Procedure di intervento per la bonifica e la rimozione in sicurezza
dei serbatoi interrati

a cura della Dott.ssa Simonetta Chierici
Servizio Igiene Pubblica Regione Lombardia
e
del Dott. Paolo Jean
A.S.L. Città di Milano - Servizio Igiene Ambientale

Riportiamo, in quanto strettamente pertinenti con il precedente articolo, uno stralcio delle linee guida elaborate dal Settore Sanità ed Igiene della Regione Lombardia nel 1992: "Aree industriali dismesse: caratterizzazione dei rischi ambientali e standards tecnici per la messa in sicurezza e la bonifica degli impianti".

La presenza di serbatoi interrati costituisce in generale un significativo rischio ambientale; ciò è tanto più vero nelle aree dismesse, in cui si possono trovare serbatoi e annesse tubazioni posati da due o più decine di anni.
I serbatoi, in particolare quelli in opera da oltre 10 anni, sono normalmente realizzati in semplice lamiera di acciaio al carbonio, di spessori variabili tra cinque e sette mm. Semplicemente rivestiti all'esterno da un manto di bitume applicato dal produttore, di spessore medio di un millimetro.
Il serbatoio è normalmente fissato in una fossa, direttamente a contatto con il terreno e ricoperto con il materiale di risulta dello scarico o con ghiaia e sabbia nel migliore dei casi, senza alcuna protezione catodica contro la corrosione esterna.
Già durante l'operazione di messa in opera il rivestimento esterno può essere danneggiato in alcuni punti fino a mettere a nudo la superficie metallica ed esporla al processo corrosivo; in ogni caso tale rivestimento viene a perdere le sue caratteristiche protettive in pochi anni, sia per l'effetto dell'infragilimento del bitume che per l'attacco dell'ambiente organico o dilavamento da parte dei prodotti chimici percolati e/o delle acque meteoriche.
L'integrità della superficie esterna viene rapidamente compromessa e la perdita di tenuta può determinare dopo periodi di tempo variabili da pochi anni (in presenza di corrosione elettrochimica dovuta a forti correnti galvaniche quali quelle generate dal passaggio di binari ferroviari o tranviari o dalla presenza di dispositivi di messa a terra) a qualche decina d'anni.
È inoltre da considerare che le zone destinate a parco serbatoio sono comunque contaminate dalle sostanze chimiche sgocciolate in occasione dei ripetuti riempimenti.
In generale i serbatoi interrati nelle aree dismesse in linea di principio vanno rimossi secondo le linee guida di seguito espresse.
La rimozione può essere differita nel tempo o si può soprassedere alla stessa qualora possa essere esclusa (tramite prove di tenuta, carotaggi ecc.) la necessità di procedere alla bonifica del terreno sottostante e circostante.

LINEE GUIDA PER LA BONIFICA E RIMOZIONE IN SICUREZZA DI SERBATOI INTERRATI
Preliminare a qualunque intervento è il controllo qualitativo e quantitativo dei liquidi ancora contenuti, da eseguirsi con le opportune e necessarie cautele.

In questa fase, particolare attenzione dovrà essere prestata nel caso si tratti di liquidi infiammabili:
- il pericolo dovrà essere convenientemente segnalato;
- dovranno essere disponibili appropriati estintori;
- i livelli di esplosività dovranno essere adeguatamente controllati;
- non potranno inoltre essere usati strumenti, materiali, indumenti che possano caricarsi di elettricità statica o provocare scintille; apparecchi elettrici eventualmente utilizzati dovranno essere del tipo antideflagrante.
L'intervento di bonifica di ciascun serbatoio si svilupperà attraverso le seguenti fasi:

1) drenaggio nel serbatoio del liquido ancora eventualmente presente nelle tubazioni collegate;

2) rimozione del liquido ancora eventualmente presente nel serbatoio con pompe a motore o manuali, con stoccaggio separato del prodotto pulito da quello sporco, per il successivo riutilizzo e/o smaltimento;

3) disincrostazione e bonifica delle parti interne con vapore, iniettato mediante apparecchiatura tipo water-jet, con rimozione del liquido e suo smaltimento in base alle sue caratteristiche quali-quantitative;

4) rimozione dei vapori per ventilazione forzata con aria - mediante aspiratore del tipo antideflagrante - o con CO2 gassosa, ovvero utilizzando ghiaccio secco (circa 1,5 kg per ogni m²), con controllo analitico ed eventuale abbattimento dell'aeriforme estratto; nei casi in cui si intenda effettuare la prova di tenuta tramite pressione idraulica, è consigliabile utilizzare acqua anziché aria;

5) disconnessione delle tubazioni collegate e chiusura di tutti gli orifizi del serbatoio, lasciandone uno aperto per lo sfiato;

6) scavo del terreno, con particolare cautela, controllando il livello di esplosività, soprattutto qualora si dovesse procedere al taglio di eventuali staffe di ancoraggio;

7) estrazione del serbatoio e suo bloccaggio in posizione di sicurezza;

8) controllo della presenza sulla superficie esterna, ed eventualmente ancora all'interno del serbatoio, di liquidi o vapori pericolosi, con bonifica se necessaria;

9) rottamazione del serbatoio previa foratura o taglio, al fine di renderlo non utilizzabile; infatti in generale è vietato il riutilizzo dei serbatoi rimossi, salvo si dimostri con verifiche visive e strumentali la completa integrità strutturale e venga rilasciato uno specifico parere positivo da parte della USSL.

Possono verificarsi situazioni in cui la rimozione integrale del parco serbatoi non sia applicabile, per ragioni logistiche (raggiungibilità da parte dei mezzi di sollevamento o movimento terra) ovvero di sicurezza (esistenza di strutture vicine o sovrastanti la cui stabilità verrebbe compromessa dalla rimozione).
In tali casi si può procedere, dopo lo svuotamento e bonifica del serbatoio di cui alle fasi da 1 a 5, secondo la seguente procedura alternativa (fig. 1).
La prova di tenuta dovrà essere eseguita secondo quanto indicato nel punto successivo

PROCEDURA RELATIVA AL CONTROLLO DI TENUTA DEI SERBATOI INTERRATI E CONNESSE TUBAZIONI.
Non è al momento disponibile un sistema di controllo della tenuta dei serbatoi interrati e relative tubazioni di collegamento che garantisca in ogni condizione operativa il raggiungimento dei desiderati livelli di riproducibilità, affidabilità, sensibilità, sicurezza, semplicità.
Ne è prova anche il fatto che ben 36 diversi metodi sono stati elaborati e proposti nel quadro delle iniziative nel settore da parte dell'Agenzia per l'ambiente statunitense (EPA); infatti tanta varietà di metodi sta a significare che ognuno di essi non è completamente soddisfacente.
La causa di questo è da far risalire essenzialmente al grande numero di variabili che intervengono a falsare i risultati; basti qui far cenno alle principali: temperatura, pressione, deformabilità del serbatoio, inclinazione, volume del serbatoio, evaporazione di liquidi, presenza di bolle di aeriforme, ecc.
I metodi qui di seguito proposti sono quelli comunemente impiegati essendo anche in grado di rilevare microfessure non ancora attive nelle normali condizioni d'esercizio ed essendo inoltre applicabili al controllo delle tubazioni.

I. Prova idraulica
Il metodo adottato è basato sulla pressatura del serbatoio ripieno di acqua, con verifica nel tempo della pressione mediante manometro.
È possibile controllare insieme serbatoio e tubazioni annesse interessate, anche se all'atto pratico è più conveniente agire separatamente.
L'attrezzatura di base è costituita da una pompa manuale con pescante immerso in un contenitore graduato e da un manometro commerciale a soffietto o a polmone con fondo scala di 0,4 atm e precisione 2%; il manometro va posizionato il più possibile vicino alla flangia del serbatoio e comunque in posizione riparata da sbalzi termici e dall'irradiazione solare diretta.
I serbatoi, bonificati come descritto nelle linee guida precedentemente indicate per la rimozione in sicurezza di serbatoi interrati, vengono riempiti con acqua, sino ad una sovrapressione di 0,3 atm. è opportuno che non si utilizzi per il raggiungimento di tale valore di sovrapressione, un volume di acqua superiore allo 0,2% del volume del serbatoio in esame, sfiatando - se necessario - la bolla d'aria che inevitabilmente si forma alla testata del serbatoio stesso.
Dopo 24 ore, necessarie per l'assestamento e la stabilizzazione del sistema, si riporta eventualmente la sovrapposizione a 0,3 atm; dopo le 24 ore si effettua la lettura finale.
Per cadute di pressione superiori a 0,03 atm, si può considerare avariato il serbatoio purché il valore di acqua immerso per la sovrapressione sia ammontato ad almeno 10 litri.
Per diminuzioni di pressione inferiori a 0,03 atm, si può considerare integro il serbatoio purché il volume dell'acqua per la sovrapressione non ammonti a più di 10 litri; nei casi dubbi si approfondisce l'esame estendendo il tempo di controllo, ricontrollando la presenza di bolle di aeriforme (eliminando se del caso), controllando la temperatura interna.
Una metodologia analoga è utilizzabile per il controllo delle tubazioni, purché le stesse non siano state usate in pressione.
È importante ricordare che si può spingere la sovrappressione applicata - misurata nel punto più elevato della tubazione - a valori di 0,3 - 0,7 atm.
Per le tubazioni in pressione, si applica una sovrappressione almeno pari a 1,5 volte la sovrappressione di esercizio.
L'analogo metodo di controllo mediante pressatura con gas invece che con acqua, utilizzante analoga strumentazione ed effettuato nelle stesse condizioni operative sopra descritte, è da sconsigliare sia per ragioni di sicurezza in caso di cedimento delle strutture del serbatoio sia per ragioni di sensibilità, risultando grossolano, soprattutto per serbatoi di volume superiore a qualche decina di metri cubi; la pressione con acqua non presenta - se non in misura trascurabile - i citati inconvenienti, presentandone tuttavia altri quali:
- contaminazione dell'acqua, in caso di insufficiente bonifica del serbatoio, con conseguenti problemi di smaltimento;
- percolazione dell'acqua del sottosuolo, in caso di serbatoio avariato, percolazione che può essere massiccia in caso di cedimento istantaneo delle strutture; per limitare questo pericolo è utile disporre di una pompa, per lo svuotamento rapido del serbatoio in caso di necessità.

II. Prova pneumatica
Viene di seguito proposta, in via sperimentale, una prova di tenuta con sovrapressione con gas, che eviterebbe, in caso di serbatoi con difetto di tenuta, il dilavamento degli inquinanti verso la falda che si avrebbe necessariamente con la prova idraulica.
La prova pneumatica è utilizzabile anche per testare le reti delle tubazioni interrate di collegamento dei serbatoi agli impianti di utilizzo.
Il metodo di prova della tenuta pneumatica, con creazione di una sovrapressione interna con gas (aria, azoto, CO2) pari a 3000 mm H2O, è un test molto severo ed in grado di evidenziare la presenza di potenziali perdite anche da fessure (cricche) che non darebbero luogo a fuoriuscite di liquidi.
Ciò è dovuto all'elevata capacità di penetrazione del gas rispetto ai liquidi normalmente contenuti nei serbatoi ed anche rispetto ai liquidi normalmente contenuti nei serbatoi ed anche rispetto ai liquidi normalmente contenuti nei serbatoi ed anche rispetto ai liquidi (acqua) con cui si esegue la prova di tenuta idraulica.
Inoltre la pressione di prova di 3000 mm H2O sottopone il serbatoio ad una sollecitazione superiore almeno del 50 per cento a quella massima a cui viene sottoposto nelle normali condizioni di esercizio.
Il metodo è in grado di evidenziare perdite superiori a 0,1 x 10-3 volumi/ora: vale a dire che in un serbatoio di volume pari a 10.000 litri si individuano perdite superiori a 1 litro/ora.
Tale perdita è equivalente a 0,04 litri/ora di acqua.
Nel caso si intenda esclusivamente evidenziare la possibilità di perdite pregresse in serbatoi disattivati e da non riutilizzare, la pressione di prova può essere ridotta a valori di 1000 mm H2O.
La prova di tenuta deve essere eseguita su serbatoio vuoto e bonificato.
Nel caso nel serbatoio fosse rimasto del liquido (ancorché fosse acqua di lavaggio), si dovrà tenere conto della variazione della pressione del liquido nel corso della prova.
La prova consiste essenzialmente nel verificare che la pressione nel serbatoio in prova resti costante per un periodo di tempo adeguato.
La prova è relativamente complessa ed è opportuno fare alcune considerazioni:
a) Per la corretta misurazione della pressione interna del serbatoio, che viene fatta con un manometro a colonna d'acqua, bisogna tener conto anche della pressione atmosferica e della temperatura all'interno del serbatoio stesso. Se la pressione atmosferica o la temperatura subiscono variazioni sensibili, è necessario apportare una correzione al valore della pressione letto sul manometro.
In particolare:
- ogni variazione di pressione atmosferica comporta una variazione uguale e contraria del valore della pressione letto sul manometro. (Tali variazioni possono essere anche dell'ordine dei 200-300 mm H2O, in particolari condizioni meteorologiche);
- ogni aumento di temperatura comporta un aumento di pressione di circa 40 mm H2O per ogni grado centigrado (ciò nel caso di prove a sovrapressioni dell'ordine di 3000 mm H2O e a temperatura ambiente).

b) Durante la prova intervengono altri fattori fisici difficilmente quantificabili, quali ad esempio la deformazione del serbatoio per via della pressione che può avvenire a scatti anche dopo alcune ore dall'inizio della prova, la temperatura non uniforme all'interno del serbatoio, la variazione della tensione di vapore degli eventuali liquidi rimasti sul fondo, la inevitabile diffusione del gas delle valvole e flange ecc. A causa di tali fattori la pressione, anche se corretta come precedentemente detto, non è mai esattamente costante ma può presentare oscillazioni anche in assenza di forature.

c) La strumentazione, tenendo conto del fatto che si opera sul campo, all'aperto, con varie difficoltà, non può praticamente superare, come sensibilità i valori seguenti:
- Manometro: +/- 5 mm H2O
- Barometro: +/- 10 mm H2O
- Termometro: +/- 0,1 °C

Nella pratica si ritiene che la prova sia valida se, dopo un periodo di 24 ore, la variazione in diminuzione della pressione, corretta in funzione della temperatura e pressione atmosferica, si mantiene al di sotto di 30 mm H2O (per serbatoi di circa 30 m³, alla sovrapressione di prova di 3000 mm H2O).
È consigliabile comunque, durante la prova, effettuare frequenti letture per poter eseguire l'andamento dei valori nel tempo, almeno nella prima fase di assestamento del sistema: alcune oscillazioni brevi e casuali possono essere determinate dai fattori sopra citati; la presenza di una foratura, anche di modeste dimensioni, origina una perdita di pressione interna con andamento regolare.
Per facilitare l'analisi dei dati, il loro raffronto e visualizzarne l'andamento rispetto al tempo, i valori di ogni prova devono essere riportati su un diagramma che costituisce anche prova documentaria del test.
Si tenga in adeguato conto la cattiva tenuta delle guarnizioni sui boccaporti dei serbatoi, non progettati per operare in pressione; gli interventi per eliminare le perdite scoperte nei boccaporti costringono a ripetere la prova anche più volte.
Le prove sono effettuate con gas alla pressione di 3000 mm H2O per una durata di almeno 24 ore.
Come gas di prova si può utilizzare aria (salvo i casi in cui non sia sicuramente escludibile la formazione di miscele esplosive) CO2, azoto.
Si potranno utilizzare le seguenti sorgenti:
- Rete di gas inerte o di aria compressa dello stabilimento;
- Compressore portatile a motore;
- Pacchi di bombole di gas compressi.

Strumentazione di controllo

Vedi tabella 1

Procedura
- Svuotare e bonificare il serbatoio; staccare i tubi di entrata ed uscita; applicare gli strumenti (la sonda termometrica va posizionata al centro del serbatoio); collegare il tubo di immissione del gas (con valvola); chiudere le tubazioni (eventualmente con flangia cieca) e sigillare le aperture.
- Riempire il serbatoio con gas fino a una pressione di 2000 mm H2O; interrompere l'immissione di gas; attendere per un periodo di due ore circa per la stabilizzazione del sistema e controllare con schiuma la tenuta delle giunzioni.
- Riempire con gas fino a 3000 H2O; staccare il tubo di immissione del gas; ogni due ore circa e per un periodo di almeno 24 ore effettuare le letture di temperatura e pressione e riportare i valori sull'apposita scheda e/o grafico.