Utilizzo di tecniche di simulazione CFD a supporto della valutazione del rischio in ambienti ATEX

La crescente attenzione, sorta in questi ultimi anni, nei confronti della sicurezza industriale, in vista di un modello di società sempre più sostenibile e in armonia con le tematiche ambientali, ha fatto sì che la valutazione del rischio di un evento incidentale e delle conseguenze da esso derivanti, fosse considerato un aspetto fondamentale durante la fase di progettazione di tutte quelle realtà in cui sono presenti sostanze chimiche pericolose. Cosi, in questo contesto, il seguente lavoro si propone di utilizzare un modello di simulazione fluidodinamica computazionale come strumento di supporto della valutazione del rischio, con particolare attenzione rivolta alla classificazione dei luoghi con pericolo di esplosione per la presenza di gas. La classificazione dei luoghi con pericolo di esplosione è una metodologia utilizzata per esaminare e classificare l’ambiente in cui vi è la possibilità di formazione delle atmosfere esplosive, con l’obiettivo di facilitare la corretta scelta dei prodotti e l’attuazione degli impianti, da impiagarsi con sicurezza nell’ambiente considerato. I software CFD rappresentano “l’equivalente virtuale di una galleria del vento” e si tratta quindi di ambienti di simulazione che riescono a riprodurre la fluidodinamica del sistema. Il software utilizzato in questo elaborato, per la modellazione CFD, è “Ansys Fluent”. Il documento di tesi sarà costituito da sei capitoli. Un’introduzione relativa alle tematiche che verranno affrontate nel corso dell’elaborato, quali ad esempio: quadro normativo nell’ambito del rischio dovuto alla presenza di atmosfere potenzialmente esplosive, valutazione dei rischi e classificazione dei luoghi con pericolo di atmosfere esplosive e simulazioni numeriche CFD. Il secondo capitolo sarà focalizzato sul quadro normativo nazionale ed europeo, presentando generalità riguardanti: l’evoluzione delle disposizioni di sicurezza dei luoghi di lavoro in Italia, l’attuale ordinamento legislativo italiano ed infine le Direttive ATEX in materia di salute e sicurezza, con particolare attenzione alla Direttiva Atex 99/92/CE. Nel terzo capitolo verrà affrontato il tema della valutazione del rischio di formazione di atmosfere esplosive, entrando nel dettaglio degli obiettivi della metodologia della classificazione dei luoghi e delle definizioni considerate più significative in questo contesto. Inoltre, buona parte del capitolo, descrive il procedimento definito dalla norma di riferimento più aggiornata per la classificazione dei luoghi pericolosi. Nel quarto capitolo si passerà a discutere del modello fluidodinamico, di come è stato realizzato e di quali siano stati gli interventi di ottimizzazione. Nello stesso, si vedrà step per step come sono stati realizzati la geometria, la mesh (dominio di calcolo) e i risultati delle simulazioni. Nel quinto capitolo è proposto l'utilizzo del modello CFD realizzato come strumento di supporto per la classificazione delle zone pericolose; si farà riferimento al caso studio di evaporazione da una pozza di metanolo, contenuta in un magazzino, per cui la classificazione delle zone pericolose è già nota. L’obiettivo sarà quello di verificare la validità del modello CFD prodotto. Nell’ultimo capitolo sono tratte le conclusioni dell’elaborato; si commentano i risultati che sono stati ottenuti dalle simulazioni dell’evaporazione da pozza di metanolo e le potenzialità che possono avere i software di simulazione numerica nell’ambito della valutazione del rischio.