Le ferrovie forniscono un importante mezzo di trasporto in tutto il mondo. Oggi, anche con la concorrenza del trasporto stradale e aereo, la ferrovia rimane un importante mezzo di movimento terrestre di grandi quantità di merci e materiali. Le operazioni ferroviarie si svolgono in un'enorme varietà di terreni e climi, dal permafrost artico alla giungla equatoriale, dalla foresta pluviale al deserto. Il fondo stradale in pietrisco parzialmente frantumato (pietrisco) e il binario costituito da rotaie in acciaio e traversine in legno, cemento o acciaio sono comuni a tutte le ferrovie. Tiranti e zavorra mantengono la posizione delle rotaie.

La fonte di energia utilizzata nelle operazioni ferroviarie in tutto il mondo (vapore, diesel-elettrico ed elettricità attuale) abbraccia la storia dello sviluppo di questo modo di trasporto.

Amministrazione e operazioni ferroviarie

L'amministrazione e le operazioni ferroviarie creano il profilo pubblico dell'industria ferroviaria. Garantiscono che le merci si muovano dall'origine alla destinazione. L'amministrazione comprende il personale d'ufficio coinvolto nelle funzioni aziendali e tecniche e nella direzione. Le operazioni ferroviarie includono gli spedizionieri, il controllo del traffico ferroviario, i manutentori del segnale, il personale dei treni e i lavoratori del cantiere.

Gli spedizionieri assicurano che un equipaggio sia disponibile nel punto e all'ora appropriati. Le ferrovie operano 24 ore al giorno, 7 giorni alla settimana durante tutto l'anno. Il personale addetto al controllo del traffico ferroviario coordina i movimenti dei treni. Il controllo del traffico ferroviario è responsabile dell'assegnazione dei binari ai treni nella sequenza e nel tempo appropriati. Questa funzione è complicata da singoli set di binari che devono essere condivisi dai treni che si muovono in entrambe le direzioni. Poiché solo un treno alla volta può occupare una particolare sezione di binario, il controllo del traffico ferroviario deve assegnare l'occupazione della linea principale e dei binari di raccordo, in modo da garantire la sicurezza e ridurre al minimo i ritardi.

I segnali forniscono segnali visivi agli operatori dei treni, nonché ai conducenti di veicoli stradali ai passaggi a livello. Per gli operatori ferroviari, i segnali devono fornire messaggi univoci sullo stato del binario davanti. I segnali oggi sono utilizzati in aggiunta al controllo del traffico ferroviario, quest'ultimo condotto via radio sui canali ricevuti da tutte le unità operative. I manutentori del segnale devono garantire il funzionamento di queste unità in ogni momento, il che a volte può comportare il lavoro da soli in aree remote con qualsiasi tempo e in qualsiasi momento, giorno e notte.

I compiti dei lavoratori di piazzale includono garantire che il materiale rotabile sia pronto a ricevere il carico, che è una funzione sempre più importante in questa era di gestione della qualità. Ad esempio, le bisarche per automobili a tre livelli devono essere pulite prima dell'uso e preparate per accettare i veicoli spostando i cunei nelle posizioni appropriate. La distanza tra i livelli in queste auto è troppo breve perché il maschio medio possa stare in piedi, quindi il lavoro viene svolto in posizione curva. Allo stesso modo, gli appigli di alcune macchine costringono i lavoratori del cantiere ad assumere una postura scomoda durante le operazioni di manovra.

Per le lunghe corse, un equipaggio del treno gestisce il treno tra i punti di trasferimento designati. Un equipaggio sostitutivo subentra al punto di trasferimento e continua il viaggio. Il primo equipaggio deve attendere al punto di trasferimento che un altro treno effettui il viaggio di ritorno. I viaggi combinati e l'attesa del treno di ritorno possono consumare molte ore.

Un viaggio in treno su binario unico può essere molto frammentato, in parte a causa di problemi di programmazione, lavori sui binari e guasti alle apparecchiature. Di tanto in tanto un equipaggio torna a casa nella cabina di una locomotiva al traino, nella cambusa (dove è ancora in uso) o anche in taxi o in autobus.

I compiti dell'equipaggio del treno possono includere la consegna di alcuni vagoni o il ritiro di altri lungo il percorso. Ciò potrebbe verificarsi a qualsiasi ora del giorno o della notte in qualsiasi condizione meteorologica immaginabile. Il montaggio e lo smontaggio dei treni sono compiti esclusivi di alcuni addetti ai treni nei piazzali.

A volte si verifica un guasto di una delle nocche che uniscono le auto o una rottura in un tubo che trasporta l'aria del sistema frenante tra le auto. Ciò richiede un lavoro investigativo da parte di uno dei membri del personale del treno e la riparazione o la sostituzione della parte difettosa. Il portapunte di scorta (circa 30 kg) deve essere trasportato lungo il fondo stradale fino al punto di riparazione, e l'originale rimosso e sostituito. Il lavoro tra i vagoni deve riflettere un'attenta pianificazione e preparazione per garantire che il treno non si muova durante la procedura.

Nelle zone montuose, il guasto può verificarsi in un tunnel. La locomotiva deve mantenere la potenza al di sopra del minimo in queste condizioni per mantenere la frenata funzionale e prevenire la fuga del treno. Far funzionare il motore in un tunnel potrebbe causare il riempimento del tunnel di gas di scarico (biossido di azoto, ossido di azoto, monossido di carbonio e anidride solforosa).

La tabella 1 riassume le potenziali condizioni di pericolo associate all'amministrazione e alle operazioni ferroviarie.

Tabella 1. Condizioni di pericolo associate all'amministrazione e alle operazioni ferroviarie.

Manutenzione del materiale rotabile e delle attrezzature dei binari

Il materiale rotabile comprende locomotive e vagoni ferroviari. L'attrezzatura dei binari è un'attrezzatura specializzata utilizzata per il pattugliamento e la manutenzione dei binari, la costruzione e la riabilitazione. A seconda delle dimensioni della ferrovia, la manutenzione può variare da in loco (riparazioni su piccola scala) allo smantellamento completo e alla ricostruzione. Il materiale rotabile non deve cedere durante il funzionamento, poiché il guasto comporta gravi conseguenze negative per la sicurezza, l'ambiente e le imprese. Se un'auto trasporta una merce pericolosa, le conseguenze che possono derivare dalla mancata individuazione e riparazione di un difetto meccanico possono essere enormi.

Le operazioni ferroviarie più grandi hanno officine in funzione e strutture centralizzate per lo smantellamento e la ricostruzione. Il materiale rotabile viene ispezionato e preparato per il viaggio presso officine funzionanti. Piccole riparazioni vengono eseguite sia su vagoni che su locomotive.

I vagoni ferroviari sono strutture rigide che hanno punti di articolazione vicino a ciascuna estremità. Il punto di rotazione accetta un perno verticale situato nel camion (le ruote e la loro struttura di supporto). Il corpo dell'auto viene sollevato dal camion per le riparazioni. Piccole riparazioni possono coinvolgere la carrozzeria dell'auto o accessori o freni o altre parti del camion. Le ruote possono richiedere la lavorazione su un tornio per rimuovere i punti piatti.

Le riparazioni importanti potrebbero includere la rimozione e la sostituzione di lamiere o telai metallici danneggiati o corrosi e la sabbiatura abrasiva e la riverniciatura. Potrebbe anche includere la rimozione e la sostituzione del pavimento in legno. Gli autocarri, compresi i set di assi ruota e i cuscinetti, possono richiedere lo smontaggio e la ricostruzione. La riabilitazione dei getti di autocarri comporta la saldatura e la molatura dell'accumulo. I set di assi ruota ricostruiti richiedono una lavorazione per allineare l'assieme.

Le locomotive vengono pulite e ispezionate prima di ogni viaggio. La locomotiva può anche richiedere un servizio meccanico. Le riparazioni minori includono il cambio dell'olio, i lavori sui freni e la manutenzione del motore diesel. Potrebbe anche essere necessaria la rimozione di un camion per la centratura o la sera della ruota. Il funzionamento del motore può essere richiesto per posizionare la locomotiva all'interno dell'edificio di servizio o per rimuoverla dall'edificio. Prima della rimessa in servizio la locomotiva potrebbe richiedere un test di carico, durante il quale il motore viene fatto funzionare a pieno regime. I meccanici lavorano in prossimità del motore durante questa procedura.

La manutenzione importante potrebbe comportare lo smantellamento completo della locomotiva. Il motore diesel e il vano motore, il compressore, il generatore e i motori di trazione richiedono un'accurata sgrassatura e pulizia a causa del servizio intenso e del contatto di carburante e lubrificanti con superfici calde. I singoli componenti possono quindi essere smontati e ricostruiti.

Gli involucri del motore di trazione possono richiedere la saldatura di riporto. Indotti e rotori possono richiedere lavorazioni meccaniche per rimuovere il vecchio isolamento, quindi essere riparati e impregnati con una soluzione di vernice.

Le attrezzature per la manutenzione dei binari includono camion e altre attrezzature che possono operare su strada e su rotaia, nonché attrezzature specializzate che operano solo su rotaia. Il lavoro può includere unità altamente specializzate, come le unità di ispezione dei binari o le macchine per la rettifica delle rotaie, che possono essere "uniche nel loro genere", anche nelle grandi compagnie ferroviarie. L'attrezzatura per la manutenzione dei binari può essere sottoposta a manutenzione in garage o in luoghi sul campo. I motori di questa apparecchiatura possono produrre emissioni di gas di scarico considerevoli a causa di lunghi periodi tra il servizio e la mancanza di familiarità dei meccanici. Ciò può avere gravi conseguenze in termini di inquinamento durante il funzionamento in spazi ristretti, come tunnel, capannoni e formazioni di recinzione.

La tabella 2 riassume le potenziali condizioni di pericolo associate alla manutenzione del materiale rotabile e dei binari, nonché agli incidenti di trasporto.

Tabella 2. Condizioni pericolose associate a incidenti di manutenzione e trasporto.

Manutenzione dei binari e diritto di precedenza

La manutenzione dei binari e del diritto di precedenza comporta principalmente il lavoro all'aperto in condizioni associate all'esterno: sole, pioggia, neve, vento, aria fredda, aria calda, sabbia che soffia, insetti pungenti e pungenti, animali aggressivi, serpenti e piante velenose .

La manutenzione dei binari e del diritto di precedenza può includere il pattugliamento dei binari, nonché la manutenzione, la riabilitazione e la sostituzione di edifici e strutture, binari e ponti, o funzioni di servizio, come lo spazzaneve e l'applicazione di erbicidi, e può coinvolgere unità operative locali o grandi , squadre di lavoro specializzate che si occupano della sostituzione di rotaie, zavorre o tiranti. Sono disponibili attrezzature per meccanizzare quasi completamente ciascuna di queste attività. Il lavoro su piccola scala, tuttavia, potrebbe comportare piccole unità di apparecchiature motorizzate o addirittura essere un'attività completamente manuale.

Per effettuare la manutenzione delle linee in esercizio deve essere disponibile un intervallo di tempo durante il quale il lavoro può svolgersi. Il blocco potrebbe diventare disponibile a qualsiasi ora del giorno o della notte, a seconda dell'orario dei treni, in particolare su una linea principale a binario unico. Pertanto, la pressione del tempo è una considerazione principale durante questo lavoro, poiché la linea deve essere rimessa in servizio alla fine del periodo di tempo assegnato. L'attrezzatura deve procedere verso il sito, il lavoro deve essere completato e la pista deve essere liberata entro il periodo stabilito.

La sostituzione della zavorra e la sostituzione di tiranti e rotaie sono compiti complessi. La sostituzione della zavorra prevede innanzitutto la rimozione del materiale contaminato o deteriorato al fine di esporre il binario. Una slitta, un'unità simile ad un aratro trainata da una locomotiva o un sottosquadro svolge questo compito. L'undercutter utilizza una catena dentata continua per tirare lateralmente la zavorra. Altre attrezzature vengono utilizzate per rimuovere e sostituire le punte del binario o i fermacravatta, le piastre di fissaggio (la piastra metallica su cui si trova il binario sul tirante) e le fascette. Il binario continuo è simile a una pasta di spaghetti bagnati che può flettersi e frustare e che può essere facilmente spostata verticalmente e lateralmente. La zavorra viene utilizzata per stabilizzare la rotaia. Il treno di zavorra fornisce nuova zavorra e la spinge in posizione. Gli operai camminano insieme al treno e aprono sistematicamente gli scivoli situati nella parte inferiore dei vagoni per consentire il flusso della zavorra.

Dopo che la zavorra è caduta, un tamper utilizza le dita idrauliche per impacchettare la zavorra attorno e sotto le traversine e solleva il binario. Un rivestimento spud spinge una punta di metallo nel fondo stradale come un'ancora e sposta il binario nella posizione desiderata. Il regolatore della massicciata classifica la massicciata per stabilire i contorni finali del fondo stradale e pulisce la superficie delle traversine e delle rotaie. Durante lo scarico, la regolazione e lo spazzamento della zavorra viene generata una notevole quantità di polvere.

Ci sono una varietà di contesti in cui può avvenire il lavoro sui binari: aree aperte, aree semichiuse come tagli, colline e pareti rocciose e spazi ristretti, come tunnel e capannoni. Questi hanno una profonda influenza sulle condizioni di lavoro. Gli spazi chiusi, ad esempio, limiteranno e concentreranno le emissioni di gas di scarico, la polvere di zavorra, la polvere di molatura, i fumi di saldatura della termite, il rumore e altri agenti e condizioni pericolosi. (La saldatura Thermite utilizza alluminio in polvere e ossido di ferro. All'accensione l'alluminio brucia intensamente e converte l'ossido di ferro in ferro fuso. Il ferro fuso scorre nello spazio tra le rotaie, saldandole insieme da un capo all'altro.)

Le strutture di commutazione sono associate al binario. L'interruttore contiene binari mobili e affusolati (punti) e una guida a ruota (rana). Entrambi sono realizzati in acciaio temprato speciale contenente un alto livello di manganese e cromo. La rana è una struttura assemblata contenente diversi pezzi di binari appositamente piegati. I dadi autobloccanti che vengono utilizzati per imbullonare insieme queste e altre strutture di binario possono essere cadmiati. Le rane vengono costruite mediante saldatura e rettificate durante la ristrutturazione, che può avvenire in loco o nei negozi.

Anche la riverniciatura del ponte è una parte importante della manutenzione della precedenza. I ponti sono spesso situati in luoghi remoti; ciò può complicare notevolmente la fornitura di strutture per l'igiene personale necessarie per prevenire la contaminazione delle persone e dell'ambiente.

La tabella 3 riassume i pericoli della manutenzione dei binari e della precedenza.

Incidenti di trasporto

Forse la più grande preoccupazione singola nelle operazioni ferroviarie è l'incidente di trasporto. Le grandi quantità di materiale che potrebbero essere coinvolte potrebbero causare seri problemi di esposizione del personale e dell'ambiente. Nessuna quantità di preparazione per un incidente peggiore è mai sufficiente. Pertanto, è imperativo ridurre al minimo il rischio e le conseguenze di un incidente. Gli incidenti di trasporto si verificano per una serie di motivi: collisioni ai passaggi a livello, ostruzione dei binari, guasti alle apparecchiature ed errori dell'operatore.

Il potenziale di tali incidenti può essere ridotto al minimo attraverso un'ispezione e una manutenzione scrupolose e continue dei binari, della precedenza e delle attrezzature. L'impatto di un incidente di trasporto che coinvolge un treno che trasporta merci miste può essere ridotto al minimo attraverso il posizionamento strategico di vagoni che trasportano merci incompatibili. Tale posizionamento strategico, tuttavia, non è possibile per un treno che trasporta una singola merce. Le materie prime di particolare interesse includono: carbone polverizzato, zolfo, gas di petrolio liquefatto (combustibile), concentrati di metalli pesanti, solventi e prodotti chimici di processo.

Tutti i gruppi in un'organizzazione ferroviaria sono coinvolti in incidenti di trasporto. Le attività di riabilitazione possono letteralmente coinvolgere tutti i gruppi che lavorano simultaneamente nello stesso punto del sito. Pertanto, il coordinamento di queste attività è estremamente importante, in modo che le azioni di un gruppo non interferiscano con quelle di un altro.

Le merci pericolose rimangono generalmente contenute durante tali incidenti a causa dell'attenzione prestata alla protezione contro gli urti nella progettazione di container marittimi e vagoni ferroviari alla rinfusa. Durante un incidente, il contenuto viene rimosso dall'auto danneggiata dalle squadre di pronto intervento che rappresentano il mittente. I manutentori dell'attrezzatura riparano il danno nella misura del possibile e, se possibile, rimettono l'auto in pista. Tuttavia, il binario sotto l'auto deragliata potrebbe essere stato distrutto. In tal caso, la riparazione o la sostituzione del binario avviene successivamente, utilizzando sezioni prefabbricate e tecniche simili a quelle descritte sopra.

In alcune situazioni, si verifica una perdita di contenimento e il contenuto dell'auto o del container si rovescia a terra. Se le sostanze vengono spedite in quantità sufficienti da richiedere l'etichettatura a causa delle leggi sul trasporto, sono facilmente identificabili sui manifesti di spedizione. Tuttavia, le sostanze altamente pericolose che vengono spedite in quantità inferiori a quelle obbligatorie per l'inserimento in un manifesto di spedizione possono sfuggire all'identificazione e alla caratterizzazione per un periodo considerevole. Il contenimento presso il sito e la raccolta del materiale sversato sono responsabilità dello spedizioniere.

Il personale ferroviario può essere esposto a materiali che rimangono nella neve, nel suolo o nella vegetazione durante gli sforzi di riabilitazione. La gravità dell'esposizione dipende dalle proprietà e dalla quantità della sostanza, dalla geometria del sito e dalle condizioni meteorologiche. La situazione potrebbe inoltre comportare rischi di incendio, esplosione, reattività e tossicità per l'uomo, gli animali e l'ambiente circostante.

Ad un certo punto dopo l'incidente, il sito deve essere sgombrato in modo che il binario possa essere rimesso in servizio. Potrebbero essere ancora necessari il trasferimento del carico e la riparazione delle attrezzature e dei binari. Queste attività potrebbero essere drammaticamente complicate dalla perdita del contenimento e dalla presenza di materiale sversato. Qualsiasi azione intrapresa per affrontare questo tipo di situazione richiede una pianificazione preventiva considerevole che includa il contributo di professionisti esperti e specializzati.

Pericoli e precauzioni

La tabella 1, la tabella 2 e la tabella 3 riassumono le condizioni di pericolo associate ai vari gruppi di lavoratori coinvolti nelle operazioni ferroviarie. La Tabella 4 riassume i tipi di precauzioni utilizzate per controllare queste condizioni pericolose.

Tabella 3. Condizioni di pericolo associate alla manutenzione su binario e diritto di precedenza.

Tabella 4. L'industria ferroviaria si è avvicinata al controllo delle condizioni pericolose.

Di ritorno

Mentre la sicurezza ferroviaria rientra nella giurisdizione dei governi nazionali, che emanano regole e politiche per la governance e l'applicazione della sicurezza, le metropolitane sono generalmente governate dalle autorità pubbliche locali, che in sostanza si governano da sole.

Le tariffe della metropolitana di solito non coprono i costi operativi e, attraverso i sussidi, sono mantenute a determinati livelli per mantenere un servizio di trasporto pubblico a prezzi accessibili. La metropolitana e altri sistemi di trasporto di massa urbani rendono le strade cittadine più accessibili e riducono l'inquinamento associato al traffico automobilistico urbano.

I tagli di bilancio che sono diventati così comuni in molti paesi negli ultimi anni influiscono anche sui sistemi di trasporto di massa. Il personale addetto alla manutenzione preventiva e l'ammodernamento di binari, segnali e materiale rotabile sono i primi ad essere colpiti. Le autorità di controllo sono spesso riluttanti o incapaci di applicare le proprie procedure di regolamentazione su un sistema di trasporto rapido abbandonato dai sussidi governativi. Inevitabilmente in tali circostanze, un incidente di trasporto con una catastrofica perdita di vite umane durante i tagli di bilancio si traduce in una protesta pubblica che richiede miglioramenti nella sicurezza.

Mentre è riconosciuto che esistono grandi variazioni nella progettazione, costruzione ed età delle strutture fisiche delle proprietà di trasporto rapido in Canada, Stati Uniti e altri paesi, alcune funzioni di manutenzione standard devono essere eseguite per mantenere in funzione i binari, aerei e sotterranei strutture, stazioni passeggeri e relative strutture nelle condizioni più sicure possibili.

Funzionamento e manutenzione della metropolitana

Le metropolitane differiscono dalle ferrovie in diversi modi di base:

• la maggior parte delle metropolitane corre sottoterra nei tunnel

• le metropolitane funzionano con l'elettricità anziché con il gasolio o il vapore (sebbene ci siano anche alcuni treni elettrici)

• le metropolitane corrono molto più frequentemente dei treni ferroviari

• la rimozione dei graffiti è un grosso problema.

Questi fattori influenzano il grado di rischio per gli operatori dei treni della metropolitana e gli addetti alla manutenzione.

Le collisioni tra i treni della metropolitana sullo stesso binario e con le squadre di manutenzione sul binario sono un problema serio. Queste collisioni sono controllate da un'adeguata programmazione, sistemi di comunicazione centrali per avvisare gli operatori dei treni della metropolitana di problemi e sistemi di segnalazione luminosa che indicano quando gli operatori possono procedere in sicurezza. Possono verificarsi guasti in queste procedure di controllo con conseguenti collisioni a causa di problemi di comunicazione radio, semafori rotti o posizionati in modo errato che non danno agli operatori un tempo adeguato per fermarsi e problemi di affaticamento da lavoro a turni e straordinari eccessivi, con conseguente disattenzione.

Le squadre di manutenzione pattugliano i binari della metropolitana riparando i binari, le luci di segnalazione e altre attrezzature, raccogliendo rifiuti e svolgendo altri compiti. Affrontano rischi elettrici dalla terza rotaia che trasporta l'elettricità per far funzionare le metropolitane, rischi di incendio e fumo dovuti a rifiuti in fiamme e possibili incendi elettrici, rischi di inalazione da polvere d'acciaio e altri particolati nell'aria dalle ruote e dai binari della metropolitana e il rischio di essere investito dai vagoni della metropolitana. Le inondazioni nelle metropolitane possono anche creare scosse elettriche e rischi di incendio. A causa della natura dei tunnel della metropolitana, molte di queste situazioni pericolose sono pericoli in spazi ristretti.

Sono essenziali un'adeguata ventilazione per rimuovere i contaminanti dell'aria, adeguati spazi confinati e altre procedure di emergenza (ad es. procedure di evacuazione) per incendi e inondazioni e procedure di comunicazione adeguate, comprese radio e luci di segnalazione per avvisare gli operatori dei treni della metropolitana della presenza di squadre di manutenzione sui binari. per proteggere questi equipaggi. Ci dovrebbero essere frequenti spazi di emergenza lungo le pareti della metropolitana o uno spazio adeguato tra i binari per consentire ai membri del personale addetto alla manutenzione di evitare il passaggio dei vagoni della metropolitana.

La rimozione dei graffiti sia dall'interno che dall'esterno dei vagoni della metropolitana è un pericolo oltre alla normale verniciatura e pulizia dei vagoni. I prodotti per la rimozione dei graffiti spesso contenevano alcali forti e solventi pericolosi e possono rappresentare un pericolo sia per contatto con la pelle che per inalazione. La rimozione dei graffiti esterni viene eseguita guidando le auto attraverso un autolavaggio dove i prodotti chimici vengono spruzzati sull'esterno dell'auto. I prodotti chimici vengono applicati anche mediante spazzolatura e spruzzatura all'interno dei vagoni della metropolitana. L'applicazione di pericolosi prodotti per la rimozione dei graffiti all'interno delle auto potrebbe rappresentare un rischio per gli spazi ristretti.

Le precauzioni includono l'uso delle sostanze chimiche meno tossiche possibili, un'adeguata protezione respiratoria e altri dispositivi di protezione individuale e procedure adeguate per garantire che gli operatori automobilistici sappiano quali sostanze chimiche vengono utilizzate.

Di ritorno

La definizione stessa dell'ambientazione marittima è il lavoro e la vita che si svolgono all'interno o intorno a un mondo acquatico (ad esempio, navi e chiatte, banchine e terminal). Le attività lavorative e di vita devono prima adattarsi alle condizioni macroambientali degli oceani, dei laghi o dei corsi d'acqua in cui si svolgono. Le navi fungono sia da luogo di lavoro che da casa, quindi la maggior parte delle esposizioni di habitat e lavoro sono coesistenti e inseparabili.

L'industria marittima comprende una serie di sottosettori, tra cui il trasporto merci, il servizio passeggeri e traghetti, la pesca commerciale, le navi cisterna e il trasporto su chiatte. Le singole sotto-industrie marittime sono costituite da un insieme di attività mercantili o commerciali caratterizzate dal tipo di nave, beni e servizi mirati, pratiche tipiche e area di operazioni e comunità di proprietari, operatori e lavoratori. A loro volta, queste attività e il contesto in cui si svolgono definiscono i rischi e le esposizioni occupazionali e ambientali vissuti dai lavoratori marittimi.

Le attività marittime mercantili organizzate risalgono ai primi giorni della storia civilizzata. Le antiche società greche, egiziane e giapponesi sono esempi di grandi civiltà in cui lo sviluppo del potere e dell'influenza era strettamente associato all'avere una vasta presenza marittima. L'importanza delle industrie marittime per lo sviluppo del potere nazionale e della prosperità è continuata nell'era moderna.

L'industria marittima dominante è il trasporto per via d'acqua, che rimane la principale modalità di commercio internazionale. Le economie della maggior parte dei paesi con confini oceanici sono fortemente influenzate dalla ricezione e dall'esportazione di beni e servizi via acqua. Tuttavia, le economie nazionali e regionali fortemente dipendenti dal trasporto di merci via acqua non si limitano a quelle che si affacciano sugli oceani. Molti paesi lontani dal mare hanno estese reti di corsi d'acqua interni.

Le moderne navi mercantili possono lavorare materiali o produrre merci così come trasportarle. Economie globalizzate, uso restrittivo del suolo, leggi fiscali favorevoli e tecnologia sono tra i fattori che hanno stimolato la crescita di navi che fungono sia da fabbrica che da mezzo di trasporto. I pescherecci di cattura-trasformazione sono un buon esempio di questa tendenza. Queste navi officina sono in grado di catturare, lavorare, confezionare e consegnare prodotti ittici finiti ai mercati regionali, come discusso nel capitolo Industria ittica.

Navi mercantili da trasporto

Simile ad altri veicoli di trasporto, la struttura, la forma e la funzione delle navi sono strettamente parallele allo scopo della nave e alle principali circostanze ambientali. Ad esempio, le imbarcazioni che trasportano liquidi per brevi distanze su vie navigabili interne differiranno sostanzialmente nella forma e nell'equipaggio da quelle che trasportano rinfuse solide nei viaggi transoceanici. Le navi possono essere strutture mobili, semimobili o fisse in modo permanente (ad esempio, piattaforme petrolifere offshore) ed essere semoventi o rimorchiate. In qualsiasi momento, le flotte esistenti sono costituite da una gamma di navi con una vasta gamma di date di costruzione originali, materiali e gradi di sofisticazione.

La dimensione dell'equipaggio dipenderà dalla durata tipica del viaggio, dallo scopo e dalla tecnologia della nave, dalle condizioni ambientali previste e dalla sofisticatezza delle strutture a terra. Un equipaggio più numeroso comporta esigenze più ampie e una pianificazione elaborata per l'ormeggio, la ristorazione, i servizi igienico-sanitari, l'assistenza sanitaria e il supporto del personale. La tendenza internazionale è verso navi di dimensioni e complessità crescenti, equipaggi più piccoli e una crescente dipendenza da automazione, meccanizzazione e containerizzazione. La tabella 1 fornisce una categorizzazione e un riepilogo descrittivo dei tipi di navi mercantili.

Tabella 1. Tipi di navi mercantili.

Morbilità e mortalità nelle industrie marittime

Gli operatori sanitari e gli epidemiologi sono spesso sfidati a distinguere gli stati di salute avversi dovuti a esposizioni correlate al lavoro da quelli dovuti a esposizioni al di fuori del luogo di lavoro. Questa difficoltà è aggravata nelle industrie marittime perché le navi fungono sia da luogo di lavoro che da casa, ed entrambe esistono nell'ambiente più vasto dell'ambiente marittimo stesso. I confini fisici presenti sulla maggior parte delle navi comportano uno stretto confinamento e la condivisione di spazi di lavoro, sala macchine, aree di stoccaggio, passaggi e altri compartimenti con spazi abitativi. Le navi hanno spesso un unico sistema idrico, di ventilazione o fognario che serve sia gli ambienti di lavoro che quelli di abitazione.

La struttura sociale a bordo delle navi è tipicamente stratificata in ufficiali o operatori della nave (comandante della nave, primo ufficiale e così via) e il resto dell'equipaggio. Gli ufficiali o gli operatori navali sono generalmente relativamente più istruiti, benestanti e professionalmente stabili. Non è raro trovare navi con membri dell'equipaggio di origine nazionale o etnica completamente diversa da quella degli ufficiali o degli operatori. Storicamente, le comunità marittime sono più transitorie, eterogenee e in qualche modo più indipendenti delle comunità non marittime. Gli orari di lavoro a bordo delle navi sono spesso più frammentati e mescolati con il tempo non lavorativo rispetto alle situazioni di lavoro a terra.

Questi sono alcuni dei motivi per cui è difficile descrivere o quantificare i problemi di salute nelle industrie marittime o associare correttamente i problemi alle esposizioni. I dati sulla morbilità e mortalità dei lavoratori marittimi soffrono di essere incompleti e non rappresentativi di interi equipaggi o sottosettori. Un'altra lacuna di molti set di dati o sistemi informativi che riportano sulle industrie marittime è l'incapacità di distinguere tra problemi di salute dovuti al lavoro, alla nave o alle esposizioni macroambientali. Come con altre professioni, le difficoltà nell'acquisire informazioni su morbilità e mortalità sono più evidenti con condizioni di malattie croniche (ad esempio, malattie cardiovascolari), in particolare quelle con una lunga latenza (ad esempio, il cancro).

L'esame di 11 anni (dal 1983 al 1993) di dati marittimi statunitensi ha dimostrato che la metà di tutti i decessi dovuti a incidenti marittimi, ma solo il 12% degli infortuni non mortali, sono attribuiti alla nave (vale a dire, collisione o capovolgimento). I restanti decessi e infortuni non mortali sono attribuiti al personale (ad esempio, incidenti a un individuo a bordo della nave). Le cause riportate di tale mortalità e morbilità sono descritte rispettivamente nella figura 1 e nella figura 2. Non sono disponibili informazioni comparabili sulla mortalità e sulla morbilità non correlate agli infortuni.

Figura 1. Cause dei principali infortuni mortali non intenzionali attribuiti a motivi personali (industrie marittime statunitensi 1983-1993).

Figura 2. Cause dei principali infortuni non mortali non intenzionali attribuiti a motivi personali (industrie marittime statunitensi 1983-1993).

I dati combinati sui sinistri marittimi statunitensi relativi a navi e persone rivelano che la percentuale più alta (42%) di tutti i decessi marittimi (N = 2,559) si è verificata tra i pescherecci commerciali. I secondi più alti sono stati tra i rimorchiatori/chiatte (11%), le navi merci (10%) e le navi passeggeri (10%).

L'analisi degli infortuni sul lavoro segnalati per le industrie marittime mostra somiglianze con i modelli riportati per le industrie manifatturiere e delle costruzioni. I punti in comune sono che la maggior parte degli infortuni è dovuta a cadute, colpi, tagli e contusioni o stiramenti muscolari e uso eccessivo. È necessaria cautela nell'interpretazione di questi dati, tuttavia, in quanto vi è un errore di segnalazione: è probabile che gli infortuni acuti siano sovrarappresentati e gli infortuni cronici/latenti, che sono meno ovviamente collegati al lavoro, sottostimati.

Rischi professionali e ambientali

La maggior parte dei rischi per la salute riscontrati nell'ambiente marittimo hanno analoghi a terra nell'industria manifatturiera, edile e agricola. La differenza è che l'ambiente marittimo restringe e comprime lo spazio disponibile, forzando la vicinanza di potenziali pericoli e la mescolanza di alloggi e spazi di lavoro con serbatoi di carburante, aree motore e di propulsione, carico e spazi di stoccaggio.

La tabella 2 riassume i pericoli per la salute comuni a diversi tipi di navi. I pericoli per la salute di particolare interesse con specifici tipi di recipienti sono evidenziati nella tabella 3. I seguenti paragrafi di questa sezione ampliano la discussione sui rischi per la salute ambientali, fisici e chimici e sanitari selezionati.

Tabella 2. Rischi per la salute comuni a tutti i tipi di navi.

Tabella 3. Pericoli fisici e chimici notevoli per specifici tipi di recipienti.

Rischi ambientali

Probabilmente l'esposizione più caratteristica che definisce le industrie marittime è la presenza pervasiva dell'acqua stessa. Il più variabile e stimolante degli ambienti acquatici è l'oceano aperto. Gli oceani presentano superfici costantemente ondulate, condizioni meteorologiche estreme e condizioni di viaggio ostili, che si combinano per causare movimento costante, turbolenza e superfici mutevoli e possono causare disturbi vestibolari (cinetosi), instabilità degli oggetti (p. cadere.

Gli esseri umani hanno una capacità limitata di sopravvivere senza aiuto in mare aperto; l'annegamento e l'ipotermia sono minacce immediate al momento dell'immersione. Le navi fungono da piattaforme che consentono la presenza umana in mare. Navi e altre imbarcazioni generalmente operano a una certa distanza da altre risorse. Per questi motivi, le navi devono dedicare gran parte dello spazio totale al supporto vitale, al carburante, all'integrità strutturale e alla propulsione, spesso a scapito dell'abitabilità, della sicurezza del personale e delle considerazioni sul fattore umano. Le moderne superpetroliere, che offrono uno spazio umano e una vivibilità più generosi, sono un'eccezione.

L'eccessiva esposizione al rumore è un problema prevalente perché l'energia sonora viene trasmessa facilmente attraverso la struttura metallica di una nave a quasi tutti gli spazi e vengono utilizzati materiali limitati per l'attenuazione del rumore. Il rumore eccessivo può essere quasi continuo, senza aree silenziose disponibili. Le fonti di rumore includono il motore, il sistema di propulsione, i macchinari, i ventilatori, le pompe e il battito delle onde sullo scafo della nave.

I marinai sono un gruppo a rischio identificato per lo sviluppo di tumori della pelle, tra cui il melanoma maligno, il carcinoma a cellule squamose e il carcinoma a cellule basali. L'aumento del rischio è dovuto all'eccessiva esposizione alla radiazione solare ultravioletta diretta e riflessa dalla superficie dell'acqua. Le aree del corpo particolarmente a rischio sono le parti esposte del viso, del collo, delle orecchie e degli avambracci.

Isolamento limitato, ventilazione inadeguata, fonti interne di calore o freddo (ad es. sale macchine o spazi refrigerati) e superfici metalliche sono tutte responsabili del potenziale stress termico. Lo stress termico combina lo stress fisiologico da altre fonti, con conseguente riduzione delle prestazioni fisiche e cognitive. Lo stress termico che non è adeguatamente controllato o protetto può provocare lesioni indotte dal caldo o dal freddo.

Pericoli fisici e chimici

La tabella 3 evidenzia i pericoli unici o di particolare interesse per specifici tipi di navi. I pericoli fisici sono i pericoli più comuni e pervasivi a bordo delle navi di qualsiasi tipo. I limiti di spazio si traducono in passaggi stretti, spazio libero limitato, scale ripide e spese generali basse. Spazi navali confinati significano che macchinari, tubazioni, sfiati, condotti, serbatoi e così via sono schiacciati, con una separazione fisica limitata. I vasi hanno comunemente aperture che consentono l'accesso verticale diretto a tutti i livelli. Gli spazi interni al di sotto del ponte di superficie sono caratterizzati da una combinazione di ampie stive, spazi compatti e vani nascosti. Tale struttura fisica pone i membri dell'equipaggio a rischio di scivolate, inciampi e cadute, tagli e contusioni e di essere colpiti da oggetti in movimento o in caduta.

Le condizioni ristrette comportano la vicinanza ravvicinata a macchinari, linee elettriche, serbatoi e tubi ad alta pressione e superfici pericolosamente calde o fredde. Se non custodito o sotto tensione, il contatto può provocare ustioni, abrasioni, lacerazioni, danni agli occhi, schiacciamento o lesioni più gravi.

Poiché le navi sono fondamentalmente un composto di spazi alloggiati all'interno di un involucro a tenuta stagna, la ventilazione può essere marginale o carente in alcuni spazi, creando una pericolosa situazione di spazio confinato. Se i livelli di ossigeno sono esauriti o l'aria viene spostata, o se i gas tossici entrano in questi spazi ristretti, l'ingresso può essere pericoloso per la vita.

Refrigeranti, carburanti, solventi, detergenti, vernici, gas inerti e altre sostanze chimiche possono trovarsi su qualsiasi imbarcazione. Le normali attività della nave, come la saldatura, la verniciatura e la combustione dei rifiuti possono avere effetti tossici. Le navi da trasporto (p. es., navi mercantili, navi portacontainer e navi cisterna) possono trasportare una serie di prodotti biologici o chimici, molti dei quali sono tossici se inalati, ingeriti o toccati con la pelle nuda. Altri possono diventare tossici se lasciati degradare, contaminarsi o mescolarsi con altri agenti.

La tossicità può essere acuta, come evidenziato da eruzioni cutanee e ustioni oculari, o cronica, come evidenziato da disturbi neurocomportamentali e problemi di fertilità o addirittura cancerogena. Alcune esposizioni possono essere immediatamente pericolose per la vita. Esempi di sostanze chimiche tossiche trasportate dalle navi sono prodotti petrolchimici contenenti benzene, acrilonitrile, butadiene, gas naturale liquefatto, tetracloruro di carbonio, cloroformio, dibromuro di etilene, ossido di etilene, soluzioni di formaldeide, nitropropano, o-toluidina e cloruro di vinile.

L'amianto rimane un pericolo su alcune navi, principalmente quelle costruite prima dei primi anni '1970. L'isolamento termico, la protezione antincendio, la durabilità e il basso costo dell'amianto hanno reso questo materiale preferito nella costruzione navale. Il pericolo principale dell'amianto si verifica quando il materiale si disperde nell'aria quando viene disturbato durante le attività di ristrutturazione, costruzione o riparazione.

Servizi igienico-sanitari e rischi di malattie trasmissibili

Una delle realtà a bordo della nave è che l'equipaggio è spesso in stretto contatto. Negli ambienti di lavoro, ricreazione e vita, l'affollamento è spesso un dato di fatto che accresce la necessità di mantenere un programma igienico-sanitario efficace. Le aree critiche includono: posti barca, inclusi servizi igienici e docce; servizi di ristorazione e aree di stoccaggio; lavanderia; aree ricreative; e, se presente, il barbiere. Anche il controllo dei parassiti e dei parassiti è di fondamentale importanza; molti di questi animali possono trasmettere malattie. Esistono molte opportunità per insetti e roditori di infestare una nave e, una volta trincerati, sono molto difficili da controllare o sradicare, specialmente durante la navigazione. Tutte le navi devono disporre di un programma di controllo dei parassiti sicuro ed efficace. Ciò richiede la formazione delle persone per questo compito, compresa la formazione di aggiornamento annuale.

Le aree di attracco devono essere mantenute libere da detriti, biancheria sporca e cibo deperibile. La biancheria da letto dovrebbe essere cambiata almeno settimanalmente (più spesso se sporca) e dovrebbero essere disponibili lavanderie adeguate alle dimensioni dell'equipaggio. Le aree di servizio di ristorazione devono essere rigorosamente mantenute in modo igienico. Il personale addetto al servizio di ristorazione deve ricevere una formazione adeguata sulle tecniche di preparazione, stoccaggio e sanificazione della cambusa e adeguate strutture di stoccaggio devono essere fornite a bordo della nave. Il personale deve attenersi agli standard raccomandati per garantire che il cibo sia preparato in modo sano e privo di contaminazioni chimiche e biologiche. Il verificarsi di un focolaio di malattie di origine alimentare a bordo di una nave può essere grave. Un equipaggio debilitato non può svolgere i propri compiti. Potrebbero esserci farmaci insufficienti per curare l'equipaggio, specialmente in viaggio, e potrebbe non esserci personale medico competente per prendersi cura dei malati. Inoltre, se la nave è costretta a cambiare destinazione, potrebbe esserci una perdita economica significativa per la compagnia di navigazione.

Anche l'integrità e la manutenzione del sistema di acqua potabile di una nave sono di vitale importanza. Storicamente, le epidemie trasmesse dall'acqua a bordo delle navi sono state la causa più comune di invalidità acuta e morte tra gli equipaggi. Pertanto, l'approvvigionamento di acqua potabile deve provenire da una fonte approvata (ove possibile) ed essere privo di contaminazioni chimiche e biologiche. Ove ciò non sia possibile, la nave deve disporre dei mezzi per decontaminare efficacemente l'acqua e renderla potabile. Un sistema di acqua potabile deve essere protetto dalla contaminazione da ogni fonte nota, comprese le contaminazioni incrociate con qualsiasi liquido non potabile. Il sistema deve inoltre essere protetto dalla contaminazione chimica. Deve essere pulito e disinfettato periodicamente. Riempire il sistema con acqua pulita contenente almeno 100 parti per milione (ppm) di cloro per diverse ore e quindi lavare l'intero sistema con acqua contenente 100 ppm di cloro è una disinfezione efficace. Il sistema dovrebbe quindi essere lavato con acqua potabile fresca. Una fornitura di acqua potabile deve avere sempre almeno 2 ppm residui di cloro, come documentato da test periodici.

La trasmissione di malattie trasmissibili a bordo delle navi è un serio problema potenziale. Il tempo di lavoro perso, il costo delle cure mediche e la possibilità di dover evacuare i membri dell'equipaggio ne fanno una considerazione importante. Oltre agli agenti patogeni più comuni (p. es., quelli che causano la gastroenterite, come Salmonella, e quelli che causano malattie delle vie respiratorie superiori, come il virus dell'influenza), c'è stata una ricomparsa di agenti patogeni che si pensava fossero sotto controllo o eliminati dalla popolazione generale. Tubercolosi, ceppi altamente patogeni di Escherichia coli e Streptococco, e la sifilide e la gonorrea sono ricomparse con crescente incidenza e/o virulenza.

Inoltre, sono comparsi agenti patogeni precedentemente sconosciuti o non comuni come il virus HIV e il virus Ebola, che non solo sono altamente resistenti al trattamento, ma altamente letali. È quindi importante valutare l'appropriata vaccinazione dell'equipaggio per malattie come la poliomielite, la difterite, il tetano, il morbillo e l'epatite A e B. Ulteriori vaccinazioni possono essere richieste per esposizioni potenziali o uniche specifiche, poiché i membri dell'equipaggio possono avere occasione di visitare un'ampia varietà di porti in tutto il mondo e allo stesso tempo entrano in contatto con una serie di agenti patogeni.

È fondamentale che i membri dell'equipaggio ricevano una formazione periodica per evitare il contatto con agenti patogeni. L'argomento dovrebbe includere gli agenti patogeni trasmessi per via ematica, le malattie sessualmente trasmissibili (MST), le malattie trasmesse da cibo e acqua, l'igiene personale, i sintomi delle più comuni malattie trasmissibili e l'azione appropriata da parte dell'individuo alla scoperta di questi sintomi. I focolai di malattie trasmissibili a bordo della nave possono avere un effetto devastante sul funzionamento della nave; possono provocare un alto livello di malattia tra l'equipaggio, con la possibilità di gravi malattie debilitanti e in alcuni casi la morte. In alcuni casi è stato necessario deviare la nave con conseguenti pesanti perdite economiche. È nell'interesse dell'armatore disporre di un programma efficace ed efficiente per le malattie trasmissibili.

Controllo dei pericoli e riduzione dei rischi

Concettualmente, i principi del controllo dei pericoli e della riduzione dei rischi sono simili ad altri contesti professionali e includono:

• identificazione e caratterizzazione dei pericoli

• inventario e analisi delle esposizioni e delle popolazioni a rischio

• eliminazione o controllo del pericolo

• monitoraggio e sorveglianza del personale

• prevenzione e intervento di malattie/infortuni

• valutazione e adeguamento del programma (vedi tabella 4).

Tabella 4. Controllo dei pericoli della nave e riduzione del rischio.

Per essere efficaci, tuttavia, i mezzi ei metodi per attuare questi principi devono essere adattati alla specifica area marittima di interesse. Le attività occupazionali sono complesse e si svolgono in sistemi integrati (ad es. operazioni navali, associazioni di dipendenti/datori di lavoro, commercio e determinanti del commercio). La chiave per la prevenzione è comprendere questi sistemi e il contesto in cui si svolgono, il che richiede una stretta cooperazione e interazione tra tutti i livelli organizzativi della comunità marittima, dal marinaio generale agli operatori navali e ai vertici aziendali. Ci sono molti interessi governativi e normativi che hanno un impatto sulle industrie marittime. I partenariati tra governo, autorità di regolamentazione, gestione e lavoratori sono essenziali per programmi significativi per migliorare lo stato di salute e sicurezza delle industrie marittime.

L'ILO ha stabilito una serie di Convenzioni e Raccomandazioni relative al lavoro a bordo, come la Convenzione sulla prevenzione degli incidenti (marittimi), 1970 (n. 134) e la Raccomandazione, 1970 (n. 142), la navigazione mercantile (standard minimi) Convenzione, 1976 (n. 147), Raccomandazione sulla navigazione mercantile (miglioramento degli standard), 1976 (n. 155) e Convenzione sulla protezione della salute e assistenza medica (marittimi), 1987 (n. 164). L'ILO ha anche pubblicato un Codice di condotta relativo alla prevenzione degli incidenti in mare (ILO 1996).

Circa l'80% delle vittime di navi è attribuito a fattori umani. Allo stesso modo, la maggior parte della morbilità e della mortalità correlate a lesioni riportate ha cause di fattore umano. La riduzione degli infortuni e dei decessi in mare richiede l'applicazione efficace dei principi dei fattori umani al lavoro e alle attività della vita a bordo delle navi. L'applicazione riuscita dei principi dei fattori umani significa che le operazioni della nave, l'ingegneria e la progettazione della nave, le attività lavorative, i sistemi e le politiche di gestione sono sviluppate che integrano l'antropometria umana, le prestazioni, la cognizione e i comportamenti. Ad esempio, il carico/scarico merci presenta potenziali pericoli. Le considerazioni sul fattore umano evidenzierebbero la necessità di una comunicazione e visibilità chiare, un abbinamento ergonomico del lavoratore al compito, una separazione sicura dei lavoratori dai macchinari e dal carico in movimento e una forza lavoro addestrata, che abbia una buona conoscenza dei processi di lavoro.

La prevenzione delle malattie croniche e degli stati di salute avversi con lunghi periodi di latenza è più problematica della prevenzione e del controllo degli infortuni. Gli eventi di lesione acuta generalmente hanno relazioni di causa-effetto facilmente riconoscibili. Inoltre, l'associazione di causa ed effetto dell'infortunio con le pratiche e le condizioni di lavoro è solitamente meno complicata che per le malattie croniche. Rischi, esposizioni e dati sulla salute specifici per le industrie marittime sono limitati. In generale, i sistemi di sorveglianza sanitaria, i rapporti e le analisi per le industrie marittime sono meno sviluppati di quelli di molte delle loro controparti terrestri. La limitata disponibilità di dati sanitari sulle malattie croniche o latenti specifici per le industrie marittime ostacola lo sviluppo e l'applicazione di programmi mirati di prevenzione e controllo.

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 Edilizia). 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.

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