Errore di salute e attività critiche nella brachiterapia post-carico remoto: approcci per migliorare le prestazioni del sistema

Remote postloading btachytherapy (RAB) è un processo medico utilizzato nel trattamento del cancro. RAB utilizza un dispositivo controllato da computer per inserire e rimuovere da remoto sorgenti radioattive, vicino a un bersaglio (o tumore) nel corpo. Problemi relativi alla dose erogata durante il RAB sono stati riportati e attribuiti a errore umano (Swann-D'Emilia, Chu e Daywalt 1990). Callan et al. (1995) hanno valutato l'errore umano e le attività critiche associate alla RAB in 23 siti negli Stati Uniti. La valutazione comprendeva sei fasi:

Fase 1: Funzioni e compiti. La preparazione al trattamento era considerata il compito più difficile, poiché era responsabile del maggior sforzo cognitivo. Inoltre, le distrazioni hanno avuto il massimo effetto sulla preparazione.

Fase 2: Interferenze uomo-sistema. Il personale spesso non aveva familiarità con le interfacce che usava raramente. Gli operatori non erano in grado di vedere i segnali di controllo o le informazioni essenziali dalle loro postazioni di lavoro. In molti casi, le informazioni sullo stato del sistema non sono state fornite all'operatore.

Fase 3: Procedure e pratiche. Poiché le procedure utilizzate per passare da un'operazione all'altra e quelle utilizzate per trasmettere informazioni e attrezzature tra le attività non erano ben definite, le informazioni essenziali potevano andare perse. Le procedure di verifica erano spesso assenti, mal costruite o incoerenti.

Fase 4: Politiche formative. Lo studio ha rivelato l'assenza di programmi di formazione formale nella maggior parte dei siti.

Fase 5: Strutture organizzative di supporto. La comunicazione durante la RAB era particolarmente soggetta ad errori. Le procedure di controllo della qualità erano inadeguate.

Fase 6: Identificazione e classificazione delle circostanze che favoriscono l'errore umano. In tutto, sono stati identificati e classificati 76 fattori che favoriscono l'errore umano. Sono stati individuati e valutati approcci alternativi.

Dieci attività critiche erano soggette a errore:

• programmazione, identificazione e monitoraggio del paziente
• stabilizzazione del posizionamento dell'applicatore
• localizzazione di grandi volumi
• localizzazione della posizione di sosta
• dosimetria
• impostazione del trattamento
• inserimento del piano di trattamento
• scambio di fonti
• calibrazione della sorgente
• tenuta dei registri e garanzia di qualità di routine

Il trattamento è stata la funzione associata al maggior numero di errori. Sono stati analizzati trenta errori correlati al trattamento e sono stati riscontrati errori durante quattro o cinque attività secondarie del trattamento. La maggior parte degli errori si è verificata durante la somministrazione del trattamento. Il secondo maggior numero di errori era associato alla pianificazione del trattamento ed era correlato al calcolo della dose. Sono in corso miglioramenti delle attrezzature e della documentazione, in collaborazione con i produttori.

Di ritorno

Il mantenimento e il miglioramento della salute, la sicurezza e il comfort delle persone nelle strutture sanitarie sono gravemente compromessi se non vengono rispettati specifici requisiti costruttivi. Le strutture sanitarie sono edifici piuttosto singolari, in cui convivono ambienti eterogenei. Persone diverse, diverse attività in ogni ambiente e molti fattori di rischio sono coinvolti nella patogenesi di un ampio spettro di malattie. I criteri di organizzazione funzionale classificano la struttura sanitaria ambienti come segue: unità di cura, sale operatorie, strutture diagnostiche (unità di radiologia, unità di laboratorio e così via), reparti ambulatoriali, area amministrativa (uffici), servizi dietetici, servizi di biancheria, servizi di ingegneria e aree attrezzature, corridoi e passaggi. Il gruppo di persone che frequenta un ospedale è composto da personale sanitario, personale di servizio, pazienti (lungodegenti, acuti ricoverati e ambulatoriali) e visitatori. Il i processi comprendono attività sanitarie specifiche - attività diagnostiche, attività terapeutiche, attività infermieristiche - e attività comuni a molti edifici pubblici - lavoro d'ufficio, manutenzione tecnologica, preparazione del cibo e così via. Il fattori di rischio sono agenti fisici (radiazioni ionizzanti e non ionizzanti, rumore, illuminazione e fattori microclimatici), chimici (es. solventi organici e disinfettanti), agenti biologici (virus, batteri, funghi e così via), ergonomici (posture, sollevamento e così via ) e fattori psicologici e organizzativi (ad esempio, percezioni ambientali e orari di lavoro). Il malattie correlati ai suddetti fattori vanno da fastidi o disagi ambientali (es. disagio termico o sintomi irritativi) a patologie gravi (es. infezioni nosocomiali e incidenti traumatici). In questa prospettiva, la valutazione e il controllo del rischio richiedono un approccio interdisciplinare che coinvolga medici, igienisti, ingegneri, architetti, economisti e così via e l'attuazione di misure preventive nelle attività di pianificazione, progettazione, costruzione e gestione dell'edificio. Tra queste misure preventive sono estremamente importanti i requisiti costruttivi specifici che, secondo le linee guida per edifici sani introdotti da Levin (1992), dovrebbero essere classificati come segue:

• esigenze di pianificazione del sito

• esigenze progettuali architettoniche

• requisiti per i materiali da costruzione e gli arredi

• requisiti per gli impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria e per le condizioni microclimatiche.

Questo articolo si concentra sugli edifici ospedalieri generali. Ovviamente, sarebbero necessari adattamenti per gli ospedali specializzati (es. centri ortopedici, oculistici, centri di maternità, istituti psichiatrici, lungodegenti e istituti di riabilitazione), per gli ambulatori, le strutture di pronto soccorso/urgenza e gli uffici per le cure individuali. e pratiche di gruppo. Questi saranno determinati dal numero e dal tipo di pazienti (compreso il loro stato fisico e mentale) e dal numero di operatori sanitari e dai compiti che svolgono. Le considerazioni che promuovono la sicurezza e il benessere sia dei pazienti che del personale che sono comuni a tutte le strutture sanitarie includono:

• ambiente, compresi non solo la decorazione, l'illuminazione e il controllo del rumore, ma anche la suddivisione e il posizionamento di mobili e attrezzature che evitino l'intrappolamento dei lavoratori con pazienti e visitatori potenzialmente violenti

• sistemi di ventilazione che riducono al minimo l'esposizione ad agenti infettivi e sostanze chimiche e gas potenzialmente tossici

• strutture di stoccaggio per indumenti ed effetti personali dei pazienti e dei loro visitatori che riducano al minimo la potenziale contaminazione

• armadietti, spogliatoi, lavatoi e servizi igienici per il personale

• strutture per il lavaggio delle mani in posizione comoda in ogni stanza e area di trattamento

• porte, ascensori e servizi igienici che accolgono sedie a rotelle e barelle

• aree di stoccaggio e archiviazione progettate per ridurre al minimo l'inclinazione, la flessione, la portata e il sollevamento di carichi pesanti da parte dei lavoratori

• sistemi di comunicazione e allarme automatici e controllati dal lavoratore

• meccanismi di raccolta, stoccaggio e smaltimento di rifiuti tossici, biancheria e indumenti contaminati e così via.

Requisiti di pianificazione del sito

La sede della struttura sanitaria deve essere scelta secondo quattro criteri principali (Catananti e Cambieri 1990; Klein e Platt 1989; DPR 1986; Commissione delle Comunità Europee 1990; SSN 1991a, 1991b):

1. Fattori ambientali. Il terreno dovrebbe essere il più piano possibile. Rampe, scale mobili e ascensori possono compensare i pendii delle colline, ma ostacolano l'accesso di anziani e portatori di handicap, aggiungendo sia un costo maggiore al progetto sia un onere aggiuntivo per i vigili del fuoco e le squadre di evacuazione. I siti caratterizzati da forti venti dovrebbero essere evitati e l'area dovrebbe essere lontana da fonti che creano inquinamento e rumore (soprattutto fabbriche e discariche). Dovrebbero essere valutati i livelli di radon e figlie di radon e dovrebbero essere prese misure per ridurre l'esposizione. Nei climi più freddi, si dovrebbe prendere in considerazione l'inclusione di bobine di scioglimento della neve nei marciapiedi, nelle vie di ingresso e nelle aree di parcheggio per ridurre al minimo cadute e altri incidenti. 
2. Configurazione geologica. Le zone a rischio sismico dovrebbero essere evitate, o almeno dovrebbero essere seguiti criteri costruttivi antisismici. Il sito deve essere scelto a seguito di una valutazione idrogeologica, per evitare infiltrazioni d'acqua nelle fondazioni. 
3. Fattori urbanistici. Il sito dovrebbe essere facilmente accessibile a potenziali utenti, ambulanze e veicoli di servizio per la fornitura di merci e lo smaltimento dei rifiuti. Dovrebbero essere disponibili trasporti pubblici e servizi (acqua, gas, elettricità e fognature). I vigili del fuoco dovrebbero trovarsi nelle vicinanze e i vigili del fuoco e il loro apparato dovrebbero trovare facile accesso a tutte le parti della struttura. 
4. Disponibilità di spazio. Il sito dovrebbe consentire un certo margine di espansione e fornire un parcheggio adeguato.

Progettazione architettonica

La progettazione architettonica delle strutture sanitarie di solito segue diversi criteri:

• classe della struttura sanitaria: ospedale (ospedale per acuti, ospedale di comunità, ospedale rurale), centro sanitario grande o piccolo, case di cura (strutture di cura estese, case di cura qualificate, case di cura residenziali), sede di medicina generale (SSN 1991a; NHS 1991b; Kleczkowski, Montoya-Aguilar e Nilsson 1985; ASHRAE 1987)

• dimensioni del bacino di utenza

• problemi di gestione: costi, flessibilità (suscettibilità all'adattamento)

• ventilazione fornita: un edificio climatizzato è compatto e profondo con il minor numero possibile di pareti esterne, per ridurre il trasferimento di calore tra l'esterno e l'interno; un edificio ventilato naturalmente è lungo e sottile, per massimizzare l'esposizione alle brezze e minimizzare le distanze interne dalle finestre (Llewelyn-Davies e Wecks 1979)

• rapporto edificio/superficie

• qualità ambientale: sicurezza e comfort sono obiettivi estremamente rilevanti.

I criteri elencati portano i progettisti delle strutture sanitarie a scegliere la migliore forma di edificio per ogni situazione, che va essenzialmente da un esteso ospedale orizzontale con edifici sparsi a un edificio monolitico verticale o orizzontale (Llewelyn-Davies e Wecks 1979). Il primo caso (formato preferibile per edifici a bassa densità) è normalmente utilizzato per ospedali fino a 300 posti letto, per i suoi bassi costi di costruzione e gestione. È particolarmente considerato per i piccoli ospedali rurali e gli ospedali di comunità (Llewelyn-Davies e Wecks 1979). Il secondo caso (solitamente preferito per gli edifici ad alta densità) diventa conveniente per gli ospedali con più di 300 posti letto ed è consigliabile per gli ospedali per acuti (Llewelyn-Davies e Wecks 1979). Le dimensioni e la distribuzione degli spazi interni devono far fronte a molte variabili, tra le quali si possono considerare: funzioni, processi, circolazione e collegamenti con altre aree, attrezzature, carico di lavoro previsto, costi e flessibilità, convertibilità e suscettibilità di uso condiviso. Compartimenti, uscite, allarmi antincendio, sistemi di estinzione automatica e altre misure di prevenzione e protezione antincendio devono seguire le normative locali. Inoltre, sono stati definiti alcuni requisiti specifici per ogni area nelle strutture sanitarie:

1.       Unità infermieristiche. La disposizione interna delle unità infermieristiche di solito segue uno dei seguenti tre modelli di base (Llewelyn-Davies e Wecks 1979): un reparto aperto (o reparto "Usignolo") - un'ampia stanza con 20-30 posti letto, affacciati alle finestre, disposti lungo entrambe le pareti; la disposizione “Rigs”: in questo modello i letti erano posizionati parallelamente alle finestre e, all'inizio, si trovavano in campate aperte su entrambi i lati di un corridoio centrale (come al Rigs Hospital di Copenaghen), e negli ospedali successivi le campate erano spesso recintate, tanto da diventare stanze da 6 a 10 letti; camere piccole, da 1 a 4 posti letto. Quattro variabili dovrebbero portare il progettista a scegliere la disposizione migliore: fabbisogno di posti letto (se alto, è consigliabile un reparto aperto), budget (se basso, un reparto aperto è il più economico), esigenze di privacy (se considerato alto, sono inevitabili stanze piccole ) e livello di terapia intensiva (se alto è consigliabile il reparto aperto o Rigs da 6 a 10 posti letto). I requisiti di spazio dovrebbero essere almeno: da 6 a 8 metri quadrati (mq) per posto letto per i reparti aperti, comprensivi di locali di circolazione e accessori (Llewelyn-Davies e Wecks 1979); Da 5 a 7 mq/letto per camere multiple e 9 mq per camere singole (Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri 1986; American Institute of Architects Committee on Architecture for Health 1987). Nei reparti aperti, i servizi igienici dovrebbero essere vicini ai letti dei pazienti (Llewelyn-Davies e Wecks 1979). Per le camere singole e multiple, in ogni camera devono essere previsti servizi per il lavaggio delle mani; i servizi igienici possono essere omessi laddove sia previsto un bagno per servire una camera con un letto singolo o una camera con due letti (American Institute of Architects Committee on Architecture for Health 1987). Le postazioni infermieristiche dovrebbero essere sufficientemente grandi da ospitare scrivanie e sedie per la tenuta dei registri, tavoli e armadietti per la preparazione di farmaci, strumenti e forniture, sedie per riunioni con i medici e altri membri del personale, un lavandino per lavare i piatti e l'accesso a un personale gabinetto.

2.       Sale operatorie. Vanno considerate due classi principali di elementi: le sale operatorie e le aree di servizio (American Institute of Architects Committee on Architecture for Health 1987). Le sale operatorie devono essere classificate come segue:

• sala operatoria generale, che necessita di una superficie libera minima di 33.5 mq.

• locale per la chirurgia ortopedica (opzionale), che necessita di spazio di stoccaggio chiuso per stecche e attrezzature di trazione

• locale per chirurgia cardiovascolare (optional), che necessita di una superficie libera minima di 44 mq. Nell'area libera della sala operatoria, vicino alla sala operatoria, dovrebbe essere progettata un'ulteriore sala pompe, dove vengono immagazzinati e sottoposti a manutenzione i rifornimenti e gli accessori per pompe extracorporee.

• locale per procedure endoscopiche, che necessita di una superficie libera minima di 23 mq

• stanze per i pazienti in attesa, induzione dell'anestesia e recupero dall'anestesia.

Le aree di servizio dovrebbero includere: impianto di sterilizzazione con autoclave ad alta velocità, impianti di pulizia, impianti di stoccaggio di gas medicali e aree per il cambio degli indumenti del personale.

3.       Strutture diagnostiche: Ogni unità di radiologia dovrebbe includere (Llewelyn-Davies e Wecks 1979; American Institute of Architects Committee on Architecture for Health 1987):

• banco appuntamenti e aree di attesa

• sale diagnostiche radiografiche, che necessitano di 23 mq per le procedure fluoroscopiche e circa 16 mq per quelle radiografiche, più una zona di controllo schermata, e strutture rigide di supporto per apparecchiature a soffitto (ove necessarie)

• camera oscura (dove necessario), che necessita di quasi 5 mq e di un'adeguata ventilazione per lo sviluppatore

• area di preparazione del mezzo di contrasto, area di pulizia, area di controllo della qualità della pellicola, area computer e area di stoccaggio della pellicola

• area di visione dove si possono leggere i film e dettare i resoconti.

Lo spessore delle pareti in un'unità di radiologia dovrebbe essere compreso tra 8 e 12 cm (calcestruzzo colato) o tra 12 e 15 cm (blocchi di calcestruzzo o mattoni). Le attività diagnostiche nelle strutture sanitarie possono richiedere esami di ematologia, chimica clinica, microbiologia, patologia e citologia. A testa zona laboratorio dovrebbe essere dotato di aree di lavoro, strutture per la conservazione di campioni e materiali (refrigerati o meno), strutture per la raccolta dei campioni, strutture e attrezzature per la sterilizzazione terminale e lo smaltimento dei rifiuti e una struttura speciale per la conservazione di materiale radioattivo (ove necessario) (American Institute of Architects Committee sull'architettura per la salute 1987).

4.       Ambulatori. Le strutture cliniche dovrebbero includere (American Institute of Architects Committee on Architecture for Health 1987): sale per esami generici (7.4 mq), sale per esami speciali (che variano in base alle attrezzature specifiche necessarie) e sale per trattamenti (11 mq). Inoltre, sono necessarie strutture amministrative per il ricovero dei pazienti ambulatoriali.

5.       Area amministrazione (uffici). Sono necessarie strutture come le aree comuni degli edifici per uffici. Questi includono una banchina di carico e aree di stoccaggio per la ricezione di forniture e attrezzature e l'invio di materiali non smaltiti dal sistema di raccolta differenziata dei rifiuti.

6.       Strutture dietetiche (opzionale). Dove presenti, dovrebbero prevedere i seguenti elementi (American Institute of Architects Committee on Architecture for Health 1987): una stazione di controllo per la ricezione e il controllo delle scorte di cibo, spazi di stoccaggio (incluse le celle frigorifere), strutture per la preparazione dei cibi, strutture per il lavaggio delle mani, strutture per l'assemblaggio e distribuzione dei pasti dei pazienti, sala da pranzo, spazio per lavare i piatti (situato in una stanza o in un'alcova separata dall'area di preparazione e servizio del cibo), strutture per lo stoccaggio dei rifiuti e servizi igienici per il personale dietetico.

7.       Servizi di biancheria (opzionale). Dove presenti, questi dovrebbero fornire i seguenti elementi: un locale per ricevere e trattenere la biancheria sporca, un'area di deposito della biancheria pulita, un'area di ispezione e rammendo della biancheria pulita e strutture per il lavaggio delle mani (American Institute of Architects Committee on Architecture for Health 1987).

8.       Servizi di ingegneria e aree attrezzature. Devono essere previsti spazi adeguati, diversi per dimensioni e caratteristiche per ogni struttura sanitaria: centrale termica (ed eventuale deposito combustibili), alimentazione elettrica, gruppo elettrogeno di emergenza, officine e magazzini di manutenzione, deposito acqua fredda, locali tecnici ( per ventilazione centralizzata o locale) e gas medicali (NHS 1991a).

9.       Corridoi e passaggi. Questi devono essere organizzati in modo da evitare confusione per i visitatori e interruzioni nel lavoro del personale ospedaliero; la circolazione di merci pulite e sporche deve essere rigorosamente separata. La larghezza minima del corridoio dovrebbe essere di 2 m (Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri 1986). Le porte e gli ascensori devono essere sufficientemente ampi da consentire un facile passaggio di barelle e sedie a rotelle.

Requisiti per i materiali da costruzione e gli arredi

La scelta dei materiali nelle moderne strutture sanitarie è spesso finalizzata a ridurre il rischio di incidenti e di incendio: i materiali devono essere non infiammabili e non devono produrre gas o fumi nocivi quando vengono bruciati (American Institute of Architects Committee on Architecture for Health 1987) . Le tendenze nei materiali di rivestimento del pavimento ospedaliero hanno mostrato un passaggio dai materiali lapidei e linoleum al cloruro di polivinile (PVC). Nelle sale operatorie, in particolare, il PVC è considerato la scelta migliore per evitare effetti elettrostatici che potrebbero causare l'esplosione di gas anestetici infiammabili. Fino a qualche anno fa le pareti venivano dipinte; oggi i rivestimenti in PVC e le carte da parati in fibra di vetro sono le finiture murali più utilizzate. I controsoffitti sono oggi costruiti principalmente con fibre minerali invece che con cartongesso; una nuova tendenza sembra essere quella di utilizzare controsoffitti in acciaio inossidabile (Catananti et al. 1993). Tuttavia, un approccio più completo dovrebbe considerare che ogni materiale e arredo può causare effetti nei sistemi ambientali esterni e interni. Materiali da costruzione accuratamente scelti possono ridurre l'inquinamento ambientale e gli elevati costi sociali e migliorare la sicurezza e il comfort degli occupanti dell'edificio. Allo stesso tempo, i materiali interni e le finiture possono influenzare le prestazioni funzionali dell'edificio e la sua gestione. Inoltre, la scelta dei materiali negli ospedali dovrebbe tenere conto anche di criteri specifici, come la facilità di pulizia, lavaggio e disinfezione e la suscettibilità a diventare un habitat per gli esseri viventi. Una classificazione più dettagliata dei criteri da considerare in questo compito, derivata dalla Direttiva del Consiglio della Comunità Europea n. 89/106 (Consiglio delle Comunità Europee 1988), è mostrata nella tabella 1 .

Tabella 1. Criteri e variabili da considerare nella scelta dei materiali

Fonte: Catananti et al. 1994.

In tema di emissioni odorigene, va osservato che una corretta ventilazione dopo lavori di posa o ristrutturazione di pavimenti o rivestimenti riduce l'esposizione del personale e dei pazienti agli inquinanti indoor (soprattutto composti organici volatili (COV)) emessi dai materiali edili e dagli arredi.

Requisiti per gli impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento e per le condizioni microclimatiche

Il controllo delle condizioni microclimatiche nelle strutture sanitarie può essere effettuato mediante sistemi di riscaldamento, ventilazione e/o condizionamento (Catananti e Cambieri 1990). I sistemi di riscaldamento (ad es. i radiatori) consentono solo la regolazione della temperatura e possono essere sufficienti per le comuni unità di cura. La ventilazione, che induce cambiamenti di velocità dell'aria, può essere naturale (ad esempio, mediante materiali da costruzione porosi), supplementare (mediante finestre) o artificiale (mediante sistemi meccanici). La ventilazione artificiale è particolarmente consigliata per cucine, lavanderie e servizi di ingegneria. Gli impianti di climatizzazione, particolarmente indicati per alcuni ambienti della struttura sanitaria come le sale operatorie e le unità di terapia intensiva, dovrebbero garantire:

• il controllo di tutti i fattori microclimatici (temperatura, umidità relativa e velocità dell'aria)

• il controllo della purezza dell'aria e della concentrazione di microrganismi e sostanze chimiche (es. gas anestetici, solventi volatili, odori e così via). Questo obiettivo può essere raggiunto mediante un'adeguata filtrazione dell'aria e ricambi d'aria, giusti rapporti di pressione tra aree adiacenti e flusso d'aria laminare.

I requisiti generali dei sistemi di condizionamento dell'aria includono posizioni di aspirazione esterne, caratteristiche del filtro dell'aria e uscite di alimentazione dell'aria (ASHRAE 1987). I punti di aspirazione all'aperto devono essere sufficientemente distanti, almeno 9.1 m, da fonti di inquinamento come scarichi di scarico di camini di apparecchiature di combustione, sistemi di vuoto medico-chirurgici, scarichi di ventilazione dell'ospedale o edifici adiacenti, aree che possono raccogliere gas di scarico veicolare e altre sostanze nocive fumi o camini di sfiato dell'impianto idraulico. Inoltre, la loro distanza dal livello del suolo dovrebbe essere di almeno 1.8 m. Se questi componenti sono installati sopra il tetto, la loro distanza dal livello del tetto deve essere di almeno 0.9 m.

Il numero e l'efficienza dei filtri dovrebbero essere adeguati alle aree specifiche fornite dai sistemi di condizionamento dell'aria. Ad esempio, nelle sale operatorie, nelle unità di terapia intensiva e nelle sale per trapianti di organi dovrebbero essere utilizzati due letti filtranti con un'efficienza del 25 e del 90%. L'installazione e la manutenzione dei filtri seguono diversi criteri: assenza di perdite tra i segmenti del filtro e tra il letto filtrante e il suo telaio di supporto, installazione di un manometro nel sistema di filtraggio per fornire una lettura della pressione in modo che i filtri possano essere identificati come scaduti e fornitura di strutture adeguate per la manutenzione senza introdurre contaminazione nel flusso d'aria. Le uscite di alimentazione dell'aria devono essere posizionate sul soffitto con prese d'aria perimetrali o diverse vicino al pavimento (ASHRAE 1987).

I tassi di ventilazione per le aree delle strutture sanitarie che consentono la purezza dell'aria e il comfort degli occupanti sono elencati nella tabella 2 .

Tabella 2. Requisiti di ventilazione nelle aree delle strutture sanitarie

P = Positivo. N = Negativo. +/– = Controllo direzionale continuo non richiesto.

¹ Per le sale operatorie, l'uso del 100% di aria esterna dovrebbe essere limitato a quei casi in cui le normative locali lo richiedono, solo se vengono utilizzati dispositivi di recupero del calore; ² possono essere utilizzate unità di camera a ricircolo che soddisfano i requisiti di filtraggio del locale; ³ i centri di preparazione degli alimenti devono disporre di sistemi di ventilazione con un'alimentazione d'aria in eccesso per una pressione positiva quando le cappe non sono in funzione. Il numero di ricambi d'aria può essere variato in qualsiasi misura richiesta per il controllo degli odori quando lo spazio non è in uso.

Fonte: ASHRAE 1987.

Di seguito sono riportati i requisiti specifici degli impianti di climatizzazione e le condizioni microclimatiche relative a diverse aree ospedaliere (ASHRAE 1987):

Unità infermieristiche. Nelle camere comuni dei pazienti si consiglia una temperatura (T) di 24 °C e un'umidità relativa (UR) del 30% per l'inverno e una T di 24 °C con 50% di umidità relativa per l'estate. Nelle unità di terapia intensiva si raccomanda una capacità di temperatura variabile da 24 a 27 °C e un'umidità relativa minima del 30% e massima del 60% con una pressione dell'aria positiva. Nelle unità di pazienti immunodepressi deve essere mantenuta una pressione positiva tra la stanza del paziente e l'area adiacente e devono essere utilizzati filtri HEPA.

Nel nido a tempo pieno si consiglia una T di 24 °C con UR dal 30% minimo al 60% massimo. Negli asili nido speciali sono richieste le stesse condizioni microclimatiche dei reparti di terapia intensiva.

Sale operatorie. Nelle sale operatorie si consiglia la capacità di variare la temperatura da 20 a 24 °C con un'umidità relativa minima del 50% e massima del 60% e una pressione dell'aria positiva. È necessario prevedere un sistema di scarico dell'aria separato o un sistema di vuoto speciale per rimuovere le tracce di gas anestetico (vedere “Gas anestetici di scarto” in questo capitolo).

Strutture diagnostiche. Nell'unità di radiologia, le sale fluoroscopiche e radiografiche richiedono T da 24 a 27 °C e RH da 40 a 50%. Le unità di laboratorio devono essere dotate di adeguati sistemi di scarico delle cappe per rimuovere fumi, vapori e bioaerosol pericolosi. L'aria espulsa dalle cappe delle unità di chimica clinica, batteriologia e patologia deve essere scaricata all'esterno senza ricircolo. Inoltre, l'aria di scarico dei laboratori di malattie infettive e di virologia richiede la sterilizzazione prima di essere espulsa all'esterno.

Strutture dietetiche. Questi dovrebbero essere dotati di cappe sopra le attrezzature di cottura per la rimozione di calore, odori e vapori.

Servizi biancheria. Il locale di smistamento deve essere mantenuto in pressione negativa rispetto alle aree attigue. Nell'area di lavorazione della biancheria, lavatrici, stiratrici, asciugabiancheria e così via dovrebbero avere uno scarico diretto dall'alto per ridurre l'umidità.

Servizi di ingegneria e aree attrezzature. Nelle postazioni di lavoro, il sistema di ventilazione dovrebbe limitare la temperatura a 32 °C.

Conclusione

L'essenza dei requisiti edilizi specifici per le strutture sanitarie è l'adattamento di regolamenti esterni basati su standard a linee guida basate su indici soggettivi. Infatti, indici soggettivi, come Predicted Mean Vote (PMV) (Fanger 1973) e olf, una misura dell'odore (Fanger 1992), sono in grado di fare previsioni sui livelli di comfort dei pazienti e del personale senza trascurare le differenze relative al loro abbigliamento, metabolismo e stato fisico. Infine, i progettisti e gli architetti degli ospedali dovrebbero seguire la teoria dell'"ecologia edilizia" (Levin 1992) che descrive le abitazioni come una complessa serie di interazioni tra gli edifici, i loro occupanti e l'ambiente. Le strutture sanitarie, di conseguenza, dovrebbero essere progettate e costruite avendo come riferimento l'intero “sistema” piuttosto che alcuni particolari quadri parziali di riferimento.

Di ritorno

Alberghi e ristoranti si trovano in ogni paese. L'economia degli alberghi e della ristorazione è intimamente legata all'industria del turismo, ai viaggi d'affari e ai congressi. In molti paesi, l'industria del turismo è una parte importante dell'economia complessiva.

La funzione primaria di un ristorante è quella di fornire cibo e bevande alle persone fuori casa. I tipi di ristoranti includono ristoranti (che sono spesso costosi) con sale da pranzo e ampio personale di servizio; ristoranti e caffè più piccoli, "in stile familiare", che spesso servono la comunità locale; i “diner”, ovvero i ristoranti in cui la caratteristica principale è servire pasti a breve termine ai banchi; ristoranti fast food, dove le persone fanno la fila ai banchi per fare le ordinazioni e dove i pasti sono disponibili in pochi minuti, spesso da asporto altrove; e mense, dove le persone passano attraverso le file di servizio e fanno le loro selezioni da una varietà di cibi già preparati, che di solito sono esposti in vetrine. Molti ristoranti dispongono di aree bar o lounge separate, dove vengono servite bevande alcoliche, e molti ristoranti più grandi dispongono di sale per banchetti speciali per gruppi di persone. I venditori ambulanti che servono cibo da carretti e bancarelle sono comuni nella maggior parte dei paesi, spesso come parte del settore informale dell'economia.

La funzione principale di un hotel è quella di fornire alloggio agli ospiti. I tipi di hotel vanno da servizi di pernottamento di base, come locande e motel che si rivolgono a viaggiatori d'affari e turisti, a elaborati complessi di lusso, come resort, spa e hotel per convegni. Molti hotel offrono servizi ausiliari come ristoranti, bar, lavanderie, centri benessere e fitness, saloni di bellezza, barbieri, centri commerciali e negozi di articoli da regalo.

I ristoranti e gli hotel possono essere di proprietà e gestione individuale o familiare, di proprietà di società di persone o di proprietà di grandi entità aziendali. Molte aziende in realtà non possiedono singoli ristoranti o hotel della catena, ma piuttosto concedono un franchising di un nome e uno stile ai proprietari locali.

La forza lavoro del ristorante può includere chef e altro personale di cucina, camerieri e capi camerieri, personale di servizio ai tavoli, baristi, cassiere e personale di guardaroba. I ristoranti più grandi hanno personale che può essere altamente specializzato nelle loro funzioni lavorative.

La forza lavoro in un hotel di grandi dimensioni in genere includerà addetti alla reception, addetti alla porta e al campanello, personale di sicurezza, personale del parcheggio e del garage, governanti, addetti alla lavanderia, personale di manutenzione, addetti alla cucina e al ristorante e personale d'ufficio.

La maggior parte dei lavori alberghieri sono "colletti blu" e richiedono competenze linguistiche e di alfabetizzazione minime. Le donne ei lavoratori immigrati costituiscono oggi la maggior parte della forza lavoro nella maggior parte degli hotel nei paesi sviluppati. Nei paesi in via di sviluppo, gli hotel tendono ad essere gestiti da residenti locali. Poiché i livelli di occupazione degli hotel tendono ad essere stagionali, di solito c'è un piccolo gruppo di dipendenti a tempo pieno con un numero considerevole di lavoratori part-time e stagionali. Gli stipendi tendono ad essere nella fascia di reddito medio-bassa. Come risultato di questi fattori, il turnover dei dipendenti è relativamente elevato.

Nei ristoranti, le caratteristiche della forza lavoro sono simili, sebbene gli uomini costituiscano una percentuale maggiore della forza lavoro nei ristoranti che negli hotel. In molti paesi gli stipendi sono bassi e il personale che serve ai tavoli degli autobus può dipendere dalle mance per una parte importante del proprio reddito. In molti luoghi, una tassa di servizio viene aggiunta automaticamente al conto. Nei fast food, la forza lavoro è spesso costituita da adolescenti e la paga è al salario minimo.

Di ritorno

Condutture, navi marittime, autocisterne, vagoni cisterna ferroviari e così via sono utilizzati per trasportare petrolio greggio, gas di idrocarburi compressi e liquefatti, prodotti petroliferi liquidi e altri prodotti chimici dal loro punto di origine ai terminali delle condutture, alle raffinerie, ai distributori e ai consumatori.

I greggi ei prodotti petroliferi liquidi vengono trasportati, movimentati e stoccati allo stato liquido naturale. I gas di idrocarburi vengono trasportati, manipolati e stoccati sia allo stato gassoso che liquido e devono essere completamente confinati in tubazioni, serbatoi, bombole o altri contenitori prima dell'uso. La caratteristica più importante dei gas di idrocarburi liquefatti (LHG) è che vengono immagazzinati, manipolati e spediti come liquidi, occupando una quantità relativamente piccola di spazio e quindi espandendosi in un gas quando vengono utilizzati. Ad esempio, il gas naturale liquefatto (GNL) viene immagazzinato a -162°C e, quando viene rilasciato, la differenza tra la temperatura di stoccaggio e quella atmosferica provoca l'espansione e la gassificazione del liquido. Un gallone (3.8 l) di GNL si converte in circa 2.5 m³ di gas naturale a temperatura e pressione normali. Poiché il gas liquefatto è molto più "concentrato" del gas compresso, è possibile trasportare e fornire più gas utilizzabile nello stesso contenitore di dimensioni.

Condotte

Generalmente, tutti i greggi, il gas naturale, il gas naturale liquefatto, il gas di petrolio liquefatto (GPL) e i prodotti petroliferi attraversano condutture a un certo punto durante la loro migrazione dal pozzo a una raffineria o impianto di gas, quindi a un terminale e infine al consumatore. Condotte fuori terra, sottomarine e sotterranee, di dimensioni variabili da diversi centimetri a un metro o più di diametro, movimentano grandi quantità di petrolio greggio, gas naturale, LHG e prodotti petroliferi liquidi. Gli oleodotti corrono in tutto il mondo, dalla tundra ghiacciata dell'Alaska e della Siberia ai caldi deserti del Medio Oriente, attraverso fiumi, laghi, mari, paludi e foreste, sopra e attraverso montagne e sotto città e paesi. Sebbene la costruzione iniziale delle condutture sia difficile e costosa, una volta costruite, adeguatamente mantenute e gestite, forniscono uno dei mezzi più sicuri ed economici per trasportare questi prodotti.

Il primo oleodotto di successo per il petrolio greggio, un tubo in ferro battuto di 5 cm di diametro lungo 9 km con una capacità di circa 800 barili al giorno, fu aperto in Pennsylvania (USA) nel 1865. Oggi petrolio greggio, gas naturale compresso e liquido i prodotti petroliferi vengono spostati per lunghe distanze attraverso i gasdotti a velocità da 5.5 a 9 km all'ora da grandi pompe o compressori situati lungo il percorso del gasdotto a intervalli che vanno da 90 km a oltre 270 km. La distanza tra le stazioni di pompaggio o compressione è determinata dalla portata della pompa, dalla viscosità del prodotto, dalle dimensioni della condotta e dal tipo di terreno attraversato. Indipendentemente da questi fattori, le pressioni di pompaggio della tubazione e le portate sono controllate in tutto il sistema per mantenere un movimento costante del prodotto all'interno della tubazione.

Tipi di condotte

I quattro tipi fondamentali di oleodotti nell'industria petrolifera e del gas sono le linee di flusso, le linee di raccolta, le condotte di tronchi grezzi e le condotte di tronchi di prodotti petroliferi.

• Linee di flusso. Le linee di flusso spostano il petrolio greggio o il gas naturale dai pozzi di produzione alla produzione di serbatoi e serbatoi di stoccaggio sul campo. Le linee di flusso possono variare di dimensioni da 5 cm di diametro nei campi più vecchi, a bassa pressione con solo pochi pozzi, a linee molto più grandi nei campi multi-pozzo, ad alta pressione. Le piattaforme offshore utilizzano linee di flusso per spostare il greggio e il gas dai pozzi alla struttura di stoccaggio e carico della piattaforma. UN linea di locazione è un tipo di linea di flusso che trasporta tutto l'olio prodotto in un unico contratto di locazione a un serbatoio di stoccaggio.

• Linee di raccolta e alimentazione. Le linee di raccolta raccolgono petrolio e gas da diverse località per la consegna ai punti centrali di accumulo, come dai serbatoi di petrolio greggio e dagli impianti di gas ai moli marittimi. Le linee di alimentazione raccolgono petrolio e gas da diverse località per la consegna diretta nelle linee principali, come lo spostamento del petrolio greggio dalle piattaforme offshore alle condotte del tronco grezzo onshore. Le linee di raccolta e le linee di alimentazione hanno in genere un diametro maggiore rispetto alle linee di flusso.

• Gasdotti grezzi. Il gas naturale e il petrolio greggio vengono spostati su lunghe distanze dalle aree di produzione o dai bacini marittimi alle raffinerie e dalle raffinerie agli impianti di stoccaggio e distribuzione mediante condotte di diametro compreso tra 1 e 3 m o superiore.

• Condotte di tronchi di prodotti petroliferi. Queste condutture spostano prodotti petroliferi liquidi come benzina e olio combustibile dalle raffinerie ai terminali e dai terminali marittimi e delle condutture ai terminali di distribuzione. Le condutture dei prodotti possono anche distribuire prodotti dai terminali agli impianti sfusi e alle strutture di stoccaggio dei consumatori e, occasionalmente, dalle raffinerie direttamente ai consumatori. Le tubazioni del prodotto vengono utilizzate per spostare il GPL dalle raffinerie agli impianti di stoccaggio dei distributori o ai grandi utenti industriali.

Regolamenti e standard

Le condutture sono costruite e gestite per soddisfare gli standard di sicurezza e ambientali stabiliti dalle agenzie di regolamentazione e dalle associazioni di settore. Negli Stati Uniti, il Dipartimento dei trasporti (DOT) regola il funzionamento delle condutture, l'Environmental Protection Agency (EPA) regola gli sversamenti e i rilasci, l'Occupational Safety and Health Administration (OSHA) promulga gli standard che riguardano la salute e la sicurezza dei lavoratori e l'Interstate La Commerce Commission (ICC) regola i gasdotti dei vettori comuni. Un certo numero di organizzazioni del settore, come l'American Petroleum Institute e l'American Gas Association, pubblicano anche pratiche raccomandate riguardanti le operazioni di gasdotto.

Costruzione della conduttura

I percorsi del gasdotto sono pianificati utilizzando mappe topografiche sviluppate da rilievi fotogrammetrici aerei, seguiti da veri e propri rilievi del terreno. Dopo aver pianificato il percorso, ottenuto il diritto di precedenza e il permesso di procedere, vengono stabiliti i campi base ed è necessario un mezzo di accesso per le attrezzature da cantiere. Le condutture possono essere costruite lavorando da un'estremità all'altra o contemporaneamente in sezioni che vengono poi collegate.

Il primo passo nella posa del gasdotto è la costruzione di una strada di servizio larga da 15 a 30 m lungo il tracciato pianificato per fornire una base stabile per le attrezzature di posa e giunzione dei tubi e per le attrezzature di scavo e riempimento della condotta sotterranea. I tratti di tubo vengono posati a terra lungo la strada di servizio. Le estremità del tubo vengono pulite, il tubo viene piegato orizzontalmente o verticalmente, secondo necessità, e le sezioni vengono mantenute in posizione da zeppe sopra il terreno e unite mediante saldatura elettrica ad arco a più passaggi. Le saldature vengono controllate visivamente e quindi con radiazioni gamma per assicurare che non siano presenti difetti. Ogni sezione collegata viene quindi rivestita con sapone liquido e sottoposta a test di pressione dell'aria per rilevare eventuali perdite.

La tubazione viene pulita, adescata e rivestita con un materiale caldo simile al catrame per prevenire la corrosione e avvolta in uno strato esterno di carta pesante, lana minerale o plastica. Se il tubo deve essere interrato, il fondo della trincea viene preparato con un letto di sabbia o ghiaia. Il tubo può essere appesantito da brevi manicotti di cemento per impedirne il sollevamento fuori dalla trincea a causa della pressione delle acque sotterranee. Dopo che la condotta sotterranea è stata posizionata nella trincea, la trincea viene riempita e la superficie del terreno ritorna al suo aspetto normale. Dopo il rivestimento e l'avvolgimento, le tubazioni fuori terra vengono sollevate su montanti o infissi predisposti, che possono avere varie caratteristiche progettuali come l'assorbimento degli urti antisismici. Le tubazioni possono essere isolate o avere capacità di tracciamento termico per mantenere i prodotti alle temperature desiderate durante il trasporto. Tutte le sezioni del gasdotto vengono testate idrostaticamente prima di entrare in servizio con gas o idrocarburi liquidi.

Operazioni di conduttura

Gli oleodotti possono essere di proprietà privata e gestiti, trasportando solo i prodotti del proprietario, oppure possono essere vettori comuni, tenuti a trasportare i prodotti di qualsiasi azienda, a condizione che i requisiti e le tariffe dei prodotti dell'oleodotto siano soddisfatti. Le tre operazioni principali del gasdotto sono il controllo del gasdotto, le stazioni di pompaggio o di compressione ei terminali di consegna. Anche lo stoccaggio, la pulizia, la comunicazione e la spedizione sono funzioni importanti.

• Controllo della conduttura. Indipendentemente dal prodotto trasportato, le dimensioni e la lunghezza della condotta o del terreno, le stazioni di pompaggio della condotta, le pressioni e le portate sono completamente controllate al fine di garantire portate adeguate e operazioni continue. In genere un operatore e un computer controllano le pompe, le valvole, i regolatori ei compressori in tutto il sistema di tubazioni da una postazione centrale.

• Stazioni di pompaggio olio e di compressione gas. Le stazioni di pompaggio del petrolio greggio e dei prodotti petroliferi e le stazioni di compressione del gas sono situate alle teste dei pozzi e lungo il percorso dell'oleodotto in base alle necessità per mantenere la pressione e il volume. Le pompe sono azionate da motori elettrici o motori diesel e le turbine possono essere alimentate da olio combustibile, gas o vapore. Molte di queste stazioni sono controllate automaticamente e nella maggior parte dei casi non dispongono di personale. Le pompe, con e senza linee di ritorno del vapore o linee di equalizzazione della pressione, sono comunemente utilizzate in tubazioni più piccole per il trasporto di GNL, GPL e gas naturale compresso (CNG). I rilevatori di caduta di pressione sono installati per segnalare eventuali perdite nelle tubazioni e vengono utilizzate valvole di flusso in eccesso o altri dispositivi di limitazione del flusso per ridurre al minimo la velocità del flusso in caso di perdita della tubazione. I recipienti e i serbatoi di stoccaggio possono essere isolati dalle condutture principali mediante valvole di comando manuali o remote o valvole di collegamento fusibili.

• Stoccaggio dei prodotti della pipeline. I terminali di gasdotti di greggio e prodotti petroliferi dispongono di serbatoi di stoccaggio di rottura verso i quali le spedizioni possono essere dirottate, dove vengono trattenute fino a quando richiesto da una raffineria, un terminale o un utente (vedere figura 1). Altri serbatoi nelle stazioni di pompaggio delle condutture contengono carburante per il funzionamento di motori di pompe azionati da diesel o per il funzionamento di generatori elettrici. Poiché i giacimenti di gas producono continuamente e i gasdotti funzionano continuamente, durante i periodi di domanda ridotta, come l'estate, i gas naturali liquefatti e di petrolio vengono immagazzinati sottoterra in caverne naturali o cupole di sale fino a quando non sono necessari.

• Pulizia della conduttura. Le tubazioni vengono pulite su base programmata o secondo necessità per continuare il flusso riducendo l'attrito e mantenendo un diametro interno il più ampio possibile. Uno speciale dispositivo di pulizia, chiamato a maiale or diavolo, viene inserito nella tubazione e spinto dal flusso di petrolio da una stazione di pompaggio all'altra. Mentre il pig passa attraverso la tubazione, raschia via lo sporco, la cera o altri depositi che si sono accumulati all'interno delle pareti della tubazione. Quando raggiunge una stazione di pompaggio, il pig viene rimosso, pulito e reinserito nella tubazione per raggiungere la stazione successiva.

• Comunicazioni. È importante che vi sia comunicazione e accordo su orari, velocità e pressioni di pompaggio e procedure di emergenza tra le stazioni e gli operatori dell'oleodotto e coloro che spediscono e ricevono petrolio greggio, gas e prodotti petroliferi. Alcune società di gasdotti dispongono di sistemi telefonici privati ​​che trasmettono il segnale lungo il gasdotto, mentre altre utilizzano radio o telefoni pubblici. Molte condutture utilizzano sistemi di trasmissione a microonde ad altissima frequenza per le comunicazioni informatiche tra i centri di controllo e le stazioni di pompaggio.

• Spedizione di prodotti petroliferi. I prodotti petroliferi possono essere spediti in diversi modi sulle condutture. Una società che gestisce una raffineria può miscelare un grado specifico della propria benzina con additivi appropriati (additivo) e spedire un lotto attraverso un oleodotto direttamente al proprio terminale per la distribuzione ai propri clienti. Un altro metodo prevede che una raffineria produca un lotto di benzina, chiamato prodotto frangibile o di specifica, che viene miscelato per soddisfare le specifiche di prodotto di una società di gasdotti di trasporto comune. La benzina viene immessa nel gasdotto per essere consegnata ai terminali di qualsiasi azienda collegati al sistema di gasdotti. In un terzo metodo, i prodotti vengono spediti dalle aziende ai reciproci terminali e scambiati per evitare trasporti e manipolazioni extra. I prodotti frangibili e di scambio vengono solitamente miscelati e addizionati al terminale che riceve il prodotto dalla pipeline, per soddisfare le esigenze specifiche di ciascuna società che opera dal terminale. Infine, alcuni prodotti vengono consegnati tramite oleodotto dai terminal e dalle raffinerie direttamente ai grandi consumatori commerciali: carburante per aerei agli aeroporti, società di distribuzione del gas e olio combustibile alle centrali elettriche.

• Ricevimento e consegna del prodotto. Gli operatori dell'oleodotto e gli operatori del terminale dovrebbero stabilire congiuntamente programmi per garantire la ricezione e il trasferimento sicuri dei prodotti e per coordinare le azioni in caso di emergenza durante l'oleodotto o al terminale durante la spedizione che richieda l'arresto o la deviazione del prodotto.

Figura 1. Un operatore di terminal trasferisce il prodotto della raffineria di Pasagoula in serbatoi di contenimento nel terminal di Deraville vicino ad Atlanta, Georgia, USA.

American Petroleum Institute

Le istruzioni per ricevere le consegne della pipeline dovrebbero includere la verifica della disponibilità dei serbatoi di stoccaggio per contenere la spedizione, l'apertura e l'allineamento del serbatoio e delle valvole terminali in previsione della consegna, il controllo per assicurare che il serbatoio appropriato riceva il prodotto immediatamente dopo l'inizio della consegna, lo svolgimento richiesto il campionamento e il test dei lotti all'inizio della consegna, eseguendo cambi di lotto e cambi di serbatoio come richiesto, monitorando le ricevute per garantire che non si verifichino traboccamenti e mantenendo le comunicazioni tra la pipeline e il terminale. Dovrebbe essere preso in considerazione l'uso di comunicazioni scritte tra i lavoratori del terminal, in particolare quando si verificano cambi di turno durante il trasferimento del prodotto.

Spedizioni batch e interfaccia

Sebbene le condutture fossero originariamente utilizzate per spostare solo petrolio greggio, si sono evolute per trasportare tutti i tipi e le diverse qualità di prodotti petroliferi liquidi. Poiché i prodotti petroliferi vengono trasportati nelle condutture per lotti, in successione, vi è commistione o miscelazione dei prodotti alle interfacce. L'intermix del prodotto è controllato da uno dei tre metodi: declassamento (declassamento), utilizzando distanziatori liquidi e solidi per la separazione o il ritrattamento dell'intermix. Traccianti radioattivi, coloranti colorati e distanziatori possono essere inseriti nella pipeline per identificare dove si verificano le interfacce. Sensori radioattivi, osservazione visiva o test di gravità vengono condotti presso l'impianto ricevente per identificare diversi lotti di gasdotti.

I prodotti petroliferi vengono normalmente trasportati attraverso oleodotti in sequenze batch con greggi compatibili o prodotti adiacenti l'uno all'altro. Un metodo per mantenere la qualità e l'integrità del prodotto, il declassamento o il declassamento, si ottiene abbassando l'interfaccia tra i due lotti al livello del prodotto meno interessato. Ad esempio, un lotto di benzina premium ad alto numero di ottani viene generalmente spedito immediatamente prima o dopo un lotto di benzina normale a basso numero di ottano. La piccola quantità dei due prodotti che si è mescolata verrà declassata alla benzina normale con numero di ottano inferiore. Quando si spedisce benzina prima o dopo il gasolio, è consentito che una piccola quantità di interfaccia diesel si mescoli alla benzina, invece di miscelare la benzina al gasolio, il che potrebbe abbassarne il punto di infiammabilità. Le interfacce batch vengono generalmente rilevate mediante osservazione visiva, gravitometri o campionamento.

Distanziatori liquidi e solidi o dispositivi di pulizia possono essere utilizzati per separare fisicamente e identificare diversi lotti di prodotti. I distanziatori solidi vengono rilevati da un segnale radioattivo e deviati dalla tubazione in un apposito ricevitore al terminale quando il lotto passa da un prodotto all'altro. I separatori di liquidi possono essere acqua o un altro prodotto che non si mescola con nessuno dei lotti che sta separando e viene successivamente rimosso e rielaborato. Anche il cherosene, che viene declassato (declassato) a un altro prodotto in deposito o riciclato, può essere utilizzato per separare i lotti.

Un terzo metodo per controllare l'interfaccia, spesso utilizzato all'estremità della raffineria delle pipeline, consiste nel restituire l'interfaccia da rielaborare. Anche i prodotti e le interfacce che sono stati contaminati con acqua possono essere restituiti per il ritrattamento.

Tutela dell'ambiente

A causa dei grandi volumi di prodotti che vengono trasportati continuamente dalle condutture, vi è la possibilità di danni ambientali dovuti ai rilasci. A seconda dei requisiti di sicurezza aziendali e normativi e della costruzione, ubicazione, condizioni meteorologiche, accessibilità e funzionamento della condotta, una notevole quantità di prodotto potrebbe essere rilasciata in caso di rottura della linea o perdita. Gli operatori delle condutture dovrebbero disporre di piani di risposta alle emergenze e di emergenza per le fuoriuscite preparati e disporre di materiali, personale e attrezzature di contenimento e pulizia disponibili o su chiamata. Semplici soluzioni sul campo come la costruzione di argini di terra e fossati di drenaggio possono essere implementate rapidamente da operatori addestrati per contenere e deviare il prodotto fuoriuscito.

Manutenzione delle condutture e della salute e sicurezza dei lavoratori

Le prime tubazioni erano in ghisa. Le moderne condutture del tronco sono costruite con acciaio saldato ad alta resistenza, in grado di resistere a pressioni elevate. Le pareti dei tubi vengono periodicamente testate per lo spessore per determinare se si sono verificati corrosione interna o depositi. Le saldature vengono controllate visivamente e con radiazioni gamma per assicurare che non siano presenti difetti.

Il tubo di plastica può essere utilizzato per linee di flusso a bassa pressione e di piccolo diametro e linee di raccolta in giacimenti di produzione di gas e petrolio greggio, poiché la plastica è leggera e facile da maneggiare, assemblare e spostare.

Quando una tubazione viene separata tagliando, allargando le flange, rimuovendo una valvola o aprendo la linea, si può creare un arco elettrostatico a causa di tensione di protezione catodica impressa, corrosione, anodi sacrificali, linee elettriche ad alta tensione nelle vicinanze o correnti vaganti di terra. Ciò dovrebbe essere ridotto al minimo mettendo a terra (messa a terra) il tubo, diseccitando i raddrizzatori catodici più vicini a entrambi i lati della separazione e collegando un cavo di collegamento a ciascun lato della tubazione prima di iniziare il lavoro. Man mano che ulteriori sezioni di tubazioni, valvole e così via vengono aggiunte a una linea esistente o durante la costruzione, devono prima essere collegate alle tubazioni in posizione.

I lavori sulle condutture dovrebbero cessare durante le tempeste elettriche. L'attrezzatura utilizzata per sollevare e posizionare il tubo non deve essere utilizzata entro 3 m dalle linee elettriche ad alta tensione. Tutti i veicoli o le attrezzature che lavorano in prossimità di linee ad alta tensione dovrebbero avere cinghie di messa a terra attaccate ai telai. Anche gli edifici temporanei in metallo dovrebbero essere collegati a terra.

Le tubazioni sono rivestite e avvolte in modo speciale per prevenire la corrosione. Potrebbe anche essere richiesta una protezione elettrica catodica. Dopo che le sezioni della tubazione sono rivestite e isolate, vengono unite mediante speciali fascette collegate ad anodi metallici. La tubazione è sottoposta a una sorgente di corrente continua messa a terra di capacità sufficiente in modo che la tubazione agisca da catodo e non si corroda.

Tutte le sezioni della condotta sono testate idrostaticamente prima di entrare in servizio con gas o idrocarburi liquidi e, a seconda dei requisiti normativi e aziendali, a intervalli regolari durante la vita della condotta. L'aria deve essere eliminata dalle tubazioni prima del test idrostatico e la pressione idrostatica deve essere accumulata e ridotta a tassi di sicurezza. Le condutture sono regolarmente pattugliate, di solito mediante sorveglianza aerea, per rilevare visivamente le perdite, o monitorate dal centro di controllo per rilevare un calo della portata o della pressione, che significherebbe che si è verificata un'interruzione nella conduttura.

I sistemi di tubazioni sono dotati di sistemi di allarme e segnalazione per allertare gli operatori in modo che possano intraprendere azioni correttive in caso di emergenza. Le tubazioni possono avere sistemi di spegnimento automatico che attivano valvole di pressione di emergenza al rilevamento di una pressione della tubazione aumentata o ridotta. Le valvole di isolamento ad azionamento manuale o automatico sono generalmente posizionate a intervalli strategici lungo le tubazioni, come nelle stazioni di pompaggio e su entrambi i lati degli attraversamenti fluviali.

Una considerazione importante quando si gestiscono i gasdotti è fornire un mezzo per avvertire gli appaltatori e altri che potrebbero lavorare o condurre scavi lungo il percorso del gasdotto, in modo che il gasdotto non venga inavvertitamente rotto, rotto o perforato, provocando un'esplosione di vapore o gas e incendio . Questo di solito viene fatto da regolamenti che richiedono permessi di costruzione o da società e associazioni di gasdotti che forniscono un numero centrale che gli appaltatori possono chiamare prima dello scavo.

Poiché il petrolio greggio e i prodotti petroliferi infiammabili vengono trasportati in oleodotti, esiste la possibilità di incendio o esplosione in caso di interruzione della linea o rilascio di vapore o liquido. La pressione deve essere ridotta a un livello di sicurezza prima di lavorare su tubazioni ad alta pressione. Dovrebbero essere condotti test sui gas combustibili e dovrebbe essere rilasciato un permesso prima di riparazioni o manutenzioni che comportino lavori a caldo o intercettazioni a caldo sulle condutture. La tubazione deve essere liberata da liquidi e vapori o gas infiammabili prima di iniziare i lavori. Se una tubazione non può essere pulita e viene utilizzata una spina approvata, è necessario stabilire procedure di lavoro sicure e seguite da lavoratori qualificati. La linea deve essere ventilata a una distanza di sicurezza dall'area di lavoro calda per alleviare qualsiasi accumulo di pressione dietro la spina.

Procedure di sicurezza adeguate devono essere stabilite e seguite da lavoratori qualificati quando si toccano tubazioni a caldo. Se la saldatura o la maschiatura a caldo viene eseguita in un'area in cui si è verificato uno sversamento o una perdita, l'esterno del tubo deve essere pulito dal liquido e il terreno contaminato deve essere rimosso o coperto per evitare l'accensione.

È molto importante avvisare gli operatori presso le stazioni di pompaggio più vicine su ciascun lato della condotta operativa in cui è necessario eseguire la manutenzione o la riparazione, nel caso in cui sia necessario l'arresto. Quando il petrolio greggio o il gas vengono pompati nei gasdotti dai produttori, gli operatori del gasdotto devono fornire istruzioni specifiche ai produttori in merito alle azioni da intraprendere durante la riparazione, la manutenzione o in caso di emergenza. Ad esempio, prima del collegamento dei serbatoi e delle linee di produzione alle tubazioni, tutte le valvole a saracinesca e gli sfiati per i serbatoi e le linee coinvolte nel collegamento devono essere chiuse e bloccate o sigillate fino al completamento dell'operazione.

Durante la costruzione delle condutture si applicano le normali precauzioni di sicurezza relative alla manipolazione di tubi e materiali, esposizioni tossiche e pericolose, saldatura e scavo. I lavoratori che liberano la precedenza dovrebbero proteggersi dalle condizioni climatiche; piante velenose, insetti e serpenti; caduta di alberi e rocce; e così via. Gli scavi e le trincee devono essere inclinati o puntellati per evitare il collasso durante la costruzione o la riparazione di condotte sotterranee (vedere l'articolo "Trenching" nel capitolo Costruzione). I lavoratori devono seguire pratiche di lavoro sicure durante l'apertura e la diseccitazione di trasformatori e interruttori elettrici.

Il personale operativo e di manutenzione delle condutture lavora spesso da solo ed è responsabile di lunghi tratti di conduttura. Sono necessari test atmosferici e l'uso di dispositivi di protezione individuale e respiratoria per determinare i livelli di ossigeno e vapori infiammabili e proteggersi da esposizioni tossiche all'idrogeno solforato e al benzene durante la misurazione di serbatoi, l'apertura di linee, la pulizia di fuoriuscite, il campionamento e l'analisi, la spedizione, la ricezione e l'esecuzione di altri attività del gasdotto. I lavoratori devono indossare dosimetri o cartellini con pellicola ed evitare l'esposizione quando lavorano con densimetri, portasorgenti o altri materiali radioattivi. L'uso di dispositivi di protezione individuale e respiratoria dovrebbe essere preso in considerazione per l'esposizione alle ustioni dovute al catrame protettivo caldo utilizzato nelle operazioni di rivestimento dei tubi e ai vapori tossici che contengono idrocarburi aromatici polinucleari.

Autocisterne e chiatte marittime

La maggior parte del greggio mondiale viene trasportato tramite petroliere dalle aree di produzione come il Medio Oriente e l'Africa alle raffinerie nelle aree di consumo come l'Europa, il Giappone e gli Stati Uniti. I prodotti petroliferi venivano originariamente trasportati in grandi barili su navi mercantili. La prima nave cisterna, costruita nel 1886, trasportava circa 2,300 SDWT (2,240 libbre per tonnellata) di petrolio. Le odierne superpetroliere possono essere lunghe più di 300 m e trasportare una quantità di petrolio quasi 200 volte maggiore (vedi figura 2). Le condutture di raccolta e di alimentazione spesso terminano nei terminali marittimi o nelle strutture di carico delle piattaforme offshore, dove il petrolio greggio viene caricato su cisterne o chiatte per il trasporto verso condutture o raffinerie di tronchi di greggio. Anche i prodotti petroliferi vengono trasportati dalle raffinerie ai terminali di distribuzione tramite autocisterne e chiatte. Dopo aver consegnato i loro carichi, le navi tornano in zavorra alle strutture di carico per ripetere la sequenza.

Figura 2. Petroliera SS Paul L. Fahrney.

American Petroleum Institute

Il gas naturale liquefatto viene spedito come gas criogenico in navi marittime specializzate con compartimenti o serbatoi fortemente isolati (vedi figura 3). Al porto di consegna, il GNL viene scaricato negli impianti di stoccaggio o negli impianti di rigassificazione. Il gas di petrolio liquefatto può essere spedito sia come liquido in navi e chiatte marittime non isolate, sia come criogenico in navi marittime isolate. Inoltre, il GPL in container (gas in bombole) può essere spedito come carico su navi marittime e chiatte.

Figura 3. Caricamento della petroliera Leo di GNL ad Arun, Sumatra, Indonesia.

American Petroleum Institute

Navi marine GPL e GNL

I tre tipi di navi marittime utilizzate per il trasporto di GPL e GNL sono:

• serbatoi con serbatoi pressurizzati fino a 2 mPa (solo GPL)

• serbatoi con serbatoi isolati termicamente e pressione ridotta da 0.3 a 0.6 mPa (solo GPL)

• recipienti criogenici con serbatoi termoisolati pressurizzati vicino alla pressione atmosferica (GPL e GNL).

La spedizione di GNL su navi marittime richiede una costante consapevolezza della sicurezza. I tubi di trasferimento devono essere adatti alle temperature e alle pressioni corrette dei GPL movimentati. Per prevenire una miscela infiammabile di vapore gassoso e aria, attorno ai serbatoi viene fornito un rivestimento di gas inerte (azoto) e l'area viene continuamente monitorata per rilevare perdite. Prima del caricamento, i serbatoi di stoccaggio devono essere ispezionati per assicurarsi che siano privi di contaminanti. Se i serbatoi contengono gas inerte o aria, devono essere spurgati con vapore LHG prima di caricare il LHG. I serbatoi devono essere costantemente ispezionati per garantirne l'integrità e devono essere installate valvole di sicurezza per scaricare il vapore LHG generato al massimo carico termico. Le navi marittime sono dotate di sistemi antincendio e dispongono di procedure complete di risposta alle emergenze.

Navi marittime per petrolio greggio e prodotti petroliferi

Le petroliere e le chiatte sono navi progettate con i motori e i quarti nella parte posteriore della nave e il resto della nave diviso in compartimenti speciali (serbatoi) per trasportare petrolio greggio e prodotti petroliferi liquidi alla rinfusa. Le pompe del carico si trovano nelle sale pompe e sono forniti sistemi di ventilazione forzata e inertizzazione per ridurre il rischio di incendi ed esplosioni nelle sale pompe e nei compartimenti del carico. Le moderne petroliere e chiatte sono costruite con doppi scafi e altre caratteristiche di protezione e sicurezza richieste dallo United States Oil Pollution Act del 1990 e dagli standard di sicurezza delle petroliere dell'Organizzazione marittima internazionale (IMO). Alcuni nuovi progetti di navi estendono i doppi scafi sui lati delle petroliere per fornire una protezione aggiuntiva. Generalmente, le grandi petroliere trasportano petrolio greggio e le piccole petroliere e chiatte trasportano prodotti petroliferi.

• Superpetroliere. I vettori di greggio ultra-grandi e molto grandi (ULCC e VLCC) sono limitati dalle loro dimensioni e pescaggio a specifiche rotte di viaggio. Gli ULCC sono navi la cui capacità è superiore a 300,000 SDWT e i VLCC hanno capacità che vanno da 160,000 a 300,000 SDWT. La maggior parte dei grandi vettori di greggio non sono di proprietà di compagnie petrolifere, ma sono noleggiati da compagnie di trasporto specializzate nella gestione di queste navi di grandi dimensioni.

• Petroliere. Le petroliere sono più piccole delle VLCC e, oltre ai viaggi oceanici, possono navigare passaggi ristretti come i canali di Suez e Panama, acque costiere poco profonde ed estuari. Le grandi petroliere, che vanno da 25,000 a 160,000 SDWT, di solito trasportano greggio o prodotti residui pesanti. Le petroliere più piccole, con meno di 25,000 SDWT, di solito trasportano benzina, oli combustibili e lubrificanti.

• Chiatte. Le chiatte operano principalmente nei corsi d'acqua e nei fiumi costieri e interni, da sole o in gruppi di due o più, e sono semoventi o mosse da rimorchiatori. Possono trasportare petrolio greggio alle raffinerie, ma più spesso sono usati come mezzo economico per trasportare prodotti petroliferi dalle raffinerie ai terminali di distribuzione. Le chiatte vengono utilizzate anche per scaricare merci da petroliere al largo il cui pescaggio o dimensioni non consentono loro di raggiungere il molo.

Carico e scarico di chiatte e navi

Le procedure da nave a terra, le liste di controllo di sicurezza e le linee guida dovrebbero essere stabilite e concordate dagli operatori dei terminal e delle navi marittime. Il Guida internazionale alla sicurezza per petroliere e terminali (International Chamber of Shipping 1978) contiene informazioni ed esempi di liste di controllo, linee guida, permessi e altre procedure relative alle operazioni di sicurezza durante il carico o lo scarico delle navi, che possono essere utilizzate dagli operatori delle navi e dei terminal.

Sebbene le imbarcazioni marittime si trovino in acqua e siano quindi intrinsecamente messe a terra, è necessario fornire protezione dall'elettricità statica che può accumularsi durante il carico o lo scarico. Ciò si ottiene incollando o collegando oggetti metallici sulla banchina o sull'apparecchiatura di carico/scarico al metallo della nave. L'incollaggio viene realizzato anche mediante l'uso di tubi o tubi di carico conduttivi. Una scintilla elettrostatica di intensità infiammabile può anche essere generata quando si abbassano apparecchiature, termometri o dispositivi di misurazione negli scomparti immediatamente dopo il caricamento; deve essere concesso un tempo sufficiente per la dissipazione della carica statica.

Le correnti elettriche da nave a terra, diverse dall'elettricità statica, possono essere generate dalla protezione catodica dello scafo o della banchina della nave o da differenze di potenziale galvanico tra la nave e la riva. Queste correnti si accumulano anche negli apparecchi metallici di carico/scarico. Le flange isolanti possono essere installate all'interno della lunghezza del braccio di carico e nel punto in cui i tubi flessibili si collegano al sistema di condotte di banchina. Quando le connessioni sono interrotte, non c'è possibilità che una scintilla salti da una superficie metallica all'altra.

Tutte le navi e i terminali devono concordare procedure di risposta alle emergenze in caso di incendio o rilascio di prodotto, vapore o gas tossico. Questi devono coprire le operazioni di emergenza, l'arresto del flusso di prodotto e la rimozione di emergenza di una nave dal molo. I piani dovrebbero considerare le comunicazioni, la lotta antincendio, la mitigazione delle nubi di vapore, il mutuo soccorso, il salvataggio, la bonifica e le misure di bonifica.

Le attrezzature portatili e i sistemi fissi di protezione antincendio devono essere conformi ai requisiti governativi e aziendali e adeguati alle dimensioni, alla funzione, al potenziale di esposizione e al valore delle strutture del molo e del molo. Il Guida internazionale alla sicurezza per petroliere e terminali (International Chamber of Shipping 1978) contiene un esempio di avviso antincendio che può essere utilizzato come guida dai terminal per la prevenzione degli incendi in banchina.

Salute e sicurezza delle navi marittime

Oltre ai consueti rischi del lavoro marittimo, il trasporto di petrolio greggio e liquidi infiammabili tramite navi marittime crea una serie di situazioni speciali per la salute, la sicurezza e la prevenzione degli incendi. Questi includono il sollevamento e l'espansione del carico liquido, i pericoli di vapori infiammabili durante il trasporto e durante il carico e lo scarico, la possibilità di accensione piroforica, esposizioni tossiche a materiali come idrogeno solforato e benzene e considerazioni sulla sicurezza durante lo sfiato, il lavaggio e la pulizia dei compartimenti. L'economia del funzionamento delle moderne navi cisterna richiede loro di essere in mare per lunghi periodi di tempo con solo brevi intervalli in porto per caricare o scaricare il carico. Questo, insieme al fatto che le navi cisterna sono altamente automatizzate, crea esigenze mentali e fisiche uniche per i pochi membri dell'equipaggio utilizzati per far funzionare le navi.

Protezione da incendi ed esplosioni

Dovrebbero essere sviluppati e implementati piani e procedure di emergenza che siano appropriati per il tipo di carico a bordo e altri potenziali pericoli. Devono essere fornite attrezzature antincendio. I membri del team di risposta che hanno responsabilità antincendio a bordo, soccorso e pulizia fuoriuscita dovrebbero essere addestrati, addestrati e attrezzati per gestire potenziali emergenze. Acqua, schiuma, prodotti chimici secchi, halon, anidride carbonica e vapore sono utilizzati come agenti antincendio, inibenti e soffocanti a bordo delle navi marittime, sebbene l'halon sia in fase di eliminazione a causa di preoccupazioni ambientali. I requisiti per le attrezzature e i sistemi antincendio delle navi sono stabiliti dal paese sotto la cui bandiera la nave naviga e dalla politica aziendale, ma di solito seguono le raccomandazioni della Convenzione internazionale per la salvaguardia della vita umana in mare (SOLAS) del 1974.

Sulle navi è richiesto in ogni momento un controllo rigoroso di fiamme o luci libere, materiali da fumo accesi e altre fonti di ignizione, come scintille di saldatura o molatura, apparecchiature elettriche e lampadine non protette, per ridurre il rischio di incendio ed esplosione. Prima di eseguire lavori a caldo a bordo di navi marittime, l'area dovrebbe essere esaminata e testata per garantire che le condizioni siano sicure e dovrebbero essere rilasciati permessi per ogni attività specifica consentita.

Un metodo per prevenire esplosioni e incendi nello spazio vapore dei compartimenti di carico è mantenere il livello di ossigeno al di sotto dell'11% rendendo l'atmosfera inerte con un gas non combustibile. Le fonti di gas inerte sono i gas di scarico delle caldaie della nave o un generatore di gas indipendente o una turbina a gas dotata di un postcombustore. La convenzione SOLAS del 1974 prevede che le navi che trasportano merci con punti di infiammabilità inferiori a 60°C debbano disporre di compartimenti dotati di sistemi inerti. Le navi che utilizzano sistemi a gas inerte devono mantenere i compartimenti di carico in condizioni non infiammabili in ogni momento. I compartimenti di gas inerte devono essere costantemente monitorati per garantire condizioni di sicurezza e non devono essere lasciati infiammabili, a causa del pericolo di ignizione da depositi piroforici.

Spazi confinati

Gli spazi confinati sulle navi marittime, come i compartimenti di carico, i depositi di vernice, le sale pompe, i serbatoi di carburante e gli spazi tra i doppi scafi, devono essere trattati come qualsiasi spazio confinato per l'ingresso, il lavoro a caldo e il lavoro a freddo. I test per il contenuto di ossigeno, i vapori infiammabili e le sostanze tossiche, in quest'ordine, devono essere condotti prima di entrare in spazi confinati. Dovrebbe essere istituito e seguito un sistema di autorizzazioni per tutti gli ingressi in spazi confinati, lavori sicuri (a freddo) e lavori a caldo, che indichi i livelli di esposizione sicuri e i dispositivi di protezione individuale e respiratoria richiesti. Nelle acque degli Stati Uniti, questi test possono essere condotti da persone qualificate chiamate "chimici marini".

I compartimenti sulle navi marittime come i serbatoi di carico e le sale pompe sono spazi confinati; durante la pulizia di quelli inerti o con vapori infiammabili, atmosfere tossiche o sconosciute, devono essere testati e devono essere seguite speciali procedure di sicurezza e protezione delle vie respiratorie. Dopo che il petrolio greggio è stato scaricato, una piccola quantità di residuo, chiamato clingage, rimane sulle superfici interne dei compartimenti, che possono quindi essere lavati e riempiti con acqua di zavorra. Un metodo per ridurre la quantità di residui consiste nell'installare attrezzature fisse che rimuovono fino all'80% dell'aderenza lavando le pareti dei compartimenti inertizzati con petrolio greggio durante lo scarico.

Pompe, valvole e attrezzature

Dovrebbe essere rilasciato un permesso di lavoro e seguite procedure di lavoro sicure, come incollaggio, drenaggio e liberazione di vapori, test di esposizione a vapori infiammabili e tossici e fornitura di attrezzature antincendio di riserva quando le operazioni, la manutenzione o la riparazione richiedono l'apertura di pompe, linee, valvole del carico o attrezzature a bordo di navi marittime.

Esposizioni tossiche

Esiste la possibilità che i gas scaricati come i gas di combustione o l'idrogeno solforato raggiungano i ponti delle navi, anche da sistemi di sfiato appositamente progettati. I test dovrebbero essere condotti continuamente per determinare i livelli di gas inerte su tutte le navi e i livelli di idrogeno solforato sulle navi che contengono o hanno precedentemente trasportato petrolio greggio acido o combustibile residuo. Dovrebbero essere condotti test per l'esposizione al benzene su navi che trasportano petrolio greggio e benzina. L'acqua effluente e l'acqua di condensa dello scrubber a gas inerte sono acide e corrosive; I DPI devono essere utilizzati quando è possibile il contatto.

Tutela dell'ambiente

Le navi e i terminali marittimi dovrebbero stabilire procedure e fornire attrezzature per proteggere l'ambiente da fuoriuscite in acqua e terra e dal rilascio di vapori nell'aria. L'utilizzo di grandi sistemi di recupero del vapore nei terminal marittimi è in crescita. È necessario prestare attenzione per rispettare i requisiti di inquinamento atmosferico quando le navi sfiatano i compartimenti e gli spazi chiusi. Dovrebbero essere stabilite procedure di risposta alle emergenze e dovrebbero essere disponibili attrezzature e personale addestrato per rispondere a fuoriuscite e rilasci di petrolio greggio e liquidi infiammabili e combustibili. Dovrebbe essere designata una persona responsabile per garantire che vengano effettuate notifiche sia all'azienda che alle autorità competenti in caso di fuoriuscita o rilascio segnalabile.

In passato, l'acqua di zavorra contaminata dall'olio e i lavaggi dei serbatoi venivano scaricati dai compartimenti in mare. Nel 1973, la Convenzione internazionale per la prevenzione dell'inquinamento provocato dalle navi ha stabilito che prima che l'acqua venga scaricata in mare, il residuo oleoso deve essere separato e trattenuto a bordo per un'eventuale lavorazione a terra. Le moderne navi cisterna hanno sistemi di zavorra segregati, con linee, pompe e serbatoi diversi da quelli usati per il carico (secondo le raccomandazioni internazionali), in modo che non ci sia possibilità di contaminazione. Le navi più vecchie trasportano ancora la zavorra nelle cisterne di carico, quindi durante lo scarico della zavorra devono essere seguite procedure speciali, come il pompaggio di acqua oleosa in serbatoi a terra designati e impianti di trattamento, al fine di prevenire l'inquinamento.

Autoveicolo e trasporto ferroviario di prodotti petroliferi

Il greggio ei prodotti petroliferi venivano inizialmente trasportati su carri cisterna trainati da cavalli, poi su vagoni ferroviari e infine su autoveicoli. Dopo essere stati ricevuti presso i terminali da navi marittime o oleodotti, i prodotti petroliferi liquidi sfusi vengono consegnati da autocisterne non a pressione o vagoni cisterna ferroviari direttamente alle stazioni di servizio e ai consumatori o a terminali più piccoli, chiamati impianti sfusi, per la ridistribuzione. GPL, composti antidetonanti per benzina, acido fluoridrico e molti altri prodotti, prodotti chimici e additivi utilizzati nell'industria petrolifera e del gas vengono trasportati in autocisterne a pressione e autocisterne. Il petrolio greggio può anche essere trasportato su autocisterna da piccoli pozzi di produzione a serbatoi di raccolta, e su autocisterna e vagoni cisterna dai serbatoi di stoccaggio alle raffinerie o agli oleodotti principali. I prodotti petroliferi confezionati in bidoni alla rinfusa o fusti e pallet e casse di contenitori più piccoli vengono trasportati da camion per pacchi o vagoni ferroviari.

Regolamenti governativi

Il trasporto di prodotti petroliferi con autoveicoli o vagoni ferroviari è regolamentato da agenzie governative in gran parte del mondo. Agenzie come il US DOT e la Canadian Transport Commission (CTC) hanno stabilito regolamenti che disciplinano la progettazione, la costruzione, i dispositivi di sicurezza, i test, la manutenzione preventiva, l'ispezione e il funzionamento di autocisterne e carri cisterna. I regolamenti che disciplinano le operazioni dei vagoni cisterna e dei camion cisterna includono in genere il collaudo e la certificazione della pressione del serbatoio e dei dispositivi di sovrappressione prima di essere messi in servizio iniziale e successivamente a intervalli regolari. L'Association of American Railroads e la National Fire Protection Association (NFPA) sono organizzazioni tipiche che pubblicano specifiche e requisiti per il funzionamento sicuro di carri cisterna e autocisterne. La maggior parte dei governi dispone di regolamenti o aderisce alle Convenzioni delle Nazioni Unite che richiedono l'identificazione e le informazioni relative a materiali pericolosi e prodotti petroliferi che vengono spediti alla rinfusa o in container. I vagoni cisterna, i camion cisterna e i camion dei pacchi ferroviari sono provvisti di cartelloni per identificare eventuali prodotti pericolosi trasportati e per fornire informazioni sulla risposta alle emergenze.

Carri cisterna ferroviari

I vagoni cisterna ferroviari sono costruiti in acciaio al carbonio o alluminio e possono essere pressurizzati o non pressurizzati. I moderni vagoni cisterna possono contenere fino a 171,000 l di gas compresso a pressioni fino a 600 psi (da 1.6 a 1.8 mPa). Le autocisterne non a pressione si sono evolute da piccole autocisterne in legno della fine del 1800 a autocisterne jumbo che trasportano fino a 1.31 milioni di litri di prodotto a pressioni fino a 100 psi (0.6 mPa). I vagoni cisterna non a pressione possono essere singole unità con uno o più compartimenti o una serie di vagoni cisterna interconnessi, chiamati treno cisterna. I vagoni cisterna vengono caricati singolarmente e interi treni cisterna possono essere caricati e scaricati da un unico punto. Sia i carri cisterna a pressione che quelli non a pressione possono essere riscaldati, raffreddati, isolati e protetti termicamente contro il fuoco, a seconda del loro servizio e dei prodotti trasportati.

Tutti i vagoni cisterna ferroviari sono dotati di valvole per liquido o vapore dall'alto o dal basso per il carico e lo scarico e botole per la pulizia. Sono inoltre dotati di dispositivi destinati a prevenire l'aumento della pressione interna se esposti a condizioni anomale. Questi dispositivi comprendono valvole di sicurezza tenute in posizione da una molla che può aprirsi per scaricare la pressione e quindi chiudersi; prese d'aria di sicurezza con dischi di rottura che si aprono per scaricare la pressione ma non possono richiudersi; o una combinazione dei due dispositivi. Per i carri cisterna non sotto pressione è prevista una valvola di scarico del vuoto per evitare la formazione di vuoto durante lo scarico dal basso. Sia i carri cisterna a pressione che quelli non a pressione hanno alloggiamenti protettivi sulla parte superiore che circondano le connessioni di carico, le linee di campionamento, i pozzetti del termometro e i dispositivi di misurazione. Le piattaforme per i caricatori possono o meno essere fornite sopra le auto. I vecchi carri cisterna non a pressione possono avere una o più cupole di espansione. I raccordi sono forniti sul fondo dei carri cisterna per lo scarico o la pulizia. Gli scudi per la testa sono forniti alle estremità dei carri cisterna per impedire la perforazione del guscio da parte dell'accoppiatore di un altro carro durante i deragliamenti.

Il GNL viene spedito come gas criogenico in autocisterne coibentate e vagoni cisterna a pressione su rotaia. I camion cisterna a pressione e i vagoni cisterna ferroviari per il trasporto di GNL hanno un serbatoio interno in acciaio inossidabile sospeso in un serbatoio esterno in acciaio al carbonio. Lo spazio anulare è un vuoto riempito di isolamento per mantenere basse temperature durante la spedizione. Per evitare che il gas si riaccenda nei serbatoi, sono dotati di due valvole di intercettazione di emergenza fail-safe indipendenti e controllate a distanza sulle linee di riempimento e scarico e dispongono di manometri sia sui serbatoi interni che esterni.

Il GPL viene trasportato via terra in vagoni cisterna appositamente progettati (fino a 130 m³ capacità) o autocisterne (fino a 40 m³ capacità). I carri cisterna e i vagoni cisterna ferroviari per il trasporto di GPL sono tipicamente bombole in acciaio non isolate con fondo sferico, dotate di manometri, termometri, due valvole di sicurezza, un misuratore di livello del gas e indicatore di massimo riempimento e deflettori.

I vagoni cisterna ferroviari che trasportano GNL o GPL non devono essere sovraccaricati, poiché possono rimanere su un binario di raccordo per un certo periodo di tempo ed essere esposti a temperature ambiente elevate, che potrebbero causare sovrapressione e sfiato. Fili di collegamento e cavi di messa a terra sono forniti sulle rastrelliere di carico di autocisterne e rotaie per aiutare a neutralizzare e dissipare l'elettricità statica. Devono essere collegati prima dell'inizio delle operazioni e non scollegati finché le operazioni non sono state completate e tutte le valvole sono chiuse. Le strutture di carico su camion e su rotaia sono generalmente protette da sistemi antincendio a spruzzo d'acqua o nebulizzati ed estintori.

Autocisterne

I prodotti petroliferi e le autocisterne per petrolio greggio sono generalmente costruiti in acciaio al carbonio, alluminio o materiale in fibra di vetro plastificata e variano in dimensioni da carri cisterna da 1,900 litri a cisterne jumbo da 53,200 litri. La capacità delle autocisterne è regolata dalle agenzie di regolamentazione e di solito dipende dai limiti di capacità delle autostrade e dei ponti e dal peso consentito per asse o dalla quantità totale di prodotto consentita.

Esistono autocisterne pressurizzate e non pressurizzate, che possono essere non coibentate o coibentate a seconda del loro servizio e dei prodotti trasportati. Le autocisterne pressurizzate sono generalmente a compartimento singolo e le autocisterne non pressurizzate possono avere compartimenti singoli o multipli. Indipendentemente dal numero di scomparti di un'autocisterna, ogni scomparto deve essere trattato singolarmente, con propri dispositivi di carico, scarico e di sicurezza. Gli scomparti possono essere separati da pareti singole o doppie. I regolamenti possono richiedere che prodotti incompatibili e liquidi infiammabili e combustibili trasportati in compartimenti diversi sullo stesso veicolo siano separati da doppie pareti. Quando si testano i compartimenti a pressione, anche lo spazio tra le pareti deve essere testato per liquidi o vapori.

I camion cisterna hanno portelli che si aprono per il carico dall'alto, valvole per il carico e lo scarico chiusi dall'alto o dal basso, o entrambi. Tutti i vani sono dotati di botole per la pulizia e sono dotati di dispositivi di sicurezza per mitigare la pressione interna quando esposti a condizioni anomale. Questi dispositivi includono valvole di sicurezza mantenute in posizione da una molla che può aprirsi per scaricare la pressione e quindi chiudersi, portelli su serbatoi non a pressione che si aprono se le valvole di sicurezza si guastano e dischi di rottura su autocisterne pressurizzate. Per ogni compartimento dell'autocisterna non pressurizzato è prevista una valvola di scarico del vuoto per evitare il vuoto durante lo scarico dal basso. I camion cisterna non pressurizzati hanno ringhiere sulla parte superiore per proteggere i portelli, le valvole di sfiato e il sistema di recupero dei vapori in caso di ribaltamento. Le autocisterne sono generalmente dotate di dispositivi antistrappo a chiusura automatica installati sui tubi e sui raccordi di carico e scarico dal fondo del vano per evitare fuoriuscite in caso di danneggiamento in caso di ribaltamento o collisione.

Carico e scarico di vagoni cisterna e autocisterne

Mentre le autocisterne ferroviarie vengono quasi sempre caricate e scaricate da lavoratori addetti a questi compiti specifici, le autocisterne possono essere caricate e scaricate sia dai caricatori che dagli autisti. I carri cisterna e le autocisterne vengono caricati in strutture chiamate scaffalature di carico e possono essere caricati dall'alto attraverso portelli aperti o connessioni chiuse, caricati dal basso attraverso connessioni chiuse o una combinazione di entrambi.

Caricamento in corso

I lavoratori che caricano e scaricano petrolio greggio, GPL, prodotti petroliferi, acidi e additivi utilizzati nell'industria petrolifera e del gas, devono avere una conoscenza di base delle caratteristiche dei prodotti movimentati, dei relativi pericoli ed esposizioni e delle procedure operative e pratiche di lavoro necessarie per svolgere il lavoro in sicurezza. Molte agenzie governative e aziende richiedono l'uso e la compilazione di moduli di ispezione al ricevimento e alla spedizione e prima del carico e dello scarico di vagoni cisterna e autocisterne. Le autocisterne e i vagoni cisterna ferroviari possono essere caricati attraverso portelli aperti sulla parte superiore o attraverso raccordi e valvole nella parte superiore o inferiore di ciascuna cisterna o compartimento. Sono necessarie connessioni chiuse quando si carica la pressione e dove sono previsti sistemi di recupero del vapore. Se i sistemi di caricamento non si attivano per qualsiasi motivo (come un funzionamento improprio del sistema di recupero del vapore o un guasto nella messa a terra o nel sistema di collegamento), non tentare il bypass senza approvazione. Tutti i portelli devono essere chiusi e bloccati saldamente durante il trasporto.

I lavoratori devono seguire pratiche di lavoro sicure per evitare scivolamenti e cadute durante il caricamento dall'alto. Se i controlli di carico utilizzano contatori preimpostati, i caricatori devono fare attenzione a caricare i prodotti corretti nei serbatoi e nei compartimenti assegnati. Tutti i portelli del compartimento devono essere chiusi durante il caricamento dal basso e durante il caricamento dall'alto, solo il compartimento da caricare deve essere aperto. Durante il caricamento dall'alto, evitare il caricamento a spruzzo posizionando il tubo o il tubo flessibile di caricamento vicino al fondo dello scomparto e iniziando a caricare lentamente finché l'apertura non è sommersa. Durante le operazioni manuali di caricamento dall'alto, i caricatori devono rimanere presenti, non bloccare il controllo di arresto del caricamento (uomo presente) e non riempire eccessivamente il vano. I caricatori devono evitare l'esposizione al prodotto e al vapore stando controvento e girando la testa durante il caricamento dall'alto attraverso portelli aperti e indossando dispositivi di protezione quando si maneggiano additivi, si prelevano campioni e si scaricano i tubi. I caricatori devono essere consapevoli e seguire le azioni di risposta prescritte in caso di rottura, fuoriuscita, rilascio, incendio o altra emergenza di un tubo flessibile o di una linea.

Scarico e consegna

Quando si scaricano carri cisterna e autocisterne, è importante innanzitutto assicurarsi che ogni prodotto venga scaricato nell'apposito serbatoio di stoccaggio designato e che il serbatoio abbia una capacità sufficiente per contenere tutto il prodotto da consegnare. Sebbene le valvole, i tubi di riempimento, le linee e i coperchi di riempimento debbano essere codificati a colori o contrassegnati in altro modo per identificare il prodotto contenuto, l'autista dovrebbe comunque essere responsabile della qualità del prodotto durante la consegna. Qualsiasi consegna errata del prodotto, miscelazione o contaminazione deve essere immediatamente segnalata al destinatario e all'azienda per evitare gravi conseguenze. Quando i conducenti o gli operatori devono aggiungere prodotti o prelevare campioni dai serbatoi di stoccaggio dopo la consegna per garantire la qualità del prodotto o per qualsiasi altro motivo, devono essere seguite tutte le disposizioni di sicurezza e salute specifiche per l'esposizione. Le persone impegnate nelle operazioni di consegna e scarico devono rimanere sempre nelle vicinanze e sapere cosa fare in caso di emergenza, compresa la notifica, l'interruzione del flusso del prodotto, la pulizia delle fuoriuscite e quando lasciare l'area.

I serbatoi pressurizzati possono essere scaricati mediante compressore o pompa e i serbatoi non pressurizzati per gravità, pompa del veicolo o pompa del recipiente. Le autocisterne e le autocisterne che trasportano oli lubrificanti o industriali, additivi e acidi vengono talvolta scaricate pressurizzando il serbatoio con un gas inerte come l'azoto. Per scaricare greggi pesanti, prodotti viscosi e cere, può essere necessario riscaldare vagoni cisterna o autocisterne con vapore o serpentine elettriche. Tutte queste attività comportano rischi ed esposizioni intrinseche. Ove previsto dalla normativa, lo scarico non deve iniziare fino a quando non sono stati collegati i tubi di recupero vapori tra il serbatoio di mandata e il serbatoio di accumulo. Quando si consegnano prodotti petroliferi a residenze, fattorie e conti commerciali, i conducenti devono misurare qualsiasi serbatoio che non sia dotato di un allarme di sfiato per evitare un riempimento eccessivo.

Protezione antincendio della rastrelliera di carico

Incendi ed esplosioni nella parte superiore e inferiore delle scaffalature di carico di autocisterne e autocisterne possono verificarsi per cause quali accumulo elettrostatico e scariche di scintille incendiarie in un'atmosfera infiammabile, lavori a caldo non autorizzati, ritorno di fiamma da un'unità di recupero del vapore, fumo o altre pratiche non sicure.

Le fonti di ignizione, come fumo, motori a combustione interna in funzione e attività di lavoro a caldo, devono essere controllate in ogni momento presso la rastrelliera di carico, e in particolare durante il carico o altre operazioni quando possono verificarsi fuoriuscite o fuoriuscite. Le scaffalature di carico possono essere dotate di estintori portatili e sistemi antincendio a schiuma, acqua o prodotti chimici a secco ad azionamento manuale o automatico. Se sono in uso sistemi di recupero del vapore, devono essere forniti rompifiamma per impedire il ritorno di fiamma dall'unità di recupero al rack di carico.

Sulle scaffalature di carico deve essere previsto un drenaggio per deviare le fuoriuscite di prodotto dal caricatore, dall'autocisterna o dal vagone cisterna e dalla piattaforma della scaffalatura di carico. Gli scarichi devono essere dotati di trappole antincendio per impedire la migrazione di fiamme e vapori attraverso i sistemi fognari. Altre considerazioni sulla sicurezza del rack di carico includono controlli di arresto di emergenza posizionati nei punti di carico e in altri punti strategici del terminale e valvole automatiche di rilevamento della pressione che interrompono il flusso del prodotto al rack in caso di perdite nelle linee del prodotto. Alcune aziende hanno installato sistemi di blocco automatico dei freni sui raccordi di riempimento del camion cisterna, che bloccano i freni e non consentono di spostare il camion dalla scaffalatura fino a quando le linee di riempimento non sono state scollegate.

Rischi di accensione elettrostatica

Alcuni prodotti come distillati intermedi e combustibili e solventi a bassa pressione di vapore tendono ad accumulare cariche elettrostatiche. Quando si caricano carri cisterna e autocisterne, c'è sempre la possibilità che si generino cariche elettrostatiche per attrito quando il prodotto passa attraverso linee e filtri e per caricamento a spruzzo. Ciò può essere mitigato progettando rack di carico per consentire il tempo di rilassamento nelle tubazioni a valle di pompe e filtri. I compartimenti devono essere controllati per assicurarsi che non contengano oggetti non incollati o galleggianti che potrebbero fungere da accumulatori statici. Gli scomparti con caricamento inferiore possono essere dotati di cavi interni per aiutare a dissipare le cariche elettrostatiche. Contenitori per campioni, termometri o altri oggetti non devono essere abbassati negli scomparti prima che sia trascorso un periodo di attesa di almeno 1 minuto, per consentire la dissipazione di eventuali cariche elettrostatiche accumulate nel prodotto.

Il collegamento e la messa a terra sono considerazioni importanti nella dissipazione delle cariche elettrostatiche che si accumulano durante le operazioni di carico. Mantenendo il tubo di riempimento a contatto con il lato metallico del portello durante il caricamento dall'alto e mediante l'uso di bracci di caricamento in metallo o tubo flessibile conduttivo durante il caricamento tramite raccordi chiusi, l'autocisterna o il carro cisterna è collegato alla rastrelliera di carico, mantenendo la stessa carica elettrica tra gli oggetti in modo che non si crei una scintilla quando il tubo o il tubo di caricamento viene rimosso. L'autocisterna o l'autocisterna può anche essere collegata alla rastrelliera di carico mediante l'uso di un cavo di collegamento, che trasporta l'eventuale carica accumulata da un terminale sulla cisterna alla rastrelliera, dove viene quindi messa a terra mediante un cavo e un'asta di messa a terra. Precauzioni di incollaggio simili sono necessarie durante lo scarico da carri cisterna e autocisterne. Alcuni rack di carico sono dotati di connettori elettronici e sensori che non consentono l'attivazione delle pompe di carico finché non viene raggiunto un legame positivo.

Durante la pulizia, la manutenzione o la riparazione, i carri cisterna GPL pressurizzati o le autocisterne vengono solitamente aperti all'atmosfera, consentendo all'aria di entrare nel serbatoio. Al fine di evitare la combustione da cariche elettrostatiche al primo carico di queste vetture dopo tali attività, è necessario ridurre il livello di ossigeno al di sotto del 9.5% ricoprendo il serbatoio con gas inerte, come l'azoto. Sono necessarie precauzioni per evitare che l'azoto liquido entri nel serbatoio se l'azoto è fornito da contenitori portatili.

Cambia caricamento

Il caricamento dell'interruttore si verifica quando prodotti a pressione di vapore intermedia o bassa come gasolio o olio combustibile vengono caricati in un vagone cisterna o in un compartimento di autocisterna che in precedenza conteneva un prodotto infiammabile come la benzina. La carica elettrostatica generata durante il caricamento può scaricarsi in un'atmosfera che rientra nell'intervallo di infiammabilità, con conseguente esplosione e incendio. Questo rischio può essere controllato durante il caricamento dall'alto abbassando il tubo di riempimento sul fondo dello scomparto e caricando lentamente fino a quando l'estremità del tubo non è sommersa per evitare schizzi o agitazione. Il contatto metallo su metallo deve essere mantenuto durante il caricamento per fornire un legame positivo tra il tubo di caricamento e il portello del serbatoio. Quando si carica dal basso, vengono utilizzati deflettori di riempimento lento iniziale o paraspruzzi per ridurre l'accumulo di elettricità statica. Prima del cambio di carico, i serbatoi che non possono essere svuotati a secco possono essere lavati con una piccola quantità del prodotto da caricare, per rimuovere eventuali residui infiammabili in pozzetti, tubazioni, valvole e pompe di bordo.

Spedizione di prodotti con vagoni ferroviari e furgoni per pacchi

I prodotti petroliferi vengono spediti tramite furgoni a motore e vagoni ferroviari in contenitori di metallo, fibra e plastica di varie dimensioni, da fusti da 55 galloni (209 l) a secchi da 5 galloni (19 l) e da 2-1/ Contenitori da 2 galloni (9.5 l) a 1 quarto (95 l), in scatole di cartone ondulato, generalmente su pallet. Molti prodotti petroliferi industriali e commerciali vengono spediti in grandi contenitori per rinfuse intermedie in metallo, plastica o combinazioni di dimensioni comprese tra 380 e oltre 2,660 l di capacità. Il GPL viene spedito in contenitori a pressione grandi e piccoli. Inoltre, campioni di petrolio greggio, prodotti finiti e prodotti usati vengono spediti per posta o corriere espresso ai laboratori per il dosaggio e l'analisi.

Tutti questi prodotti, contenitori e pacchi devono essere maneggiati in conformità con le normative governative per sostanze chimiche pericolose, liquidi infiammabili e combustibili e materiali tossici. Ciò richiede l'uso di manifesti di materiali pericolosi, documenti di spedizione, permessi, ricevute e altri requisiti normativi, come contrassegnare l'esterno di pacchi, container, autocarri e box car con un'identificazione adeguata e un'etichetta di avvertenza di pericolo. Il corretto utilizzo di autocisterne e vagoni cisterna è importante per l'industria petrolifera. Poiché la capacità di stoccaggio è limitata, è necessario rispettare i programmi di consegna, dalla consegna del petrolio greggio per mantenere in funzione le raffinerie alla consegna della benzina alle stazioni di servizio, dalla consegna dei lubrificanti ai clienti commerciali e industriali alla consegna del gasolio da riscaldamento a le case.

Il GPL viene fornito ai consumatori da autocisterne alla rinfusa che pompano direttamente in piccoli serbatoi di stoccaggio in loco, sia fuori terra che sotto terra (ad esempio, stazioni di servizio, aziende agricole, consumatori commerciali e industriali). Il GPL viene inoltre consegnato ai consumatori tramite camion o furgone in contenitori (bombole o bombole di gas). Il GNL viene consegnato in speciali contenitori criogenici che hanno un serbatoio di carburante interno circondato da isolamento e un guscio esterno. Contenitori simili sono previsti per i veicoli e le apparecchiature che utilizzano il GNL come carburante. Il gas naturale compresso viene normalmente erogato in bombole di gas compresso convenzionali, come quelle utilizzate sui carrelli elevatori industriali.

Oltre alle normali precauzioni per la sicurezza e la salute richieste nelle operazioni di trasporto di vagoni ferroviari e pacchi, come lo spostamento e la movimentazione di oggetti pesanti e l'utilizzo di carrelli industriali, i lavoratori dovrebbero avere familiarità con i pericoli dei prodotti che stanno maneggiando e consegnando e sapere cosa fare fare in caso di fuoriuscita, rilascio o altra emergenza. Ad esempio, i contenitori per merci alla rinfusa intermedie ei fusti non devono essere lasciati cadere a terra dai vagoni merci o dai portelloni dei camion. Sia le società che le agenzie governative hanno stabilito regolamenti e requisiti speciali per conducenti e operatori coinvolti nel trasporto e nella consegna di prodotti petroliferi infiammabili e pericolosi.

Gli autisti di autocisterne e furgoni spesso lavorano da soli e possono dover percorrere grandi distanze per un certo numero di giorni per consegnare i loro carichi. Funzionano sia di giorno che di notte e in qualsiasi condizione atmosferica. Manovrare camion cisterna di grandi dimensioni nelle stazioni di servizio e nelle sedi dei clienti senza urtare veicoli parcheggiati o oggetti fissi richiede pazienza, abilità ed esperienza. I conducenti devono avere le caratteristiche fisiche e mentali richieste per questo lavoro.

La guida di autocisterne è diversa dalla guida di furgoni in quanto il prodotto liquido tende a spostarsi in avanti quando il camion si ferma, indietro quando il camion accelera e da un lato all'altro quando il camion gira. I compartimenti dell'autocisterna devono essere dotati di deflettori che limitino il movimento del prodotto durante il trasporto. Ai conducenti è richiesta una notevole abilità per superare l'inerzia creata da questo fenomeno, chiamato “massa in movimento”. Occasionalmente, i conducenti di autocisterne sono tenuti a pompare i serbatoi di stoccaggio. Questa attività richiede attrezzature speciali, tra cui tubo di aspirazione e pompe di trasferimento, e precauzioni di sicurezza, come collegamento e messa a terra per dissipare l'accumulo elettrostatico e prevenire il rilascio di vapori o liquidi.

Pronto intervento autoveicoli e vagoni ferroviari

I conducenti e gli operatori devono avere familiarità con i requisiti di notifica e le azioni di risposta alle emergenze in caso di incendio o rilascio di prodotto, gas o vapore. I cartelli di identificazione del prodotto e di avvertenza sui pericoli conformi agli standard industriali, associativi o di marcatura nazionali sono affissi su camion e vagoni ferroviari per consentire ai soccorritori di determinare le precauzioni necessarie in caso di fuoriuscita o rilascio di vapore, gas o prodotto. I conducenti di veicoli a motore e gli operatori ferroviari possono anche essere tenuti a portare con sé schede di dati sulla sicurezza dei materiali (MSDS) o altra documentazione che descriva i pericoli e le precauzioni per la manipolazione dei prodotti trasportati. Alcune aziende o agenzie governative richiedono che i veicoli che trasportano liquidi infiammabili o materiali pericolosi trasportino kit di pronto soccorso, estintori, materiali per la pulizia delle fuoriuscite e dispositivi portatili di segnalazione di pericolo o segnali per avvisare gli automobilisti se il veicolo viene fermato lungo un'autostrada.

Sono necessarie attrezzature e tecniche speciali se un carro cisterna o un camion cisterna deve essere svuotato del prodotto a seguito di un incidente o di un ribaltamento. E' preferibile l'asportazione del prodotto tramite tubazioni e valvole fisse o mediante l'utilizzo di apposite piastre sfondabili sui portelli delle autocisterne; tuttavia, in determinate condizioni, è possibile praticare dei fori nei serbatoi utilizzando le procedure di lavoro sicure prescritte. Indipendentemente dal metodo di rimozione, i serbatoi devono essere collegati a terra e deve essere previsto un collegamento di collegamento tra il serbatoio da svuotare e il serbatoio ricevente.

Pulizia di carri cisterna e autocisterne

Entrare in un compartimento di un vagone cisterna o di un'autocisterna per l'ispezione, la pulizia, la manutenzione o la riparazione è un'attività pericolosa che richiede il rispetto di tutti i requisiti di ventilazione, collaudo, rilascio di gas e altri requisiti del sistema di autorizzazione e ingresso in spazi ristretti al fine di garantire un funzionamento sicuro. La pulizia di autocisterne e autocisterne non è diversa dalla pulizia di serbatoi di stoccaggio di prodotti petroliferi e si applicano tutte le stesse precauzioni e procedure di sicurezza e di esposizione alla salute. I carri cisterna e le autocisterne possono contenere residui di materiali infiammabili, pericolosi o tossici nei pozzetti e nelle tubazioni di scarico, oppure sono stati scaricati utilizzando un gas inerte, come l'azoto, così che quello che può sembrare uno spazio pulito e sicuro non lo è. I serbatoi che hanno contenuto petrolio greggio, residui, asfalto o prodotti ad alto punto di fusione possono dover essere puliti a vapore o chimicamente prima della ventilazione e dell'ingresso, oppure possono presentare un rischio piroforico. La ventilazione dei serbatoi per liberarli da vapori e gas tossici o inerti può essere eseguita aprendo la valvola o il collegamento più basso e più lontano su ciascun serbatoio o compartimento e posizionando un eiettore dell'aria nell'apertura superiore più lontana. Il monitoraggio deve essere eseguito prima dell'ingresso senza protezione respiratoria per garantire che tutti gli angoli e i punti bassi del serbatoio, come i pozzetti, siano stati completamente ventilati e che la ventilazione debba continuare mentre si lavora nel serbatoio.

Stoccaggio in serbatoi fuori terra di prodotti petroliferi liquidi

Petrolio greggio, gas, GNL e GPL, additivi per la lavorazione, prodotti chimici e prodotti petroliferi sono immagazzinati in serbatoi di stoccaggio atmosferici (non in pressione) ea pressione fuori terra e sotterranei. I serbatoi di stoccaggio si trovano alle estremità delle linee di alimentazione e di raccolta, lungo le condutture dei camion, presso le strutture marittime di carico e scarico e nelle raffinerie, nei terminal e negli impianti di rinfuse. Questa sezione copre i serbatoi di stoccaggio atmosferico fuori terra nelle raffinerie, nei terminal e nei depositi di impianti sfusi. (Le informazioni relative ai serbatoi a pressione fuori terra sono trattate di seguito, mentre le informazioni relative ai serbatoi interrati e ai piccoli serbatoi fuori terra sono nell'articolo "Operazioni di rifornimento e manutenzione degli autoveicoli".)

Terminali e impianti sfusi

I terminali sono strutture di stoccaggio che generalmente ricevono petrolio greggio e prodotti petroliferi tramite oleodotti o navi marittime. I terminali immagazzinano e ridistribuiscono petrolio greggio e prodotti petroliferi a raffinerie, altri terminali, impianti di rinfuse, stazioni di servizio e consumatori tramite oleodotti, navi marittime, vagoni ferroviari e autocisterne. I terminali possono essere di proprietà e gestiti da compagnie petrolifere, società di oleodotti, operatori di terminali indipendenti, grandi consumatori industriali o commerciali o distributori di prodotti petroliferi.

Gli impianti sfusi sono generalmente più piccoli dei terminal e in genere ricevono prodotti petroliferi tramite vagoni cisterna o camion cisterna, normalmente dai terminal ma occasionalmente direttamente dalle raffinerie. Gli impianti sfusi immagazzinano e ridistribuiscono i prodotti alle stazioni di servizio e ai consumatori tramite camion cisterna o carri cisterna (piccoli camion cisterna con una capacità di circa 9,500-1,900 l). Gli impianti sfusi possono essere gestiti da compagnie petrolifere, distributori o proprietari indipendenti.

Depositi di serbatoi

I serbatoi sono raggruppamenti di serbatoi di stoccaggio presso campi di produzione, raffinerie, terminali marittimi, oleodotti e di distribuzione e impianti sfusi che immagazzinano petrolio greggio e prodotti petroliferi. All'interno dei parchi serbatoi, i singoli serbatoi oi gruppi di due o più serbatoi sono generalmente circondati da recinti chiamati terrapieni, dighe o muri tagliafuoco. Questi recinti per serbatoi possono variare in costruzione e altezza, da terrapieni di 45 cm attorno a tubazioni e pompe all'interno di dighe a muri di cemento più alti dei serbatoi che circondano. Le dighe possono essere costruite in terra, argilla o altri materiali; sono ricoperti di ghiaia, calcare o conchiglie di mare per controllare l'erosione; variano in altezza e sono abbastanza larghi da consentire ai veicoli di percorrerne la sommità. Le funzioni principali di questi involucri sono contenere, dirigere e deviare l'acqua piovana, separare fisicamente i serbatoi per impedire la propagazione del fuoco da un'area all'altra e contenere una fuoriuscita, un rilascio, una perdita o un traboccamento da un serbatoio, una pompa o un tubo all'interno l'area.

Le recinzioni di Dyke possono essere richieste dalla normativa o dalla politica aziendale per essere dimensionate e mantenute per contenere una quantità specifica di prodotto. Ad esempio, un recinto di dighe potrebbe dover contenere almeno il 110% della capacità del serbatoio più grande al suo interno, tenendo conto del volume spostato dagli altri serbatoi e della quantità di prodotto rimanente nel serbatoio più grande dopo il raggiungimento dell'equilibrio idrostatico. Può anche essere richiesto che i recinti degli argini siano costruiti con argilla impermeabile o rivestimenti in plastica per evitare che il prodotto versato o rilasciato contamini il suolo o le acque sotterranee.

Serbatoi di stoccaggio

Esistono diversi tipi di serbatoi di stoccaggio atmosferici e a pressione fuori terra verticali e orizzontali nei parchi serbatoi, che contengono petrolio greggio, materie prime petrolifere, scorte intermedie o prodotti petroliferi finiti. Le loro dimensioni, forma, design, configurazione e funzionamento dipendono dalla quantità e dal tipo di prodotti immagazzinati e dai requisiti aziendali o normativi. I serbatoi verticali fuori terra possono essere dotati di doppio fondo per evitare perdite sul terreno e protezione catodica per ridurre al minimo la corrosione. I serbatoi orizzontali possono essere costruiti con doppia parete o collocati in volte per contenere eventuali perdite.

Serbatoi a tetto a cono atmosferico

I serbatoi a tetto conico sono serbatoi atmosferici cilindrici fuori terra, orizzontali o verticali, coperti. I serbatoi con tetto a cono hanno scale esterne o scalette e piattaforme e giunture deboli tra tetto e guscio, prese d'aria, ombrinali o prese di troppopieno; possono avere accessori come tubi di misura, tubazioni e camere di schiuma, sistemi di rilevamento e segnalazione di troppopieno, sistemi di misura automatica e così via.

Quando il petrolio greggio volatile e i prodotti petroliferi liquidi infiammabili vengono immagazzinati in serbatoi con tetto a cono, è possibile che lo spazio del vapore rientri nell'intervallo di infiammabilità. Sebbene lo spazio tra la parte superiore del prodotto e il tetto del serbatoio sia normalmente ricco di vapore, può formarsi un'atmosfera nell'intervallo infiammabile quando il prodotto viene inserito per la prima volta in un serbatoio vuoto o quando l'aria entra nel serbatoio attraverso sfiati o valvole di pressione/vuoto quando il prodotto viene ritirato e mentre il serbatoio respira durante gli sbalzi di temperatura. I serbatoi a tetto conico possono essere collegati a sistemi di recupero del vapore.

Vasche di conservazione sono un tipo di serbatoio a tetto conico con una parte superiore e una inferiore separate da una membrana flessibile progettate per contenere l'eventuale vapore prodotto quando il prodotto si riscalda e si espande a causa dell'esposizione alla luce solare durante il giorno e per restituire il vapore al serbatoio quando si condensa mentre il serbatoio si raffredda di notte. I serbatoi di conservazione sono generalmente utilizzati per immagazzinare benzina per aviazione e prodotti simili.

Serbatoi a tetto galleggiante atmosferico

I serbatoi a tetto galleggiante sono serbatoi atmosferici cilindrici fuori terra, verticali, aperti o coperti dotati di tetti galleggianti. Lo scopo principale del tetto galleggiante è quello di ridurre al minimo lo spazio di vapore tra la parte superiore del prodotto e la parte inferiore del tetto galleggiante in modo che sia sempre ricco di vapore, precludendo così la possibilità di una miscela vapore-aria nell'intervallo infiammabile. Tutti i serbatoi a tetto galleggiante hanno scale esterne o scale e piattaforme, scale o scale regolabili per l'accesso al tetto galleggiante dalla piattaforma e possono avere accessori come derivazioni che collegano elettricamente il tetto al guscio, tubi di misurazione, tubazioni in schiuma e camere, sistemi di rilevamento e segnalazione di troppopieno, sistemi di misurazione automatica e così via. Guarnizioni o stivali sono forniti attorno al perimetro dei tetti galleggianti per evitare che il prodotto o il vapore fuoriescano e si raccolgano sul tetto o nello spazio sopra il tetto.

I tetti galleggianti sono dotati di gambe che possono essere posizionate in alto o in basso a seconda del tipo di operazione. Le gambe vengono normalmente mantenute in posizione bassa in modo da poter prelevare la maggior quantità possibile di prodotto dalla vasca senza creare uno spazio di vapore tra la sommità del prodotto e la parte inferiore del tetto galleggiante. Poiché i serbatoi vengono messi fuori servizio prima dell'ingresso per ispezione, manutenzione, riparazione o pulizia, è necessario regolare le gambe del tetto in posizione alta per consentire spazio per lavorare sotto il tetto una volta che il serbatoio è vuoto. Quando il serbatoio viene rimesso in servizio, le gambe vengono regolate nuovamente nella posizione bassa dopo che è stato riempito di prodotto.

I serbatoi di stoccaggio a tetto galleggiante fuori terra sono ulteriormente classificati come serbatoi a tetto galleggiante esterni, serbatoi a tetto galleggiante interni o serbatoi a tetto galleggiante esterni coperti.

Serbatoi a tetto galleggiante esterni (open top). sono quelli con copertura flottante installati su serbatoi di accumulo a cielo aperto. I tetti galleggianti esterni sono generalmente costruiti in acciaio e dotati di pontoni o altri mezzi di galleggiamento. Sono dotati di scarichi a tetto per rimuovere l'acqua, cuffie o guarnizioni per evitare fuoriuscite di vapore e scale regolabili per raggiungere il tetto dalla parte superiore del serbatoio indipendentemente dalla sua posizione. Possono anche avere guarnizioni secondarie per ridurre al minimo il rilascio di vapore nell'atmosfera, schermi meteorologici per proteggere le guarnizioni e barriere di schiuma per contenere la schiuma nell'area di tenuta in caso di incendio o perdita di tenuta. L'ingresso su tetti galleggianti esterni per misurazioni, manutenzione o altre attività può essere considerato ingresso in spazi ristretti, a seconda del livello del tetto sotto la parte superiore del serbatoio, dei prodotti contenuti nel serbatoio e delle normative governative e della politica aziendale.

Serbatoi interni a tetto galleggiante di solito sono serbatoi con tetto a cono che sono stati convertiti installando ponti galleggianti, zattere o coperture galleggianti interne all'interno del serbatoio. I tetti galleggianti interni sono tipicamente costruiti con vari tipi di lamiera, alluminio, plastica o schiuma espansa plastica rivestita di metallo e la loro costruzione può essere del tipo a pontone oa padella, materiale galleggiante solido o una combinazione di questi. I tetti galleggianti interni sono provvisti di guarnizioni perimetrali per evitare la fuoriuscita del vapore nella porzione di vasca compresa tra la sommità del tetto galleggiante e il tetto esterno. Le valvole o gli sfiati di pressione/vuoto sono solitamente previsti nella parte superiore del serbatoio per controllare eventuali vapori di idrocarburi che possono accumularsi nello spazio sopra il galleggiante interno. I serbatoi interni con tetto galleggiante sono dotati di scale installate per l'accesso dal tetto a cono al tetto galleggiante. L'ingresso su tetti galleggianti interni per qualsiasi scopo deve essere considerato ingresso in spazi ristretti.

Serbatoi a tetto galleggiante coperti (esterni). sono fondamentalmente serbatoi esterni a tetto galleggiante che sono stati adattati con una cupola geodetica, calotta nevosa o copertura o tetto semifisso simile in modo che il tetto galleggiante non sia più aperto all'atmosfera. I serbatoi a tetto galleggiante esterno coperto di nuova costruzione possono incorporare i tipici tetti galleggianti progettati per serbatoi a tetto galleggiante interno. L'ingresso su tetti galleggianti esterni coperti per misurazioni, manutenzione o altre attività può essere considerato ingresso in spazi confinati, a seconda della costruzione della cupola o della copertura, del livello del tetto sotto la parte superiore del serbatoio, dei prodotti contenuti nel serbatoio e regolamenti governativi e politiche aziendali.

Pipeline e entrate marittime

Un'importante preoccupazione per la sicurezza, la qualità del prodotto e l'ambiente negli impianti di stoccaggio dei serbatoi è prevenire la mescolanza di prodotti e il riempimento eccessivo dei serbatoi sviluppando e implementando procedure operative e pratiche di lavoro sicure. Il funzionamento sicuro dei serbatoi di stoccaggio dipende dalla ricezione del prodotto nei serbatoi entro la loro capacità definita designando i serbatoi di ricezione prima della consegna, misurando i serbatoi per determinare la capacità disponibile e assicurando che le valvole siano correttamente allineate e che sia aperto solo l'ingresso del serbatoio di ricezione, quindi il corretto quantità di prodotto viene erogata nel serbatoio assegnato. Gli scarichi nelle aree degli argini che circondano i serbatoi che ricevono il prodotto devono normalmente essere tenuti chiusi durante il ricevimento in caso di tracimazione o fuoriuscita. La protezione e la prevenzione del troppo pieno possono essere ottenute mediante una varietà di pratiche operative sicure, compresi i controlli manuali e il rilevamento automatico, i sistemi di segnalazione e spegnimento e un mezzo di comunicazione, che dovrebbero essere reciprocamente compresi e accettati dal personale addetto al trasferimento del prodotto presso la tubazione , nave marittima e terminale o raffineria.

I regolamenti governativi o le politiche aziendali possono richiedere l'installazione di dispositivi automatici di rilevamento del livello del prodotto e di sistemi di segnalazione e spegnimento sui serbatoi che ricevono liquidi infiammabili e altri prodotti da condotte o navi marittime. Laddove tali sistemi sono installati, i test di integrità del sistema elettronico dovrebbero essere condotti su base regolare o prima del trasferimento del prodotto e, se il sistema non funziona, i trasferimenti dovrebbero seguire le procedure di ricezione manuale. Le ricevute devono essere monitorate manualmente o automaticamente, in loco o da una postazione di controllo remoto, per garantire che le operazioni procedano come pianificato. Al completamento del trasferimento, tutte le valvole devono essere riportate nella normale posizione operativa o impostate per il ricevimento successivo. Pompe, valvole, connessioni dei tubi, linee di sfiato e di campionamento, aree dei collettori, scarichi e pozzetti devono essere ispezionati e mantenuti per garantire buone condizioni e prevenire fuoriuscite e perdite.

Tank gauging e campionamento

Gli impianti di stoccaggio dei serbatoi dovrebbero stabilire procedure e pratiche di lavoro sicure per la misurazione e il campionamento del petrolio greggio e dei prodotti petroliferi che tengano conto dei potenziali pericoli connessi a ciascun prodotto immagazzinato e a ciascun tipo di serbatoio nell'impianto. Sebbene la misurazione del serbatoio venga spesso eseguita utilizzando dispositivi meccanici o elettronici automatici, la misurazione manuale deve essere eseguita a intervalli programmati per garantire la precisione dei sistemi automatici.

Le operazioni manuali di misurazione e campionamento di solito richiedono che l'operatore si arrampichi sulla parte superiore del serbatoio. Durante la misurazione di serbatoi a tetto galleggiante, l'operatore deve quindi scendere sul tetto galleggiante a meno che il serbatoio non sia dotato di tubi di misurazione e campionamento accessibili dalla piattaforma. Con i serbatoi con tetto a cono, il misuratore deve aprire una botola sul tetto per abbassare il misuratore nel serbatoio. I misuratori devono essere consapevoli dei requisiti di accesso in spazi ristretti e dei potenziali pericoli quando si accede a tetti galleggianti coperti o su tetti galleggianti aperti che si trovano al di sotto dei livelli di altezza stabiliti. Ciò può richiedere l'uso di dispositivi di monitoraggio, come rilevatori di ossigeno, gas combustibili e acido solfidrico e dispositivi di protezione individuale e respiratoria.

Le temperature del prodotto e i campioni possono essere prelevati contemporaneamente alla misurazione manuale. Le temperature possono anche essere registrate automaticamente e i campioni ottenuti dai collegamenti dei campioni incorporati. La misurazione manuale e il campionamento devono essere limitati mentre i serbatoi ricevono il prodotto. Dopo il completamento della ricezione, dovrebbe essere richiesto un periodo di rilassamento da 30 minuti a 4 ore, a seconda del prodotto e della politica aziendale, per consentire la dissipazione di eventuali accumuli elettrostatici prima di eseguire il campionamento o la misurazione manuale. Alcune aziende richiedono che vengano stabilite e mantenute comunicazioni o contatti visivi tra misuratori e altro personale della struttura durante la discesa su tetti galleggianti. L'accesso ai tetti dei serbatoi o alle piattaforme per la misurazione, il campionamento o altre attività dovrebbe essere limitato durante i temporali.

Sfiato e pulizia del serbatoio

I serbatoi di stoccaggio vengono messi fuori servizio per l'ispezione, il collaudo, la manutenzione, la riparazione, l'adeguamento e la pulizia del serbatoio secondo necessità oa intervalli regolari in base alle normative governative, alla politica aziendale e ai requisiti di servizio operativo. Sebbene lo sfiato, la pulizia e l'ingresso dei serbatoi sia un'operazione potenzialmente pericolosa, questo lavoro può essere svolto senza incidenti, a condizione che vengano stabilite procedure adeguate e vengano seguite pratiche di lavoro sicure. Senza tali precauzioni, possono verificarsi lesioni o danni causati da esplosioni, incendi, mancanza di ossigeno, esposizioni tossiche e pericoli fisici.

Preparativi preliminari

Una serie di preparativi preliminari sono necessari dopo che è stato deciso che un serbatoio deve essere messo fuori servizio per ispezione, manutenzione o pulizia. Questi includono: pianificazione dello stoccaggio e alternative di fornitura; rivedere la storia del serbatoio per determinare se ha mai contenuto prodotto contenente piombo o se è stato precedentemente pulito e certificato senza piombo; determinare la quantità e il tipo di prodotti contenuti e quanto residuo rimarrà nel serbatoio; ispezionare l'esterno del serbatoio, l'area circostante e le attrezzature da utilizzare per la rimozione del prodotto, l'evaporazione e la pulizia; assicurare che il personale sia addestrato, qualificato e abbia familiarità con i permessi della struttura e le procedure di sicurezza; assegnare le responsabilità lavorative in conformità con i requisiti di accesso in spazi ristretti della struttura e di permesso di lavoro caldo e sicuro; e tenere una riunione tra il personale o gli appaltatori di pulizia del terminal e dei serbatoi prima dell'inizio della pulizia o della costruzione dei serbatoi.

Controllo delle fonti di accensione

Dopo la rimozione di tutto il prodotto disponibile dal serbatoio attraverso tubazioni fisse, e prima che qualsiasi estrazione dell'acqua o linee di campionamento vengano aperte, tutte le fonti di ignizione devono essere rimosse dall'area circostante fino a quando il serbatoio non viene dichiarato privo di vapore. Gli autospurghi, i compressori, le pompe e le altre apparecchiature azionate elettricamente o a motore devono essere posizionati controvento, sopra o all'esterno dell'area dell'argine o, se all'interno dell'area dell'argine, ad almeno 20 m dal serbatoio o da qualsiasi altra fonte di vapori infiammabili. Le attività di preparazione, sfiato e pulizia dei serbatoi dovrebbero cessare durante i temporali.

Rimozione di residui

Il passaggio successivo consiste nel rimuovere quanto più prodotto residuo o residuo possibile nel serbatoio attraverso i collegamenti della tubazione e dell'acqua. Per questo lavoro può essere rilasciato un permesso di lavoro sicuro. L'acqua o il carburante distillato possono essere iniettati nel serbatoio attraverso connessioni fisse per aiutare a far galleggiare il prodotto fuori dal serbatoio. I residui rimossi dai serbatoi che hanno contenuto greggio acido devono essere mantenuti umidi fino allo smaltimento per evitare la combustione spontanea.

Isolare il serbatoio

Dopo che tutto il prodotto disponibile è stato rimosso attraverso tubazioni fisse, tutte le tubazioni collegate al serbatoio, comprese le linee del prodotto, le linee di recupero dei vapori, le tubazioni della schiuma, le linee di campionamento e così via, devono essere scollegate chiudendo le valvole più vicine al serbatoio e inserendo degli otturatori nel linee sul lato serbatoio della valvola per evitare che i vapori entrino nel serbatoio dalle linee. La porzione di tubazione tra le tapparelle e il serbatoio deve essere drenata e lavata. Le valvole al di fuori dell'area della diga devono essere chiuse e bloccate o contrassegnate. Le pompe del serbatoio, i miscelatori interni, i sistemi di protezione catodica, i sistemi elettronici di misurazione e rilevamento del livello e così via devono essere scollegati, diseccitati e bloccati o contrassegnati.

Liberazione del vapore

Il serbatoio è ora pronto per essere reso vapor free. Devono essere condotti test del vapore intermittenti o continui e lavorare nell'area ristretta durante la ventilazione del serbatoio. La ventilazione naturale, attraverso l'apertura del serbatoio all'atmosfera, di solito non è preferita, poiché non è né veloce né sicura come la ventilazione forzata. Esistono diversi metodi per sfiatare meccanicamente un serbatoio, a seconda delle dimensioni, della costruzione, delle condizioni e della configurazione interna. In un metodo, i serbatoi con tetto a cono possono essere liberati dal vapore posizionando un eiettore (un ventilatore portatile) in corrispondenza di un portello sulla parte superiore del serbatoio, avviandolo lentamente mentre viene aperto un portello nella parte inferiore del serbatoio e quindi posizionandolo in alto velocità per aspirare aria e vapori attraverso il serbatoio.

Dovrebbe essere rilasciato un permesso di lavoro sicuro o a caldo che copra le attività di ventilazione. Tutti i soffiatori e gli eiettori devono essere fissati saldamente all'involucro del serbatoio per evitare l'accensione elettrostatica. Per motivi di sicurezza, le soffianti e gli eiettori dovrebbero preferibilmente essere azionati da aria compressa; tuttavia, sono stati utilizzati motori elettrici oa vapore antideflagranti. Potrebbe essere necessario che i serbatoi interni a tetto galleggiante abbiano la ventilazione separata delle parti sopra e sotto il tetto galleggiante. Se i vapori vengono scaricati da un portello inferiore, è necessario un tubo verticale ad almeno 4 m sopra il livello del suolo e non più in basso della parete della diga circostante per evitare che i vapori si raccolgano a bassi livelli o raggiungano una fonte di ignizione prima di dissiparsi. Se necessario, i vapori possono essere diretti al sistema di recupero dei vapori dell'impianto.

Con il progredire della ventilazione, i residui rimanenti possono essere lavati e rimossi attraverso il portello inferiore aperto mediante i tubi dell'acqua e di aspirazione, che devono essere entrambi fissati all'involucro del serbatoio per evitare l'accensione elettrostatica. I serbatoi che hanno contenuto petrolio greggio acido o prodotti residui ad alto contenuto di zolfo possono generare calore spontaneo e incendiarsi mentre si asciugano durante la ventilazione. Ciò dovrebbe essere evitato bagnando l'interno del serbatoio con acqua per coprire i depositi dall'aria e impedire un aumento della temperatura. Eventuali residui di solfuro di ferro devono essere rimossi dal portello aperto per evitare l'accensione dei vapori durante la ventilazione. I lavoratori impegnati nelle attività di lavaggio, rimozione e bagnatura devono indossare un'adeguata protezione personale e respiratoria.

Ingresso iniziale, ispezione e certificazione

Un'indicazione dei progressi compiuti nella liberazione del vapore dal serbatoio può essere ottenuta monitorando i vapori nel punto di estrazione durante la ventilazione. Una volta che risulta che il livello di vapore infiammabile è inferiore a quello stabilito dalle agenzie di regolamentazione o dalla politica aziendale, è possibile effettuare l'ingresso nel serbatoio a scopo di ispezione e test. Il partecipante deve indossare un'adeguata protezione respiratoria personale e ad aria compressa; dopo aver testato l'atmosfera alla botola e aver ottenuto il permesso di ingresso, l'operatore può entrare in vasca per continuare le prove e l'ispezione. Durante l'ispezione devono essere effettuati controlli per rilevare eventuali ostacoli, tetti che cadono, supporti deboli, fori nel pavimento e altri pericoli fisici.

Pulizia, manutenzione e riparazione

Man mano che la ventilazione continua e i livelli di vapore nel serbatoio diminuiscono, possono essere rilasciati permessi che consentono l'ingresso di lavoratori con adeguate attrezzature personali e respiratorie, se necessario, per iniziare la pulizia del serbatoio. Il monitoraggio di ossigeno, vapori infiammabili e atmosfere tossiche dovrebbe continuare, e se i livelli all'interno del serbatoio superano quelli stabiliti per l'ingresso, il permesso dovrebbe scadere automaticamente e gli entranti dovrebbero lasciare immediatamente il serbatoio fino al raggiungimento del livello di sicurezza e il rilascio del permesso . La ventilazione dovrebbe continuare durante le operazioni di pulizia fino a quando rimangono residui o fanghi nel serbatoio. Durante l'ispezione e la pulizia devono essere utilizzate solo luci a bassa tensione o torce approvate.

Dopo che i serbatoi sono stati puliti e asciugati, è necessario eseguire un'ispezione e un test finali prima di iniziare i lavori di manutenzione, riparazione o adeguamento. È necessaria un'attenta ispezione di pozzetti, pozzetti, piastre del pavimento, pontoni del tetto galleggiante, supporti e colonne per garantire che non si siano sviluppate perdite che hanno consentito al prodotto di entrare in questi spazi o filtrare sotto il pavimento. Anche gli spazi tra le guarnizioni in schiuma e le protezioni meteorologiche o il contenimento secondario devono essere ispezionati e testati per i vapori. Se il serbatoio ha precedentemente contenuto benzina con piombo, o se non è disponibile alcuna cronologia del serbatoio, è necessario eseguire un test di piombo in aria e il serbatoio deve essere certificato privo di piombo prima che i lavoratori possano entrare senza attrezzatura respiratoria ad aria.

Dovrebbe essere rilasciato un permesso per lavori a caldo che copra saldatura, taglio e altri lavori a caldo, e un permesso per lavori a caldo rilasciato per coprire altre attività di riparazione e manutenzione. La saldatura o il lavoro a caldo possono creare fumi tossici o nocivi all'interno del serbatoio, richiedendo monitoraggio, protezione delle vie respiratorie e ventilazione continua. Quando i serbatoi devono essere adattati con doppi fondi o tetti galleggianti interni, spesso viene praticato un grande foro sul lato del serbatoio per fornire un accesso illimitato ed evitare la necessità di permessi di ingresso in spazi ristretti.

La sabbiatura e la verniciatura dell'esterno dei serbatoi di solito seguono la pulizia del serbatoio e vengono completate prima che il serbatoio venga rimesso in servizio. Queste attività, insieme alla pulizia e alla verniciatura delle tubazioni del parco serbatoi, possono essere eseguite mentre i serbatoi e le tubazioni sono in servizio, implementando e seguendo le procedure di sicurezza prescritte, come il monitoraggio dei vapori di idrocarburi e l'interruzione della pulizia con esplosioni mentre i serbatoi vicini ricevono prodotti liquidi infiammabili . La sabbiatura con sabbia ha il potenziale per un'esposizione pericolosa alla silice; pertanto, molte agenzie governative e aziende richiedono l'uso di speciali materiali per la pulizia a getto d'aria non tossici o graniglia, che possono essere raccolti, puliti e riciclati. Per evitare contaminazioni durante la pulizia di vernice al piombo da serbatoi e tubazioni, è possibile utilizzare speciali dispositivi di sabbiatura con raccolta sottovuoto. Dopo la sabbiatura, i punti nelle pareti del serbatoio o nelle tubazioni sospettati di avere perdite e infiltrazioni devono essere testati e riparati prima di essere verniciati.

Rimessa in servizio del serbatoio

In preparazione al ritorno in servizio al termine della pulizia, ispezione, manutenzione o riparazione del serbatoio, i portelli vengono chiusi, tutte le tende vengono rimosse e le tubazioni vengono ricollegate al serbatoio. Le valvole vengono sbloccate, aperte e allineate e i dispositivi meccanici ed elettrici vengono riattivati. Molte agenzie governative e aziende richiedono che i serbatoi vengano testati idrostaticamente per garantire che non vi siano perdite prima che vengano rimessi in servizio. Poiché è necessaria una notevole quantità di acqua per ottenere la prevalenza necessaria per un test accurato, viene spesso utilizzato un fondo d'acqua condito con gasolio. Al termine del collaudo, la vasca viene svuotata e predisposta per ricevere il prodotto. Dopo che la ricezione è stata completata ed è trascorso un tempo di rilassamento, le gambe sui serbatoi a tetto galleggiante vengono riportate nella posizione bassa.

Protezione e prevenzione incendi

Ogni volta che gli idrocarburi sono presenti in contenitori chiusi come serbatoi di stoccaggio in raffinerie, terminali e impianti sfusi, esiste il potenziale per il rilascio di liquidi e vapori. Questi vapori potrebbero mescolarsi con l'aria nell'intervallo infiammabile e, se sottoposti a una fonte di ignizione, provocare un'esplosione o un incendio. Indipendentemente dalla capacità dei sistemi di protezione antincendio e del personale della struttura, la chiave per la protezione antincendio è la prevenzione degli incendi. Gli sversamenti e i rilasci devono essere evitati prima che entrino nelle fogne e nei sistemi di drenaggio. Le piccole fuoriuscite devono essere coperte con coperte umide e le fuoriuscite più grandi con schiuma, per evitare che i vapori fuoriescano e si mescolino con l'aria. Le fonti di ignizione nelle aree in cui possono essere presenti vapori di idrocarburi devono essere eliminate o controllate. Gli estintori portatili devono essere trasportati sui veicoli di servizio e collocati in posizioni accessibili e strategiche in tutta la struttura.

L'istituzione e l'attuazione di procedure e pratiche di lavoro sicure come sistemi di permessi di lavoro a caldo e sicuri (a freddo), programmi di classificazione elettrica, programmi di lockout/tagout e formazione e istruzione di dipendenti e appaltatori è fondamentale per prevenire gli incendi. Le strutture dovrebbero sviluppare procedure di emergenza pianificate in anticipo e i dipendenti dovrebbero essere informati sulle loro responsabilità di segnalazione e risposta agli incendi e all'evacuazione. I numeri di telefono delle persone e delle agenzie responsabili da notificare in caso di emergenza devono essere affissi presso la struttura e deve essere fornito un mezzo di comunicazione. Anche i vigili del fuoco locali, la risposta alle emergenze, la pubblica sicurezza e le organizzazioni di mutuo soccorso dovrebbero essere a conoscenza delle procedure e avere familiarità con la struttura e i suoi pericoli.

Gli incendi di idrocarburi sono controllati da uno o da una combinazione di metodi, come segue:

• Rimozione del carburante. Uno dei metodi migliori e più semplici per controllare ed estinguere un incendio da idrocarburi consiste nell'interrompere la fonte di combustibile chiudendo una valvola, deviando il flusso del prodotto o, se è coinvolta una piccola quantità di prodotto, controllando le esposizioni consentendo al prodotto di bruciare . La schiuma può anche essere utilizzata per coprire le fuoriuscite di idrocarburi per evitare che i vapori vengano emessi e si mescolino con l'aria.

• Rimozione dell'ossigeno. Un altro metodo consiste nell'interrompere la fornitura di aria o ossigeno soffocando gli incendi con schiuma o nebbia d'acqua, oppure utilizzando anidride carbonica o azoto per spostare l'aria in spazi chiusi.

• Raffreddamento. Acqua nebulizzata, nebulizzata o spray e anidride carbonica possono essere utilizzati per estinguere determinati incendi di prodotti petroliferi raffreddando la temperatura dell'incendio al di sotto della temperatura di accensione del prodotto e impedendo la formazione di vapori e la miscelazione con l'aria.

• Interruzione della combustione. Sostanze chimiche come polveri secche e halon estinguono gli incendi interrompendo la reazione chimica dell'incendio.

Protezione antincendio del serbatoio di stoccaggio

La protezione e la prevenzione degli incendi dei serbatoi di stoccaggio è una scienza specializzata che dipende dall'interrelazione del tipo, delle condizioni e delle dimensioni del serbatoio; prodotto e quantità immagazzinata nel serbatoio; spaziatura dei serbatoi, argini e drenaggio; capacità di protezione antincendio e risposta dell'impianto; assistenza esterna; e filosofia aziendale, standard di settore e regolamenti governativi. Gli incendi dei serbatoi di stoccaggio possono essere facili o molto difficili da controllare ed estinguere, a seconda principalmente del fatto che l'incendio venga rilevato e attaccato durante il suo inizio iniziale. Gli operatori dei serbatoi di stoccaggio dovrebbero fare riferimento alle numerose pratiche e standard raccomandati sviluppati da organizzazioni come l'American Petroleum Institute (API) e la US National Fire Protection Association (NFPA), che trattano in dettaglio la prevenzione e la protezione degli incendi dei serbatoi di stoccaggio.

Se i serbatoi di stoccaggio con tetto flottante aperto non sono circolari o se le guarnizioni sono usurate o non sono a tenuta contro i gusci del serbatoio, i vapori possono fuoriuscire e mescolarsi con l'aria, formando miscele infiammabili. In tali situazioni, quando un fulmine colpisce, possono verificarsi incendi nel punto in cui le guarnizioni del tetto incontrano il guscio del serbatoio. Se rilevati in anticipo, i piccoli incendi di foche possono spesso essere estinti con un estintore a polvere secca trasportato a mano o con schiuma applicata da un tubo di schiuma o da un sistema di schiuma.

Se l'incendio di una foca non può essere controllato con estintori manuali o getti d'acqua, o se è in corso un incendio di grandi dimensioni, la schiuma può essere applicata sul tetto attraverso sistemi fissi o semifissi o mediante grandi rilevatori di schiuma. Sono necessarie precauzioni quando si applica la schiuma sui tetti dei serbatoi a tetto galleggiante; se viene posto troppo peso sul tetto, questo può inclinarsi o affondare, consentendo l'esposizione di un'ampia superficie di prodotto e il coinvolgimento nell'incendio. Le dighe in schiuma vengono utilizzate sui serbatoi a tetto galleggiante per intrappolare la schiuma nell'area tra le guarnizioni e il guscio del serbatoio. Man mano che la schiuma si deposita, l'acqua fuoriesce sotto le dighe di schiuma e deve essere rimossa attraverso il sistema di scarico del tetto del serbatoio per evitare un peso eccessivo e l'affondamento del tetto.

A seconda delle normative governative e della politica aziendale, i serbatoi di stoccaggio possono essere dotati di sistemi a schiuma fissi o semifissi che includono: tubazioni ai serbatoi, colonne montanti della schiuma e camere di schiuma sui serbatoi; tubazioni di iniezione sotterranee e ugelli all'interno del fondo dei serbatoi; e tubazioni di distribuzione e dighe di schiuma sulla parte superiore dei serbatoi. Con i sistemi fissi, le soluzioni acqua-schiuma vengono generate in case di schiuma posizionate centralmente e pompate al serbatoio attraverso un sistema di tubazioni. I sistemi a schiuma semifissa utilizzano tipicamente serbatoi di schiuma portatili, generatori di schiuma e pompe che vengono portati nel serbatoio interessato, collegati a una rete idrica e collegati alle tubazioni della schiuma del serbatoio.

Le soluzioni acqua-schiuma possono anche essere generate centralmente e distribuite all'interno della struttura attraverso un sistema di tubazioni e idranti, e i tubi flessibili verrebbero utilizzati per collegare l'idrante più vicino al sistema di schiuma semifissa del serbatoio. Laddove i serbatoi non sono dotati di sistemi a schiuma fissa o semifissa, la schiuma può essere applicata sulla parte superiore dei serbatoi, utilizzando rilevatori di schiuma, manichette antincendio e ugelli. Indipendentemente dal metodo di applicazione, per controllare un incendio del serbatoio completamente coinvolto, è necessario applicare una quantità specifica di schiuma utilizzando tecniche speciali a una concentrazione e velocità di flusso specifiche per un periodo di tempo minimo che dipende principalmente dalle dimensioni del serbatoio , il prodotto coinvolto e la superficie dell'incendio. Se non è disponibile una quantità sufficiente di schiuma concentrata per soddisfare i criteri applicativi richiesti, la possibilità di controllo o estinzione è minima.

Solo i vigili del fuoco addestrati e competenti dovrebbero essere autorizzati a utilizzare l'acqua per combattere gli incendi dei serbatoi di petrolio liquido. Eruzioni istantanee, o ribollimenti, possono verificarsi quando l'acqua si trasforma in vapore per applicazione diretta su incendi di serbatoi che coinvolgono prodotti petroliferi grezzi o pesanti. Poiché l'acqua è più pesante della maggior parte dei combustibili a base di idrocarburi, affonderà sul fondo di un serbatoio e, se ne viene applicata una quantità sufficiente, riempirà il serbatoio e spingerà il prodotto in fiamme su e sopra la parte superiore del serbatoio.

L'acqua viene generalmente utilizzata per controllare o estinguere gli incendi fuoriusciti intorno ai serbatoi in modo che le valvole possano essere azionate per controllare il flusso del prodotto, per raffreddare i lati dei serbatoi coinvolti per prevenire esplosioni di vapore in espansione da liquido bollente (BLEVE - vedere la sezione "Rischi di incendio di LHGs” di seguito) e per ridurre l'effetto del calore e dell'impatto delle fiamme sui serbatoi e sulle apparecchiature adiacenti. A causa della necessità di formazione, materiali e attrezzature specializzati, piuttosto che consentire ai dipendenti di tentare di estinguere gli incendi dei serbatoi, molti terminal e impianti di rinfuse hanno stabilito una politica per rimuovere quanto più prodotto possibile dal serbatoio interessato, proteggere le strutture adiacenti dal calore e fiamma e lasciare che il prodotto rimanente nel serbatoio bruci in condizioni controllate fino a quando il fuoco non si spegne.

Salute e sicurezza degli impianti terminali e sfusi

Le fondazioni, i supporti e le tubazioni dei serbatoi di stoccaggio devono essere regolarmente ispezionati per corrosione, erosione, assestamento o altri danni visibili per prevenire la perdita o il degrado del prodotto. Le valvole di pressione/vuoto del serbatoio, le guarnizioni e gli schermi, gli sfiati, le camere di schiuma, gli scarichi del tetto, le valvole di prelievo dell'acqua e i dispositivi di rilevamento del troppo pieno devono essere ispezionati, testati e mantenuti regolarmente, compresa la rimozione del ghiaccio in inverno. Se i rompifiamma sono installati sugli sfiati del serbatoio o nelle linee di recupero del vapore, devono essere ispezionati e puliti regolarmente e mantenuti al riparo dal gelo in inverno per garantire il corretto funzionamento. Le valvole sugli scarichi dei serbatoi che si chiudono automaticamente in caso di incendio o caduta di pressione devono essere controllate per verificarne l'operatività.

Le superfici degli argini devono drenare o inclinarsi lontano da serbatoi, pompe e tubazioni per rimuovere qualsiasi prodotto versato o rilasciato in un'area sicura. Le pareti degli argini devono essere mantenute in buone condizioni, con le valvole di drenaggio mantenute chiuse tranne durante il drenaggio dell'acqua e le aree degli argini scavate secondo necessità per mantenere la capacità di progetto. Scale, rampe, scale a pioli, piattaforme e ringhiere per il carico di scaffalature, argini e serbatoi devono essere mantenuti in condizioni di sicurezza, prive di ghiaccio, neve e olio. I serbatoi e le tubazioni che perdono devono essere riparati il ​​prima possibile. L'uso di giunti victaulic o simili su tubazioni all'interno di aree arginate che potrebbero essere esposte al calore dovrebbe essere scoraggiato per evitare che le linee si aprano durante gli incendi.

Dovrebbero essere stabilite e attuate procedure di sicurezza e pratiche di lavoro sicure, e dovrebbero essere fornite formazione o istruzione, in modo che gli operatori dei terminal e degli impianti sfusi, il personale di manutenzione, i conducenti di autocisterne e il personale dell'appaltatore possano lavorare in sicurezza. Questi dovrebbero includere, come minimo, informazioni riguardanti le basi dell'accensione, controllo ed estinzione di incendi di idrocarburi; pericoli e protezione dall'esposizione a sostanze tossiche come idrogeno solforato e aromatici polinucleari nel petrolio greggio e combustibili residui, benzene nella benzina e additivi come piombo tetraetile e metil-terz-butil etere (MTBE); azioni di risposta all'emergenza; e normali rischi fisici e climatici associati a questa attività.

L'amianto o altro materiale isolante può essere presente nell'impianto come protezione per serbatoi e tubazioni. Devono essere stabilite e seguite adeguate misure di sicurezza sul lavoro e di protezione individuale per la manipolazione, la rimozione e lo smaltimento di tali materiali.

Tutela dell'ambiente

Gli operatori e i dipendenti dei terminal devono essere a conoscenza e rispettare le normative governative e le politiche aziendali relative alla protezione ambientale delle acque sotterranee e superficiali, del suolo e dell'aria dall'inquinamento da liquidi e vapori di petrolio e per la gestione e la rimozione di rifiuti pericolosi.

• Contaminazione dell'acqua. Molti terminal sono dotati di separatori olio/acqua per gestire l'acqua contaminata dalle aree di contenimento dei serbatoi, il deflusso dalle scaffalature di carico e dalle aree di parcheggio e l'acqua scaricata dai serbatoi e dai tetti dei serbatoi aperti. I terminali possono essere tenuti a soddisfare gli standard di qualità dell'acqua stabiliti e ottenere i permessi prima di scaricare l'acqua.

• Inquinamento dell'aria. La prevenzione dell'inquinamento atmosferico include la riduzione al minimo dei rilasci di vapori da valvole e prese d'aria. Le unità di recupero del vapore raccolgono i vapori dalle scaffalature di carico e dalle banchine marittime, anche quando i serbatoi vengono sfiatati prima dell'ingresso. Questi vapori vengono elaborati e restituiti allo stoccaggio come liquidi o bruciati.

• Versamenti su terra e acqua. Le agenzie governative e le aziende possono richiedere che le strutture di stoccaggio del petrolio dispongano di piani di controllo e contromisure per la prevenzione delle fuoriuscite e che il personale sia formato e consapevole dei potenziali pericoli, delle notifiche da effettuare e delle azioni da intraprendere in caso di fuoriuscita o rilascio. Oltre a gestire le fuoriuscite all'interno della struttura del terminal, il personale è spesso addestrato e attrezzato per rispondere alle emergenze fuori sede, come il ribaltamento di un'autocisterna.

• Acque reflue e rifiuti pericolosi. I terminali possono essere tenuti a soddisfare requisiti normativi e ottenere autorizzazioni per lo scarico di liquami e rifiuti oleosi verso impianti di depurazione pubblici o privati. Vari requisiti governativi e procedure aziendali possono essere applicati allo stoccaggio e alla gestione in loco di rifiuti pericolosi come l'isolamento in amianto, i residui di pulizia dei serbatoi e il prodotto contaminato. I lavoratori dovrebbero essere addestrati a questa attività ed essere consapevoli dei potenziali pericoli derivanti dalle esposizioni che potrebbero verificarsi.

Stoccaggio e movimentazione LHG

Serbatoi di stoccaggio alla rinfusa

I GNL sono immagazzinati in grandi serbatoi di stoccaggio alla rinfusa nel punto di processo (giacimenti di gas e petrolio, impianti di gas e raffinerie) e nel punto di distribuzione al consumatore (terminali e impianti di rinfusa). I due metodi più comunemente utilizzati per lo stoccaggio alla rinfusa di LHG sono:

• Ad alta pressione a temperatura ambiente. LHG è immagazzinato in serbatoi a pressione in acciaio (da 1.6 a 1.8 mPa) o in formazioni rocciose o saline impermeabili sotterranee.

• Sotto pressione vicina a quella atmosferica a bassa temperatura. LHG è immagazzinato in serbatoi di acciaio a pareti sottili e isolati termicamente; in vasche di cemento armato fuori terra e interrate; e in serbatoi di stoccaggio criogenici sotterranei. La pressione è mantenuta vicina a quella atmosferica (da 0.005 a 0.007 mPa) a una temperatura di –160°C per il GNL immagazzinato in serbatoi di stoccaggio criogenici sotterranei.

I serbatoi per lo stoccaggio di GPL alla rinfusa sono serbatoi orizzontali di forma cilindrica (a proiettile) (da 40 a 200 m³) o sfere (fino a 8,000 m³). Lo stoccaggio refrigerato è tipico per lo stoccaggio superiore a 2,400 m³. Sia i serbatoi orizzontali, che vengono fabbricati in officina e trasportati al sito di stoccaggio, sia le sfere, che vengono costruite in loco, sono progettati e costruiti secondo rigide specifiche, codici e standard.

La pressione di progetto dei serbatoi di stoccaggio non deve essere inferiore alla tensione di vapore del GNL da stoccare alla massima temperatura di servizio. I serbatoi per miscele propano-butano devono essere progettati per una pressione di propano al 100%. Dovrebbero essere presi in considerazione ulteriori requisiti di pressione risultanti dal battente idrostatico del prodotto al massimo riempimento e dalla pressione parziale dei gas non condensabili nello spazio del vapore. Idealmente, i serbatoi di stoccaggio di gas di idrocarburi liquefatti dovrebbero essere progettati per il pieno vuoto. In caso contrario, devono essere fornite valvole di scarico del vuoto. Le caratteristiche di progettazione dovrebbero includere anche dispositivi di limitazione della pressione, indicatori di livello del liquido, indicatori di pressione e temperatura, valvole di intercettazione interne, dispositivi di prevenzione del flusso di ritorno e valvole di controllo del flusso in eccesso. Possono essere forniti anche valvole di arresto di emergenza e segnali di alto livello.

I serbatoi orizzontali sono installati fuori terra, posizionati su tumuli o sepolti sottoterra, tipicamente sottovento rispetto a qualsiasi fonte di ignizione esistente o potenziale. Se l'estremità di un serbatoio orizzontale si rompe a causa della sovrapressurizzazione, il guscio verrà spinto nella direzione dell'altra estremità. Pertanto, è prudente posizionare un serbatoio fuori terra in modo che la sua lunghezza sia parallela a qualsiasi struttura importante (e in modo che nessuna delle due estremità punti verso strutture o apparecchiature importanti). Altri fattori includono la spaziatura del serbatoio, l'ubicazione e la prevenzione e protezione antincendio. Codici e regolamenti specificano le distanze orizzontali minime tra serbatoi di stoccaggio di gas di idrocarburi liquefatti pressurizzati e proprietà adiacenti, serbatoi e strutture importanti, nonché potenziali fonti di ignizione, inclusi processi, torce, riscaldatori, linee di trasmissione di potenza e trasformatori, strutture di carico e scarico, combustione interna motori e turbine a gas.

Il drenaggio e il contenimento delle fuoriuscite sono considerazioni importanti nella progettazione e manutenzione delle aree di stoccaggio dei serbatoi di gas di idrocarburi liquidi al fine di dirigere le fuoriuscite in un luogo in cui ridurranno al minimo i rischi per l'impianto e le aree circostanti. L'arginatura e il sequestro possono essere utilizzati laddove le fuoriuscite presentino un potenziale pericolo per altre strutture o per il pubblico. I serbatoi di stoccaggio non sono solitamente arginati, ma il terreno è livellato in modo che vapori e liquidi non si raccolgano sotto o intorno ai serbatoi di stoccaggio, al fine di evitare che le fuoriuscite in fiamme colpiscano i serbatoi di stoccaggio.

Cilindri

GNL per l'uso da parte dei consumatori, GNL o GPL, sono immagazzinati in bombole a temperature superiori ai loro punti di ebollizione a temperatura e pressione normali. Tutte le bombole di GNL e GPL sono dotate di collari protettivi, valvole di sicurezza e cappucci delle valvole. I tipi base di bombole di consumo in uso sono:

• bombole di prelievo vapore (da 1/2 a 50 kg) utilizzate dai consumatori, con quelle più grandi solitamente ricaricabili in cambio con il fornitore

• bombole di prelievo liquidi per l'erogazione in piccole bombole ricaricabili di proprietà del consumatore

• bombole di carburante per autoveicoli, comprese bombole per veicoli (40 kg) installate in modo permanente come serbatoi di carburante su autoveicoli e riempite e utilizzate in posizione orizzontale, e bombole per autocarri industriali progettate per essere immagazzinate, riempite e movimentate in posizione verticale, ma utilizzate in posizione orizzontale.

Proprietà degli idrocarburi gassosi

Secondo la NFPA, i gas infiammabili (combustibili) sono quelli che bruciano nelle normali concentrazioni di ossigeno nell'aria. La combustione di gas infiammabili è simile ai vapori liquidi di idrocarburi infiammabili, poiché è necessaria una specifica temperatura di accensione per avviare la reazione di combustione e ciascuno brucerà solo entro un certo intervallo definito di miscele gas-aria. I liquidi infiammabili hanno un punto di infiammabilità, che è la temperatura (sempre al di sotto del punto di ebollizione) alla quale emettono vapori sufficienti per la combustione. Non esiste un punto di infiammabilità apparente per i gas infiammabili, poiché sono normalmente a temperature superiori ai loro punti di ebollizione, anche quando liquefatti, e sono quindi sempre a temperature ben superiori ai loro punti di infiammabilità.

La NFPA (1976) definisce i gas compressi e liquefatti come segue:

• "I gas compressi sono quelli che a tutte le normali temperature atmosferiche all'interno dei loro contenitori, esistono esclusivamente allo stato gassoso sotto pressione."

• “I gas liquefatti sono quelli che alle normali temperature atmosferiche all'interno dei loro contenitori, esistono in parte allo stato liquido e in parte allo stato gassoso, e sono sotto pressione fintanto che del liquido rimane nel contenitore.”

Il fattore principale che determina la pressione all'interno del recipiente è la temperatura del liquido immagazzinato. Quando esposto all'atmosfera, il gas liquefatto vaporizza molto rapidamente, viaggiando lungo il suolo o la superficie dell'acqua a meno che non sia disperso nell'aria dal vento o dal movimento meccanico dell'aria. A temperature atmosferiche normali, circa un terzo del liquido nel contenitore vaporizzerà.

I gas infiammabili sono ulteriormente classificati come gas combustibile e gas industriale. I gas combustibili, compreso il gas naturale (metano) e il GPL (propano e butano), vengono bruciati con l'aria per produrre calore in forni, fornaci, scaldabagni e caldaie. I gas industriali infiammabili, come l'acetilene, sono utilizzati nelle operazioni di lavorazione, saldatura, taglio e trattamento termico. Le differenze nelle proprietà di combustione di GNL e GPL sono mostrate nella tabella 1.

Tabella 1. Tipiche proprietà approssimative di combustione dei gas di idrocarburi liquefatti.

Rischi per la sicurezza del GPL e del GNL

I pericoli per la sicurezza applicabili a tutti i GPL sono associati all'infiammabilità, alla reattività chimica, alla temperatura e alla pressione. Il pericolo più grave con i GNL è il rilascio non pianificato dai contenitori (taniche o serbatoi) e il contatto con una fonte di ignizione. Il rilascio può verificarsi per guasto del contenitore o delle valvole per una serie di motivi, come il riempimento eccessivo di un contenitore o lo sfiato della sovrapressione quando il gas si espande a causa del riscaldamento.

La fase liquida del GPL ha un alto coefficiente di espansione, con propano liquido che si espande 16 volte e butano liquido 11 volte tanto quanto l'acqua con lo stesso aumento di temperatura. Questa proprietà deve essere considerata durante il riempimento dei contenitori, in quanto deve essere lasciato spazio libero per la fase vapore. La quantità corretta da riempire è determinata da una serie di variabili, tra cui la natura del gas liquefatto, la temperatura al momento del riempimento e le temperature ambiente previste, le dimensioni, il tipo (isolato o non isolato) e l'ubicazione del contenitore (sopra o sotto terra) . Codici e regolamenti stabiliscono quantità ammissibili, note come “densità di riempimento”, che sono specifiche per singoli gas o famiglie di gas simili. Le densità di riempimento possono essere espresse in peso, che sono valori assoluti, o in volume di liquido, che deve sempre essere corretto in temperatura.

La quantità massima che i contenitori a pressione per GPL devono essere riempiti di liquido è dell'85% a 40 ºC (meno a temperature più elevate). Poiché il GNL viene stoccato a basse temperature, i contenitori di GNL possono essere riempiti di liquido dal 90% al 95%. Tutti i contenitori sono dotati di dispositivi di sovrappressione che normalmente scaricano a pressioni relative a temperature del liquido superiori alle normali temperature atmosferiche. Poiché queste valvole non possono ridurre la pressione interna a quella atmosferica, il liquido sarà sempre a una temperatura superiore al suo normale punto di ebollizione. I gas di idrocarburi puri compressi e liquefatti non sono corrosivi per l'acciaio e la maggior parte delle leghe di rame. Tuttavia, la corrosione può essere un problema serio quando nel gas sono presenti composti di zolfo e impurità.

I GPL sono da 1 a 1 volte più pesanti dell'aria e, quando rilasciati nell'aria, tendono a disperdersi rapidamente lungo il suolo o la superficie dell'acqua e a raccogliersi in zone basse. Tuttavia, non appena il vapore viene diluito dall'aria e forma una miscela infiammabile, la sua densità è essenzialmente la stessa dell'aria e si disperde in modo diverso. Il vento ridurrà significativamente la distanza di dispersione per perdite di qualsiasi dimensione. I vapori di GNL reagiscono diversamente dal GPL. Poiché il gas naturale ha una bassa densità di vapore (2), si mescolerà e si disperderà rapidamente all'aria aperta, riducendo la possibilità di formare una miscela infiammabile con l'aria. Il gas naturale si raccoglierà in spazi chiusi e formerà nuvole di vapore che potrebbero incendiarsi. Figura 4 indica come una nuvola di vapore di gas naturale liquefatto si diffonde sottovento in diverse situazioni di fuoriuscita.

Figura 4. Estensione della nube di vapore di GNL sottovento da diversi sversamenti (velocità del vento 8.05 km/h).

Sebbene LHG sia incolore, quando rilasciato nell'aria i suoi vapori saranno evidenti a causa della condensazione e del congelamento del vapore acqueo contenuto nell'atmosfera che viene a contatto con il vapore. Ciò potrebbe non verificarsi se il vapore è vicino alla temperatura ambiente e la sua pressione è relativamente bassa. Sono disponibili strumenti in grado di rilevare la presenza di perdite di LHG e segnalare un allarme a livelli compresi tra il 15 e il 20% del limite inferiore di infiammabilità (LFL). Questi dispositivi possono anche arrestare tutte le operazioni e attivare i sistemi di soppressione, qualora le concentrazioni di gas raggiungano il 40-50% del LFL. Alcune operazioni industriali forniscono ventilazione forzata per mantenere le concentrazioni di aria-carburante fuoriuscite al di sotto del limite inferiore di infiammabilità. I bruciatori di stufe e fornaci possono anche essere dotati di dispositivi che interrompono automaticamente il flusso di gas in caso di spegnimento della fiamma.

Le perdite di GNL da serbatoi e contenitori possono essere ridotte al minimo mediante l'uso di dispositivi di limitazione e controllo del flusso. Una volta decompresso e rilasciato, LHG fuoriesce dai contenitori con una bassa pressione negativa e bassa temperatura. La temperatura di autorefrigerazione del prodotto alla pressione più bassa deve essere considerata nella scelta dei materiali di costruzione per contenitori e valvole, per prevenire l'infragilimento del metallo seguito da rotture o cedimenti dovuti all'esposizione a basse temperature.

LHG può contenere acqua sia nella sua fase liquida che in quella gassosa. Il vapore acqueo può saturare il gas in una quantità specifica a una data temperatura e pressione. Se la temperatura o la pressione cambiano, o se il contenuto di vapore acqueo supera i limiti di evaporazione, l'acqua si condensa. Questo può creare tappi di ghiaccio nelle valvole e nei regolatori e formare cristalli di idrato di idrocarburi in tubazioni, dispositivi e altri apparecchi. Questi idrati possono essere decomposti riscaldando il gas, abbassando la pressione del gas o introducendo materiali, come il metanolo, che riducono la pressione del vapore acqueo.

Esistono differenze nelle caratteristiche dei gas compressi e liquefatti che devono essere considerate dal punto di vista della sicurezza, della salute e degli aspetti antincendio. A titolo di esempio, le differenze nelle caratteristiche del gas naturale compresso e del GNL sono illustrate nella tabella 2.

Tabella 2. Confronto delle caratteristiche del gas compresso e liquefatto.

Rischi per la salute dei GPL

La principale preoccupazione per gli infortuni sul lavoro nella manipolazione di GPL è il potenziale pericolo di congelamento della pelle e degli occhi dovuto al contatto con il liquido durante le attività di manipolazione e stoccaggio, inclusi campionamento, misurazione, riempimento, ricezione e consegna. Come con altri gas combustibili, se bruciati in modo improprio, i gas di idrocarburi compressi e liquefatti emetteranno livelli indesiderati di monossido di carbonio.

A pressioni atmosferiche e basse concentrazioni, i gas di idrocarburi compressi e liquefatti sono normalmente non tossici, ma sono asfissianti: sostituiranno l'ossigeno (aria) se rilasciati in spazi chiusi o confinati. I gas di idrocarburi compressi e liquefatti possono essere tossici se contengono composti di zolfo, specialmente idrogeno solforato. Poiché i LHG sono incolori e inodori, le misure di salvaguardia includono l'aggiunta di odorizzanti, come i mercaptani, ai gas combustibili di consumo per facilitare il rilevamento delle perdite. Dovrebbero essere implementate pratiche di lavoro sicure per proteggere i lavoratori dall'esposizione ai mercaptani e ad altri additivi durante lo stoccaggio e l'iniezione. L'esposizione ai vapori di GPL in concentrazioni pari o superiori al LFL può causare una depressione generale del sistema nervoso centrale simile ai gas anestetici o agli intossicanti.

Rischi di incendio dei GPL

L'avaria dei contenitori di gas liquefatti (GNL e GPL) costituisce un pericolo più grave rispetto all'avaria dei contenitori di gas compressi, in quanto rilasciano maggiori quantità di gas. Quando riscaldati, i gas liquefatti reagiscono in modo diverso dai gas compressi, perché sono prodotti a due fasi (liquido-vapore). All'aumentare della temperatura, la tensione di vapore del liquido aumenta, con conseguente aumento della pressione all'interno del contenitore. La fase vapore si espande prima, seguita dall'espansione del liquido, che quindi comprime il vapore. Si presume pertanto che la pressione di progetto per le navi LHG sia prossima a quella del gas alla massima temperatura ambiente possibile.

Quando un contenitore di gas liquefatto è esposto al fuoco, può verificarsi una condizione grave se il metallo nello spazio del vapore viene lasciato riscaldare. A differenza della fase liquida, la fase vapore assorbe poco calore. Ciò consente al metallo di riscaldarsi rapidamente fino a raggiungere un punto critico in cui si verifica un guasto esplosivo istantaneo e catastrofico del contenitore. Questo fenomeno è noto come BLEVE. L'entità di un BLEVE dipende dalla quantità di liquido che vaporizza quando il contenitore si guasta, dalla dimensione dei pezzi del contenitore esploso, dalla distanza che percorrono e dalle aree che colpiscono. I contenitori di GPL non isolati possono essere protetti contro un BLEVE applicando acqua di raffreddamento a quelle aree del contenitore che sono in fase vapore (non a contatto con il GPL).

Altri rischi di incendio più comuni associati ai gas di idrocarburi compressi e liquefatti includono scariche elettrostatiche, esplosioni di combustione, grandi esplosioni all'aperto e piccole perdite da guarnizioni di pompe, contenitori, valvole, tubi, tubi flessibili e connessioni.

• Le cariche elettrostatiche possono essere generate quando l'LHG viene spedito nelle tubazioni, quando viene caricato e scaricato, durante la miscelazione e il filtraggio e durante la pulizia del serbatoio.

• Le esplosioni di combustione si verificano quando il gas o il vapore in fuga è contenuto in uno spazio o struttura ristretta e si combina con l'aria per creare una miscela infiammabile. Quando questa miscela infiammabile entra in contatto con una fonte di ignizione, brucia istantaneamente e rapidamente, producendo un calore estremo. L'aria molto calda si espande rapidamente provocando un notevole aumento di pressione. Se lo spazio o la struttura non è abbastanza forte da contenere questa pressione, si verifica un'esplosione di combustione.

• Gli incendi di gas infiammabili si verificano quando non c'è confinamento del gas o dei vapori in fuga, o l'accensione si verifica quando è stata rilasciata solo una piccola quantità di gas.

• Grandi esplosioni all'aria aperta si verificano quando un massiccio cedimento di un contenitore rilascia una grande nuvola di vapore di gas che si accende prima di disperdersi.

Il controllo delle fonti di ignizione nelle aree pericolose è essenziale per la manipolazione sicura di gas di idrocarburi compressi e liquefatti. Ciò può essere ottenuto istituendo un sistema di autorizzazioni per autorizzare e controllare il lavoro a caldo, il fumo, il funzionamento di veicoli a motore o altri motori a combustione interna e l'uso di fiamme libere nelle aree in cui il gas idrocarburico compresso e liquefatto viene trasportato, immagazzinato e maneggiato. Altre misure di sicurezza includono l'uso di apparecchiature elettriche adeguatamente classificate e di sistemi di collegamento e messa a terra per neutralizzare e dissipare l'elettricità statica.

Il modo migliore per ridurre il rischio di incendio dovuto alla fuoriuscita di idrocarburi compressi o liquefatti consiste nell'interrompere il rilascio o interrompere il flusso del prodotto, se possibile. Sebbene la maggior parte dei GPL vaporizzi al contatto con l'aria, i GPL a bassa pressione di vapore, come il butano, e anche alcuni GPL a più alta pressione di vapore, come il propano, si accumuleranno se le temperature ambiente sono basse. L'acqua non deve essere applicata a queste piscine, poiché creerà turbolenza e aumenterà il tasso di vaporizzazione. La vaporizzazione da fuoriuscite dalla piscina può essere controllata mediante un'attenta applicazione di schiuma. L'acqua, se applicata correttamente contro una valvola che perde o una piccola rottura, può congelare al contatto con il LHG freddo e bloccare la perdita. Gli incendi di LHG richiedono il controllo dell'impatto del calore sui serbatoi di stoccaggio e sui contenitori mediante l'applicazione di acqua di raffreddamento. Mentre gli incendi di gas di idrocarburi compressi e liquefatti possono essere estinti mediante l'uso di acqua nebulizzata e estintori a polvere secca, è spesso più prudente consentire una combustione controllata in modo che non si formi una nuvola di vapore esplosivo combustibile e si riaccenda se il gas continua a fuoriuscire dopo che l'incendio è stato spento.

Di ritorno