Bridging the gap between research and industrial practice within a multi-risk framework for earthquake-triggered Natech

Natech consist in technological accidents which occur at major-risk industrial plants when triggered by several natural hazards (among the others, earthquakes, floods, lightning). Common consequences include large environmental, economical, and social impact to human health and the surrounding environment. These events are however nowadays poorly studied, especially because of their multi-disciplinary and cross-cutting aspects which space between different sectors, such as: (1) the definition of the hazard at the site with its related uncertainties, (2) the characterization of the vulnerability of the inter-connected elements of the system, together with the uncertainties of such definition, and the (3) analysis of the expected consequences, usually represented in terms of fires arising at the establishment. Some contributions in terms of Natech studies have been given in the last decades, but many challenges are still present, especially when transposing Natech risk assessment into practice. In this context, this PhD thesis, by benefitting of a strong cooperation with the industrial experts of RINA Consulting S.p.A., aims at devising a comprehensive quantitative and innovative framework which defines the risk of Natech events at major-risk industrial plants. By encompassing all the cross-sectoral aspects of such events for a realistic case study of LNG industrial plant, this thesis makes a first step towards a bridge between research and industrial practice in the framework of earthquake-triggered Natech, passing from a qualitative into a quantitative assessment, and being able to integrate, inside a safety report, conventional and seismic-induced Natech scenarios, with the final objective of providing harmonized guidelines to properly study Natech within industrial applications.

Gli incidenti Natech che si verificano negli impianti industriali a rischio di inci dente rilevante (RIR) quando innescati da diversi eventi naturali (tra gli altri, terremoti, inondazioni, fulmini) mostrano conseguenze importanti, tra cui danni elevati alle apparecchiature industriali, che spesso portano a un grande impatto ambientale, economico e sociale per la salute umana e l'ambiente circostante. Nonostante le loro possibili elevate conseguenze, questi eventi sono oggi poco studiati, soprattutto a causa dei loro aspetti multidisciplinari e trasversali che spaziano tra diversi settori, quali: (1) la definizione della pericolosità del sito con le relative incertezze, (2) la caratterizzazione della vulnerabilità degli ele menti dell'impianto con le relative incertezze, e (3) l'analisi delle conseguenze attese, solitamente rappresentate in termini di incendi che si verificano nello stabilimento. Negli ultimi decenni sono stati forniti alcuni contributi in termini di ricerca, ma molte sfide sono ancora aperte, soprattutto quando si passa da teoria a pratica industriale. In questo contesto, questa tesi di dottorato, avvalendosi di una forte collaborazione con gli esperti industriali di RINA Consulting S.p.A., mira a elaborare un quadro quantitativo e innovativo completo che definisca il rischio di incidenti Natech negli impianti industriali a rischio di incidente rilevante. Comprendendo tutti gli aspetti intersettoriali di tali eventi per un caso di studio realistico di un impianto di GNL, questa tesi consente di colmare il divario tra ricerca e pratica industriale nell'ambito di Natech indotti da sisma, passando da una valutazione qualitativa a una valutazione quantitativa, ed essendo in grado di integrare, all'interno di un rapporto di sicurezza, scenari convenzionali e scenari indotti da sisma, con il fine ultimo di fornire linee guida armonizzate per studiare adeguatamente gli incidenti Natech all'interno delle applicazioni industriali.