Studio dei fenomeni di incendio in ambiente confinato tramite i software di simulazione CFAST e PHAST = Study of fire phenomena in confined environments through simulations using CFAST and PHAST software

La problematica degli incendi di origine antropica connessi ad attività industriali e produttive è sempre più attuale per le implicazioni sulla sicurezza ambientale e la salute pubblica e da ciò emerge la necessità di approfondire questa tematica. In questo contesto si inserisce il presente lavoro di tesi, sviluppato nell’ambito di un progetto più ampio nato dalla collaborazione tra l’Agenzia Regionale di Protezione Ambientale del Piemonte (Arpa Piemonte) e il Politecnico di Torino, finalizzato ad approfondire lo studio dei fenomeni di incendio negli impianti di stoccaggio e trattamento rifiuti, mediante l’impiego di metodologie di modellistica specialistica. Sono stati analizzati gli incendi verificatisi in Piemonte negli ultimi 10 anni, attraverso l’applicativo CNP utilizzato dall’Agenzia per la raccolta dei suoi interventi in emergenza, al fine di studiare le ricadute dei fumi tossici derivanti da tali incendi, anche in relazione all’emanazione delle Linee Guida per la predisposizione del Piano di Emergenza Esterna e la relativa informazione della popolazione, di cui al DPCM del 27/08/2021. Da tale analisi è emerso che la principale difficoltà nella previsione e modellizzazione della loro evoluzione è legata alla complessità di identificare con precisione la composizione chimica/fisica dei materiali coinvolti, data la natura eterogenea dei rifiuti, nonché nelle variabili legate alle modalità di gestione e stoccaggio dei materiali stessi. Diventa così molto complesso effettuare stime sul termine sorgente ovvero della portata di fumi prodotti dall’incendio e il loro contenuto di inquinanti. Il DPCM propone un metodo ad indici speditivo per definire la potenziale estensione di uno scenario incidentale, in quanto attualmente non esistono strumenti specifici per modellizzazione degli incendi di rifiuti. L’obiettivo di tale tesi è quello di identificare un possibile parallelismo tra le attività di gestione rifiuti e quelle di stoccaggio di materiali di composizione nota in magazzini, quali strutture più semplici, assumendo come termine di confronto le valutazioni riportate nelle analisi del rischio di incidente rilevante di stabilimenti soggetti alla normativa “Seveso”. L’oggetto della tesi è stato quindi contribuire alla comprensione dell’applicabilità dei modelli di simulazione degli incendi, originariamente sviluppati per altri contesti, come la sezione “Warehouse” del software PHAST, specificamente progettato per studiare incendi in ambienti chiusi, e il software CFAST, utilizzato per modellare l'incendio all'interno del magazzino. Il progetto si è soffermato sullo studio della modellistica approfondendo gli scenari di incendio di determinati materiali stoccati (pneumatici, PVC e cartone) in magazzini mediante l’utilizzo combinato dei due software modellistici, per giungere ad una simulazione delle diverse fasi dell’incendio. Parallelamente, come ulteriore strumento di valutazione, è stato applicato il Metodo ad Indici di cui al DPCM del 27/08/2021, al fine di verificare l’attendibilità dei risultati di tale metodo e permettere una validazione incrociata dei risultati ottenuti. I risultati delle simulazioni modellistiche mostrano che i software PHAST e CFAST si rivelano utili nell’analizzare la dinamica degli incendi in relazione alla valutazione delle ricadute dei fumi tossici di combustione, sebbene non siano completamente risolutivi quando applicati al contesto dei rifiuti, ma offrono dei risultati confrontabili con quelli del Metodo ad indici.