Esplosioni da polveri : ricostruzione degli incidenti della Hoeganaes Corporation

Dusts, particularly metal powders, constitute a large portion of industrial production and processing. They also represent a significant source of risk, as many of them have explosive properties. Unfortunately, many industrial companies ignore or underestimate the risk associated with dust, often resulting in serious industrial accidents. A historical example is represented by the Hoeganaes Corporation, a company that dealt with the processing of metal powders, which was the subject of several accidents involving fires and explosions of iron powders. Hoeganaes Corporation headquarters were located in Gallatin, Tennessee (U.S.A), about 48 km from Nashville, with a production capacity of 300,000 tons per year, and 180 workers. The goal of this paper is to carry out a risk analysis on the iron powder production plant (with particle size around 40-150 μm), in order to quantitatively assess the risk associated with the plant. The technique used is that of Recursive Operability Analysis + with Incidental Sequence Diagrams. Some information was retrieved from reports, such as the explosiveness data of the dust involved and some information on the plant. Others required some a priori assumptions, in order to build the P&ID of the plant and set the basis for the analysis. After this data collection, it was possible to retrieve the primary events by running an FMEA / FMECA table, which serves as a database for identifying faults, to be included within the AOR analysis. Finally, the Fault Trees were built and solved analytically with the OpenFTA 1.0 software. From the analysis, the most relevant Top Events were an explosion of iron powders linked to the fall of a bucket elevator, explosion/ignition of powders along the annealing and grinding line, due to failures of control loops and equipment. The method was also applied to define the ignition sources in case of dust dispersed in the plant.

Le polveri, in particolare quelle metalliche, costituiscono una cospicua porzione della produzione e lavorazioni industriali. Rappresentano anche una fonte di rischio rilevante, in quanto molte di esse hanno proprietà esplosive. Molte realtà industriali, purtroppo, ignorano o sottostimano il rischio associato alle polveri, e spesso si concretizzano in gravi incidenti industriali. Un esempio storico è rappresentato dalla Hoeganaes Corporation, azienda che si occupava della lavorazione di polveri metalliche, che è stata oggetto di diversi incidenti inerenti incendi ed esplosioni di polveri di ferro. La Hoeganaes Corporation aveva una sede a Gallatin, nel Tennessee (U.S.A), a circa 48 km dal centro di Nashville, con una capacità produttiva di 300.000 tonnellate all’anno, e con 180 operai. L’obiettivo di questo elaborato consiste nell’effettuare una analisi di rischio sull’impianto di produzione di polveri di ferro (con granulometria intorno ai 40-150 μm), in modo da valutare in maniera quantitativa il rischio associato all’impianto. La tecnica usata è quella dell’Analisi di Operabilità Ricorsiva + con i Diagrammi di Sequenza Incidentale. Alcune informazioni sono state recuperate da report, come i dati di esplosività delle polveri implicate e alcune informazioni sull’impianto. Altre hanno richiesto alcune assunzioni aprioristiche, in modo da poter costruire il P&ID dell’impianto ed impostare le basi dell’analisi. Effettuata questa raccolta dati, è stato possibile recuperare gli eventi primari tramite l’esecuzione di una tabella FMEA/FMECA, che funge da database per l’identificazione dei guasti, da inserire all’interno dell’analisi AOR. Infine si sono costruiti gli Alberi dei Guasti e risolti analiticamente con il software OpenFTA 1.0. Dall’analisi, i Top Events più rilevanti sono risultati un’esplosione di polveri di ferro legato alla caduta di un elevatore a tazze, esplosione/ignizione di polveri lungo la linea di ricottura e di macinazione, legati a guasti di strumentazioni di controllo e di processo. Il metodo è stato applicato anche per determinare le sorgenti di innesco in caso di polveri disperse in impianto.