Nell’ambito di un programma per la mobilità ferroviaria sostenibile, il Committente — primario operatore della mobilità sostenibile — ha affidato a TECSA la valutazione quantitativa del rischio (QRA) di un nuovo impianto integrato per la produzione di idrogeno tramite elettrolisi, la compressione e lo stoccaggio in alta pressione (fino a 700 barg su 120 serbatoi), il rifornimento diretto degli elettrotreni mediante erogatori high-flow con pre-raffreddamento a −16 °C e il carico/scarico dei carri bombolai a 300 barg. L’installazione, non ricadente — secondo quanto comunicato dal Cliente — nel campo di applicazione della normativa sulla prevenzione degli incidenti rilevanti (D.Lgs. 105/2015), sorge in un contesto territoriale urbano adiacente a una linea ferroviaria: risultava quindi di interesse la valutazione della possibilità di perdita di contenimento dell’idrogeno e dell’estensione delle aree potenzialmente interessate dalle conseguenze.
Lo studio ha applicato una metodologia strutturata di Quantitative Risk Assessment in accordo alle linee guida CCPS (AIChE), articolata dall’identificazione dei pericoli alla stima quantitativa di frequenze e conseguenze. Un’analisi HAZID condotta su check-list ISO 17776 ha esaminato pericoli, cause, conseguenze e barriere di tutte le sezioni di impianto, confermando l’idrogeno quale unica sostanza pericolosa meritevole di approfondimento di Process Safety. La quantificazione è stata sviluppata con il toolkit HyRAM+ 5.1.1 (Sandia National Laboratories), specificamente elaborato per le installazioni che producono, processano, stoccano e trasferiscono idrogeno e dotato di ratei di guasto propri dei componenti in servizio con idrogeno: attraverso la tecnica del Parts-Count sono stati censiti 1.718 componenti e 745 m di tubazioni su nove sezioni di impianto, stimando le frequenze di rilascio per cinque classi di foro (dallo 0,01% al 100% full bore della sezione) e, mediante alberi degli eventi con probabilità di innesco calcolate dal codice, le frequenze degli scenari di dispersione infiammabile, jet fire ed esplosione. Le conseguenze sono state quantificate con i modelli validati di HyRAM+ — soglie LFL e ½ LFL per la dispersione, irraggiamenti da 3 a 12,5 kW/m² per i getti incendiati, sovrapressioni da 30 a 300 mbarg per le esplosioni modellate con il metodo Baker-Strehlow-Tang, tenendo conto della reattività elevata dell’idrogeno e della possibile transizione a detonazione (DDT) — mentre le aperture spurie delle PSV dei compressori sono state simulate con DNV Phast™ per rilasci verticali fino a 715 barg. Gli scenari con frequenza superiore alla soglia di credibilità di 10⁻⁶ occ./anno sono stati infine sottoposti a una verifica volontaria di compatibilità territoriale secondo i criteri del D.M. LL.PP. 09/05/2001.
L’analisi ha restituito un quadro completo del profilo di rischio: distanze di danno per irraggiamento e sovrapressione contenute entro poche decine di metri per la maggior parte degli scenari, estensioni massime della nube infiammabile fino a circa 87 m (½ LFL) per il rilascio credibile più gravoso e alcuni scenari di flash fire, alle massime pressioni di esercizio, risultati potenzialmente critici verso le aree circostanti. Su queste evidenze lo studio ha già indicato le misure di riduzione del rischio da implementare — guardrail, istruzioni operative e manutenzione per rendere ragionevolmente trascurabili le rotture catastrofiche; potenziamento della catena di rilevazione e intercettazione con sensori certificati IEC 61508, Fire & Gas Mapping e logiche di voting, capaci di ridurre le frequenze degli scenari fino a due ordini di grandezza; verifica di muri resistenti a jet fire ed esplosioni per confinare le conseguenze nelle aree di origine — e ha definito gli approfondimenti specialistici delle successive fasi di ingegneria di dettaglio: studi HAZOP, LOPA e SIL secondo IEC 61511, riesame dell’analisi di sicurezza ad ogni avanzamento della progettazione e adozione di un sistema di gestione della sicurezza industriale e funzionale (UNI 10616/10617, CEI IEC 61511). Lo studio ha così fornito al Committente e ai progettisti una base tecnica oggettiva a supporto delle scelte impiantistiche e del percorso autorizzativo dell’impianto.
