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Vom Sicherheitsgespräch zur HAZOP – ein Gewinn an Sicherheit?
Hand outLunch & Learn am 21.01.2011
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Gliederung
Sicherheitsgespräch
Methodik der Risikoanalyse
Hoechster Methode
HAZOP
SIL-Klassifizierung
Vergleich Hoechster Methode – HAZOP
Fazit
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Einleitung
Philosophie des Risikos: Risiko = Eintrittswahrscheinlichkeit x Schadensausmaß
Motivation für Risikomanagement Schutz von Mitarbeitern und Umwelt Gesetzliche Anforderungen Wirtschaftliches Eigeninteresse, Image des Unternehmens Dokumentation der Erfüllung der Betreiberpflichten nach Außen
• gegenüber Behörde (Genehmigungsantrag, Sicherheitsbericht)• anderen Dritten, z.B. Versicherungen
Verbesserung der Anlagensicherheit- und Verfügbarkeit durch• Ermittlung von Schwachstellen• Festlegung geeigneter vorbeugender und nachsorgender Maßnahmen
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Einleitung
Ziel der systematischen Risikoanalyse Identifizieren von Risiken, deren Ursachen und deren Auswirkungen Identifizieren von vorhandenen Schutzmaßnahmen Bewertung: Ist Begrenzung von Eintrittswahrscheinlichkeit oder Auswirkungen
ausreichend? Falls notwendig: Definition zusätzlicher Maßnahmen
Prozess
MechanischeFestigkeit
InhärentesProzess-Risiko
betriebliche MSR-Technik
MSR-Schutzeinrichtungen
Sicherheitsventile, Schadens-begrenzungseinrichtungen
akzeptablesRisiko
Risiko
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Sicherheitsgespräch
Durchführung der systematischen Risikoanalyse üblicherweise in einem Sicherheitsgespräch
Wichtig für den Erfolg ist eine formale Vorbereitung Eine inhaltliche Vorbereitung (Vorformulierung der Risikoanalyse) kann
kontraproduktiv sein Folgende Aspekte sind entscheidend:
• Teilnehmerkreis (wichtigster Faktor für die Qualität und den Zeitplan)• optimal 5 – 8, ggf. zusätzlich Spezialisten auf Abruf• 100 % Verfügbarkeit (Handy, Email)
• Aktuelle Unterlagen • insbesondere RI-Fliessbilder
• Formale Aspekte• Dokumentation während der Besprechung, Konsens mittels Beamer• Punkte, die nicht geklärt werden können, als Aufgaben verteilen
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Methodik der Risikoanalyse
GefahrenquelleAusfall der Kühlung
Anstieg der Reaktortemperaturund Reaktionsbeschleunigung
Anstieg des Druckes
Ansprechen der Berstscheibe
StörungStofffreisetzung in die Umgebung
Induktiv Deduktiv
(Was kann passieren...?):
(Wie kann espassieren...?):
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Sicherheitsgespräch – Hoechster Gefahrenanalyse
Hoechster Gefahrenanalyse (beschrieben in Praxishilfen zur Anwendung der TRGS 300, 1994)
Schwerpunkt Anlagensicherheit
Beinhaltet Elemente von- Checklistenverfahren - Ausfalleffektanalyse- vereinfachte PAAG
Entspricht Anforderungen bzgl. Gefährdungsbeurteilung gemäß- GefStoffV, 2005- BetrSichV, 2002
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Leckage von Flanschverbindungen Verstopfen von Rohrleitungen Unzulässige Temperatur Unzulässig hoher Druck Überfüllung Lufteinbruch Stoffverwechselung Dosierfehler Unerwartete Reaktionen Kühlmittelausfall Heiz- Kühlmitteleinbruch Pumpen-/ Rührerausfall Gefahrloses Ableiten beim
Ansprechen Sicherheitsventil Bestimmungswidriger Übertritt von
Störfallstoffen in andere Anlagenteile
Explosionsschutz
Störungen
Sicherheitsgespräch – Hoechster Gefahrenanalyse
Ursachen
Aus-wirkungen
Gegenmaß-nahmen
Risiko-bewertung
Verfahren / Tätigkeitsbereiche
Bewertung Gefahrenpotential
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Sicherheitsgespräch – Hoechster Gefahrenanalyse
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HAZOP – Leitworte und Parameter
Allgemein Methodik entsprechend IEC 61882
(„HAZOP studies – Application guide”) entwickelt bei ICI in Deutschland bekannt als PAAG-Verfahren
Methode Anwendung von Leitworten und Parametern auf alle Rohrleitungen und Apparate Standard-Leitworte: kein, weniger, mehr, sowohl als auch, teilweise, rückwärts,
anders als Standard-Parameter: Durchfluss, Druck, Temperatur, Füllstand, ... sinnvolle Kombinationen von Leitworten und Parametern wählen für Batch-Prozesse erweitere Leitworte sinnvoll (Zeit, Reihenfolge, ...) wichtig ist präzise Beschreibung der Auswirkungen klare Trennung zwischen Auswirkungen und Schutzmaßnahmen
HAZOP = HAZard andOPerability Study
PAAG = Prognose der GefahrAuffinden der UrsacheAbschätzen der AuswirkungenGegenmaßnahmen
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HAZOP – Arbeitsblatt
Konsequenzlevel x Häufigkeitslevel = Risikolevel=> Quantitative Betrachtung möglich durch Berücksichtigung einer Risikomatrix
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SIL-Klassifizierung
10 < RRF < 10010-2 < PFD 10-11100 < RRF < 1.00010-3 < PFD 10-22
1.000 < RRF < 10.00010-4 < PFD 10-3310.000 < RRF < 100.00010-5 < PFD 10-44
Risk Reduction Factor (RRF)
Probability of Failure on Demand (PFD)
(for low demand rates)
Safety integrity level (SIL)
SIL = Safety Integrity Level
IEC 61511-3 (bzw. DIN EN 61511-3) (Functional safety – Safety instrumented systems for the process industry sector Part 3: Guidance for the determination of the required safety integrity levels)
SIL repräsentiert das Maß der erforderlichen Risikoreduzierung Je höher das Risiko, um so höher ist der erforderliche SIL-Level (SIL 1 – 4)
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SIL-Klassifizierung
SIL-Klassifizierung ist ein Schritt im Safety Lifecycle gemäß IEC 61511-1 Verschiedene Methoden können angewendet werden
• Risikograph• Risikomatrix • LOPA
Industriepark Höchst• SIL-Klassifizierung mittels Risikograph entsprechend IGR 53-0004 bzw. SR4• Forderungen der IEC 61511 (Lifecycle Management) sind in den
Sicherheitsmanagementsystemen und der IGR 53-0004 integriert
SIL-Klassifizierung• in separatem SIL-Workshop (HAZOP) • als Bestandteil des Sicherheitsgespräches (Höchster Methode)
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SIL-Klassifizierung: Risikograph
IGR 53-0004 (SR 4) und IEC Risikograph Safety (Annex E) basieren auf DIN V 19250 und VDI/VDE 2180
Möglichkeit zur Berücksichtigung Wirtschaftlicher Schäden Produktionsausfall Umwelt Firmenrenommee
Datum
Projekt Werk Betrieb Anlage Abteilung
Beschreibung des abzudeckenden Risikos
SIL W3 W2 W1 Classification
S1 S11
G1
S2 A1 G2
S2 A2 G1S3 X
G2
S4 A1 4 S3
A2 7A1 XA2
S4G1G2
(höheres Risiko)
W1 XW2W3
RI-Fließbild
Bei einer Überhitzung des Sumpfprodukts durch einen Fehler in der Heizdampfregelung kann es zu einer Zersetzung
des Sumpfprodukts kommen. In diesem Fall käme es zu einer heftigen Gasproduktion, die über das Sicherheitsventil nicht
mehr abgeführt werden kann. An der Kolonne entsteht ein größeres Leck, der Kolonneninhalt wird nahezu vollständig freigesetzt.
SIL Klassifizierungnach VDI/VDE 2180 Blatt 1
Gefahrenbeschreibung
GeringRelativ hoch
PLT-StellennummerBezeichnung
TIRCS-ZA+1+A106
Bei brennbaren Stoffen besteht die Gefahr von Sekundärexplosionen.
Kaum möglich
Möglichkeit der Gefahrenabwendung
Eintrittswahrscheinlichkeit des Ereignisses
Sehr gering
Selten bis öfterhäufig bis dauernd
Möglich unter bestimmten Bedingungen
Aufenthaltsdauer in der Gefahrenzone
Schadensausmaß
Leichte Verletzung einer Person,kleinere schädliche Umwelteinflüsse
Schwere irreversible Verletzung einer oder mehrerer Personen oder Tod einer Person,vorübergehende größere schädliche Umwelteinflüsse
Tod mehrerer Personen, langandauernde größere
Trennkolonne
Temperaturüberwachung
schädliche Umwelteinflüsse
Katastrophale Auswirkungen, sehr viele Tote
8 7
Keine PLT-Schutzeinrichtung
4 2
4
SIL 1
4SIL 2
SIL 3
5
5
5
6
6
6
3
3
3
2
1
1
1
7
7
PLT-Schutzeinrichtung nicht ausreichend
SIL 4
7
2
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Vergleich Hoechster Methode – HAZOP
Allgemein HAZOP im Vergleich sehr aufwändig, zeitintensiv (1 bis 2 Tage pro R&I),
durchgängig sehr detaillierte Betrachtung Hoechster Methode zielgerichteter,
hoher Detaillierungsgrad nur an sicherheitsrelevanten Stellen Hoechster Methode erfordert mehr Erfahrung, Gefahr des Übersehens HAZOP umfangreichere Dokumentation als bisherige Sicherheitsgespräche
Inhaltlich Erste Erfahrungen im Industriepark Höchst bei Umstellung des Verfahrens
• Kaum Überraschungen, d.h. kaum neue Risiken identifiziert • Die bisherigen Sicherheitsbetrachtungen waren sehr effektiv
Identifizierung der Risiken (Qualität von Sicherheitsgespräch bzw. HAZOP) abhängig vom Team (Sicherheitsexpertise)
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Fazit
Vorschläge zur Vorgehensweise Generell detaillierte Betrachtung des Kernprozesses sinnvoll
• Nebenanlagen vereinfacht betrachten• Parallele Straßen nur einmal betrachten
Aufwand für HAZOP in erster Linie bei Konti-Prozessen gerechtfertigt (nicht bei häufig wechselnden Batch-Prozessen, Multipurpose Plant, Technikum) HAZOP frühestens Ende Basic Engineering Einsatz von Tools für Durchführung und Dokumentation der HAZOP
• Dyadem PHA Pro 7 / 8• Primatech PHA Works
SIL-Klassifizierung mittels Risikograph Quantitative Methoden als Ergänzung. Sinnvoll, wenn Firmen Guideline vorliegt.
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Fazit
Zusammenfassung HAZOP vergleichsweise aufwendig, umfangreiche Dokumentation Hoechster Methode zielgerichteter Höherer Aufwand der HAZOP nicht zwingend ein Gewinn an Sicherheit,
Kompetenz des Teams ist entscheidend HAZOP international in der Regel gefordert –
in der chemischen Industrie in Deutschland ist eine weitere Verbreitung nur aufgrund von Vorgaben internationaler Konzerne zu erwarten SIL-Klassifizierung: Forderungen der IEC 61511 (Lifecycle Management) sind in
der chemischen Industrie in Deutschland i.d.R. in den Sicherheitsmanagement-systemen und durch firmeninterne Umsetzung der VDE 2180 (z.B. IGR 53-0004 bzw. SR4) erfüllt
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Siemens Engineering & ConsultingOlaf KöperIndustry IA AS PA EC
Industriepark Höchst, B 59865926 Frankfurt am Main
E-Mail: [email protected]
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!