La sicurezza delle attività in spazi confinati : costruzione, manutenzione e verifica dei generatori di vapore a tubi da fumo

The present thesis focuses on the study and the assessment of the problems related to the access inside the fire tube steam generators, during different stages of the manufacturing process and under operating conditions of the user, putting in evidence the associated risks related to these activities in classifiable settings such as suspicious environments of pollution or confined areas with respect to the mandatory legislation (see art. 1 paragraph 2 D.P.R. 177/2011). Both the fire tube and the water tube steam generators are zone of the equipment listed in the “Group GRV - gas, vapor and heating” as defined by the Ministerial Decree 11.04.2011, and they are also subject to rules of the Ministerial Decree No. 329/2004 which transposes the Directive 97/23/CE (Directive PED). This Decree describes the rules to apply for the commission, the use, the testing of the safety devices, the repairs and the changes of the pressure equipment and assemblies. Such equipment requires a declaration/assessment their commissioning and, with scheduled intervals based on the type of pressure equipment, the activities of periodic retraining which are in the responsibility of the employer to whom has the duty to provide work equipment in accordance with the safety standards. The employer, to ensure the safety of workers, has the obligation to submit to periodic re-qualification testing (with the specified frequency) facilities listed in Annex VII of Legislative Decree n. 81/2008. Among the activities planned during the periodic retraining, internal inspections aimed to identify the possible internal defects, failures or malfunctions are also scheduled. The procedure requires the entry of an operator in the steam generator through a manhole of 420x320 millimeters placed on the top of the generator. It must also consideration that, besides during the necessary building stages, the access inside the generator can also take place at the user to perform the repair activities that may be necessary to guarantee the continuity of the use of the equipment. For any situation, it is clearly necessary to identify the specific dangers and to attentively evaluate the risks for the access with their boundary conditions. When accesses are already performed inside the equipment already in exercise at the user, all necessary measures to ensure the health and safety of those workers are required before access. Thanks to the study conducted in a pressure equipment manufacturer, a detailed analysis has been done on the different problems related to the access, seeing that to the state, alternative systems (such as the use of robots) have not been identified to replace the human activity. Two solutions have been valued. The possibility of a relocation of the manhole, by putting it into an area that guarantees an easier access and the increase of the section of the manhole to facilitate any access/exit operation in all cases of management of emergency situations. In terms of equipment stability, this is a solution that requires to balance the increase of the dimension of the entry by using a reinforcement through the increase of plate thickness or application of a plate settled adjacent to the entry (both to the inside and to the outside) or a combination of the two. Some considerations have been taken on a possible extrication of a worker suffering from illness or in case of sudden cardiac arrest inside the equipment. A special attention has been given to engineering in terms of reduction of frequent accesses for the periodic verifications (Risk Based Inspection) and of hypothetical and specific procedures to decrease activity and times of extrication on conditions that are necessary to guarantee the efficiency of the lifesaving. The qualification of relief activities from the personnel and the availability of appropriate equipment are essential keys to succeed in any assistance interventions. To prevent any accidents in confined areas or due to a suspicion of pollution, access should not be allowed except in cases of building stages and repair, where this cannot happen for different reasons. A possible revaluation of the dimensions and the position of the manhole to test with alternative methods to visual inspection, such as hydraulic or using technologies and robot, it will allow to avoid (or at least to reduce) exposures to risks.

Il presente lavoro di tesi ha come oggetto lo studio e l’approfondimento dei problemi connessi all'accesso nei generatori di vapore a tubi di fumo, nell'ambito delle diverse fasi del processo produttivo e in condizioni di esercizio presso l’utenza mettendo in evidenza, con riferimento alla normativa cogente in contesti classificabili come ambienti sospetti di inquinamento o confinati (art. 1 comma 2 D.P.R. 177/2011), i rischi associati a tali attività. Bisogna anche notare che i generatori di vapore (siano questi a tubi fumo o a tubi d’acqua), rientrano tra le attrezzature riportate in quello che il DM 11/04/2011 definisce “Gruppo GVR – Gas, Vapore, Riscaldamento” e sono soggette anche alla disciplina di cui al D.M. n. 329/2004, di recepimento della Direttiva 97/23/CE (Direttiva PED), decreto che ha esplicitato le norme da applicare per la messa in servizio, l’esercizio, la verifica degli accessori di sicurezza, le riparazioni e le modifiche delle attrezzature a pressione e insiemi. Per tali attrezzature è prevista una dichiarazione/verifica della messa in servizio e, con cadenza prefissata secondo il tipo di attrezzatura a pressione, le attività di riqualificazione periodica che sono di responsabilità del datore di lavoro, in quanto a lui compete l’obbligo di mettere a disposizione attrezzature di lavoro rispondenti alle norme di sicurezza. Il datore di lavoro, per garantire la sicurezza dei lavoratori ha, infatti, l'obbligo di sottoporre a verifiche di riqualificazione periodica (con la frequenza indicata) le attrezzature elencate nell'allegato VII del Decreto legislativo n. 81/2008. Tra le attività previste nell'ambito della riqualificazione periodica, è prevista anche l’effettuazione delle ispezioni interne che mirano a individuare i possibili difetti interni della caldaia e a identificare i possibili guasti o anomalie. L’operazione richiede l’ingresso di un operatore nel generatore di vapore attraverso un passo d’uomo di dimensione 420x320 mm, posto nella parte superiore dell’apparecchiatura. Da notare che l’accesso all’interno del generatore, oltre alle necessarie fasi di costruzione, può anche avvenire presso l’utilizzatore per eseguire attività di riparazione che si dovessero rendere necessarie per garantire la continuità di esercizio dell’attrezzatura. Ovviamente, per ogni situazione, è necessario identificare i pericoli specifici e valutare attentamente i rischi per l’accesso, anche considerando le condizioni al contorno. Questo, in particolare, quando si eseguono accessi all’interno dell’apparecchiatura già in esercizio presso l’utilizzatore, condizione che richiede, prima dell’accesso, l’adozione di tutti i provvedimenti necessari per garantire la salute e sicurezza degli operatori addetti. Attraverso lo studio svolto in un’azienda costruttrice di queste attrezzature a pressione, è stato possibile analizzare in dettaglio i diversi problemi connessi con l’accesso posto che, allo stato, non sono stati identificati sistemi alternativi (ad esempio utilizzo di robot filoguidati) in grado di sostituire l’attività umana. Ciò detto, si è anche valutata la possibilità sia di delocalizzare il passo d’uomo, prevedendo di posizionarlo in una zona che garantisse un accesso più agevole, sia la possibilità di aumentarne la sezione, questo per agevolare le operazioni di accesso/uscita, specie in caso di gestione di una situazione di emergenza. Soluzione questa che, peraltro, comporta la necessità di compensare – ai fini della stabilità strutturale dell’attrezzattura a pressione - l’incremento della dimensione dell’apertura, mediante area di rinforzo realizzabile, ad esempio, aumentando lo spessore della lamiera o con l’applicazione di piastra saldata adiacente all’apertura (sia all’interno sia all’esterno) o una combinazione delle due soluzioni. Sono state fatte, quindi, delle considerazioni sulla possibilità di estricazione di un lavoratore colto da un malore all’interno dell’apparecchiatura, valutando anche il peggiore dei casi, ovvero l’arresto cardiaco improvviso. Una particolare attenzione è stata rivolta verso modalità ingegneristiche di riduzione della frequenza degli accessi per le verifiche periodiche (Risk Based Inspection) e sull’ipotesi di procedure specifiche per ridurre attività e tempi di estricazione, direttamente connessi all’efficienza della squadra di salvataggio. Questo considerata la necessaria qualificazione alle attività di soccorso da parte del personale addetto e la disponibilità d’idonee attrezzature quali chiavi imprescindibili per il successo di qualsiasi intervento di soccorso. Per impedire che avvengano incidenti in ambienti sospetti di inquinamento o confinati, bisognerebbe evitare l’accesso. In fase di costruzione e/o verifica e per gli interventi di riparazione questo, per ovvi motivi, non è possibile. Una possibile rivalutazione delle dimensioni e posizione del passo d’uomo e, contestualmente, la possibilità di eseguire prove con metodi alternativi all’ispezione visiva diretta, come prova idraulica o l’utilizzo di tecnologie e/o robot, consentirebbe di evitare (o almeno ridurre) l’esposizione al rischio.