1. Introducere în managementul riscului tehnologic

Experineţele în managementul situaţiilor de urgenţă în cazul dezastrelor naturale și tehnologice au indicat un nivel scăzut al culturii securităţi mediului. Astfel s-a recunoscut importanţa promovării unor eforturi de prevenire a dezatrelor tehnologice la nivel naţional și regional. S-au impus măsuri și politici de prevenire și reducere a dezastrelor astfel derulându-se mai multe programe și proicte de pregătire (Iniţiativa pentru Pregătire și Prevenire împotriva Dezatrelor (DPPI), Iniţiativa pentru Mediu și Securitate a NATO).

Directiva Seveso II înlocuiește Directiva 82/501/CEE (Directiva Seveso I) și pune accentul pe protecţia mediului, prezentând pentru prima oară materiale în domeniul de aplicabilitate, care trec drept periculoase pentru mediul înconjurător, în special pentru ape. Directiva vine cu cerinţe noi în ce privește: sistemele de management al siguranţei, planuri pentru cazuri de urgenţă, planificarea spaţiului, educarea publicului. (www.mmediu.ro)

Scopul Directivei Seveso II are două dimensiuni importante: prevenirea producerii accidentelor majore ce implică substanţe periculoase; limitarea consecinţelor asupra sănătăţii și siguranţei persoanelor și asupra mediului.

Se aplică obiectivelor în care sunt prezente substanţe periculoase în cantităţi suficiente ca să existe pericolul producerii unui accident major.

In România, Directiva Seveso II a fost transpusă prin H.G 804/2007 privind controlul asupra pericolelor de accident major în care sunt implicate substanţe periculoase. (Ozunu,2007)

Prevederile se aplică activităţilor în care sunt prezente substanţe periculoase (toxice, foarte toxice, oxidante, explozive, inflamabile, foarte inflamabile, extrem de inflamabile, periculoase pentru mediu), în cantităţi egale sau mai mari decât cele prevăzute în Anexa 2 din H.G 95/2003. (Ozunu,2007)

Raportul de securitate este o documentaţie elaborată de persoane fizice sau juridice atestate conform legii, necesară pentru obiective în care sunt prezente substanţe periculoase conform prevederilor legislaţiei privind controlul activităţilor care prezintă pericole de accidente majore în care sunt implicate substanţe periculoase. Obilgativitatea agentului/operatorului economic cu risc major să elaboreze un raport de securitate este specificată în articolul 10 al Directivei Seveso 3.

Un raport de securitate conţine:

Informaţii asupra sistemului de management şi asupra organizării amplasamentului cu privire la prevenirea accidentelor majore;

Prezentarea mediului în care este situat amplasamentul; Descrierea instalaţiei; Descrierea substanţelor periculoase; Identificarea şi analiza riscurilor de accidente şi metodele de prevenire; Măsuri de protecţie şi de intervenţie pentru limitarea consecinţelor unui accident.

Prin intermediul raportului de securitate se demonstrează că:

există eforturi pentru implimentarea politicii pentru prevenirea accidentelor industriale majore şi a sistemului de management al securităţii tehnologice;

toate hazardele majore au fost identificate şi s-au instituit măsuri de prevenire a accidentelor;

se asigură un nivel ridicat de siguranţă şi securitate în timpul proiectării, operării, al construcţiei;

sunt dezvolatate planuri de urgenţă internă şi externă; există informaţie primară privind deciziile de planificare teritorială.

(www.oconecorisc.ro)

2. Metode de analiză cantitativă și calitativă

Prevenirea accidentelor implică activităţi suplimentare încă din etapa de proiectare prin tehnici și metode calitative și cantitative bazate pe date existente sau pe acţiuni sistematice, creative, imaginative.

Metode de analiză calitativă

1. Listele de verificare (check list)- identifică riscuri din categoria celor cunoscute (aflate în baze de date), previzibile și fac trimiteri la standarde.

Tehnici: DSF-Diagnosis Safety Form, se bazează pe un chestionar de 50 de întrebări, referitoare la probleme de echipament, mediu ambiant, organizare producţie; aprecierea se face pe 5 trepte (1-foarte slab, 5-bun) DCT- Diagnostique et Conditions du Travail- conţine un chestionar asemănător cu cel al metodei anterioare, aprecierea făcându-se pe 3 trepte (bun, mediu, slab);

SDQ- Saftey Diagnosis Questionary- urmărește identificarea situaţiilor critice de incompatibilitate între condiţiile tehnice și organizatorice, și între cerinţele de securitate ale activităţilor;

MORT- Management Oversight and Risk Tree- un chestionar cu circa 300 de întrebări cu răspunsuri deschise.

2.Metoda „Dar dacă?” (What if?)- se folosește la începutul dezvoltării proiectului pentru identificarea hazardurilor. Se bazează pe o listă de întrebări legate de proiect, întrebările începând cu „Dar dacă?”. Este cea mai veche metodă folosită în analiza hazardurilor.

3. Analiza Modurilor de Defectare, a Efectelor și Stărilor Critice (FMEA)- este concentrată pe componentele materiale ale instalaţie (utilaje, conducte, aparatură) și se poate efectua la nivel cantitativ și calitativ. Se bazează pe elaborarea unor tabele care conţin: poziţia, denumirea și descrierea echipamentului; modul de defectare; consecinţe; atribuirea coeficienţilor de criticalitate pe o scală convenţională stabilită în prealabil.

4. Studiile HAZOP (Hazard and Operability Study)- metoda HAZOP a apărut la începutul anilor ’70. A fost promovată de DOW CHEMICAL CO. și a fost elaborată de Institutul Inginerilor Chimiști din Marea Britanie. Este o metodă de analiză calitativă a hazardului și evaluare a riscului.

Metoda presupune formarea unor echipe de specialiști care vor avea de identificat hazardele, consecinţele și vor realiza și planuri de urgenţă.

Metoda HAZOP are ca obiective: identificarea locurilor din instalaţiile industriale în care există hazarde; determinarea particularităţilor proiectelor prin care se pot influenţa probabilităţile de apariţie a unor evenimente; stabilirea informaţiei necesare în proiectare din perspectiva asigurării fiabilităţii instalaţiei.

Aceasta tehnică folosește “cuvinte ghid” cum ar fi “mai puţin”, “mai mult”, “nu”, pentru a putea descoperi dacă unele deviaţii de la intenţiile de proiectare pot să dezvolte hazard și risc, deci se testează integritatea părţilor din proiect. Vor apărea deviaţii teoretice și pentru fiecare se vor stabili cauzele și consecinţele.(Ozunu,2007)

Metode de analiză cantitativă

1. Metoda Arborele Evenimentelor- este o reprezentare grafică a căilor logice începând cu evenimentul de vârf şi continuând cu toate scenariile posibile.

Etape: identificarea evenimentului iniţiator; identificarea funcţiilor de siguranţă proiectate pentru limitarea ceonsecinţelor evenimentului iniţial; construirea arborelui; descrierea secvenţelor care compun accidentele posibile.

Se identifică două feluri de arbori de evenimente: aplicaţii de pre-accident-cercetează sistemul cu scopul de a preveni precusorii de accident să se dezvolte în accident, și se folosește pentru estimarea securităţii sistemului; aplicaţii post-accident- folosite pentru identificarea accidentelor rezultate.

2. Metoda Arborele Greșelilor - presupune reprezentarea grafică a relaţiei logice dintre evenimentele primare și evenimentul de varf; permite: reprezentarea calitativă a căilor logice care conduc la Evenimentul de varf; evaluarea cantitativă a frecvenţei prevăzute a evenimentelor de varf.Etapele construirii Arborelui Greșelilor: definirea unui eveniment de vârf(top event); definirea limitelor sistemului supus analizei; construirea arborelui; soluţionarea AG – presupune găsirea secvenţelor minimale.

3. Metoda indicelui DOW – metodă pentru evaluarea hazardului și riscului incendiilor și exploziilor; este o metodă numerică bazată pe natura proceselor și proprietăţilor materiale.Indicele Dow (Dow Fire and Explosion Index-FEI) se aplică numai utilajelor cheie individuale și se referă numai la explozii și incendii. Pentru realizarea unei analize FEI sunt

necesare: planul obiectivului, scheme de montaj utilaje și conducte, schemele tehnologice, date tehnico- economice ale obiectivului, ghidul Dow FEI și alte formulare tipizate.

4.Indicele MOND- principiile și consideraţiile generale utilizate în metoda Dow au fost dezvoltate de compania ICI MOND obţinându-se o variantă caracterizată prin: aplicabilitate pe un domeniu mai larg de instalaţii și procese;analizarea unor materiale cu proprietaţi explozive deosebite; procedura se aplică și instalaţiilor acoperite. (Ozunu,2007)

3. STUDIU DE CAZ- DEVERSARE DE CLOR, DPC Enterprise, Missouri, U.S.A. (studiu de caz realizat de U.S. Chemical Safety and Hazard Investigation Board- CSB)

In dimineaţa zilei de 14 august, 2002, ora 9:30 am, 21.772 de Kg de clor au fost deversate dintr-o cisternă de cale ferată timp de 3 ore în timpul unei operaţiuni de descărcare a DPC Enterprise în Festus, Missouri.

DPC Enterprise deţine și operează instalaţia de reambalare a clorului din Festus, două depozite și alte 5 instalaţii de reambalare a clorului în altă zonă. Face parte din DX Distribution Group, o reţea de 18 companii de reambalare și distribuţie. Compania deţine o zonă de 8 acri în Jefferson County și se situează la 56 Km sud de St. Louis. Festus și Crystal City au o populaţie de 14000 de locuitori. CSB a estimat că 1500 de locuitori trăiesc și lucrează la 2 Km de DPC Enterprise.

DPC Enterprise și împrejurimi

Compania primește clor lichid în cisterne de 90 de tone și le reambalează în cilindri de 68 de Kg și containere de 1 tonă.

Procesul de reambalare a clorului începe la ora 6 dimineaţa și se termină la ora 16 după amiaza, funcţionânad de luni pâna vineri. La sfârșitul fiecărei zile, un angajat închide manual toate valvele de deasupra cisternei. Clorul rezidual este direcţionat la procesul de producere a agentului de înălbire. Butonul de siguranţă este apăsat pentru a închide valvele de siguranţă. Pentru transferul clorului se folosește un furtun de 3,35 metri lungime și 2,54 cm în diametru care rămâne conectat la cisternă în timpul nopţii.

Sistemul de urgenţă are ca și componentă principală detectorul de clor. La o concentraţie de 5 ppm, detectorul induce o alarmă audiu și una vizuală; la 10 ppm valvele de siguranţă sunt activate automat și se închide circuitul de transfer al clorului. La sfârsitul fiecărei zile, sistemul de urgenţă este activat singur.

Zona DPC, Festus- schiţă

Evenimente pre-incident

In data de 12 august 2002, o cisternă de 81.647 de Kg de clor esre conectată la staţia 3 care servește toate operaţiile de umplere cu clor a cilindrelor și containerelor. In timpul incidentului cisterna conţinea 36.287, 36 Kg de clor, deci 21.772,41 Kg au fost deversate. Sistemul de reamabalare este în modul standby dimineaţa, în timpul pauzelor de după amiază și seara. Când toate operaţiile de umplere sunt terminate, sistemul se închide. Furtunul de transfer rămâne conectat la cisternă tot timpul.

Incidentul

In data de 14 august, ora 6:30, angajaţii DPC încep operaţiile de umplere. In jurul orei 9:00 anagajaţii trec sistemul pe standby și își iau pauza de dimineaţă. La ora 9:20 ei observă o deversare continuă de clor staţia 3. Au evacuat imediat zona. Scurgerea a activat alarma audio. Managerul a apăsat butonul de urgenţă. Valvele de siguranţă ar trebui să se închidă automat dacă se depășește nivelul de clor sau la apăsarea butonului de urgenţă. Totuși amândouă metode au a fost realizate dar valvele de siguranţă au cedat.

Deversarea clorului la staţia nr. 3

Alertarea comunităţii

Compania DPC nu are un sistem de alertare a poplaţiei în caz de accident. In acea zi viteza vântului era de 1,7 m/s . Pana de clor la început avea direcţia E-SE spre Goodwin Brother Construction și Intermodal Tire iar pe urmă a avut direcţia spre parcul de rulote Blue Fountaine unde nu a fost vânt. După modelarea dispersiei, facută de CSB, concentraţia de 3ppm de clor putea fi extinsă la aproximativ 6 Km de la punctul de deversare.

Vântul a purtat pana de clor departe de zona rezidenţială dar totuși câteva zone au fost evacuate.

Deversare a afectat sute de oameni. 63 de persoane au avut vevoie de îngrijire medicală pentru probleme respiratorii. Deasemenea comunitatea a fost sfătuită să stea în case timp de 4 ore iar traficul a fost oprit pentru o oră și 50 de minute. 3 angajaţi ai DPC au fost grav expuși în timpul operaţiunilor de curăţare.

Deversarea de clor a avut efecte grave și asupra vegetaţiei dar nu a afectat calitatea apei în Plattin Creek. Pana de clor a continuat să urmeze valea Plattin Creek.

Incidentul a început cu ruperea catastrofală a unui furtun de transfer al clorului. Analizele reconstructive făcute de CSB au arătat de ce furtunul s-a rupt și de ce valvele de siguranţă au cedat.

Furtunul de transfer

In specificaţiile de construcţie, pentru construcţia furtunul erau specificate teflonul, o structură de întărire pentru presiune și o spirală din polietilenă pentru protecţie externă. Furtunele care sunt făcute din teflon și nu din metale sunt tolerante la umezeală dar nu la moleculele de clor.

Institutul Clorului din U.S.A recomandă la acest tip de furtun un strat de PVDF (polyvinylidene fluoride) care să înfășoare furtunul sau un strat de C-276 Hastelloy. Acestea pot rezista coroziunii.

După examinarea furtunuli de către CSB s-a constatat că acesta era corodat și că aceasta a fost cauza incidentului.

Valvele de siguranţă

Sistemul de siguranţă a fost activat atât manual cât și automat dar numai una din cele 5 valve de siguranţă au fost închise. Valva care nu s-a închis era conectată la furtunul de transfer rupt.

CSB a examinat sistemul de siguranţă, detectorul de clor și circuitul electric. In urma examinării s-a constatat că sistemul de siguranţă nu a cauzat cedarea valvei ci aceasta a cedat tot din cauza coroziunii.

Valva de curgere în exces

Rata de curgere la furtunul rupt a fost estimată la 7258 Kg/h. La această rată, valva trebuia să se închidă și să oprească curgerea. CSB a analizat dacă valva era afectată de coroziune sau avrea defecte mecanice dar nu s-au gasit probleme de acest gen.

Recomandări

1. implementarea unui sistem de management care să confirme că furtunele de transfer sunt confecţionate din materiale corespunzătoare;2. implementarea de proceduri și practici pentru a asigura operabilitatea exactă a sistemelor de siguranţă; să includă și proceduri pentru închiderea valvelor de siguranţă în cazul unui accident;3. evaluarea și corectarea problemelor legate de coroziune care ar putea duce la avarii;4. solicitarea de inspecţii periodice;5. dezvoltarea și implementarea unui plan de remediere după accidente.(www.csb.gov)

SIMULARE ALOHASITE DATA: Location: FESTUS, MISSOURI Building Air Exchanges Per Hour: 0.42 (unsheltered single storied) Time: February 8, 2010 1818 hours CST (using computer's clock)

CHEMICAL DATA: Chemical Name: CHLORINE Molecular Weight: 70.91 g/mol AEGL-1(60 min): 0.5 ppm AEGL-2(60 min): 2 ppm AEGL-3(60 min): 20 ppm IDLH: 10 ppm Ambient Boiling Point: -34.4° C Vapor Pressure at Ambient Temperature: greater than 1 atm Ambient Saturation Concentration: 1,000,000 ppm or 100.0%

ATMOSPHERIC DATA: (MANUAL INPUT OF DATA) Wind: 1.78 meters/second from ESE at 3 meters Ground Roughness: open country Cloud Cover: 5 tenths Air Temperature: 24° C Stability Class: F No Inversion Height Relative Humidity: 50%

SOURCE STRENGTH: Leak from short pipe or valve in horizontal cylindrical tank Non-flammable chemical is escaping from tank Tank Diameter: 2.5 meters Tank Length: 11.3 meters Tank Volume: 55542 liters Tank contains liquid Internal Temperature: 24° C Chemical Mass in Tank: 36287 kilograms Tank is 46% full Circular Opening Diameter: 2.54 centimeters Opening is 60 centimeters from tank bottom Release Duration: ALOHA limited the duration to 1 hour Max Average Sustained Release Rate: 324 kilograms/min (averaged over a minute or more) Total Amount Released: 18,928 kilograms Note: The chemical escaped as a mixture of gas and aerosol (two phase flow).

THREAT ZONE: Model Run: Heavy Gas

Red : 425 meters --- (430 ppm) Orange: 3.9 kilometers --- (10 ppm = IDLH)

Toxic threat zone

Graficul reprezintă zona de ameninţare toxică. La aproximativ 425 de metri este zona cea mai periculoasă (cu mortalitate ridicată- Lc50). Zona portocalie (până la 3,9 km de la locul producerii accidentului) reprezintă zona în care pot apărea leziuni ireversibile (IDLH).

THREAT AT POINT: Concentration Estimates at the point: Downwind: 38 meters Off Centerline: 30 meters Max Concentration: Outdoor: 111,000 ppm Indoor: 36,200 ppm

Concentration at point

Graficul reprezintă concentraţia într-un punct anume care dă concentraţia in (peste 36.200 ppm) și outdoor (111.000 ppm) pentru prima oră de la producerea accidentului.

ConcluziiEvaluarea riscului presupune identificarea factorilor de risc din sistemul analizat și cuantificarea dimensiunii lor pe baza gravităţii și frecvenţei consecinţei maxime posibile asupra organismului uman.Incidentul care s-a produs pe data de 14 august 2002 la DPC Enterprises, Festus, Missouri, a avut un impact major asupra comunităţii chiar dacă pana de clor nu s-a deplasat total înspre zonele locuite, ci s-a deplasat spre alte zone unde oamenii erau la lucru. In total, 63 de persoane au avut nevoie de îngrijiri medicale, populaţia a fost avertizată să stea în case timp de 4 ore, traficul a fost întrerupt aproximativ 2 ore. Clorul este o substanţă foarte periculoasă, o concentraţie de 10ppm este clasificată ca fiind imediat periculoasă pentru viaţă și sănătate. In urma srudiile făcute de CSB, concentraţia de clor de 3 ppm putea fi extinsă la aproximativ 3,7 mile de la punctul deversării.In urma tuturor inspecţiilor, DPC Enterprises a primit mai multe recomandări pentru îmbunătăţirea sistemelor de management, a operabilităţii, și în primul rând a unui sistem de management care să confirme că furtunele de transfer sunt fabricate din materiale corespunzătoare și că vor reduce problema coroziunii.

Bibliografie1. Al. Ozunu, C. I. Anghel, Evaluarea riscului tehnologic și securitatea mediului, Editura Accent, 2007, Cluj-Napoca2. www.mmediu.ro3. www.oconecorisc.ro4. www.csb.gov

Facultatea de Stiinta Mediului, Master ERSM, An I

PRINCIPII DE EVALUARE SI MANAGEMENTUL RISCURILOR

TEHNOLOGICE

STUDIU DE CAZ: DEVERSARE DE CLOR LA DPC ENTERPRISES, FESTUS, MISSOURI

Student:Giuburuncă Mihaela