulistica d’emergenza, …)

AREE LIBERE

RETI E INFRFASTRUTTURE

DI SERVIZIO

STRUTTUREAZIENDE CONDIZIONI ATMOSFERICHE

E METEOROLOGICHE

TRASPORTO DI SOSTANZE PERICOLOSE

CARATTERISTICHE GEO-

MORFOLOGICHE E IDROLOGICHE

RISORSEAREE LIBERE

RETI E INFRFASTRUTTURE

DI SERVIZIO

STRUTTUREAZIENDE CONDIZIONI ATMOSFERICHE

E METEOROLOGICHE

TRASPORTO DI SOSTANZE PERICOLOSE

CARATTERISTICHE GEO-

MORFOLOGICHE E IDROLOGICHE

RISORSE


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:



2. Definizione logica di un modulo per la gestione delle emergenze1 - 1


RAI2

NA-TECH UNIT


?SEISMIC UNIT


?LANDSLIDE UNIT

rischio alluvionale

RAI2

FLOOD UNIT

input

output

ARIPAR- GIS 4.0



?DOMINO UNIT

Gestione emergenze

RAI2

EMERGENCY UNIT

Rota + Menoni


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:


3. Informazioni geografiche di supporto alla valutazione del rischio

Predisposizione di una banca dati geografica in formato vettoriale

Predisposizione di un quadro d’insieme sulla realtà del comune scelto


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:



3. Informazioni geografiche di supporto alla valutazione del rischio - 1


RAI2

NA-TECH UNIT


?SEISMIC UNIT


?LANDSLIDE UNIT

rischio alluvionale

RAI2

FLOOD UNIT

input

output

ARIPAR- GIS 4.0



?DOMINO UNIT

Gestione emergenze

RAI2

EMERGENCY UNIT

Rota + Menoni

Scaioni


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:


4. Metodi low-cost per acquisizione dati sul campo - 1

Scelta di un valido strumento di supporto per il popolamento del Db con tecniche di acquisizione low-cost: GPS palmari


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:



4. Metodi low-cost per acquisizione dati sul campo - 1


RAI2

NA-TECH UNIT


?SEISMIC UNIT


?LANDSLIDE UNIT

rischio alluvionale

RAI2

FLOOD UNIT

input

output

ARIPAR- GIS 4.0



?DOMINO UNIT

Gestione emergenze

RAI2

EMERGENCY UNIT

Rota + Menoni

Scaioni

Scaioni


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:


5. Strumento di supporto alle decisioni per la valutazione del rischio industriale

Insieme delle strutture dati e dei tool necessari per ottenere, a partire da dati operazionali, informazioni che sono di supporto nella valutazione delle decisioni:

• Base di dati integrata• Informazioni di carattere

storico/temporale • Dati in forma aggregata • Fisicamente separato da

sorgenti informative• Base di dati fuori linea


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:



5. Strumento di supporto alle decisioni per la valutazione del rischio industriale - 1


RAI2

NA-TECH UNIT


?SEISMIC UNIT


?LANDSLIDE UNIT

rischio alluvionale

RAI2

FLOOD UNIT

input

output

ARIPAR- GIS 4.0



?DOMINO UNIT

Gestione emergenze

RAI2

EMERGENCY UNIT

Rota + Menoni

Scaioni

ScaioniSupporto alle decisioni

RAI2

DATA ANALYSIS

Schreiber


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:


6. Modello di comportamento delle popolazioni in emergenza - 1

Condizioni di panico:•all’interno di ambienti chiusi

•in spazi aperti


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:



6. Modello di comportamento delle popolazioni in emergenza - 1


RAI2

NA-TECH UNIT


?SEISMIC UNIT


?LANDSLIDE UNIT

rischio alluvionale

RAI2

FLOOD UNIT

input

output

ARIPAR- GIS 4.0



?DOMINO UNIT

Gestione emergenze

RAI2

EMERGENCY UNIT

Rota + Menoni

Scaioni

ScaioniSchreiberSupporto alle

decisioni

RAI2

DATA ANALYSIS

Rabino


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:


7. Metodi per l’analisi del rischio da trasporto di merci pericolose - 1

• Metodi per l’analisi del rischio di un singolo trasporto e individuazione di percorsi a rischio minimo

• Mappatura del rischio del trasporto di merci pericolose in Lombardia

• Analisi dei segnali di allarme provenienti dai veicoli e definizione delle modalità di intervento

• Definizione di metodi per l’analisi del rischio del trasporto di merci pericolose in galleria


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:



7. Metodi per l’analisi del rischio da trasporto di merci pericolose - 1


RAI2

NA-TECH UNIT


?SEISMIC UNIT


?LANDSLIDE UNIT

rischio alluvionale

RAI2

FLOOD UNIT

input

output

ARIPAR- GIS 4.0



?DOMINO UNIT

Gestione emergenze

RAI2

EMERGENCY UNIT

Rota + Menoni

Scaioni


decisioni

RAI2

DATA ANALYSIS

Rabino

Maja


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:


8. Analisi probabilistica di sistemi complessi a rete interconnessa - 1

• Estensione in senso probabilistico di indicatori di prestazione per sistemi distribuiti

• Misura probabilistica di efficienza Eglob(G) misura di “affidabilità” del sistema nel fornire un servizio in modo parallelo

• Misura di robustezza della rete ad un guasto o vulnerabilità ad un attacco esterno


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:



8. Analisi probabilistica di sistemi complessi a rete interconnessa - 1


RAI2

NA-TECH UNIT


?SEISMIC UNIT


?LANDSLIDE UNIT

rischio alluvionale

RAI2

FLOOD UNIT

input

output

ARIPAR- GIS 4.0



?DOMINO UNIT

Gestione emergenze

RAI2

EMERGENCY UNIT

Rota + Menoni

Scaioni


decisioni

RAI2

DATA ANALYSIS

Rabino

Maja

Zio


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:


9. Valutazione quantitativa dell’errore dell’operatore umano - 1

Quantification of Human Error Probability

Probabilistic Safety Assessment PSA

Human Reliability Analysis HRA

Modelling HumanError Dependence

(Paul Scherrer Institute)In this project:


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:



9. Valutazione quantitativa dell’errore dell’operatore umano - 1


RAI2

NA-TECH UNIT


?SEISMIC UNIT


?LANDSLIDE UNIT

rischio alluvionale

RAI2

FLOOD UNIT

input

output

ARIPAR- GIS 4.0



?DOMINO UNIT

Gestione emergenze

RAI2

EMERGENCY UNIT

Rota + Menoni

Scaioni


decisioni

RAI2

DATA ANALYSIS

Rabino

Maja

Zio


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:


10. Fluidodinamica ambientale ad alta risoluzione - 1

Simulazioni offline del rilascio di inquinanti in atmosfera a seguito di incidenti industriali

Sviluppo di solutori numerici per la simulazione diretta ad alta risoluzione della fase critica di un incidente industriale

Costituzione di database di scenari in relazione a specifici casi di incodenti industriali

• Sviluppo di codici per l'analisi rapida (in tempo reale) di casi di incidenti industriali con la tecnica delle basi ridotte.


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:



10. Fluidodinamica ambientale ad alta risoluzione - 1


RAI2

NA-TECH UNIT


?SEISMIC UNIT


?LANDSLIDE UNIT

rischio alluvionale

RAI2

FLOOD UNIT

input

output

ARIPAR- GIS 4.0



?DOMINO UNIT

Gestione emergenze

RAI2

EMERGENCY UNIT

Rota + Menoni

Scaioni


decisioni

RAI2

DATA ANALYSIS

Rabino

Maja

Zio

Quarteroni


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:

UN APPROCCIO INTEGRATO11. Dispersione in atmosfera

L’utilizzo di codici CFD consente di studiare la fisica di un rilascio di di gas in atmosfera e l’effetto di ostacoli sulla dispersione della nube, permettendo un’analisi anisotropa


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:



11. Dispersione in atmosfera - 1


RAI2

NA-TECH UNIT


?SEISMIC UNIT


?LANDSLIDE UNIT

rischio alluvionale

RAI2

FLOOD UNIT

input

output

ARIPAR- GIS 4.0



?DOMINO UNIT

Gestione emergenze

RAI2

EMERGENCY UNIT

Rota + Menoni

Scaioni


decisioni

RAI2

DATA ANALYSIS

Rabino

Maja

Zio

Quarteroni

Rota


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:

UN APPROCCIO INTEGRATO12. Prevenzione delle esplosioni

Sicurezza di Reattori Semi - Batch (SBR) in cui possono svilupparsi reazioni runaway

Sviluppo di metodi grafici (quindi semplici ed economici) per la definizione delle condizioni di funzionamento sicuro di reattori SBR


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:



12. Prevenzione delle esplosioni


RAI2

NA-TECH UNIT


?SEISMIC UNIT


?LANDSLIDE UNIT

rischio alluvionale

RAI2

FLOOD UNIT

input

output

ARIPAR- GIS 4.0



?DOMINO UNIT

Gestione emergenze

RAI2

EMERGENCY UNIT

Rota + Menoni

Scaioni


decisioni

RAI2

DATA ANALYSIS

Rabino

Maja

Zio

Quarteroni

Rota


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:

UN APPROCCIO INTEGRATO12b. Formazione di sottoprodotti tossici

Bombole aria / N2

Controllo Gas

Linea di trasferimento

Carbone attivo

Evolved Gas Analysis (EGA)

TG / PY(Termoanalizzatore gravimetrico / pirolizzatore)

Simula il riscaldamento di un incendio realeSegue la perdita di peso del campione in

funzione del tempo e della temperatura

FTIR(Spettrometro IR)

Analisi qualitativa dei gas generatiCurva Gram - Schmidt per

l’evoluzione dei gas emessi

+


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:



12b. Formazione di sottoprodotti tossici


RAI2

NA-TECH UNIT


?SEISMIC UNIT


?LANDSLIDE UNIT

rischio alluvionale

RAI2

FLOOD UNIT

input

output

ARIPAR- GIS 4.0



?DOMINO UNIT

Gestione emergenze

RAI2

EMERGENCY UNIT

Rota + Menoni

Scaioni


decisioni

RAI2

DATA ANALYSIS

Rabino

Maja

Zio

Quarteroni

Rota


RISCHIO IN AREE

INDUSTRIALI:

UN APPROCCIO INTEGRATOAzioni di visibilità - 1

• Pubblicazioni su riviste scientifiche e presentazioni a congressi

• CONPRICI

• EPTIS – PTISI

• Brochure RAI2

• Monografia RAI2

Documents

PROMETEO gennaio 14 RAI2 Rischio in Aree Industriali: Un approccio integrato Referente progetto: Renato Rota