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Analisi Bow-Tie — Metodo delle Barriere per la Valutazione del Rischio

L'analisi Bow-Tie è uno strumento visuale di risk assessment che identifica le minacce che possono causare un evento critico (Top Event) e le conseguenze che ne derivano, insieme alle barriere preventive (lato sinistro) e mitigative (lato destro) che li contrastano.

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D.Lgs. 81/08Sicurezza lavoroReg. CE 852/2004Igiene alimentareAccordo SR 2025Aggiornamento
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L'analisi Bow-Tie (diagramma a farfalla o a cravatta) è un metodo visuale di valutazione del rischio che rappresenta graficamente le cause potenziali (minacce) di un evento critico, l'evento stesso (Top Event), le conseguenze e le barriere di sicurezza che si frappongono tra le cause e il Top Event (barriere preventive, lato sinistro) e tra il Top Event e le conseguenze (barriere mitigative, lato destro). Nato nell'industria petrolifera e nell'aviazione negli anni '70 e formalizzato da DNV (Det Norske Veritas), è oggi disciplinato dalla norma IEC/ISO 31010 come tecnica di risk assessment ed è applicato in molti settori — chimica, energia, costruzioni, sanità — per integrare la valutazione dei rischi ex D.Lgs. 81/08.

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Struttura del diagramma Bow-Tie: i 5 elementi fondamentali

Il diagramma Bow-Tie prende il nome dalla sua forma: due triangoli uniti per il vertice centrale, che ricordano appunto una farfalla o una cravatta a farfalla. La struttura si articola in cinque elementi principali, ciascuno con un ruolo preciso nell'analisi del rischio.

Il primo elemento è il Pericolo (Hazard): la fonte di energia o di sostanza con il potenziale intrinseco di causare danni. Negli impianti petroliferi può essere il gas naturale in pressione; in un cantiere edile, il lavoro in quota; in un'industria chimica, un agente tossico stoccato in serbatoio. Il pericolo non produce danni finché rimane sotto controllo.

Il secondo elemento è il Top Event: l'evento critico che rappresenta il momento in cui si perde il controllo del pericolo. Non è ancora la conseguenza finale, ma il punto di svolta che può portarvi. Esempi tipici: perdita di contenimento di un gas infiammabile, caduta di una persona dall'alto, rilascio di una sostanza tossica in atmosfera, guasto a un sistema di protezione. Il Top Event è il nodo centrale del diagramma ed è scelto con cura perché da esso dipende l'intera struttura dell'analisi.

Il terzo elemento, sul lato sinistro del diagramma, sono le Minacce (Threats): le cause o i modi di guasto che possono produrre il Top Event. Possono essere di natura tecnica (corrosione di una tubazione, guasto di una valvola), organizzativa (errore di procedura, mancata manutenzione) o umana (errore dell'operatore, violazione di una norma). Ogni minaccia è collegata al Top Event da una freccia, e tra di esse può esistere il fattore di escalation (Escalation Factor): una condizione che aumenta la probabilità che una minaccia superi una barriera preventiva (es. carenze manutentive, pressioni organizzative, clima sfavorevole).

Il quarto elemento, sul lato destro, sono le Conseguenze: gli esiti negativi che si possono verificare a partire dal Top Event se non vengono attuate misure di mitigazione. Una singola perdita di contenimento può avere conseguenze diverse — incendio, esplosione, intossicazione, inquinamento del suolo — a seconda delle circostanze. Ogni percorso dal Top Event a una conseguenza rappresenta uno scenario di rischio distinto.

Il quinto elemento — e il cuore operativo del Bow-Tie — sono le Barriere. Le barriere preventive(prevention barriers, lato sinistro) si frappongono tra ogni minaccia e il Top Event: riducono la probabilità che la minaccia produca l'evento critico. Le barriere mitigative(recovery measures o mitigation barriers, lato destro) agiscono tra il Top Event e le conseguenze: limitano la gravità delle conseguenze una volta che l'evento critico si è verificato. Esempi di barriere preventive: sistemi di rilevazione automatica delle perdite, procedure operative standard (SOP), sistemi di blocco automatico (interlock). Esempi di barriere mitigative: piani di emergenza e evacuazione, sistemi di spegnimento automatico (sprinkler), dispositivi di protezione individuale (DPI di terza categoria).

Per ciascuna barriera è possibile specificare gli Escalation Factorsche ne riducono l'efficacia (es. mancata manutenzione di un rilevatore, DPI non indossati) e le corrispondentimisure di controllo degli Escalation Factors(es. piano di manutenzione programmata, sorveglianza dell'uso dei DPI). Questo livello di dettaglio rende il Bow-Tie uno strumento non solo di analisi ma anche di gestione operativa del rischio e di comunicazione con i lavoratori.

Bow-Tie vs Fault Tree Analysis (FTA) e Event Tree Analysis (ETA): differenze e complementarità

Per comprendere il valore del Bow-Tie è utile collocarlo nel panorama delle tecniche di analisi del rischio, in particolare rispetto ai metodi che da esso derivano: la Fault Tree Analysis (FTA) e la Event Tree Analysis (ETA).

La Fault Tree Analysis (FTA) è un metodo top-downche parte dall'evento indesiderato (il guasto del sistema, l'incidente) e ne ricerca le cause attraverso una struttura logica ad albero di porte AND e OR. È un metodo rigorosamente quantitativo: se si conoscono le probabilità di accadimento dei guasti elementari (i cosiddetti eventi base), è possibile calcolare la probabilità del Top Event con il calcolo delle probabilità composte. L'FTA analizza però solo la partesinistradel Bow-Tie: le cause che portano all'evento critico.

La Event Tree Analysis (ETA)è speculare: parte dall'evento iniziatore (che corrisponde al Top Event del Bow-Tie) e analizza bottom-uple possibili sequenze di eventi successivi e le loro conseguenze, tenendo conto della presenza o meno di sistemi di sicurezza. Ogni ramo dell'albero degli eventi rappresenta uno scenario diverso con una probabilità di accadimento calcolabile. L'ETA copre la parte destra del Bow-Tie.

Il Bow-Tie combina concettualmente entrambe le prospettive in un unico diagramma visuale, offrendo una visione integrata di cause, evento critico e conseguenze. Questo lo rende particolarmente efficace per la comunicazione e la formazione: un diagramma Bow-Tie è immediatamente comprensibile anche a chi non ha competenze di analisi probabilistica, ed è quindi uno strumento potente per trasmettere ai lavoratori la logica delle barriere di sicurezza — perché esistono, cosa proteggono e cosa succede se non vengono rispettate.

Il principale limite del Bow-Tierispetto a FTA ed ETA è la minore precisione quantitativa: il Bow-Tie non produce direttamente calcoli di probabilità. Le barriere sono rappresentate come presenti o assenti, ma la loro efficacia non è quantificata in modo rigoroso come nella Layer of Protection Analysis (LOPA, che utilizza il concetto di Probability of Failure on Demand — PFD). Per impianti soggetti a requisiti normativi che richiedono la dimostrazione quantitativa dell'adeguatezza delle barriere (es. impianti Seveso), il Bow-Tie è tipicamente utilizzato come strumento di supporto e comunicazione accanto a metodi più rigorosi come FTA, ETA e LOPA.

Applicazione del Bow-Tie nella valutazione dei rischi ex D.Lgs. 81/08

Nel contesto della normativa italiana sulla sicurezza sul lavoro, il Bow-Tie non è uno strumento obbligatorio per legge, ma può essere integrato con efficacia nel Documento di Valutazione dei Rischi (DVR) previsto dall'art. 28 D.Lgs. 9 aprile 2008 n. 81, in particolare per scenari di rischio complessi o ad alta severità.

In industria chimica e petrolchimica, soprattutto negli stabilimenti soggetti al D.Lgs. 26 giugno 2015 n. 105 (Seveso III), il Bow-Tie è ampiamente utilizzato per la redazione del Rapporto di Sicurezza (RS) e per la gestione delle barriere di sicurezza nei sistemi di gestione della sicurezza (SGS-PIR). Le autorità competenti (VVF, Regioni, ISPRA) riconoscono il Bow-Tie come strumento di rappresentazione degli scenari incidentali.

Per gli impianti in zona ATEX(atmosfere potenzialmente esplosive), soggetti al D.Lgs. 17 agosto 1999 n. 294 e alla Direttiva 2014/34/UE, il Bow-Tie può essere utilizzato per analizzare gli scenari di formazione di atmosfere esplosive: le minacce (perdite, sorgenti di accensione), le barriere preventive (ventilazione, sistemi di rilevazione dei gas) e le barriere mitigative (sistemi di esplosione protetta, impianti di soppressione dell'esplosione).

Nei cantieri edili, in particolare per i lavori in quota (Titolo IV D.Lgs. 81/08), il Bow-Tie può rappresentare efficacemente lo scenario "caduta dall'alto": minacce (perdita di equilibrio, cedimento del ponteggio, mancato uso del DPI anticaduta), Top Event (caduta), barriere preventive (parapetti, reti di sicurezza, DPI anticaduta), conseguenze (infortunio grave, morte) e barriere mitigative (piano di primo soccorso, squadra di emergenza).

In relazione all'ISO 45001:2018 — il principale standard internazionale per i sistemi di gestione della salute e sicurezza sul lavoro — il Bow-Tie si inserisce naturalmente nel quadro del risk-based thinkingrichiesto dalla norma. Il clausolo 6.1 dell'ISO 45001 richiede che l'organizzazione identifichi i pericoli, valuti i rischi e le opportunità e pianifichi le azioni per affrontarli. Il Bow-Tie fornisce una rappresentazione strutturata e visuale di questo processo, facilmente integrabile nella documentazione del sistema di gestione.

Sul piano degli strumenti informatici, il Bow-Tie richiede software dedicati per la gestione di analisi complesse con molte barriere e connessioni. I principali software disponibili sul mercato sono BowTieXP (sviluppato da CGE Risk Management Solutions, oggi parte di DNV) e BowTiePro(Cura Software). Entrambi consentono di costruire diagrammi Bow-Tie strutturati, collegare le barriere ai controlli operativi, monitorare l'efficacia delle barriere nel tempo e generare report per audit e ispezioni. Per analisi semplici, il Bow-Tie può essere costruito anche con strumenti di disegno vettoriale o fogli di calcolo, ma la gestione della complessità diventa rapidamente problematica senza un supporto software dedicato.

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Domande frequentiFAQ

Il metodo Bow-Tie è obbligatorio per legge in Italia o è uno strumento volontario?
Il metodo Bow-Tie non è obbligatorio per legge in Italia. Il D.Lgs. 81/08 impone al datore di lavoro di effettuare la valutazione di tutti i rischi e di redigere il DVR (art. 28), ma non prescrive alcuna metodologia specifica per farlo. La scelta del metodo è lasciata alla discrezionalità del valutatore, purché sia adeguato alla natura dei rischi presenti e produca una valutazione documentata e motivata. Il Bow-Tie è riconosciuto dalla norma IEC/ISO 31010 come tecnica di risk assessment valida e può essere utilizzato come strumento integrativo o alternativo ad altri metodi (matrice P×D, HAZOP, FTA). Negli stabilimenti soggetti al D.Lgs. 105/2015 (Seveso III), il Rapporto di Sicurezza deve includere un'analisi degli scenari incidentali e delle barriere di sicurezza: il Bow-Tie è comunemente utilizzato per questo scopo, ma non è l'unico metodo accettato. In sintesi, il Bow-Tie è uno strumento volontario ma riconosciuto, particolarmente raccomandato per scenari di rischio complessi, ad alta severità o quando è necessario comunicare i rischi in modo chiaro ai lavoratori e alle parti interessate.
Come si identifica il 'Top Event' in un'analisi Bow-Tie per la sicurezza sul lavoro?
Il Top Event è l'elemento più critico da definire correttamente in un'analisi Bow-Tie, perché da esso dipende l'intera struttura del diagramma. Il Top Event rappresenta il momento in cui si perde il controllo del pericolo: non è ancora la conseguenza finale (es. l'infortunio o il decesso), ma il punto di svolta che può portarvi se non intervengono barriere mitigative. Per identificarlo correttamente, occorre partire dal pericolo (es. energia meccanica di una pressa, gas infiammabile in pressione, differenza di quota in un cantiere) e chiedersi: 'Quale evento segna la perdita di controllo di questo pericolo?' Nel caso dell'energia meccanica di una pressa, il Top Event potrebbe essere 'attivazione involontaria della pressa con operatore in zona pericolosa'. Nel caso del gas in pressione, 'perdita di contenimento del gas'. Nel caso del lavoro in quota, 'perdita di equilibrio o cedimento del piano di calpestio'. Il Top Event deve essere né troppo generico (es. 'incidente') né troppo specifico (es. 'rottura del raccordo flangiato n. 3 della linea A'): deve essere al giusto livello di astrazione per permettere di identificare un insieme significativo di minacce sul lato sinistro e di conseguenze sul lato destro.
Le barriere del Bow-Tie devono essere fisiche o possono essere anche procedurali/organizzative?
Le barriere del Bow-Tie possono essere di qualsiasi natura: fisiche, tecniche, procedurali, organizzative o umane. Non esiste un requisito che imponga la prevalenza di barriere fisiche. Tuttavia, la qualità e l'affidabilità delle barriere varia significativamente in funzione della loro natura, e questo deve essere considerato nell'analisi. Le barriere fisiche e tecniche (es. valvola di sicurezza, sistema di blocco automatico, parapetto fisso) sono generalmente le più affidabili perché il loro funzionamento non dipende da azioni umane. Le barriere procedurali (es. permesso di lavoro, procedura di blocco energia — LOTO, checklist pre-operativa) sono efficaci ma dipendono dalla corretta esecuzione da parte degli operatori e dalla disciplina organizzativa: un errore umano o una pressione organizzativa possono renderle inoperanti. Le barriere umane (es. supervisione di un preposto, controllo visivo da parte dell'operatore) sono le meno affidabili perché soggette a variabilità individuale, stanchezza e distrazione. Un'analisi Bow-Tie robusta identifica per ciascuna barriera gli Escalation Factors che ne possono ridurre l'efficacia e prevede misure di controllo. Nei sistemi di gestione della sicurezza certificati ISO 45001, la tipologia e l'affidabilità delle barriere deve essere valutata alla luce della gerarchia dei controlli dell'art. 15 D.Lgs. 81/08 (eliminazione, sostituzione, misure collettive, organizzative, DPI).
Il Bow-Tie si può usare anche per rischi diversi da quello industriale, ad esempio per lo stress lavoro-correlato?
Il Bow-Tie nasce in contesti industriali ad alto rischio (oil&gas, aviazione, chimica), ma il suo framework concettuale è applicabile a qualsiasi tipo di rischio, compresi i rischi psicosociali come lo stress lavoro-correlato (SLC). In questo caso, il Pericolo potrebbe essere 'carico di lavoro eccessivo e cronico'; il Top Event potrebbe essere 'superamento della soglia individuale di stress con insorgenza di sintomi da SLC'; le Minacce (lato sinistro) potrebbero includere ritmi di lavoro intensi, mancanza di autonomia decisionale, conflitti interpersonali, insicurezza lavorativa; le Conseguenze (lato destro) potrebbero essere burnout, assenteismo prolungato, errori operativi, deterioramento del clima organizzativo; le Barriere preventive potrebbero essere politiche di work-life balance, formazione dei manager al riconoscimento dello stress, procedura di segnalazione precoce dei disagi; le Barriere mitigative potrebbero essere il supporto psicologico, il programma di reinserimento lavorativo, la revisione dell'organizzazione del lavoro. Questa applicazione del Bow-Tie ai rischi psicosociali è ancora relativamente inusuale nella pratica italiana, ma è metodologicamente corretta e può essere un valido strumento per strutturare la valutazione dello stress lavoro-correlato richiesta dall'art. 28 D.Lgs. 81/08 secondo le indicazioni della Commissione Consultiva Permanente del 2010.
Qual è il vantaggio del Bow-Tie rispetto ad altri metodi di risk assessment come la matrice rischio-probabilità?
Il Bow-Tie e la matrice di rischio (P×D) non sono in competizione ma si posizionano su livelli diversi di analisi e comunicazione. La matrice P×D è efficiente per una valutazione sistematica e rapida di un gran numero di rischi: permette di calcolare un indice di rischio, classificarlo in fasce di priorità e pianificare gli interventi. È lo strumento standard per il DVR nella maggior parte delle realtà aziendali italiane. Il Bow-Tie aggiunge rispetto alla matrice P×D diversi vantaggi: (1) Visibilità delle barriere — la matrice P×D considera implicitamente le misure di prevenzione esistenti nella stima della probabilità, ma non le rappresenta esplicitamente. Il Bow-Tie le rende visibili, permettendo di valutare quante barriere proteggono da ciascuno scenario e di identificare eventuali 'barriere singole' (single point of failure) in cui il fallimento di una sola misura porta direttamente al Top Event o alla conseguenza. (2) Analisi degli Escalation Factors — il Bow-Tie consente di analizzare le condizioni che possono rendere inoperante una barriera, aggiungendo un livello di profondità non disponibile nella matrice. (3) Comunicazione e formazione — un diagramma Bow-Tie è molto più efficace di una tabella numerica per spiegare ai lavoratori perché una certa procedura di sicurezza è importante e cosa succede se non viene rispettata. (4) Gestione operativa — nelle organizzazioni più strutturate, il Bow-Tie può essere collegato ai controlli operativi del sistema di gestione, creando un legame diretto tra analisi del rischio e procedure operative.

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