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 GNL22

Grazie per l’attenzione!

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