Dezvoltarea activitii industriale implic luarea in calcul, la proiectarea si operarea instalaiilor industriale, a posibilitii producerii unor evenimente indezirabile precum si a impactului lor asupra mediului. innd cont c n majoritatea industriilor (petrochimic, chimic, constructoare de maini, etc) un numr mare de procese prezint un anumit risc iar un numr mare de substane periculoase pentru mediu sunt vehiculate este necesara identificarea si implementarea unei metodologii de evaluare cantitativa a riscului instalaiilor industriale precum si de evaluare a impactului unui accident asupra mediului. Abordarea complex a etapelor analizei de risc, prin utilizarea de modele si tehnici numerice avansata este justificata de amploarea pe care au luat-o la nivel mondial modelele matematice de simulare a scenariilor de accidente si de evaluare a riscului. In plus, aceste instrumente de calcul tind sa devina obligatorii in raport cu cerinele de implementare a legislaiei UE privind analiza si prevenirea accidentelor industriale. Evaluarea riscului implic o trecere n revist detaliat i sistematic a unor practici/metode de lucru, procese, echipamente sau medii de lucru i identificarea diferitelor pericole (hazarde) posibile. Sunt apoi determinate probabilitatea i consecinele poteniale ale unor evenimente neprevzute asociate cu hazardele, urmate de estimarea riscurilor, utiliznd eventual o "matrice a riscurilor" pentru a determina prioritile. Ulterior, se revizuiesc elementele de control i se pot recomanda i reproiecta sau modifica sarcinile/procesul/echipamentul pentru a elimina sau pune sub control hazardele identificate.Multe forme i utilizri ale evalurii riscului de mediu au fost deja propuse sau sunt n curs de elaborare, ca de exemplu: evaluri ale sntii, evaluri ecologice. n consecin, evaluarea riscului implic o estimare (incluznd identificarea pericolelor, mrimea efectelor i probabilitatea unei manifestri) i calcularea riscului (incluznd cuantificarea importanei pericolelor i consecinele pentru persoane i/sau pentru mediul afectat).Organizaiile industriale se confrunt cu o gam foarte larg de riscuri care pot avea impact asupra rezultatelor proceselor lor. Evenimentele care pot avea un impact asupra unei organizaii pot inhiba ceea ce se dorete a se obine (riscuri de pericol), spori acest scop (riscuri de oportunitate), sau pot crea incertitudine cu privire la rezultatele dorite (riscuri de control).1.1 Definirea riscului

Riscul este un eveniment incert, dar posibil, originea lui aflndu-se n incertitudine. El apare n activitile economice, sociale, politice i, respectiv, n raporturile dintre oameni sau n raporturile dintre om i natur. Riscul implic ideea de pierdere potenial (de orice tip), pierdere provocat de evoluia unor factori denumii factori de risc n sens contrar ateptrilor. Spre deosebire de incertitudine, riscul se caracterizeaz prin posibilitatea de a fi cuantificat prin legi de probabilitate. Riscul i incertitudinea se ntlnesc combinate n diferite proporii, n realitate incertitudinea fiind inerent tuturor fenomenelor, ea neputnd fi eliminat. [8]n limbaj ingineresc, riscul este asociat cu probabilitatea de defectare (pan, cdere, distrugere, eveniment nedorit) a unui sistem sau instalaie industrial, fiind mai puin asociat cu consecinele evenimentului nedorit. Dei probabilitatea de defectare este o msur a siguranei industriale, aceasta din urm este neleas mai degrab ca o stare sau o calitate pe care sistemul trebuie s o ndeplineasc. Sigurana sistemului fiind o stare, ea nu este cuantificabil ci exprimat indirect prin intermediul relaiei sale cu noiunea de risc. Astfel, riscul este partea cuantificabil a analizei de siguran, fiind exprimat n diverse forme i utiliznd diveri indicatori. n timp ce sigurana se refer la o stare prezent a sistemului analizat, riscul se refer la un eveniment viitor i predictibil, fiind prin urmare un estimat grevat de un anumit grad de incertitudine i exprimat n termeni probabilistici [2]. Cele mai frecvente definiii ale riscului sunt urmtoarele [Anghel, 2004]:- o combinaie ntre verosimilitatea unui eveniment nedorit i consecinele sale;- probabilitatea de apariie a unui eveniment nedorit/accident (Pf) pentru mai multe scenarii posibile de accident;- produsul dintre probabilitatea de apariie a evenimentului nedorit i consecinele cuantificabile ale acestuia, adic:Risc = funcie (Pf x consecine)Prin urmare, analiza de risc este o combinaie a urmtoarelor elemente, pe care n mod obligatoriu trebuie s le conin:- verosimilitatea de apariie a unui eveniment indezirabil (pericol, accident);- severitatea consecinelor acestui eveniment.Dup [2] riscul este: i) o combinaie ntre incertitudine i pagube(efecte nedorite); ii) un raport ntre pericol i msuri de siguran; iii) o tripl combinaie ntre eveniment, probabilitate i consecine. Definitii ale riscului pot fi gasite in multe surse [], definitiile cheie fiind prezentate in tabelul 1.1Tabel 1.1 Definiii ale riscului [adaptare dup 1]ISO Guide 73ISO 31000Efectul incertitudinii asupra realizrii obiectivelorNota1: Un efect este o abatere, pozitiv i/sau negativ, de la o ateptare.Nota2: Obiectivele pot avea aspecte diferite (de ex. financiare, de sntate, securitate i de mediu) i se pot aplica la niveluri diferite (cum ar fi strategice, la nivel de organizaie, de proiect, de produs i de proces)Nota3: Riscul este adesea caracterizat prin referire la evenimente poteniale i la consecine poteniale, sau la o combinaie a acestoraNota4: Riscul este adesea exprimat ca o combinaie ntre consecinele unui eveniment (inclusiv modificrile de circumstane) i plauzibilitatea asociat de apariie.Nota5: Incertitudinea este starea, chiar i parial, a deficitului de informaii legate de nelegerea sau cunoaterea unui eveniment, a consecinelor sau a plauzibilitii sale

Institute of RiskManagement (IRM)Riscul este combinaia dintre probabilitatea unui eveniment i consecinele sale. Consecinele pot varia de la pozitive la negative.

Orange Book from HM TreasuryIncertitudinea unui rezultat, ntr-un interval de expunere, care rezult dintr-o combinaie a impactului i probabilitatea de evenimente poteniale.

Institute of InternalAuditorsIncertitudinea unui eveniment care ar putea avea un impact asupra realizrii obiectivelor. Riscul este msurat n funcie de consecine i probabilitate.

Phare Project Reportansa ca ceva nedorit i advers s se ntmple. Exprimat n termeni cuantificabili, riscul poate fi definit ca o funcie de verosimilitate/ probabilitate ca un eveniment specific nedorit s se ntmple pe viitor, cu o anumit periodicitate sau n circumstane specifice.

Definitii alternative Eveniment cu capacitatea de a avea un impact (inhiba, spori sau cauza dubii despre) misiunea, strategia, proiecte, operaiuni de rutin, obiective, procese de baz, dependene cheie i / sau livrarea ateptrilor prilor interesate.

Managementul riscului este o component principal a managementului strategic al oricrei organizaii, asigurnd o conducere eficace a posibilitilor poteniale i a efectelor adverse generate de diferite categorii de riscuri.Managementul riscului nu este un proces liniar, ci mai degrab este echilibrarea unui numr de elemente ntreesute care interacioneaz unele cu altele i care trebuie s fie n echilibru ntre ele pentru ca managementul riscului sa fie eficient.Mai mult dect att, riscuri specifice nu pot fi abordate n mod izolat unul fata de cellalt, gestionarea unui risc poate avea un impact asupra altui risc, aciunile managementului riscului sunt mai eficiente cand se controleaza mai multe riscuri simultan.

Fig. ..Procesul generic de management al riscului vizeaz, conform AS/NZS 4360:2001 Risk management. Standards Australia/ Standards New Zeeland, Sydney/Wellington, 2001, parcurgerea urmtoarelor etape:a) stabilirea contextului de proiectare al factorilor de risc (determinarea contextului strategic, organizaional i de management, stabilirea structurii, a criteriilor pe baza crora riscurile vor fi evaluate, identificarea prilor afectate/interesate, precizarea politicilor de comunicare i consultare);b) identificarea riscurilor poteniale (identificarea, ca rezultat al analizei ulterioare, a pericolelor i a consecinelor asociate ce pot s se dezvolte);c) analiza probabilistic a riscurilor (analiza riscurilor, posibilitile de control i efectul msurilor de control cu privire la consecine, probabilitatea de producere i estimarea nivelului de risc);d) evaluarea i ierarhizarea riscurilor (compararea nivelurilor de risc estimate, ierarhizarea pentru stabilirea prioritilor, riscurile cu prioritate redus sunt acceptate, constituind subiectul monitorizrii i revizuirii);e) concretizarea efectelor riscurilor (implementarea unui plan de management, ce va include consideraii privind alocarea resurselor necesare i termene de aciune);f) comunicare i consultare cu prile afectate/interesate (se va face n toate etapele procesului de management al riscului);g) monitorizarea i revizuirea (evaluarea performanelor sistemului de management al riscurilor).Etapele mai sus prezentate se afl ntr-o strns interaciune.Comunicarea/consultarea, precum i monitorizarea/revizuirea presupun activiti i concepte ce cuprind tot procesul de management. Managementul riscului trebuie s cuprind mecanisme de comunicare i consultare, att n cadrul organizaiei, ct i ntre organizaie i prile externe. Revizuirea i monitorizarea riscurilor, ca i evaluarea performanelor sistemului de management al riscurilor, trebuie avute n vedere n mod permanent i s fie temeinic documentate.

1.2. Tipuri de risc Riscul poate avea rezultate pozitive, negative sau poate conduce la incertitudine. Prin urmare, riscurile pot fi considerate a fi legate de o oportunitate sau o pierdere sau prezenta incertitudinii intr-o organizaie. Fiecare risc are propriile caracteristici care necesita un anumit management sau o analiza proprie. Conform [1] si Ghidului 73, riscurile sunt mprite n 3 categorii:- hazard sau risc pur- control sau risc incert- oportunitate sau risc speculativEste important de reinut ca nu exista nici o clasificare "corect" sau "greit" a riscurilor. Cel mai comun, riscurile sunt descrise ca fiind de doua tipuri, pure sau speculative. La nivel internaional exist multe dezbateri cu privire la terminologia de management al riscului. Oricare ar fi discuiile teoretice, cel mai important aspect este ca o organizaie adopta sistemul de clasificare de risc care este cel mai potrivit pentru propriile circumstane.Exista anumite evenimente de risc care pot duce doar la rezultate negative. Aceste riscuri sunt hazarduri sau riscuri pure si pot fi considerate ca riscuri operaionale sau asigurabile. n general, organizaiile vor avea o toleranta a riscurilor de iar acestea trebuie sa fie gestionate in limitele admise. Exista anumite riscuri care dau natere la incertitudine cu privire la rezultatul unei situaii. Acestea pot fi descrise ca riscurile de control si sunt frecvent asociate cu managementul de proiect.n general, organizaiile vor avea o team n a-i controla riscurile. Incertitudinile pot fi asociate cu beneficiile pe care proiectul le produce, precum si incertitudinea cu privire la livrarea proiectului la timp, referitor la buget si la specificaii. Managementul riscurilor de control vor fi deseori ntreprinse pentru a se asigura ca rezultatul din activitile comerciale se ncadreaz in limitele dorite.n acelai timp, organizaiile i asum deliberat riscuri, n special riscuri de pia sau riscuri comerciale, n scopul de a obine un randament pozitiv. Acestea pot fi considerate ca oportunitate sau riscul unor speculaii, si o organizaie va avea un anumit apetit pentru investiii in astfel de riscuri.Riscurile de pericol (hazard) sunt asociate cu o poteniala sursa de vatamare sau o situaie cu potential de a submina obiectivele intr-un mod negativ. Riscurile de pericol sunt riscurile cel mai frecvent asociate cu managementul riscului organizaional, inclusiv riscurile legate de sntate si sigurana la locul de munca.Asemenea riscuri sunt frecvente n industriile chimic i metalurgic, dar si in industria nucleara datorit emisiilor de substane nocive n procesul de producie i cantitilor mari de deeuri care afecteaz solul, apa i aerul. Riscurile de control sunt adesea asociate cu managementul de proiect. n aceste condiii, este cunoscut faptul ca evenimentele vor avea loc, dar consecinele precise ale acestor evenimente sunt dificil de prevzut si de controlat. Prin urmare, abordarea se bazeaz pe minimizarea posibilelor consecine ale acestor evenimente.Ele sunt denumite uneori riscuri de incertitudine si acestea pot fi extrem de dificil de cuantificat.Exista doua aspecte principale asociate cu riscurile de oportunitate: riscuri / pericole asociate cu luarea unei oportunitati, dar exista, de asemenea, riscuri asociate cu neluarea unei oportuniti. Riscurile de oportunitate pot fi ascunse sau evideniate fizic, si sunt adesea de natura financiara. Dei riscurile de oportunitate sunt luate cu intenia de a avea un rezultat pozitiv, acesta nu este garantat.Riscurile de oportunitate pentru ntreprinderile mici, includ mutarea afacerii intr-o locaie noua, dobndirea de noi proprieti, extinderea unei afaceri si diversificarea in produse noi.

1.3. Etapele evalurii riscului unui proces industrialTehnicile de analiza si evaluare a riscului proceselor industriale constituie deja metode de rutina in etapele de proiectare, exploatare si analiza a unei uniti date. Principalele aspecte legate de identificarea riscului unui sistem industrial se refer la : [2]- Identificarea pericolului de accident, si in particular cel de accident major- Evaluarea consecinelor unui accident - Evaluarea probabilitii de producere a accidentelor majore- Masuri de prevenire a accidentelor si de realizare a unui prag de acceptabilitate a riscului.Cunoaterea proprietilor materialelor i mecanismelor de aciune a hazardelor sunt condiii elementare pentru asigurarea securitii, iar standardele inginereti contribuie la atingerea acestui deziderat. n cazul instalaiilor mari trebuie examinat ntregul sistem, adic este necesar analiza sistemului. Analiza de risc este orientat spre prevenirea consecinelor nc din faza de proiectare. De asemenea, n analiza i evaluarea riscului trebuie imaginate scenarii ale accidentelor poteniale, pentru a determina probabilitatea de producere i posibilele consecine. Iniial, s-au aplicat, n mare msur, metodele analitice calitative de evaluare a riscului, ns, treptat, acestea au cptat un coninut cantitativ (Quantified Risk Assessment, QRA). Metodologiile aplicate n analizele de risc au un caracter flexibil n funcie de situaia dat, dar o serie de etape sunt comune. Astfel, etapele pentru analiza riscului sunt:Descrierea sistemuluin aceast etap se trec n revist informaiile de care se dispune n legtur cu procesul, instalaia, condiiile de mediu, situaia meteorologic i seismic, schema tehnologic, diagrama de proces i control etc.Identificarea risculuiUn rol deosebit n aceast etap o are experiena anterioar, cunoaterea n detaliu a proceselor, lista de verificare n acord cu bazele de date existente. Identificarea este legat de localizarea i caracterizarea sursei de scurgeri i a zonelor cu potenial ridicat de producere a accidentelor.Identificarea riscului este necesar din urmtoarele considerente: n scopul evalurii hazardului; pentru ntocmirea planurilor de intervenie; pentru luarea de msuri n caz de urgene.Estimarea frecvenei (probabilitii)n principiu, aceast etap se refer la urmtoarele componente majore: obinerea de informaii din situaii asemntoare, petrecute anterior; ntocmirea i analiza evenimentelor i greelilor (defeciunilor) rezultate din situaii obinuite (de operare, constructive, datorate mediului ambiant).Estimarea consecinelorn aceast etap se analizeaz natura hazardului, mrimea impactului i se bazeaz pe o metodologie utilizat pentru determinarea evoluiei rezultatelor hazardelor (accidentelor, incidentelor). Se utilizeaz informaii stocate n baze de date specifice i diverse modele ale efectelor posibile, criterii de decizie care poate s reduc din ansamblul i gravitatea consecinelor estimate.Analiza propriu-zis a risculuiSe realizeaz prin combinarea rezultatelor obinute n etapele de estimare a frecvenelor i consecinelor riscului, oferind o imagine global a riscului. Odat ce au fost identificate i evaluate pericolele (hazardele), acestea vor fi ierarhizate n concordan cu gradul de risc, fiind luate n considerare probabilitatea sau frecvena i severitatea consecinelor. Acest proces de ierarhizare plaseaz cele mai nesigure i mai grave pericole pe primul loc.De obicei, se recomand s se nceap ierarhizarea pericolelor dup potenialele consecine distructive, urmate de o estimare a probabilitii ca pericolul s genereze o consecin. Pericolele care pot cauza moartea sau distrugerea unei instalaii au cel mai nalt grad de severitate. Pericolele vor fi minore sau neglijabile dac nu vor conduce la incapacitate temporar de lucru ca urmare a vtmrii sau mbolnvirii (Gavrilescu, 2003). n fig. 1 se prezint succint etapele analizei riscului. Experiena acumulat n practica inginereasc a consacrat mai multe metode de evaluare a riscului tehnic/tehnologic, care au fost descrise in raportul de cercetare nr. 1 [International Study Group on Risk Analysis, 1995; Jaeger, 1998; Kharbanda, 1998; Kletz, 1992]. Dintre acestea se pot meniona:

Fig. Evaluarea riscului tehnologic [5,6,7]O analiz preliminar de hazard este punctul de plecare al oricrei evaluri i reprezint cea mai general form de evaluare a hazardurilor i a riscurilor, rezultnd n cele mai multe cazuri, ntr-o matrice de risc calitativ (Tabelul), care descrie riscul ca produs al frecvenei i consecinelor [7].Tabelul.. Matricea riscului

n conformitate cu tabelul ..nivelul de risc este descris calitativ dup cum urmeaz:

Tabelul Nivelurile de risc [7.]

Capitolul 2. Evaluarea cantitativ a riscului unui proces industrial. Msuri i indicatori de riscRiscul poate fi exprimat n urmtorii termeni:- Calitativi, respectiv utiliznd unul dintre atributele: nalt, mediu, mic, tolerabil, intolerabil, acceptabil.- Semi-calitativi, cnd cele dou componente ale riscului (verosimilitatea/probabilitatea accidentului i consecinele sale) sunt definite calitativ, dar combinate apoi pentru a furniza valori pseudo-cantitative ale riscului ce permite o ierarhizare a scenariilor de evenimente nedorite;- Cantitativi, prin evaluarea numeric a funciei de verosimilitate (frecven) a unui eveniment nedorit, precum i a unor indicatori ce cuantific consecinele poteniale ale unui astfel de accident.O comparaie ntre modalitile cantitative si calitative de exprimare a riscului este redat n tabelul.., evideniindu-se gradul de ncredere, avantajele i dezavantajele acestor indicatori:Tabel ..Caracteristici ale tehnicilor calitative i cantitative de analiz a riscului [2]Tehnici cantitativeTehnici calitative

Se bazeaz pe frecvena de apariie a unui eveniment indezirabil (exprimat numeric)Sunt puternic dependente de acurateea datelor disponibile Calculatorii, laborioase, costisitoareConcluzii obiective dar dependente de aprecierile/evalurile locale

Sunt bazate pe evaluri ne-numericeSunt puternic dependente de aprecieri/ evaluri subiective, de experiena disponibil n evaluri de risc i n exploatarea unitii;Rapide, puin costisitoareConcluzii subiective, puternic dependente de experiena i judecata analistului

In raportul de cercetare nr. 1 denumit Stadiul actual privind monitorizarea proceselor industriale si evaluarea riscului de mediuau fost prezentate metodologii de evaluare calitativa si cantitativa a riscurilor. In urma analizei acestora, am concluzionat ca, dei multe din sursele de pericol pot fi identificate si eliminate doar cu ajutorul analizelor calitative, atunci cnd acestea nu ofer o explicaie suficienta asupra mecanismului de producere precum si date complete privind consecinele unui accident, se recomanda utilizarea metodelor de analiza cantitative ale riscului, cu includerea modelelor proceselor investigate. Analizele cantitative presupun utilizarea datelor numerice sau cantitative i furnizeaz rezultate cantitative, aceast abordare fiind mult mai obiectiv i precis. Trebuie menionat faptul c rezultatele cantitative pot fi afectate de precizia i validitatea parametrilor de intrare. De aceea, rezultatele cantitative n cadrul analizelor de risc nu ar trebui s fie luate n considerare ca numere exacte, ci ca estimri cu o scar variabil, n funcie de calitatea datelor [7].Scopul final al analizei cantitative a riscului este acela de a conduce la elaborarea diverselor strategii de reducere a riscului ntr-un sistem industrial dat. n acest scop, este necesar a se identifica diversele scenarii plauzibile de accident si a se evalua riscul prin definirea unei probabiliti de defectare (cdere/avarie) a instalaiei, a unei probabiliti de apariie a diverselor consecine, precum i a impactului potenial al acestor consecine asupra mediului i comunitii umane. Riscul este definit ca o funcie de probabilitate ce depinde de frecvena de apariie a accidentului (f), scenariul de accident (s) i consecinele acestuia (c), adic: [2]Risc=F (f,s,c) Funcia de probabilitate F este, de regula, foarte complexa. Acelai set de variabile (f,s,c) poate genera mai muli indicatori de risc in funcie de ipotezele i simplificrile adoptate. Etapele analizei cantitative a riscului sunt urmtoarele:A. Analiza de riscA.1. Definirea secvenei poteniale de evenimente i incidente bazat pe analiza calitativ a pericolului, prin inventarierea tuturor incidentelor posibile, din toate sursele.A.2. Evaluarea rezultantelor i consecinelor incidentelor (ex. modele de dispersie a contaminanilor, modele privind efectele incendiilor sau exploziilor)A.3. Estimarea frecventei de apariie a incidentelorA.4. Estimarea impactului accidentului asupra oamenilor, mediului structurilor economiceA.5. Estimarea riscului prin combinarea consecinelor poteniale ale fiecrui eveniment cu frecventa de apariie a evenimentului, si sumarea dupa toate evenimentele.

B. Evaluarea risculuiB.1. Evaluarea riscului, a surselor majore de risc i a msurilor de reducere a sa (modificri necostisitoare a instalaiei sau a operrii procesului) n raport cu normele legale n vigoare.B.2. Identificarea i prioritizarea msurilor de reducere a riscului potenial

Din categoria indicatorilor de risc cei mai utilizai sunt cei ce privesc echipamentul, procesul si modul de operare al instalatiei, precum si cei ce privesc comunitatea umana (risc pt societate) .

2.1. Indicatori de risc ai echipamentului

Analiza siguranei echipamentului se bazeaz pe evaluarea probabilitii de defectare, respectiv a funciei de densitate de probabilitate a mortalitii echipamentului f(t). Prin urmare, funcia de siguranta a echipamentului este : (1.1)

Rata de defectare a echipamentului () este i ea o variabila aleatoare, putnd fi definita ca raportul dintre numrul de defeciuni in unitatea de timp si numrul de echipamente de acelai fel (expuse uzurii) considerate in analiza. n termenii matematici, aceasta este legat de funcia de siguran R i de nesiguran (U=F, funcia de defectare), prin relaiile:

n care: =funcia de repartiie a . Dintre modele matematice ce descriu variaia indicatorului de siguran al echipamentului se remarc cele n care rata de defectare () este constanta. Pentru aceasta se poate calcula probabilitatea de defectare a echipamentului (Pf, failure probability) n intervalul de timp [0,t] cu formula:

Rata de defectare instantanee poate fi exprimat ca 1/(intervalul de timp mediu ntre dou defeciuni). Modelele de defectare ce consider o vitez de defectare variabil iau n considerare o repartiie de tip Weibull a defectelor, bazat pe doi parametri ai repartiiei: =factorul de form al repartiiei (>0; >1 indic o uzur mare, =1 indic o uzur i o rat de defectare constante ); - factorul de scal sau de via al echipamentului (se exprim n uniti de timp i reprezint timpul n care 63,2% din componentele eantionului s-au defectat). Prin urmare, ntr-un astfel de model funcia de siguran i rata de defectare se calculeaz cu relaia:

Parametrii distribuiei Weibull se determin din date privind incidena defeciunilor echipamentului pe o perioad determinat, printr-o metod grafic sau numeric [5]

2.2. Indicatori de risc/siguran ai instalaieiMetodele de evaluare a riscului unei instalaii se bazeaz pe determinarea probabilitii de defectare (Pf) i calcularea produsului dintre Pf i consecinele posibile n viitor ale incidentului. n general, riscul este definit ca o msur cuantificabil a siguranei unui sistem dat. Deoarece riscul se refer la un eveniment posibil din viitor, exprimarea sa se face ntotdeauna n termeni probabilistici, nglobnd incertitudinea inerent unei astfel de proiecii. Sigurana sistemului/instalaiei se poate exprima n mod asemntor cu sigurana echipamentului, respectiv: . Sigurana instalaiei reprezint probabilitatea ca stressul ce acioneaz asupra sistemului (i care induce defectarea sa) s nu depeasc capacitatea de rezisten la stress a sistemului.Evaluarea riscului ntr-o instalaie complex este, de asemenea, o problemr complex datorit multitudinii de factor i parametri ce trebuie luai n calcul. Astfel, comportarea dinamic a unei instalaii depinde nu numai de condiiile constructive (de proiectare) ale sale, dar i de modul de operare, tipul, cinetica i termodinamica procesului, proprietile materialelor vehiculate, fluctuaiile variabilelor de operare, uzura i degradarea materialelor, etc.Metodele de evaluare a riscului unei instalaii sunt de dou tipuri: - metode probabilistice de eantionare - metode probabilistice analitice.Ambele metode se bazeaz pe definirea unor variabile ale procesului de care depind sigurana i riscul sistemului. Metodele de eantionare nlocuiesc variabila continu de incertitudine (u) printr-o variabil aproximativ discret, utiliznd un eantion statistic de observaii sau de rezultate simulate cu ajutorul unui model matematic al procesului. Volumul de calcul necesar obinerii unei ncrederi suficiente este de regul foarte mare, n special n cazul variantelor mai vechi ale metodei. Numeroase variante ale metodei de sampling caut s mbunteasc acurateea metodei pstrnd un nivel acceptabil al volumului de calcul. Acestea caut s includ n mod explicit senzitivitatea siguranei sistemului n raport cu variabilele independente ale procesului sau s aplice o metod de sampling adaptiv.

2.3. Indicatori de risc privind impactul unui accident asupra populaiei i mediuluiRiscul de operare al unei instalaii industriale se exprim att prin probabilitatea de producere a unui accident ct i prin mrimea consecinelor sale, n termeni de pierderi economice, rniri persoane sau deteriorarea mediului. Din aceast cauz, msurile utilizate pentru exprimarea riscului sunt de mai multe tipuri, dup cum urmeaz:Indicatori de risc generalia) Rata de accidente fatale (Fatal accident rate, FAR) reprezint numrul de decese la o expunere de 108 ore (adic timpul de lucru viager pentru 1000 de angajai). FAR este identic cu Indicatorul de Risc Individual (IRI) cu diferenta ca acesta este evaluat pe o perioada de un an.b) Indicele de pericol individual

Capitolul 3. Principalele modele de dispersie a efluenilor poluani in mediul receptor

Pentru evaluarea consecinelor unui accident soldat cu eliberarea n mediu de substane chimice (poluani toxici, bio-contaminani, compui inflamabili) este necesar a se elabora un model de dispersie a acestora n mediul de lucru. Modelul de dispersie va fi ulterior cuplat cu modele de simulare a scenariilor de accident (escaladare proces, incendiu, explozie) n vederea unei evaluri globale a riscului unei uniti industriale.nainte de evaluarea consecinelor accidentului, este necesar a fi cunoscute condiiile n care acesta s-a produs (loc, topologia mprejurimilor, condiii meteorologice) , precum i normele n vigoare referitoare la caracteristicile de calitate a mediului: Concentraii maxim admise poluani n sol, ap, aer; Nivelurile de raiaie termic maxim admise; Nivelul de suprapresiune maxim admis.Dei consecinele unui accident major privesc o gam ntreag de receptori din mediu, atenia principal trebuie acordat receptorilor umani. n acest sens, sunt necesare a fi cunoscute apriori: Efectele toxice datorate inhalrii i expunerii la materiale toxice; Efectele radiaiei termice datorit expunerii la cldura generat de combustie sau materiale inflamabile; Efectele suprapresiunii datorate expunerii la unde de presiune (oc) generate de explozia materialelor explozive.Capitolul de fa i propune s prezinte succint cteva dintre modelele matematice de dispersie a poluanilor n mediu, pentru cazul unei surse de poluare definite, respectiv: Modele de dispersie a poluanilor n sol / ape subterane; Modele de dispersie a poluanilor n ruri; Modele de dispersie a poluanilor n lacuri; Modele de dispersie a poluanilor n aer;Exist i alte categorii de modele de dispersie ce privesc receptori din mediu, cum ar fi modele de dispersie a poluanilor n heletee, estuare, zone de coast, mri i oceane, efecte ale fluxului / maree etc. (ne-abordate n prezentul studiu).Modelele de dispersie pot prezice, pentru o surs de poluare dat i n condiii de mediu / meteorologice cunoscute, distribuia spaial (3D) i temporal (4D) a concentraiilor de poluant din jurul sursei i pn la diluia sa complet. Cunoscnd limitele maximale ale concentraiilor poluanilor n mediu pot fi astfel de premize, cu relativ uurin, funciile limit de stare, precum i curbele de risc generate de o surs, n jurul sursei de poluare, pentru o probabilitate i frecven cunoscute de apariie a emisiilor necontrolate.Modelele matematice ce redau evoluia unui poluant n mediu constau ntr-un set de ecuaii diferenial-algebrice de bilan masic, termic i de moment. Mecanismele de transport considerate includ difuzia , convecia i dispersia, regimul de curgere putnd fi att difuzional, ct i convectiv (laminar sau turbulent). n eventualitatea unor reacii (chimice sau biochimice) ale poluantului n mediul receptor, acestea trebuie incluse prin termeni surs (pozitivi sau negativi) n ecuaiile de bilan.Structura acestor modele depinde de factori chimici i de caracteristicile fiecrui mediu n parte. Astfel, n cazul evacurilor n ruri, se ine seama de tipul curgerii i orientarea efluentului n raport cu direcia de curgere, de topologia zonei de deversare i a rului i alte caracteristici locale. n cazul deversrilor n zone marine se ine cont de influena curenilor marini, a termoclimei i a vntului. n cazul emisiilor n atmosfer se ine cont de direcia i intensitatea vntului i de gradientul termic pe vertical. n cazul polurii solului i a apelor de adncime se ia n considerare caracteristicile mediului poros al solului i de modul de ptrundere al poluantului. Esenial pentru calitatea unui model de dispersie este modul de includere n relaiile de bilan a caracteristicilor difuze, a puterii dispersive i a capacitii de diluie a mediului receptor.Fora motrice care duce la rspndirea poluantului n jurul sursei (surselor) o constituie gradienii (masici i termici), precum i forele de inerie ale mediului. Modelul red evoluia spaial a poluantului n mediul fluid, de la surs pn la dispersia i diluaia sa complet, sub aciunea forelor motrice. n zona de evacuare (emisie, descrcare), poluantul ptrunde, de regul, printr-un jet, adic o mas de fluid creia i este asociat o cantitate de micare proprie (fore de inerie) i fore de mpingere arhimedic (portanta) rezultat din diferena de densitatea fluidelor din jet i mediu receptor. Raportul celor dou tipuri de fore este dat de criteriul lui Froude:

(n care: = viteza jetului; = acceleraia gravitaional; = o dimensiune caracteristic; respectiv = adncimea de curgere a jetului pentru jetul de suprafa; = diametrul evacuatorului pentru jetul submers; = diferena de densitate ntre fluidul receptor i cel din jet ). Dac fora de portan iniial (la evacuare) este practic neglijabil n raport cu cea de inerie (n absena unui gradient termic extern) regimul de curgere este cel de jet. Dac, n schimb, forele de inerie sunt neglijabile, regimul de curgere al poluantului estel cel de pan. De exemplu, efluenii de ape calde sunt ntotdeauna jeturi portante (de suprafa sau submerse), n timp ce efluenii de ape uzate pot fi i jeturi neportante. n situaii intermediare, n care forele de inerie i cele de portan sunt comparabile, regimul este intermediar (denumit i pan forat).n cazul jeturilor de de suprafa, important pentru diluie este dispersia lateral (orizontal) a jetului, care este puternic influenat de fluxul portant. Portana tinde s reduc amestecarea pe vertical (n adncime) a straturilor de fluid, menionnd o curgere stratificat. n cazul jeturilor submerse, diluia este influenat de amestecarea turbulent n zona periferic a jetului, cu antrenarea maselor de fluid din vecintate. Portana tinde n acest caz s ridice jetul la suprafa.Modelele matematice urmresc, n principal, simularea urmtoarelor zone de evacuare a poluanilor n mediul fluid: Modele pentru zona de jet, respectiv zona de ptrundere (descrcare) a poluantului n emisar (receptor); acesta cuprinde zona de la punctul de descrcare n care energia proprie a efluentului descrcat (sub form de jet) este preponderent; dinamica efluentului este guvernat de fenomene de turbulen, fore motrice, convective i portana proprie; Modele pentru zona de racordare (de tranzitie), respectiv zona de diminuare progresiv a energiei proprii a jetului de ptrundere a poluantului, prin interaciunea sa cu mediul; tranziia se termin atunci cnd viteza proprie a jetului nu mai poate fi deosebit de fluxtuaiile de vitez din curentul de fluid al mediului exterior; Modele pentru zona de dispersie, respectiv zona de dispersare i diluare complet a poluantului n mediul fluid receptor; efluentul poluant evolueaz numai sub aciunea dinamicii mediului fluid receptor.O situaie aparte o constituie evacurile sau scurgerile pe/n sol, unde poluantul este de fluide (ap, gaze), n curgere prin medii poroase.

3.1. Modele de dispersie a poluanilor n sol/ape subterane

Datorit produciei industriale intensive i agriculturii pe scar larg, apele de adncime pot fi poluate cu produi chimici din industrie (compui clorurai, incluznd PCB-uri (poli-clor bifenil), solveni, colorani azoici, metale grele, compui ai Ni, Hg, Pb, Cr, oxizi de U], i din agricultur (nitrai, pesticide, fertilizatori). n prezent, tehnologiile existente pentru remedierea solului i a apelor de adncime sunt costisitoare, dificil de aplicat i cu efect local. De exemplu, se consider c mai mult de jumtate din apele de adncime din SUA sunt poluate n diverse grade, iar cheltuielile de depoluare ar putea dura cteva decenii i ar costa cteva sute de miliarde de dolari. Accidentele industriale cu emisii de substane chimice pot, pe termen lung, afecta i apele de adncime prin difuzia contaminanilor n sol dac nu se iau msuri imediate de prevenie i remediere.Tehnologiile de depoluare ale apelor de adncime sunt nc n stadiu de cercetare, puin aplicate, iar problema remedierii eficiente a acviferului de adncime este nc nerezolvat. Exist mai multe propuneri n acest sens, cum ar fi: Pomparea apei de adncime, tratarea la suprafat i reintegrarea ei n mediu [Zhang, 2002 2004]; Injecia de nanoparticule n suspensie apoas la adncimi mari, genernd procese catalitice de degradare a contaminanilor n straturi de adncime. Nanoparticulele active utilizate sunt cele pe baz de Fe i Pd (ce provoac reducerea produilor clorurai organici la cloruri; Zhang, 2002 2004); Pd [Elliott and Zhang, 2002], Ni sau Pt [Schrick et Al., 2002]; Excavarea zonei contaminate i inseria la adncime a unor bariere statice de particule de Fe depuse pe silicai poroi (nisipuri), cu rol reductor pentru compuii poluani clorurai [Johnson et al. 1996; Tratnyec and Reinhard, 1995]; Folosirea de ageni reductori / filtrani n straturi acvifere de adncime (materiale pe baz de carbon, compui cu sulf reductor, bacterii) [James, 2002].Contaminanii solului i ai apelor de adncime sunt foarte diveri ca natur, ca dimensiune i caracteristici [Masciangioli and Zhang, 2003]. Compuii solubili n ap, dar i cei insolubili cu dimensiuni de ordinul nano-metrilor (un nm = m), sunt cei care pot difuza uor n spaiul dintre granulele solide ale solului, fiind uor antrenaie de circulaia apei n sol. Dei parte din aceti contaminani interacioneaz cu organismele celulare microscopice prezente n sol la diverse adncimi (comunitate microbian aerob i anaerob), totui degradarea lor pune probleme serioase necesitnd nano-tehnologii de remediere: nano-tuburi, nano-particule cu proprieti reductoare, oxidante i nutriente, pentru stimularea dezvoltrii de culturi microbiene active n tratarea poluanilor. Poluarea pnzei freatice i a apelor de adncime se poate face n mai multe feluri: infiltrarea dintr-o ap de suprafa poluat (lac, ru, mare); scurgeri din conducte ngropate, bazine, rezervoare; antrenare de ctre ploi a poluanilor solului i infiltrare n zonele de adncime (nitrai, pesticide etc.); infiltrare din depozite de deeuri.Mecanismul de transport al poluantului n sol este de regul vertical n zona nesaturat, iar n zona acviferului (saturat), este orizontal. Din punctul de vedere al modelelor matematice care pot simula dispersia poluanilor n soluri, acestea au diverse grade de complexitate. n funcie de ipotezele considerate i de gradul de detaliere al prediciilor. Astfel, dac se consider o surs de poluare de dimensiuni mici, modelele de dispersie ale poluantului n spaiu tridimensional (3D) din jurul sursei, prezic cmpuri de concentraie n sfere imaginare concentrice la surs: modele 1D (care consider ca variabile doar mrimea razei R de propagare de la surs); modele 2D (ce consider ca variabile raza de propagare R i unghiul de centru n planul orizontal cu sursa); modele 3D (cu variabile R, i unghiul la centru n planul vertical cu sursa); modele 4D (dinamice, cu variabile spaiale R, i i variabila timp).Modelele folosesc ecuaii de bilan masic diferenial, ce includ termeni cinetici (de degradare chimica si biodegradare a contaminantului), i termeni de transport difuzional prin straturi granulare. Dintre modelele matematice existente n literatura de specialitate se pot cita: Modelul de transport al nano-particulelor n sol (cu i fr reacie chimic) a lui Loveland et al. (2003); Modelul de transport al gazelor i poluanilor n sol 1D 4D (Geistlinger et al. 1999 2002 - 2005); Modelul VLEACH EPA (Environmental Protection Agency, SUA), uni-dimensional, cu diferene finite pentru simularea dispersiei unui contaminant organic n sol (Ravi and Johnson, 1998); modelul simuleaz dispersia n apele de adncime a contaminanilor organici volatili prin dispersia n trei faze: dizolvat n apele din sol, ca un gaz/vapori n spaiul gazos al solului, ca un compus absorbit de particulele solide ale solului. Repartiia poluantului ntre faze se face n funcie de coeficienii de distribuie (furnizai ca date de intrare). VLEACH poate simula transportul vertical al poluantului n faza lichid a solului sau prin difuzia gazoas n sol. Direcia de integrare (cea vertical) este zonat n celulele de dimensiuni predefinite n funcie de proprietile solului, viteza de schimb interfazic i adncimea acviferului. Simulrile se fac n regim dinamic, rezultatele incluznd i valori de echilibru ale distribuiei tri-fazice (n gaz, lichi, solid) a poluantului. Modele REITZ EPA (2006) de dispersie a poluanilor n sol (n special, produse petroliere). Modelul ia n calcul proprietile solului (compoziie, densitate, coninut de ap, conductivitate hidraulic etc.) ale poluantului (concentraie la surs, coeficieni de partiie, constante Henry, coeficieni de difuzie n ap i aer, timpul de njumtire ca urmare a biodegradrii, densitate etc.) i ipoteze privind modelul de dispersie (echilibre de partiie ntre faze, cinematica de biodegradare, circulaia poluantului mpreun cu apa din sol). Modelul MSC E (2006) uni-dimensional, de absorbie i dispersie a poluanilor gazoi (sau aerosoli) n sol i ape de adncime. Modelul este similar cu cel VLEACH EPA.

Bibliografie

1. Paul Hopkin Fundamentals of Risk Management. Understanding, evaluating and implementing effective risk management, 2nd ed., Institute of Risk Management, 20122. Maria Gheorghe Evaluarea cantitativ a riscului proceselor chimice i modelarea consecinelor accidentelor, Ed Printech, 20073. Michael M. McKinney, Phillip E. Miller - Analyzing Environmental Issues in Manufacturing: A Study of Top Management Support for the Environmental Function, The Journal of Human Resource and Adult Learning Vol. 5, Num. 2, December 20094. Gabriel berg Bustad, Emma Bayer - Introducing Risk Management Process to a manufacturing industry, Masterthesisinidentificationofriskavoidance strategies Stockholm, 2013 5.AIChE, Guidelines for chemical process quantitative risk analysis, Center for Chemical Process safety of the American Institute of Chemical Engineers, New York, 20006. S. Mannan - Lees Loss Prevention in the Process Industries. Hazard Identification, Assessment and Control, Elsevier, Third Edition, Oxford, 2005.7. Trk Z. - Analize calitative i cantitative n managementul riscului n sectorul industrial chimic, Tez de doctorat, Universitatea Babe-Bolyai, Cluj-Napoca, 20108. Nicolae Brsan-Pipu, Ion Popescu Managementul riscului. Concepte, metode, aplicatii, Editura Universitii Transilvania din Braov, 2003