Valutazione del rischio NaTech da sisma negli stabilimenti PIR

La valutazione del rischio NaTech da sisma negli stabilimenti con Pericolo di Incidente Rilevante rappresenta oggi uno dei passaggi più delicati della sicurezza industriale avanzata. Il tema è affrontato in modo organico da INAIL nel Quaderno di ricerca n. 27, pubblicato nel febbraio 2026, dedicato alle tecnologie innovative per la valutazione e la gestione del rischio NaTech sismico negli stabilimenti soggetti alla disciplina Seveso III. Il documento nasce dalla collaborazione tra INAIL e Università Roma Tre e propone un approccio integrato che collega analisi sismica, vulnerabilità impiantistica, valutazione quantitativa del rischio, tecnologie SMART e pianificazione dell’emergenza.

Per NaTech si intendono gli incidenti tecnologici innescati da eventi naturali. Nel caso specifico del sisma, il terremoto può provocare incendi, esplosioni, perdite di contenimento di sostanze pericolose, guasti a sistemi di sicurezza, effetti domino e crisi emergenziali complesse. Negli stabilimenti PIR il problema è particolarmente rilevante perché il danno non riguarda solo l’integrità delle strutture, ma può trasformarsi rapidamente in evento incidentale maggiore con impatti su lavoratori, popolazione, ambiente e continuità operativa. INAIL richiama espressamente la necessità di includere le cause naturali nella valutazione del rischio industriale e nel Rapporto di Sicurezza previsto dal d.lgs. 105/2015.

Dal punto di vista concettuale, il rischio sismico viene descritto come combinazione di tre fattori: pericolosità, vulnerabilità ed esposizione. La pericolosità esprime la probabilità che in un dato sito si verifichi un terremoto di una certa intensità; la vulnerabilità riguarda la probabilità che strutture e apparecchiature subiscano danni; l’esposizione misura le conseguenze attese in termini di persone coinvolte, beni, ambiente e funzioni strategiche. Nel contesto PIR, questi tre elementi non possono essere letti separatamente, perché il cedimento di una singola apparecchiatura può propagare gli effetti al resto dell’impianto e, nei casi più gravi, oltre il perimetro dello stabilimento.

Il primo cardine della valutazione è il quadro tecnico-normativo. INAIL evidenzia che la gestione del rischio NaTech da sisma richiede una lettura integrata tra normativa di sicurezza industriale e normativa strutturale. Sul lato industriale il riferimento principale è il d.lgs. 105/2015, recepimento della Direttiva Seveso III, che disciplina prevenzione e mitigazione degli incidenti rilevanti connessi a sostanze pericolose. Sul lato strutturale, il riferimento nazionale di base è costituito dal D.M. 17 gennaio 2018, cioè le NTC 2018, e dalla Circolare del 21 gennaio 2019. A questi si aggiungono, tra gli altri, il D.M. 9 maggio 2001, il CNR-DT 214/2018 e, sul piano internazionale, gli Eurocodici, in particolare EN 1998-4 per silos, serbatoi e tubazioni ed EN 1998-6 per torri, pali e camini, oltre a norme come EN 13445, EN 13480, EN 13121 e UNI/TS 11816-1:2021.

Un aspetto molto importante riguarda l’inquadramento sismico degli stabilimenti PIR nelle NTC 2018. Il Quaderno INAIL sottolinea che le attività con Pericolo di Incidente Rilevante rientrano, ai sensi del §2.4.2 delle NTC 2018, nella classe d’uso IV, in quanto assimilabili a industrie particolarmente pericolose per ambiente e salute umana. Per le apparecchiature di processo viene assunta una vita nominale non inferiore a 50 anni. Inoltre, per le strutture il cui collasso può dar luogo a incidente rilevante, la Circolare 2019 richiama coefficienti d’uso elevati, e solo in casi ben circoscritti è possibile attribuire classi d’uso inferiori a parti non coinvolte nell’innesco, nello sviluppo o nella mancata mitigazione di uno scenario incidentale.

La fase successiva è la definizione della domanda sismica di sito. INAIL richiama un percorso metodologico rigoroso: studio della sismicità locale, analisi probabilistica della pericolosità sismica, disaggregazione magnitudo-distanza, selezione degli accelerogrammi e analisi della risposta sismica locale. La PSHA consente di costruire la curva di pericolosità del sito e di legare la misura di intensità sismica alla frequenza annua di superamento; la disaggregazione serve a identificare il terremoto di scenario più rappresentativo; la scelta degli accelerogrammi deve rispettare criteri di compatibilità con magnitudo, distanza, meccanismo focale e condizioni di sito; la risposta sismica locale permette di cogliere gli effetti di amplificazione stratigrafica e topografica, nonché eventuali criticità come la liquefazione. INAIL sottolinea anche che l’uso del solo spettro normativo può portare, in alcuni casi, a sottostima della domanda sismica rispetto a uno studio sismico locale più accurato.

Negli stabilimenti esistenti, la valutazione della sicurezza sismica assume rilievo immediato. Il Quaderno richiama l’obbligo di verifica introdotto dall’OPCM 3274/2003 e le condizioni indicate al §8.3 delle NTC 2018, come degrado, errori progettuali, cambi d’uso, interventi interferenti o opere non conformi. Il parametro chiave è il rapporto di sicurezza ζE, cioè il rapporto tra azione sismica massima sopportabile dalla struttura esistente e azione sismica che si userebbe in un progetto ex novo sullo stesso sito. Se ζE è inferiore a 1 la verifica non è soddisfatta; gli interventi di adeguamento devono condurre a ζE ≥ 0,80, mentre il miglioramento fino a ζE ≥ 0,60 è ammesso quando il raggiungimento di 0,80 non è oggettivamente perseguibile e il gestore dimostra l’adozione di misure tecniche e gestionali di mitigazione. Quando il livello resta inferiore a 0,80, lo scenario incidentale associato deve essere considerato nell’istruttoria del Rapporto di Sicurezza.

Per decidere dove intervenire prima, INAIL propone di mettere in relazione vulnerabilità ed esposizione. L’esposizione può essere classificata su quattro livelli: minima, bassa, media ed elevata, fino al coinvolgimento di aree esterne allo stabilimento. Da qui deriva l’indicatore di priorità IPI = E/ζE, utile per definire l’ordine degli interventi. In pratica, una stessa carenza sismica ha peso molto diverso se riguarda un’apparecchiatura confinata in un’unità secondaria oppure un asset capace di produrre effetti fuori stabilimento. Questo passaggio è decisivo perché sposta la logica dalla sola verifica strutturale a una vera priorizzazione del rischio industriale.

Sul piano della vulnerabilità, il Quaderno attribuisce un ruolo centrale alle curve di fragilità. Si tratta di strumenti probabilistici che esprimono la probabilità di danno o di superamento di uno stato limite in funzione dell’intensità sismica. Secondo INAIL, le curve di fragilità offrono un buon compromesso tra affidabilità e applicabilità operativa, soprattutto negli impianti complessi, perché permettono di trattare in forma probabilistica apparecchiature molto diverse tra loro. L’analisi preliminare NaTech da sisma ha quindi il compito di identificare le unità vulnerabili all’azione sismica, distinguere quelle con sostanze pericolose e quelle che, pur non contenendole, potrebbero innescare scenari incidentali se collassano, e creare una gerarchia di vulnerabilità strutturale e non strutturale per indirizzare analisi di dettaglio e interventi.

INAIL raggruppa le principali apparecchiature di impianto in alcune famiglie: apparecchiature snelle poggiate in fondazione, apparecchiature tozze a terra, apparecchiature su supporti e sistemi di tubazioni con relative strutture. A queste categorie associa una lettura deterministica del rilascio, tramite matrici DS/LOC, dove LOC1 indica un rilascio continuo da foro di 10 mm, LOC2 un rilascio continuo dalla sezione del tubo connesso e LOC3 il rilascio istantaneo dell’intero contenuto. Questa distinzione è molto utile sul piano operativo perché collega direttamente il danno strutturale al livello atteso di perdita di contenimento.

Per le colonne di reazione o separazione, cioè apparecchiature snelle verticali, le criticità principali si concentrano nella zona di transizione tra mantello e supporto e nell’attacco in fondazione. Il buckling della gonna, la plasticizzazione dei tirafondi e le deformazioni ai collegamenti delle tubazioni possono produrre rispettivamente collasso con LOC3 o rilasci minori LOC1-LOC2. Per i serbatoi orizzontali, invece, il punto debole risiede soprattutto nelle selle, nei collegamenti con la fondazione e nelle flange delle tubazioni: il ribaltamento o il collasso strutturale possono determinare LOC3, mentre rotazioni eccessive delle connessioni possono dare luogo a LOC1 e LOC2.

I grandi serbatoi atmosferici tozzi presentano vulnerabilità peculiari: ribaltamento, scorrimento, deformazioni del fondo, distacco tubazioni, danni al tetto fisso o galleggiante, instabilità secondarie e i noti fenomeni di “elephant foot” buckling e “diamond shape” buckling. Gli eventi sismici storici richiamati da INAIL, come Tokachi-Oki e Kocaeli, mostrano bene il potenziale escalation di questi scenari: danneggiamento dei serbatoi, incendi, esposizione diretta di grandi volumi di prodotto, guasti ai sistemi di emergenza e propagazione agli asset limitrofi. In chiave NaTech, i serbatoi non sono quindi solo contenitori vulnerabili, ma spesso veri nodi di innesco domino.

Anche le apparecchiature sopraelevate o sostenute da colonne, come sfere di Horton, scambiatori, compressori o serbatoi su supporti, richiedono attenzione specifica. Qui il supporto strutturale diventa parte essenziale della vulnerabilità: crisi del telaio, deformabilità eccessiva, grandi spostamenti relativi e rotazioni alle connessioni possono determinare sia collasso con LOC3 sia rilasci minori da tubazioni o flange. Lo stesso vale per piperack e tubazioni, dove i punti più critici sono gomiti, giunti a T, bocchelli e raccordi, fortemente sensibili agli spostamenti differenziali indotti dal sisma. INAIL richiama, per questi sistemi, l’importanza di modelli coerenti con EN 13480-3 e ASME B31.3 e di una corretta rappresentazione delle condizioni al contorno.

Per passare dallo screening alla quantificazione, il Quaderno propone l’impiego di approcci probabilistici come la Probabilistic Seismic Demand Analysis e, in particolare, la Cloud Analysis. L’idea di fondo è utilizzare accelerogrammi naturali e correlare in spazio logaritmico l’intensità sismica con il parametro di domanda strutturale, assumendo distribuzione lognormale della risposta. In questo modo si possono derivare curve di fragilità da applicare a specifiche apparecchiature. INAIL presenta anche un caso studio su un grande serbatoio cilindrico non ancorato, mostrando come l’analisi possa quantificare in termini probabilistici la probabilità di danneggiamento della piastra di base e l’instabilità del mantello al crescere dell’intensità sismica.

Il capitolo più operativo del lavoro è probabilmente quello dedicato alla QsRA, la valutazione quantitativa del rischio sismico negli impianti di processo. INAIL propone prima una selezione preliminare delle apparecchiature critiche attraverso un indice sintetico IR = IV · IP · IE, che combina vulnerabilità, pericolosità ed esposizione. Individuati gli asset a rischio medio o alto, si procede con una valutazione più accurata della vulnerabilità e con la costruzione della curva di pericolosità del sito. La frequenza annua di superamento del danno viene quindi calcolata combinando curva di fragilità e curva di hazard, anche in forma chiusa, usando la frequenza associata a IM50%, la pendenza della curva di hazard linearizzata e la dispersione della risposta, con eventuale inclusione dell’incertezza epistemica.

Una volta note le frequenze di danno, il rischio viene classificato mediante classi di probabilità e indice di conseguenza. INAIL richiama quattro categorie di effetto particolarmente ricorrenti negli eventi NaTech: radiazione termica, incendio, esplosione e rilascio tossico. L’incrocio tra indice di probabilità e indice di conseguenza consente di ottenere un indice di rischio globale utile alle decisioni. Questo modello non serve solo a “misurare” il rischio, ma a costruire un ordine di priorità tra interventi strutturali, gestionali e impiantistici, tenendo conto anche della possibilità di fermata impianto, dei tempi di attuazione e dell’impatto organizzativo.

In questo quadro, gli alberi dei guasti e degli eventi restano strumenti centrali. La FTA permette di risalire dalle perdite di contenimento o dai top event alle cause elementari; la ETA consente di sviluppare le possibili diramazioni evolutive di un rilascio in funzione delle barriere e dei sistemi di protezione. INAIL evidenzia che, in presenza di sisma, il tasso annuo di occorrenza sismica può essere accorpato al tasso di guasto operativo, purché si gestisca correttamente il tema dell’indipendenza o della possibile interazione tra guasti operativi e vulnerabilità sismica. Viene inoltre richiamato un criterio decisionale prudenziale: scenari con tasso annuo inferiore a 10^-6 eventi critici/anno possono essere trascurati.

L’effetto domino rimane uno degli aspetti più complessi. INAIL riconosce che la Direttiva Seveso III, all’Allegato E, fornisce criteri per individuare le condizioni di sviluppo degli effetti domino in aree con più impianti, ma senza dare un metodo unico esaustivo. Per questo il Quaderno richiama metodi semplificati, limiti-soglia e software dedicati, sottolineando che la valutazione quantitativa deve essere approfondita soprattutto quando i LOC attesi superano le frequenze normalmente assunte come limiti di riferimento nel settore. È proprio in queste situazioni che diventano più rilevanti i sistemi di mitigazione aggiuntiva, inclusa la sensoristica SMART.

Uno dei contributi più innovativi del Quaderno 2026 è infatti l’integrazione tra analisi del rischio e tecnologie SMART. INAIL definisce SMART come Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology e la descrive come insieme di sensori, attuatori e dispositivi di protezione capaci di monitorare deformazioni, accelerazioni, temperature e rilasci, nonché di attivare automaticamente misure di sicurezza. Il documento classifica i dispositivi in cinque gruppi: sensori per deformazioni, sensori per accelerazioni, sensori per temperatura, sensori di rilevamento rilascio sostanze e dispositivi UAS per la gestione delle emergenze.

Tra i sensori per deformazioni, il Quaderno cita strain gauges, potenziometri lineari e inclinometri, utilizzabili per monitorare punti critici come gomiti di tubazioni, pareti di serbatoi e giunti flangiati. Tra i sensori di accelerazione segnala accelerometri in grado di rilevare le onde P, quindi potenzialmente utili in sistemi di early warning, pur richiamando i problemi ancora aperti su tempi di allerta e falsi allarmi. Molto interessante è l’attenzione dedicata alle tecnologie MEMS wireless, caratterizzate da miniaturizzazione, bassi consumi e lunga durata delle batterie, quindi adatte a reti di monitoraggio distribuito in ambiente industriale.

Per il rilevamento di perdite, INAIL richiama sia fibre ottiche, efficaci nel monitoraggio continuo di linee e tubazioni, sia “nasi elettronici” come i sensori GDA, capaci di misurare direttamente la concentrazione di sostanze pericolose in aria. Viene inoltre citata la tecnica di emissione acustica per individuare microfessurazioni e rotture in modo non distruttivo. Sul piano applicativo, il Quaderno mostra anche esempi di posizionamento sensori su serbatoi non ancorati, colonne di distillazione, serbatoi verticali e serbatoi orizzontali, con un obiettivo molto chiaro: intercettare rotazioni, spostamenti e deformazioni oltre soglia per attivare shutdown e limitare il rilascio prima del collasso.

Accanto ai sensori fissi, INAIL attribuisce un ruolo crescente ai sistemi UAS. I droni vengono proposti come strumenti per monitoraggio remoto in caso di incendio, rilascio tossico, ricerca persone, ricostruzione della dispersione, osservazione degli effetti domino e supporto alle decisioni in tempo reale. Il vantaggio principale è evidente: raccogliere dati georeferenziati e multispettrali riducendo l’esposizione diretta degli operatori a zone contaminate, instabili o difficilmente accessibili. In un evento NaTech da sisma, questa capacità può fare la differenza tra gestione reattiva e gestione realmente supportata da informazione tecnica in tempo reale.

La valutazione del rischio NaTech da sisma non si esaurisce però nell’analisi tecnica. INAIL sottolinea che i risultati dell’analisi possono richiedere un aggiornamento del Piano di Emergenza Interno e delle informazioni da trasmettere all’Autorità competente per il Piano di Emergenza Esterno. Il terremoto può infatti generare blackout energetici, perdita di comunicazioni, rottura di tubazioni e apparecchiature, sloshing nei serbatoi, snervamento degli ancoraggi, difficoltà di accesso e indisponibilità delle risorse territoriali esterne. Per questo l’integrazione tra PEI e PEE viene indicata come essenziale, in coerenza con il DPCM 14 gennaio 2014 sul Programma nazionale di soccorso per il rischio sismico.

Sul piano organizzativo, la gestione dell’emergenza sismica negli stabilimenti PIR deve poggiare su alcuni elementi fondamentali: piena conoscenza delle sostanze pericolose e dei punti critici di possibile rilascio; disponibilità di risorse umane addestrate; sistemi affidabili di comunicazione e allerta; capacità di gestione antincendio, contenimento e soccorso sanitario; coordinamento con Prefettura, Comune, Protezione Civile e Vigili del Fuoco. Tutto questo rientra nel SGS-PIR, che per INAIL rappresenta il contenitore organizzativo entro cui collocare la prevenzione, la risposta e la mitigazione degli scenari NaTech.

Le conclusioni del Quaderno INAIL 2026 sono molto nette. L’approccio proposto consente di integrare finalmente il contesto sismico nella gestione del rischio industriale, superando la tradizionale separazione tra rischio naturale e rischio tecnologico. La matrice di screening aiuta a concentrare le risorse sulle apparecchiature più esposte; la modellazione sismica e le curve di fragilità permettono una valutazione quantitativa del rilascio; gli scenari NaTech così ottenuti migliorano il Rapporto di Sicurezza, il SGS-PIR e la pianificazione dell’emergenza; le soluzioni SMART e il monitoraggio in tempo reale rappresentano una direttrice di sviluppo concreta per aumentare sicurezza e resilienza degli impianti e del territorio circostante.

In sintesi, la valutazione del rischio NaTech da sisma negli stabilimenti PIR non può più essere trattata come un’estensione marginale della verifica sismica né come un semplice allegato alla sicurezza di processo. Secondo INAIL 2026, si tratta di un processo integrato che parte dalla caratterizzazione del sito, passa attraverso vulnerabilità, esposizione, LOC, domino e QsRA, e arriva fino alla sensoristica intelligente, ai droni, al SGS-PIR e alla piena integrazione tra PEI e PEE. È questa la vera evoluzione culturale proposta dal Quaderno: non limitarsi a chiedersi se l’impianto “resiste” al sisma, ma domandarsi quali apparecchiature possono perdere contenimento, con quali frequenze, con quali conseguenze e con quali misure tecniche e organizzative sia possibile prevenire o limitare l’incidente rilevante.

Fonte base utilizzata: Quaderno di ricerca INAIL n. 27, febbraio 2026, “Tecnologie innovative per la valutazione e la gestione del rischio NaTech da sisma per gli stabilimenti con Pericolo di Incidente Rilevante”.

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