Scheda programma d'esame
TECNICHE DELLA SICUREZZA AMBIENTALE
(ENVIRONMENTAL SAFETY TECHNIQUES)
GABRIELE LANDUCCI
Anno accademico2018/19
CdSINGEGNERIA CHIMICA
Codice223II
CFU6
PeriodoSecondo semestre
LinguaInglese

ModuliSettoreTipoOreDocente/i
TECNICHE DELLA SICUREZZA AMBIENTALEING-IND/25LEZIONI60
GABRIELE LANDUCCI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Al termine del corso lo studente avrà acquisito conoscenze necessarie per effettuare valutazioni quantitative di rischio (QRA). Lo studente sarà in grado di applicare modelli per la caratterizzazione dei rilasci e delle emissioni industriali, supportando lo studio della dispersione e trasformazione degli inquinanti in atmosfera. Lo studente apprenderà i modelli per la stima degli effetti di incendi ed esplosioni e applicherà i modelli di vulnerabilità per la ricomposizione del rischio. I modelli precedentemente citati verranno applicati anche attraverso uno specifico software usato nelle applicazioni industriali (DNV GL PHAST®).

Verranno infine presentate allo studente, sotto forma di specifici seminari, tematiche avanzate legate all'affidabilità e alla sicurezza nella progettazione e sviluppo di impianti e processi chimici, integrate con le attività di ricerca in questo ambito.

Knowledge

At the end of the class, the student will have got the necessary knowledge to perform quantitative risk assessment (QRA). The student will be able to apply models for the characterization of source terms of accidental releases and emissions, supporting the study of the dispersion and transformation of pollutants into the atmosphere. The student will learn the models for the estimation of the physical effects of fires and explosions, and will apply vulnerability models for risk recomposition. The aformentioned models will also be applied through a specific software used in industrial applications (DNV GL PHAST®).

Specific seminars will be dedicated to advanced topics related to reliability and safety in the design of chemical and process plants, integrated with research activities in this field.

Modalità di verifica delle conoscenze

La verifica delle conoscenze verrà effettuata attraverso una prova in itinere e un esame orale finale.

La prova in itinere verterà sull’applicazione dei modelli per l'analisi delle conseguenze discussi a lezione. Durante l’esame orale finale, sarà verificato il grado di apprendimento delle conoscenze attraverso domande specifiche di tipo nozionistico. Oltre a ciò, si verificherà l’opportuna integrazione dei concetti presentati legati all’analisi di rischio dei processi chimici, la padronanza dei modelli quantitativi (analisi delle conseguenze e di vulnerabilità) e della capacità di esporre con terminologia appropriata e spirito critico. L’esame orale verterà sui contenuti essenziali del corso e includerà una discussione dei contenuti della prova in itinere.

Metodi di valutazione:

Esame orale finale e prova in itinere

Ulteriori informazioni:
esame orale finale 40%; prova in itinere 60%

Assessment criteria of knowledge

The level of knowledge will be assessed through a midterm test (homework assignment) and a final oral exam.

The midterm test will focus on the application of consequence analysis models discussed in class. During the final oral exam, the level of knowledge will be assessed through questions on the key concepts. In addition, the integration among different concepts within the whole framework of safety and risk assessment of chemical processes will be assessed, as well as the capability to handle quantitative models (consequence and vulnerability analysis) and to express concepts with proper technical terminology and critical insight. The oral exam will focus on the fundamental concepts of the class, with additional insights on the seminars and will include a discussion of the contents of the midterm test.

Evaluation methods:

Final oral exam and midterm test

Further information:

Final oral exam 40%; midterm test 60%

Capacità

Al termine del corso:

  • lo studente sarà in grado di sviluppare le attività tecnico/scientifiche finalizzate alla redazione del rapporto di Sicurezza per gli adempimenti della Direttiva SEVESO III
  • lo studente saprà utilizzare il software DNV GL PHAST® per l'analisi delle conseguenze
  • lo studente sarà in grado di presentare in una relazione scritta i risultati dell'analisi delle conseguenze e del rischio negli stabilimenti a rischio di incidente rilevante
  • lo studente avrà padronanza di tecniche specifiche per l'analisi di sicurezza negli impianti chimici e petroliferi quali parts count, RBI, QRA
Skills

At the end of the course:

  • the student will be able to develop the technical / scientific activities aimed at the preparation of the Safety Report for the fulfillment of SEVESO III Directive
  • the student will be able to use the DNV GL PHAST® software to analyze the consequences of accidental scenarios
  • the student will be able to present in a written report the results of the consequences and risk assessment for industrial plants storing and processing hazardous materials
  • the student will have to learn specific techniques for safety analysis in Oil & Gas plants such as parts count, RBI, QRA
Modalità di verifica delle capacità

La prova in itinere consiste nell’applicazione dei modelli per l'analisi delle conseguenze ad un caso di studio (homework) assegnato all’inizio delle lezioni. Il caso studio viene analizzato in gruppi di minimo 2 massimo 3 studenti.

Durante l’esame orale, oltre a discutere il contenuto della prova in itinere, saranno sottoposti brevi esercizi di natura pratica e/o teorica per valutare la capacità dello studente nella loro corretta impostazione.

Assessment criteria of skills

The midterm test consist in the application of consequence analysis models in a case study assigned at the beginning of the lessons. Midterm test is based on a homework group assignment (two to three students per group). 

During the oral exam, besides discussing the content of the midterm test, short practical and theoretical exercises will be given to assess the student’s capability to set up their correct implementation.

Comportamenti

Lo studente potrà acquisire e/o sviluppare sensibilità alle problematiche della sicurezza industriale e ambientale
Lo studente potrà saper gestire responsabilità di conduzione di un team di progetto attraverso il lavoro di gruppo
Sarà acquisita una sensibilità in merito alle caratteristiche dei potenziali scenari incidentali e alle misure di protezione e prevenzione

sviluppo della cultura della sicurezza negli ambienti di lavoro

Behaviors

The student can acquire and / or develop sensitivity to industrial and environmental safety issues
The student will be able to manage the responsibility of conducting a project team through group work
Sensitivity will be gained regarding the characteristics of potential accident scenarios, protection and prevention measures

development of the safety culture in workplaces

Modalità di verifica dei comportamenti

Durante il lavoro di gruppo sono verificate le modalità di definizione delle responsabilità, di gestione e organizzazione delle fasi progettuali

Durante periodiche discussioni di gruppo, verrà verificata l'attitudine sviluppata per le tematiche ambientali e di sicurezza

Assessment criteria of behaviors

During the group work, the ways of defining the responsibilities, the management and organization of the project phases are examined

During periodic group discussions, the attitudes developed for environmental and safety issues will be verified

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Nozioni di impianti chimici, conoscenze di fluidodinamica di base e di termodinamica

Informazioni sulle metodologie per l'identificazione degli incidenti

Prerequisites

fundamentals of unit operations; basics of transport phenomena and thermodynamics

fundamentals of hazard identification techniques

Corequisiti

Sarebbe opportuno che lo studente avesse seguito i seguenti corsi: Operazioni unitarie , progettazione di impianti chimici

Co-requisites

It would be advisable for the student to have followed the classes of Unit operations,Chemical Plant Design

Prerequisiti per studi successivi

Il corso non costituisce un prerequisito per studi successivi.

 

Prerequisites for further study

This class is not a prerequisite for further classes

 

Indicazioni metodologiche

Modo in cui si svolgono le lezioni: lezioni frontali (frequenza consigliata)

Ricevimenti da concordarsi col docente attraverso posta elettronica e piattaforma e-learning su moodle

Attività didattiche:

  • frequentare le lezioni
  • partecipazione ai seminari
  • lavoro di gruppo
  • partecipazione alla discussione in aula
  • ricerca bibliografica

Metodi di insegnamento: lezioni + seminari + esercitazioni a gruppi in aula

Teaching methods

Delivery is face to face. Attending lectures is adviced.

Meetings with the teacher must be organised directly via email and through the e-learning platform.

Learning activities:

  • attending lectures
  • attengind seminars
  • group work
  • be involved in discussions in class
  • literature review

Teaching methods: lectures + seminars + class tutorials (group work)

 

Programma (contenuti dell'insegnamento)

INTRODUZIONE. Analisi degli alberi degli eventi con tecniche classiche; applicazione di tecniche innovative (LOPA - Layers of Protection Analysis). CARATTERIZZAZIONE DEI RILASCI. Modelli sorgente e schematizzazione dei rilasci di liquidi, vapori e getti bifase. Progettazione dei sistemi di sfiato di emergenza. MODELLI DI ANALISI DELLE CONSEGUENZE. Modelli di calcolo per incendi (Pool fire, Jet fire, Fireball, Flash-fire); esplosioni (esplosioni fisiche/meccaniche, esplosioni di nubi di vapori non confinate VCE, BLEVE, RTP rapid phase transition); rilasci tossici (fondamenti di fluidodinamica dell’atmosfera e meteorologia, modello per la dispersione dei gas neutri, cenni alla dispersione dei gas pesanti, formazione dei pennacchi, cenni ai fenomeni di trasformazione/deposizione); utilizzo di  software per l’analisi delle conseguenze (DNV GL PHAST®). PERDITA DI CONTROLLO DEI SISTEMI REAGENTI. Reazioni runaway, esplosioni confinate, progettazione dei sistemi di sfiato IL CALCOLO DEL RISCHIO. Modelli di vulnerabilità; ricomposizione del rischio e definizioni degli indici di rischio; valutazione del rischio d’area; accettabilità del rischio. Direttiva europea in materia di sicurezza e normativa vigente.  SISTEMI DI MITIGAZIONE E PROTEZIONE. Prevenzione degli incidenti; limitazione delle conseguenze; limitazione di danni alle strutture; sistemi antincendio; protezione dalle esplosioni; piano di emergenza; sistemi di gestione della sicurezza.

  • SEMINARI SPECIALISTICI. Attività di ricerca nell'ambito della sicurezza industriale; effetto domino; rischio nell'ambito del trasporto di merci pericolose; rischio indotto da attacchi o eventi esterni
Syllabus

INTRODUCTION: event tree analysis, bow tie analysis, LOPA - Layers of Protection Analysis.  SOURCE TERMS DEFINITION. Source terms models and release schematization for vapor, liquid and two phase emissions. Design of emergency venting and depressurization. CONSEQUENCE ANALYSIS. Integral models for the evaluation of the physical effects for fires (Pool fire, Jet fire, Fireball, Flash fire); explosions (physical exposions, vapour cloud explosions VCE, BLEVE, RPT rapid phase transition); toxic releases (basic training on atmospheric fluid dynamics and meteorology, gaussian or netrual gas dispersion, heavy gas dispersion, jet and plumes, pollutants transformation/deposition); basic training on consequence analysis modelling software (DNV GL PHAST®)  LOSS OF CONTROL OF CHEMICAL PROCESSES. Runaway reactions, confined explosions, design of venting systems  RISK EVALUATION. Vulnerability models, risk recomposition and risk indexes; estimation of area risk; risk acceptability criteria. European directive and Italian legislation for industrial safety. MITIGATION AND PROTECTION SYSTEMS. Fire prevention; consequence mitigation; fire protection of structures and equipment; fire-fighting systems; blast walls and explosion protection; emergency and evacuation; safety management systems.

SEMINARS. Research activity in the framework of industrial safety; domino effect; dangerous goods transportation; external events and attacks risk contribution

Bibliografia e materiale didattico

Slides di lezione e dispense fornite dal docente, al cui interno si rimanda a testi specifici.

Bibliography

Slides and lecture notes provided by the teacher, which contain indications of specific textbooks.

Indicazioni per non frequentanti

non ci sono variazioni per studenti non frequentanti

Non-attending students info

No variations for non-attending students

Modalità d'esame

L’accertamento degli obiettivi formativi è svolto attraverso una prova in itinere basata su un homework da consegnare direttamente all'esame finale, che consiste in una prova orale della durata minima di 30 minuti.

L’esame verterà inizialmente sulla discussione dell'elaborato (homework) e su un minimo numero di quesiti di tipo nozionistico. Successivamente, l'esame si addentrerà nella discussione critica degli argomenti principali del corso e dell’integrazione di aspetti teorici e pratici legati all'analisi delle conseguenze degli incidenti nell'industria chimica e del rischio da essi indotto. Verrà proposto almeno un breve esercizio pratico quantitativo (analisi delle conseguenze) da impostare sulla base delle esercitazioni viste a lezione. La corretta impostazione del quesito applicativo è un criterio essenziale per il superamento dell’esame.

Assessment methods

The global assessment of the learning outcomes is made with one mid-term exam (homework assignment) an oral exam (30 minutes minimum). The exam will start with a discussion on the homework assignment and with a small number of questions on the basic concepts. Then, the exam will focus on the critical discussion of the key subjects and on the integration between theoretical and practical aspects related to the consequence assessment of industrial accidents and related risk. At least one quantitative practical exercise will be given, to be implemented by the student on the basis of the exercises discussed during the tutorials. The correct implementation of the practical exercise is a necessary criterion to succeed in the exam.

Stage e tirocini

Non previsti

Work placement

Not required

Ultimo aggiornamento 14/11/2018 10:29