Del rischio, della meteorologia e della probabilità di un vaccino

John Allen Paulos, citato di Gigerenzer[1], raccontò la “storia di un meteorologo di una rete televisiva americana il quale, dando la notizia che c’era un 50% di probabilità che piovesse il sabato e un 50% di probabilità che piovesse la domenica, concluse che nel fine settimana la probabilità che piovesse fosse del 100%”.

Più recentemente, un importante docente dell’Imperial College di Londra, il prof. Robin Shattock, relativamente ai vaccini contro il Covid 19, ha avuto modo di affermare che: “The success rate of vaccines at this stage of development is 10%, Shattock says, and there are already probably 10 vaccines in clinical trials (…) so that means we will definitely have one”.

La cosa, tradotta, più o meno significa questo: i vaccini che raggiungono la fase di sperimentazione clinica normalmente hanno il 10% di probabilità di essere efficaci. Poiché ce ne sono almeno dieci a questo livello di sviluppo ciò significa che almeno uno tra i dieci funzionerà.

Eh, la statistica… ci cascano tutti, prima o poi.

Dal meteorologo al superdocente universitario.

Shattock ha ovviamente sbagliato. E, dati i presupposti, siamo molto lontani dalla certezza di avere un vaccino funzionante.

10% di riuscita significa che la probabilità di insuccesso sarà pari al 90%. Chiameremo questo valore “inaffidabilità” [Fi].

Quale sarà la probabilità che tutti i vaccini falliscano?

Dovrà accadere che:

il primo vaccino

AND

il secondo vaccino

AND

il terzo vaccino

AND

(…)

il decimo vaccino

falliscano.

La logica affidabilistica sarà dunque quella di un circuito in parallelo (nell’ipotesi che le variabili in gioco siano tra loro indipendenti). Ed il calcolo dell’inaffidabilità complessiva sarà la produttoria dell’inaffidabilità:

Ftot = F1 x F2 x (…) x F10

Dato che F1 = F1 = … = F10 = 0,9

potremo scrivere che:

Ftot = 0,9^10 = 0,348

La qual cosa si traduce in un’affidabilità (R) pari a:

R = 1 – F = 1 – 0,348 = 0,652 -> R = 65,2%

Nelle ipotesi date, cioè, avremo il 65% di probabilità che uno o più vaccini raggiungano lo scopo dato. In tutta sincerità una tale probabilità di successo non mi tranquillizza e non la vedo molto differente dal 50%. Diverso sarebbe se avessimo un ordine di grandezza che “balla”. Ma così non è.

Peraltro, se consideriamo che alcuni dei dieci vaccini in corsa lavoreranno in base a principi e strategie comuni, è credibile che si generino dei “common cause failure”.

Detto in modo più semplice, le biostrategie poste alla base dei dieci vaccini saranno quattro, cinque (non lo so, davvero. Ma immagino la cosa plausibile).

E quindi, credibilmente, quell’esponente “alla 10” dovremo pure ridurlo. Se le regole d’ingaggio con il covid dei 10 vaccini saranno complessivamente cinque, l’affidabilità connessa al raggiungimento dell’obiettivo sarà, quindi, più o meno questa:

R = 1 – 0,9^5 = 0,41 = 41%

Che non mi pare, a maggior ragione, un granché.

Non ci resta che sperare, anche in un bel colpo di fortuna.

A proposito… che probabilità c’è che piova nel WE?

🙂


[1] Gigerenzer G. (2003). Quando i numeri ingannano. Raffaello Cortina Editore

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Gel bollente

Scommetto un caffè che se i miei tre lettori cercheranno nella propria tasca troveranno un flaconcino di gel igienizzante.

Ho vinto?

Bene, sono in credito di un caffè.

Sull’effetto sostanzialmente benefico dell’igienizzazione delle mani in questa strana fase che sta attraversando l’umanità, non v’è nessun dubbio.

quasi” nessun dubbio…

  • qualcuno potrebbe dirci che l’igienizzazione compulsiva avrà ripercussioni sull’equilibrio della flora del derma;
  • qualcun altro potrebbe affermare che l’indicazione di pericolo H319 dell’etanolo puro (“Provoca grave irritazione oculare”) non è messa lì a caso (sottolineo il “grave”). E il fatto che si utilizzino, nei gel igienizzanti, concentrazioni minori del 99,5% non scongiura il concetto di gravità, soprattutto in soggetti predisposti.

Insomma il problema collegato alla messa a disposizione di enormi quantità di alcool etilico al 60-70% all’intera popolazione per utilizzi non professionali causerà qualche ricaduta.

Perché la sostanza è dotata di una sua pericolosità intrinseca

E perché a volte le persone si comportano nei modi più strani

Vorrei oggi concentrarmi, tuttavia, su un fatterello che diventerà progressivamente importante con l’avanzare della stagione estiva. Mi riferisco, in particolare, all’uso di gel igienizzanti a temperatura elevata.

Immaginiamo di aver appena fatto la spesa, di aver parcheggiato l’auto al sole e di esserci scordati nell’abitacolo un po’ di gel igienizzante. Poiché voglio essere un po’ cattivo, immagino pure che l’auto sia di colore scuro e che la temperatura interna sia arrivata ad un massimo di 60°C[1].

Un corpo nero termodinamico.

Che succede alla boccettina di gel disinfettante esposta al sole?

La prima cosa che può accadere è che la miscela aumenti la propria propensione a vaporizzare. In altri termini incrementa la “tensione di vapore”, quella forza motrice che spinge ogni sostanza liquida ad evaporare.

La pressione di vapore che sviluppa l’etanolo esposto al sole la calcoliamo con l’equazione di Antoine.

Si ha:

Da questo parametro, facendo qualche contorsione matematica da prima superiore, si ottiene la tensione di vapore dell’etanolo puro a 60°C:

P(60°C) =(~) 48.160 Pa

Tenendo poi in conto che nei gel igienizzanti la percentuale di etanolo è di circa il 70% (vol/vol) e applicando in modo “ineducato”, “impreciso” e “chimicamente censurabile” la legge di Raoult, si calcola che la tensione di vapore presente nella boccetta igienizzante, lasciata sola-soletta al sole, sarà pari a circa 34.000 Pa.

Questo numero, messo lì così, probabilmente ci dice poco.

34.000 Pa, tuttavia, significa una “pressione” di evaporazione di 10.000 Pa maggiore rispetto a quella dell’acetone a temperatura ambiente e molto simile a quella del Ciclopentano o del Cloruro di acetile. Detto in altro modo, la tendenza ad evaporare dell’etanolo a 60°C è di 8 volte superiore al suo valore a temperatura ambiente (circa 6.000 Pa) e molto superiore al liquido infiammabile di riferimento che è l’acetone.

L’etanolo caldo evapora otto volte più velocemente formando, potenzialmente, piccole nubi infiammabili, soprattutto se utilizzato in ambienti chiusi, privi di ventilazione, surriscaldati e pieni zeppi di materiali combustibili (forse un abitacolo di automobile?)

Vi ho convinto?

No?

Ci riprovo con un altro argomento.

L’etanolo possiede una certa tendenza all’innesco. Tecnicamente la minima energia della scarica elettrostatica sufficiente ad accendere una miscela infiammabile è definita minima energia di accensione (MIE) ed è uguale, per l’alcol etilico, a circa 0,23 mJ a temperatura ambiente (Fonte NFPA 77:2019).

L’energia è estremamente bassa equivalendo, meccanicamente, ad uno spillo che cade da un’altezza di circa 40 cm.

Spillo + 40 cm = (~) 0,2 mJ

Il piccolo plasma generato da una scarica elettrostatica necessario ad innescare i vapori di etanolo deve avere, cioè, un’energia non inferiore quella indicata[2]. Per avere un ulteriore termine di paragone, la scossa elettrostatica che avvertiamo in occasione di una giornata secca chiudendo lo sportello dell’automobile può arrivare a 15 mJ, circa 65 volte la MIE dell’etanolo a temperatura ambiente.

Tale MIE diventa, tuttavia, ancor più piccina all’aumentare della temperatura. A circa 60°C sarà infatti pari a circa 0,15 mJ, inferiore alla MIE dell’acetone, dell’acetaldeide, del dimetiletere (valori, questi ultimi, rilevati a temperatura ambiente).

Ci siamo?

Il liquido presente nel flaconcino di gel igienizzante, se utilizzato ad alta temperatura (50-60°C), è più pericoloso di uno dei più problematici liquidi infiammabili ad uso industriale in circolazione: l’acetone.

Quindi, consiglierei:

  • evitiamo di lasciare in auto flaconcini di gel igienizzante;
  • evitiamo di igienizzarci la mani con un gel igienizzante caldo;
  • evitiamo di farlo in luogo di volume limitato e privo di ventilazione come l’abitacolo caldo dell’auto;
  • evitiamo di toccare qualsiasi superficie prima di avere le mani asciutte.

Certo, rimane sempre l’opzione di igienizzarsi le mani con le fiamme di alcol etilico innescate da una scarica elettrostatica. Fiamma peraltro molto chic essendo COMPLETAMENTE trasparente.

Vogliamo mettere l’effetto…


[1] 60°C all’interno dell’abitacolo appaiono un parametro credibile per una valutazione worst case scenario.

[2] Lo so. Esiste il secondo principio della termodinamica, l’exergia e molto altro.

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ATEX 2014/34/EU guidelines: quali modifiche?

A maggio 2020 è stata emessa la terza edizione dell’importante linea guida alla direttiva di prodotto ATEX 2014/34/UE, cosiddetta Linea Guida ATEX.

Da più parti ci si è chiesto quali siano state le modifiche di sostanza introdotte rispetto al testo previgente.

Ho posto la domanda sia a Mario Gabrielli Cossellu (UE DG for Health and Food Safety) che a Jan Mayerhöfer (UE DG GROW/Unit C3, Engineering, Maritime and Rail Industries) i quali mi hanno fornito le preziose risposte che andrò qui ad illustrare.

Premetto che l’elenco delle modifiche apportate alla seconda edizione della Linea Guida ATEX sono riportate nel documento “Explanatory Note, ATEX 2014/34/EU Guidelines 3rd edition – May 2020”. In esso viene specificato che, durante le ultime due riunioni del gruppo di lavoro ATEX, si è deciso di incorporare alcune delle decisioni prese dal gruppo di lavoro medesimo nelle linee guida ATEX 2014/34/UE.

Si discute, in particolare, di cinque modifiche alle Linee Guida ATEX che andrò ora a dettagliare.

LA PRIMA (modifica)

§ 236   Pressure Equipment Directive 2014/68/EU (PED) and Simple Pressure Vessels Directive 2014/29/EU (SPVD)

The Pressure Equipment Directive 2014/68/EU (PED) is a single market directive similar to Directive 2014/34/EU. There are a small number of examples of safety accessories which may be autonomous protective systems or, possibly, equipment. Flame arresters have been judged to be also pressure accessories in the sense of the PED if they are intended to be used with a pressure > 0,5 bar. There are no additional requirements for the flame arrester element under the PED. PED specifically excludes from its own scope equipment classified no higher than Category I under Article 13 of PED; such kind of product may be inside the scope of ATEX. The Pressure Equipment Directive deals only with the pressure hazard and does not consider the prevention of and protection against explosions/inflammations, which are not triggered by pressure. It is presumed that PED equipment does not have an own ignition; its safety accessories source when used in an explosive atmosphere must comply with the ATEX directive. If such kind of equipment is fully certified in accordance with the directive 2014/34/EU it must be properly installed according to the instructions of the manufacturer (including information about maintenance and repair of the connecting devices, e.g. valves, flanges). If PED equipment shows hot surfaces occurring during operation caused by the temperature of its content solely, it is not applicable to consider this equipment under the ATEX Directive 2014/34/EU. Risk assessment related to hot surfaces and electrostatic charges, among other possible risks, shall be undertaken by the end user to ensure that any explosive atmosphere is not ignited […]”.

LA SECONDA (modifica)

“Modification of § 91, Table 4: based on the decision of the Minutes from ATEX 2014/34/EU Working Group, 5 July 2018. Action point VIII (5.5. Section § 91, Table 4: Clarification for equipment with categories 2 and 3 – Docs. ATEX_WG/17/1/06, ATEX_WG/17/1/06_1, ATEX_WG/17/1/06_2). The revised table has been approved and will be inserted into the (Third Edition) of the ATEX Guidelines”.

LA TERZA (modifica)

§ 149   Marking of components

[…] In any case, according to Directive 2014/34/EU, ATEX components shall not bear the CE-marking; components can be εx-marked with the specific marking of explosion protection, as a conformity marking as well as an identification marking […]”

LA QUARTA (modifica)

§ 50     Potentially explosive atmosphere in the sense of Directive 2014/34/EU

[…] A vacuum pump sucking from a vacuum container and conveying the mixture into a pressure vessel or pressure line is in scope of Directive 2014/34/EU just during starting and shutting down phases. In this case the inner parts of the pump are not connected to a potentially explosive atmosphere in the sense of Directive 2014/34/EU […]”

LA QUINTA (modifica)

§ 74 Obligations of manufacturers

[…] For the purposes of market surveillance the EU declaration of conformity and, when applicable, the written attestation of conformity must accompany the information given with each single product, or each batch of identical products delivered for the same end user. These documents, as well as the translations according to the language requirements in national legislations transposing the Directive, need to be provided on paper, in a similar way as for safety information that also must accompany the product according to the ATEX Directive. While safety information needs to be provided in paper copy, the other non-safety instructions can be provided on electronic or other data storage format. However, a paper version should always be available upon request and free of charge for the market surveillance authorities and the end-users […]”.

Ho evitato volutamente di tradurre il testo per evitare di aumentare l’entropia dell’informazione. Lo leggiamo in inglese, meglio. Per chi voglia approfondire il dettaglio delle decisioni prese sono comunque a disposizione nei commenti al presente post.

Alla prossima!

Marzio

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Il virus e l’arte della manutenzione industriale

Immaginiamo di essere il nuovo responsabile di stabilimento in una qualsiasi azienda a media complessità presente nel ricco tessuto produttivo italiano.

Ci chiamiamo “manager 1”.

Se, come me, avete il pallino della sicurezza degli impianti connessa ai sistemi manutentivi cercherete di porre rimedio ai fermi impianto improvvisi presenti in linea puntando su strategie di manutenzione preventiva connessa all’affidabilità.

E, se faremo le cose per bene, la disponibilità degli impianti aumenterà, i fermi impianto non previsti diminuiranno così come le necessità di svolgere manutenzioni correttive “in emergenza”.

In breve, investendo in manutenzione, creando cioè una nuova funzione aziendale dotata di risorse sia economiche che professionali e facendola interagire con un servizio di prevenzione e protezione (si spera) evoluto, aumenteremo la redditività diminuendo, al contempo, gli indici infortunistici (perché, come bene sappiamo, le persone si fanno male non tanto durante il “normale funzionamento” dell’impianto ma, soprattutto, durante le operazioni di manutenzione improvvise e/o improvvisate).

In tempi relativamente contenuti (un paio d’anni?), investendo in modo intelligente, avremo aumentato la ricchezza prodotta dall’impianto e il livello complessivo della sicurezza aziendale.

È possibile, peraltro, che riceviate nel corso degli anni altre offerte di lavoro, magari più interessanti, e ve ne andiate dallo stabilimento che avrete contibuito a rendere più produttivo e sicuro.

Dopo di voi arriverà un nuovo manager, che chiameremo
“manager 2” immaginandolo, magari, non acutissimo, il quale si accorgerà che:

  1. non esistono guasti nell’impianto;
  2. i tassi infortunistici sono ridotti;
  3. esistono costi evidenti legati alle attività di manutenzione preventiva.

Cosa farà? Perché, come sappiamo, i nuovi manager DEVONO fare qualcosa per giustificare la loro presenza.

Probabilmente metterà insieme le informazioni 1, 2 e 3 e, dopo aver discusso con il responsabile della manutenzione, concluderà che:

  • se l’impianto è efficiente e non ha guasti perché manutenzionarlo in modo certosino?
  • chi vuole mantenere alti i costi della manutenzione sono proprio coloro i quali con la manutenzione ci “campano”: i manutentori e il loro responsabile.

Non comprendendo che l’impianto palesa pochi guasti proprio perché è manutenzionato in modo certosino, in breve tempo il “manager 2” deciderà di razionalizzare le risorse (così si dice) e ridurrà gli investimenti destinati ai servizi di manutenzione dello stabilimento.

Poiché l’impianto prima di degradare in prestazioni ci impiegherà un po’ di tempo, il “manager 2” farà tempo a trovarsi un nuovo lavoro, convinto di avere pure lui contribuito alla crescita dell’azienda.

Arriverà il “manager 3”.

Che si accorgerà di fermi impianto improvvisi… e il gioco ricomincerà senza passare dal “Parco della Vittoria”.

Perché faccio questa considerazione, peraltro particolarmente lunga, e la correlo alla SARS-COV-2?

Perché dopo le affermazioni fatte da un illustre intensivista ieri:

“(…) Il virus dal punto di vista clinico non esiste più (…)”

ho la percezione si sia arrivati alla fase del “manager 2”.

“Manager 2”, peraltro, poco avezzo alla comunicazione del rischio in un paese come il nostro.

Mi fermo qui.

Ma sono preoccupato.

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La manutenzione industriale e le sue declinazioni

Cosa significa “fare manutenzione” in azienda? Quando faccio questa domanda, in occasione di sopralluoghi, corsi e seminari, la risposta prevalente è la seguente: “vuol dire riparare ciò che si è rotto”.

Asserire che il nostro contesto industriale è ancora culturalmente ancorato alla reattività dell’agire manutentivo non credo, peraltro, stupisca nessuno. E questo è a tutti gli effetti un “ancoraggio” molto difficile da rimuovere.

Fare manutenzione vuol dire “anche” riparare. Ma significa anche molto, molto altro.

La manutenzione rappresenta la “nuova frontiera” sia della produttività sia della sicurezza sul lavoro ed è per questo che, ancora una volta, vorrei qui discutere degli impatti profondi che l’introduzione di politiche manutentive orientate all’affidabilità producono in azienda.

Qualsiasi azienda.

Manifatturiera o di processo.

A rischio convenzionale o di incidente rilevante.

Seguitemi ora ancora per un po’, va bene?

Il termine manutenzione orientata all’affidabilità (=Reliability Centered Maintenance, RCM) fu introdotto nel 1978 a partire da uno studio specialistico del settore aeronautico elaborato da due ingegneri della United Airlines  di San Francisco. Tale studio rappresentò un momento chiave nell’ambito degli approfondimenti in tema di affidabilità e manutenzione, creando un nuovo paradigma nel settore, soprattutto nell’ambito aeronautico dell’epoca. Infatti, in tale contesto, nel corso dei trent’anni successivi al secondo conflitto mondiale, era invalsa la consuetudine di operare negli aeromobili con politiche di manutenzione preventiva ciclica che si concretizzavano, in molti casi, nella revisione con sostituzione periodica dei componenti dei sistemi. Tuttavia, analisi retrospettive dimostrarono che:

  • tali politiche non aumentavano l’affidabilità dei sistemi;
  • gli intervalli di revisione non risultavano determinati in modo analitico;
  • la revisione e sostituzione era molto costosa a fronte di minimi benefici affidabilistici.

In particolare, si evidenziò che molti modi di guasto non potevano essere esclusi con le politiche di sostituzione periodica vista l’assenza, in tali componenti, delle fasi di usura (cfr. fase finale della curva bathtub). A questo proposito si rileva che il tasso di guasto, per una percentuale compresa tra il 70% e l’80% dei sistemi ed apparecchi, non evidenzia proprio la fase di usura. Inoltre la sostituzione periodica senza determinazione analitica degli intervalli causava:

  • la sostituzione di componenti che potevano possedere una vita residua ancora molto elevata;
  • l’introduzione di un aumento dei tassi di guasto dovuti alla mortalità infantile dei componenti.

Tali considerazioni hanno spinto l’industria aeronautica prima, e poi a seguire l’industria nucleare e chimica, a dotarsi di politiche di manutenzione che avessero come obiettivo principale l’ottenimento di elevati livelli di affidabilità degli impianti. Tale approccio faticosamente si sta trasferendo sia a luoghi di lavoro con rischio convenzionale (es. presenza di rischio chimico, cancerogeno, ATEX, ecc.) sia ai settori della costruzione di prodotti (es. direttiva macchine, ATEX, PED). Non scordiamoci, infatti, che l’ambito della marcatura CE dei prodotti risulta particolarmente ricco di normativa tecnica armonizzata volta a suggerire le soluzioni per il soddisfacimento dei requisiti essenziali di sicurezza fissati dalle direttive comunitarie. Purtroppo, però, tali norme indicano gli standard di sicurezza relativi al solo prodotto nuovo, demandando al costruttore l’individuazione delle opportune strategie di manutenzione. Un approccio RCM permette, anche in questo caso, di raggiungere con maggiore facilità gli scopi di sicurezza imposti dalla normativa cogente anche se, più in generale, gli obiettivi della filosofia RCM sono connessi alla riduzione delle conseguenze dei guasti non necessariamente finalizzate ad evitare gli stessi.

La Reliability Centered Maintenance (RCM) è quindi una valutazione sistematica delle funzioni di un sistema (più o meno complesso) e dei relativi modi di guasto, volta a individuare le più efficaci azioni di manutenzione preventiva aventi come priorità la sicurezza del sistema e delle persone.

Essa si basa sull’assunzione che l’affidabilità intrinseca di un sistema è una funzione del progetto e della qualità di produzione. Un efficace programma di manutenzione preventiva assicura che l’affidabilità intrinseca del sistema venga mantenuta. E’ tuttavia necessario fin da subito specificare che un’ottima RCM non potrà mai sostituirsi a tecniche di progettazione scadenti, a limitate qualità di produzione e a pratiche manutentive scorrette . Questo è vero per l’implementazione dell’RCM sia sul luogo di lavoro, sotto la responsabilità del datore di lavoro, sia sul prodotto, sotto la responsabilità del costruttore.

Una RCM correttamente sviluppata consente di rispondere alle seguenti sette domande (Moubray, 1997; SAE JA 1011):

  1. determinare il contesto operativo delle funzioni del sistema e gli standard di prestazione ad esse associate;
  2. determinare in che modo il sistema può non svolgere le sue funzioni (guasti funzionali);
  3. determinare le cause di ogni guasto funzionale (modi di guasto);
  4. determinare cosa avviene quando il guasto si manifesta (effetti del guasto);
  5. classificare le conseguenze del guasto (conseguenze del guasto);
  6. determinare cosa dovrebbe essere implementato per prevedere o prevenire il guasto (attività di manutenzione e frequenze relative);
  7. determinare se altre strategie di gestione del guasto possono essere più efficaci.

L’esperienza evidenzia che, nell’ambito applicativo dell’RCM, una buona parte delle risorse è finalizzata a creare fondamenta stabili sulle quali costruire l’analisi. Circa il 30% del tempo totale risulta infatti assorbito dal primo punto (contesto operativo, funzioni del sistema e standard di prestazione).

Come ho già avuto modo di dire in interventi precedenti sia la sicurezza sul lavoro che la sicurezza dei prodotti si “nutrono” di manutenzione preventiva.

Non siamo stanchi, come addetti del Servizio di Prevenzione e Protezione, di essere coinvolti nel processo di manutenzione solo per prevedere le misure di sicurezza del cantiere?

Rivoluzioniamo l’SPP allacciandolo alla manutenzione. La ripartenza post-COVID potrebbe essere l’occasione giusta!

La sicurezza, ricordiamolo, si realizza anche attraverso la funzione aziendale dedicata alla manutenzione non “nonostante” essa.

Ok?

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I dubbi sul calcolo delle distanze a rischio di esplosione. Risolti

Disclaimer: post lungo e un po’ specialistico.

È trascorso circa un anno e mezzo dalla piena entrata in vigore della norma CEI EN 60079-10-1:2016, relativa alla classificazione dei luoghi a rischio di esplosione per presenza di gas e vapori infiammabili, ma la sua completa attuazione manifesta ancora parecchie viscosità.

Questo fatto è probabilmente attribuibile da un lato alle innovazioni, a volte radicali, che la seconda edizione della norma porta con sé, dall’altro alla mancata pubblicazione di un guida chiarificatrice dei non pochi nodi interpretativi che necessitano di soluzione.

Oggi vorrei soffermarmi su uno tra gli aspetti più problematici della CEI EN 60079-10-1:2016: la determinazione delle distanze a rischio di esplosione presenti nel campo vicino di emissione. Al calcolo di tali ampiezze è dedicato l’allegato D intitolato “Stima delle zone pericolose”. In particolare ci focalizzeremo su due scenari di rilascio che da soli, escludendo gli stabilimenti a rischio di incidente rilevante, probabilmente ricomprendono l’80% delle criticità ATEX presenti nei siti produttivi:

  • lo sversamento di pozze di liquido infiammabile;
  • l’emissione di gas infiammabile da guasti non catastrofici a sistemi di contenimento.

La premessa ai ragionamenti che faremo di seguito è che l’allegato che analizzeremo è “informativo”. In altri termini, cioè, pur essendo le indicazioni ivi contenute in accordo con lo “spirito” della norma, ciascuno è libero di utilizzare metodologie di calcolo alternative che evidenzino, però, un’affidabilità paragonabile.

Sversamento di pozze di liquido infiammabile

Iniziamo con l’analisi del nomogramma D.1 che correla tre tipologie di dispersione (Jet, Diffusive, Heavy gas) al rilascio volumetrico caratteristico e la cui rappresentazione è di seguito riportata.

Il normatore specifica, nella seconda edizione della norma EN 60079-10-1, che: “Questo diagramma è stato sviluppato sulla base delle equazioni di continuità della massa e su simulazioni scelte di fluidodinamica computazionale (CFD), assumendo una distanza di dispersione proporzionale alla radice quadrata dei valori sull’asse X e moderando i risultati ottenuti in relazione alle finalità della presente Norma”.

A questo riguardo il BSI britannico ha espresso una posizione assai critica proprio relativamente a questo. Tra le varie annotazioni riportate nel recepimento BS della EN, si riscontra anche la seguente: “(…) per la valutazione dell’evaporazione di una pozza di idrocarburi volatili è necessario utilizzare altre norme e fonti di informazione per effettuare controlli incrociati dei risultati al fine di garantire che i rischi siano ridotti al minimo ragionevolmente possibile”.

In altri termini l’UK mette in dubbio l’affidabilità delle distanze desumibili dalla figura D.1 per l’heavy gas e consiglia di utilizzare altre fonti per determinare le distanze di classificazione. Il riferimento, in particolare, è agli scenari di emissione causati da sversamenti di pozze di infiammabili.

Ed è proprio a questo proposito che l’attuale proposta di terza edizione (inchiesta pubblica chiusa il 18/10/2019) reca la seguente, provvisoria, annotazione: “(…) le curve/linee presenti nel grafico D.1 sono basate su simulazioni di fluidodinamica computazionale per diverse “velocità di ventilazione”. Le distanze indicate sono stimate essere il caso peggiore per il rilascio dato. Ciò è stato comprovato dalle simulazioni CFD e dalle distanze indicate in codici industriali affidabili”.

Purtroppo, relativamente a questo, non esiste una pubblicazione scientifica che consenta, in modo indipendente, di chiarire definitivamente la questione. Non conosciamo, in altri termini, quale sia la metodica posta alla base della costruzione delle rette logaritmiche presenti nella Figura D.1. Alcune verifiche da me condotte, e qui pubblicate, suggeriscono che ne caso di rilasci in pozza le distanze di classificazione indicate in D.1 siano in vantaggio di sicurezza rispetto al fenomeno reale nel caso di velocità locali dell’aria pari a 0,25 m/s. Per velocità inferiori, e per alcuni specifici liquidi infiammabili, le distanze restituite dal nomogramma potrebbero essere invece in difetto di sicurezza. Il consiglio è quindi quello di adottare, per lo scenario da pozza, i seguenti coefficienti di sicurezza (as):

  • uw = 0,25 m/s: as = 1;
  • uw = 0,1 m/s: as = 2;
  • uw = 0,05 m/s: as = 3.

Come risulta ancor più chiaramente dalla figura precedente, che esprime la D.1 in scala lineare in luogo di quella logaritmica, volumi di rilascio caratteristico pari a 10 mc/s determinano distanze pericolose superiori a 30 m (nella norma l’ascissa è definita fino a 100 mc/s). Lo standard EI 15:2015, a questo proposito, fissa proprio a 30 m la distanza di classificazione dovuta a pozza, oltre la quale il concetto di classificazione perde di significato. Un aspetto interessante, specificato proprio in EI 15:2015, è relativo all’altezza della dispersione (fino all’LFL); in tale norma si suggerisce, nel caso di liquidi C, di assumere un’altezza di classificazione pari a 1 m oppure, per liquidi molto volatili oppure emessi ad alta temperatura, si consiglia un’altezza di classificazione di 3 m. In questo senso l’incidente accaduto nel petrolchimico di Buncefield (UK) nel 2005, dovuto allo sversamento di una rilevantissima pozza di benzina (superficie stimata non inferiore a 120.000 mq), fornisce la reale misura della “massima altezza raggiungibile” dai vapori di un liquido infiammabile tipico. Le varie inchieste condotte convergono, infatti, nell’affermare che il range di ampiezza verticale fosse compreso nell’intervallo 2÷3 m. Ovviamente il caso di Buncefield, oltre a non essere incluso nel campo di applicazione della CEI EN 60079-10-1:2016, rappresenta un caso limite anche nell’ambito degli incidenti rilevanti.

Ci siamo quindi, almeno per la parte relativa alle classificazione da pozza? Sintetizzo ed integro quanto più sopra specificato:

  1. Determinare il rilascio volumetrico caratteristico della pozza;
  2. Utilizzare la figura D.1 per determinare la distanza della zona pericolosa (a partire da bordo pozza) utilizzando il modello “heavy gas” e fissando un limite inferiore di 1,3 m;
  3. Applicare i coefficienti di sicurezza specificati in relazione alla velocità dell’aria (0,25 m/s, 0,1 m/s, 0,05 m/s);
  4. L’altezza della zona classificata si determina invece con la curva “diffusive” facendo attenzione a non superare i 3 m di altezza di classificazione.

Emissione di gas infiammabile da guasti (non catastrofici) a sistemi di contenimento

Le dinamiche di dispersione degli infiammabili gassosi derivanti da guasti a sistemi di contenimento a pressione trovano la loro quantificazione nell’emissione “jet” (considereremo solo le emissioni soniche).

Il principale problema connesso a tali emissioni è legato al fatto che il nomogramma risulta limitato a distanze di classificazione non inferiori ad 1 m. Se tale considerazione poteva apparire dubbia nell’ambito applicativo della seconda edizione della EN 60079-10-1, non essendoci una chiara indicazione che vietasse l’estensione delle rette logaritmiche al di sotto dell’ascissa, con la terza edizione verrà definitivamente chiarita. Il progetto di norma tecnica, sottoposto ad inchiesta pubblica chiusa il 18/10/2019, specificava che: “L’estrapolazione delle curve oltre l’area del grafico mostrata nella Figura D.1 non è possibile da realizzare a causa di altri fattori che possono influenzare la valutazione oltre i limiti indicati”.

Ci siamo quindi? La distanza minima di classificazione, applicando la D.1, non può essere inferiore ad 1 m.

Nella realtà industriale italiana, tuttavia, esistono molte situazioni di tipo “jet”, già classificate con gli strumenti previsti dalla linea guida CEI 31-35:2012, che evidenziano distanze pericolose inferiori al “metro” previsto dalla seconda edizione EN 60079-10-1. Il riferimento, in particolare, è all’applicazione delle equazioni “f.GB.5.1-5a” ed “f.GB.5.1-5b” (non trovate che la numerazione delle equazioni di CEI 31-35 sia migliorabile?…)

Alla luce di questo e stante il parere espresso dal Sotto Comitato CEI SC 31J nel foglio di abrogazione della linea guida CEI 31-35:2012 che recitava: “[…] i contenuti tecnici della Guida CEI 31-35:2012-02 […][rappresentano][…] un utile riferimento, per le metodologie scientifiche in esse contenute, relativamente alle parti non in contrasto con la nuova edizione della Norma CEI EN 60079-10-1:2016-11, nell’ambito delle scelte affidate al valutatore/classificatore” è ragionevole concludere che le equazioni appena citate non siano in contrasto con la norma bensì integrative della medesima per gli scenari di rilascio e dispersione da questa non coperti (dz,jet < 1m).

Si annota che nel corso degli anni sono state proposte molte funzioni matematiche che consentono di determinare la relazione tra la distanza dalla sorgente di emissione sonica e la concentrazione della sostanza nell’ambiente.

Si citano di seguito quelle maggiormente diffuse, contestualizzandone la simbologia in ambito ATEX e rimandando per i dettagli alle pubblicazioni relative.

Anche in questo caso sintetizzo ed integro quanto più sopra specificato:

  1. Determinare il rilascio volumetrico caratteristico del rilascio a getto sonico;
  2. Utilizzare la figura D.1 per calcolare la distanza della zona pericolosa utilizzando il modello “jet” e fissando un limite inferiore di 1 m;
  3. Nel caso di distanza inferiore ad 1 m utilizzare un metodo quantitativo tra quelli proposti dando priorità all’equazione f.GB.5.1-5b, CEI 31-35:2012 (equazione di Tommasini).

Molto interessante sarebbe impostare un confronto tra le equazioni ingegneristiche che si sono via via accumulate nel corso del tempo e le previsioni dell’attuale allegato D, CEI EN 60079-10-1:2016.

Magari la prossima volta…

© Marzio Marigo

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Basta numeri

Con oggi termino di seguire in modo assiduo e monotematico i numeri connessi all’emergenza SARS-CoV-2.

Questo sarà quindi l’ultimo grafico che pubblicherò, con enorme sollievo di tutti i miei contatti.

Il 3/4/2020 i posti occupati in terapia intensiva nella mia regione, il Friuli Venezia Giulia, raggiungevano il massimo con 61 ricoverati.

Oggi, primo maggio, la terapia intensiva del FVG ospita “solo” 6 pazienti COVID 19.

In Italia, sempre a giudicare i numeri provenienti dalle terapie intensive, la prima ondata epidemica pare sotto controllo avendo raggiunto una “maturazione” dell’81%. Siamo passati dai 4.068 ricoveri il 3/4/2020 ai 1.578 di oggi.

A titolo teorico le terapie intensive in Italia, protette dal lockdown, dovrebbero scendere sotto i 100 pazienti complessivi entro i primi giorni di giugno. Discuto di teoria poiché lunedì prossimo le cose cambieranno e si aprirà una nuova partita della quale vedremo gli effetti tra un po’.

Tuttavia l’attenzione al problema COVID 19 da parte delle aziende è alta e, anche se prevedibilmente ci sarà un incremento dei numeri, immagino che la problematica rimarrà gestibile.

O, almeno, è quello che mi auguro.

In bocca al lupo a tutti noi.

Da domani si torna a discutere di ATEX, macchine e affidabilità dei sistemi.

A presto

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Una ripartenza in condizioni di sicurezza è possibile?

Tra i vari dati che quotidianamente elabora l’Istituto Superiore di Sanità quello che riporto di seguito è, a mio parere, uno tra i più importanti a fini prevenzionistici.

Dove si sono contagiate le persone durante il lockdown? Oggi, finalmente, abbiamo numeri, sia pur parziali, per rispondere alla domanda. Tali prime valutazioni dicono che la percentuale delle persone contagiate nei luoghi di lavoro, per esempio, è minima rispetto al totale. Discutiamo, infatti, di circa il 4%.

La grande parte dei contagi è invece avvenuta o nelle RSA (44,1%) oppure all’interno delle famiglie (24,7%) in un loop di reinfezioni causato, verosimilmente, dal lockdown medesimo.

Riepilogo la sintesi dei dati illustrati dal Prof. Brusaferro durante la conferenza stampa tenuta in data odierna (24/04/2020) presso l’ISS.

Luogo di esposizione riportato (Dato limitato a 4.508/58.803 casi notificati dal 1 al 23 aprile 2020):

  • 44,1%: RSA/Casa di riposo/Comunità disabili
  • 24,7%: Ambito famigliare
  • 10,8%: Ospedale/Ambulatorio
  • 4,2%: Lavoro
  • 1,9%: Comunità religiosa
  • 1,4%: Nave/Crociera
  • 0,2%: Centro accoglienza per rifugiati
  • 12,7%: Altro

Non entro nel merito di tutti i numeri. Sono interessantissimi e stimolano molte altre domande.

Concentriamoci, per il momento, sulla sicurezza nei luoghi di lavoro e cerchiamo di contestualizzare quel “quattro percento”. In altri termini quante sono state le aziende aperte durante il lockdown? Facciamo ricorso, per questo, ai dati forniti da TERNA. L’energia elettrica richiesta alla rete è infatti direttamente correlabile alla produzione industriale. Sintetizzo di seguito pochi numeri:

  • 28.000 MW @ ore 12:00, 15/08/2019 (ferragosto 2019)
  • 33.000 MW @ ore 12:00 del 15/4/2020 (terzo mercoledì di aprile 2020)
  • 43.500 MW @ ore 12:00 del 17/4/2019 (terzo mercoledì di aprile 2019)

Rispetto al minimo dei minimi energetico che si verifica tipicamente a ferragosto (periodo nel quale, comunque, le filiere essenziali risultano attive), alle ore 12 del terzo mercoledì di aprile 2020 vi è stata una richiesta  addizionale di potenza pari a 5.000 MW. Questa, a sua volta, risulta inferiore di 10.000 MW rispetto alla richiesta in rete fatta nel medesimo giorno dell’anno precedente.

Peraltro la settimana dal 23 al 29 marzo 2020, durante “l’hard lockdown”, la diminuzione nella richiesta di energia elettrica rispetto al pari periodo 2019 è stata del 24%.

Questi numeri mi fanno dire, “a spanne”, che ad aprile 2020 risultavano regolarmente operative circa il 60% delle industrie italiane.

-> Più o meno <-

Questo 60% ha generato una percentuale tutto sommato marginale del totale delle infezioni COVID 19 registrate dalla Protezione Civile.

A partire da questi dati la riapertura modulata delle attività che avrà luogo a partire da maggio 2020 dovrebbe preoccuparci?

Si e no, io penso.

NO, se sarà accompagnata dalla dovuta attenzione, prudenza, formazione, monitoraggio e capacità di ricostruzione delle catene di contagio.

SI, se tali azioni non vedranno la luce.

Di una cosa ho realmente timore. Temo che, in assenza di una strutturazione delle misure di ricostruzione dei contagi e di reale formazione degli operatori sulle tre regole capisaldo [distanziamento, ove ciò non sia possibile protezione reciproca delle vie respiratorie (ok, pure gli occhi) e, soprattutto, lavaggio delle mani, lavaggio delle mani, lavaggio delle mani…], tutto si riduca all’adozione generalizzata di una “mascherina amuleto”.

Fino a che l’Rt ri-superererà l’unità e il 4% diventerà a due cifre.

Rimaniamo tuttavia ottimisti: la ripresa delle attività produttive in condizioni di rischio accettabile è cosa certamente fattibile, ad oggi.

Crediamoci tutti e lavoriamo perché questo avvenga. 

UPDATE DEL 25/04/2020

E’ stato pubblicato il report dell’ISS dal quale ho tratto le percentuali che ho presentato (cfr. pag. nn. 11, 12). 

 

 

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Logistica asimmetrica e COVID 19

Ho provato a profilare, con una curva logistica asimmetrica, l’andamento degli “attualmente positivi” rilevati dalla protezione civile in Italia.
Certamente ci saranno molti più casi, alcune fonti valutano che i numeri forniti siano sottostimati da 3 a 10 volte.
In ogni caso questo è il risultato.
Siamo completamente dentro al primo picco e dobbiamo tener duro.
Vedremo nei prossimi giorni.

Aggiornamento delle ore 19:00 del 28/03/2020

Rispetto al modello pubblicato, la previsione della sigmoide indicava, per oggi 28/03/2020, 70.263 “attualmente positivi” a fronte di un valore reale di n. 70.065 persone comunicato dalla protezione civile.
Il valore di saturazione, pari a circa 103.000 casi previsto per la metà di aprile, quindi non cambia.

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Sull’uso delle mascherine

Questo dibattito sull’uso delle mascherine sta diventando paradossale.

NN Taleb, citando Gigerenzer nel suo “Antifragile”, dice:

“Non chiedere mai al dottore che cosa devi fare tu. Chiedigli cosa farebbe lui se fosse al tuo posto. La differenza potrebbe sorprendere”.

Quando:

  • si vedono illustri virologi che concedono interviste all’aria aperta con indossata una mascherina;
  • si nota Guido Bertolaso sempre bardato con mascherina di protezione (non lo si è mai visto, recentemente, a volto scoperto). Auguri a lui di pronta guarigione!;
  • si osserva in TV un ministro della repubblica il quale, dalla sede della protezione civile, risponde alle domande con una mascherina a penzoloni da un orecchio;
  • le conferenze stampa della regione lombardia (realizzate in spazi assimilabili a capannoni industriali) hanno luogo con persone tra loro  molto distanziate e dotate ciascuna di mascherina posizionata sul viso;
  • le conferenze stampa della regione veneto sono effettuate dal presidente con ai lati i suoi collaboratori tutti con la mascherina indossata;

il problema, giunti a questo punto, NON è più solo quello di far entrare nella testa delle persone di distanziarsi di almeno 1 m l’un l’altro e di lavarsi frequentemente le mani.

Ciò che si vede nella sicurezza Covid 19 “praticata dagli esperti” narra un’altra storia.

La popolazione, ciascuno di noi, impara molto più dai comportamenti osservati e dall’esempio piuttosto che dalle liste di controllo emesse dal governo, dall’ISS o dall’OMS.

“Tu fai così, mai io esperto mi comporto in altro modo”. Esiste una chiara e palese distonia.

E se, nel nostro piccolo come esperti in tema di sicurezza (o cosiddetti tali), vogliamo aggiungere un chicco di protezione in più al mondo che ci sta attorno dobbiamo prendere semplicemente atto che le persone indossano le mascherine.

Perché? Perché di si.

Il rischio percepito all’aria aperta a Pordenone è ormai uguale a quello che probabilmente si avverte nella saletta d’attesa di un Pronto Soccorso di Bergamo.

Dobbiamo diventare semplicemente consapevoli di tali comportamenti. E, in virtù di questo, orientarli verso la massima protezione possibile. La maggioranza della popolazione se ha a disposizione una mascherina l’indossa.

Punto.

Quindi, a mio insignificante parere, non è più questione di ribadire che le mascherine siano più o meno importanti rispetto alle misure di distanziamento e di lavaggio frequente delle mani.

Il punto è, ora, quello di comunicare quali siano le corrette operazioni di vestizione e di rimozione di una mascherina dal proprio viso (senza tralasciare MAI di ribadire che tale misura è integrativa rispetto ai due presidi inderogabili). E’ necessario che ciascuno di noi, nel proprio superpiccolo, informi le persone su quali siano i comportamenti da tenere perché l’utilizzo delle mascherine, certamente utile in alcune circostanze, non divenga iatrogeno a causa della scarsa informazione sull’utilizzo.

Io la penso così.

PS – Vi prego di non intervenire facendomi presente la differenza tra le funzioni di mascherine chirurgiche, facciali filtranti P1, P2, P3, semimaschere ABEK e compagnia cantante. Sono 22 anni che mi occupo di sicurezza sul lavoro. Qualcosina ho imparato sull’argomento.

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