Controllo dell’ermeticità dell’impianto di biogas senza prove rischiose

L’ermeticità di un impianto di biogas può essere controllata senza prove rischiose, combinando quattro fonti di informazione non invasive: osservazione e ispezione visiva, bilancio del gas, misurazione con rilevatore portatile e imaging con telecamera sensibile al metano. Questi metodi non richiedono l’aumento della pressione, l’apertura delle condutture o l’accesso ai serbatoi, pertanto non creano ulteriori rischi. Di seguito sono descritti il loro ambito, i limiti e il modo per costruire un programma coerente.

Perché evitare le «prove con il gas»

In passato, l’ermeticità veniva talvolta verificata con metodi che richiedevano la manipolazione di gas infiammabile o il sovraccarico delle apparecchiature, ad esempio aumentando la pressione oltre i valori operativi o aprendo giunzioni alla ricerca della fonte di odore. Tali azioni comportano il rischio di esplosione, danneggiamento della membrana o esposizione delle persone al biogas. Il biogas contiene CH₄, che forma con l’aria una miscela esplosiva in un intervallo limitato di concentrazioni, nonché CO₂ e H₂S, che sono pericolosi per la salute. Per questo motivo non si effettuano prove improvvisate e il controllo dell’ermeticità deve basarsi su procedure e strumenti dedicati. Le prove di pressione vengono eseguite al collaudo e dopo modifiche significative, secondo il progetto e le normative, in modo pianificato e da personale qualificato.

Metodo 1: ispezione visiva e uditiva

Un’ispezione di base, economica ed efficace, comprende:

• lo stato della membrana: pieghe, grinze, punti di usura, umidità e tracce di corrosione sui fissaggi;
• lo stato delle guarnizioni di flange, passaggi e valvole;
• tracce di condensa o gocce in punti insoliti;
• il comportamento della vegetazione o della brina vicino alle condutture (in caso di grosse perdite);
• il suono di sibilo in condizioni di silenzio, soprattutto presso le valvole di sovrapressione e vicino alle diramazioni in pressione.

I risultati vengono registrati su un elenco di ispezione. L’ispezione non rileva piccole perdite, ma indica aree a rischio elevato.

Metodo 2: bilancio del gas

Il bilancio confronta la quantità di gas prodotta, consumata e la variazione delle scorte in stoccaggio. Se la somma dei consumi (motore, caldaia, torcia, upgrading) e la variazione delle scorte non corrispondono alla produzione, la differenza può indicare una perdita o un errore di misurazione. Affinché il bilancio sia utile:

• tutti i misuratori di portata devono essere calibrati e corretti per temperatura, pressione e umidità;
• il livello di stoccaggio deve essere misurato in modo riproducibile;
• il confronto va effettuato su un lungo periodo, poiché le oscillazioni brevi introducono rumore.

Il bilancio non indica il punto della perdita, ma segnala che è opportuno effettuare un’ispezione più accurata. È anche uno strumento per monitorare l’efficacia delle riparazioni.

Metodo 3: rilevatore portatile

Un rilevatore di metano (basato, ad esempio, sull’assorbimento nell’infrarosso o su semiconduttori) consente di individuare il punto di perdita a una distanza di alcuni centimetri. Le pratiche di controllo includono:

• la verifica delle giunzioni, delle tenute degli alberi, delle valvole, dei drenaggi e delle flange in sequenza, secondo un elenco;
• la registrazione e il confronto dei valori rilevati con i criteri di classificazione delle perdite stabiliti nel programma;
• l’apparecchiatura deve essere certificata per l’uso in zone a rischio di esplosione, se utilizzata in tali aree;
• lo strumento richiede calibrazione e verifica prima dell’uso.

Il vento diluisce il gas e può falsare le letture, pertanto le misurazioni vanno effettuate vicino alla fonte e tenendo conto delle condizioni meteorologiche.

Metodo 4: imaging con telecamera sensibile al metano

Una telecamera per l’imaging ottico dei gas (OGI) consente di visualizzare una nube di metano in un’immagine a infrarossi. Il vantaggio è la possibilità di ispezionare rapidamente ampie superfici, come il tetto di un serbatoio con membrana o sistemi di condutture, da una distanza di sicurezza. I limiti sono il costo dell’apparecchiatura, la necessità di formazione dell’operatore e la sensibilità alle condizioni ambientali: vento, sfondo termico e temperatura. L’uso della telecamera richiede una valutazione del rischio per il luogo di lavoro, soprattutto nei serbatoi, dove vigono norme di protezione contro le cadute e i rischi legati ai gas. Le pratiche dei programmi di rilevamento e riparazione delle perdite sono trattate nel post LDAR nell’impianto di biogas].

Confronto dei metodi

I migliori risultati si ottengono combinando i metodi: il bilancio segnala il problema, la telecamera restringe l’area, il rilevatore localizza con precisione e l’ispezione visiva verifica lo stato delle guarnizioni.

Programma di controllo passo dopo passo

1. Inventario dei punti – elenco di tutti gli elementi del sistema del gas: serbatoi, membrane, passaggi, valvole, flange, drenaggi.
2. Pianificazione – frequenza dei controlli in base al rischio; i punti ad alto rischio vanno controllati più spesso.
3. Criteri di classificazione – soglia di concentrazione o entità della perdita, oltre la quale è richiesta la riparazione e il relativo termine.
4. Procedura di riparazione – chi, quando e come elimina la perdita, con misure di sicurezza per il funzionamento dell’impianto.
5. Verifica – nuova misurazione dopo la riparazione e registrazione del risultato.
6. Reportistica – registro delle perdite e andamento, utile anche per i requisiti di riduzione delle emissioni di metano (il regolamento 2024/1787 disciplina principalmente le emissioni di metano nel settore del petrolio, del gas naturale e del carbone; la sua applicazione al biogas è limitata e richiede una verifica nel testo dell’atto).

I lavori di riparazione sulle condutture contenenti gas non vanno eseguiti «al volo». Richiedono una procedura scritta, una valutazione del rischio, misure di protezione contro l’innesco e personale qualificato, secondo le istruzioni dell’impianto.

Errori tipici

• affidarsi all’odore come unico indicatore;
• mancanza di registrazioni, quindi assenza di trend;
• misurazioni in condizioni sfavorevoli (vento forte) senza correzioni;
• riparazioni senza verifica;
• trascurare le membrane, che richiedono un controllo regolare e specifico.

Le membrane come argomento a parte

I serbatoi con membrana gassosa richiedono regole proprie. La membrana lavora sotto carichi variabili (vento, neve, pressione) e i suoi danni spesso iniziano dai fissaggi e dai bordi. Oltre al controllo dell’ermeticità del gas, comprendono lo stato dei fissaggi, la tensione dei supporti, il drenaggio dello spazio tra le membrane e l’efficienza del ventilatore che mantiene la pressione nella membrana esterna. L’ispezione del tetto va eseguita secondo le norme di lavoro in quota e senza salire sulla membrana, a meno che non sia previsto dalle istruzioni. È utile confrontare i risultati del controllo con i dati meteorologici, poiché alcune perdite si verificano solo in determinate condizioni.

Cosa fare con i risultati

Un risultato del controllo ha senso solo se porta a un’azione. Ogni perdita rilevata viene registrata con localizzazione, data, metodo di rilevamento e valutazione dell’entità. I termini di riparazione vengono stabiliti in base alla classificazione: le perdite con la concentrazione più elevata o vicino a fonti di innesco hanno la priorità. Dopo la riparazione, viene effettuata una misurazione di controllo e il registro viene chiuso solo con un risultato positivo. Una volta all’anno, è utile analizzare il registro per individuare punti ricorrenti, poiché perdite ripetute nello stesso elemento indicano un errore di montaggio o una scelta inadeguata del materiale.