Balesetek Mennyiségi Kockázatelemzése (QRA telepített létesítmények)

Átírás

1 Balesetek Mennyiségi Kockázatelemzése (QRA telepített létesítmények) 1. Üzem (folyamat) jellemzői Veszélyforrások 2. Baleseti eseménysorok meghatározása 3a. Következmények felmérése 3b. Gyakoriság becslése 4. Kockázat meghatározás

2 1.a., Üzem (folyamat) jellemzői Cél: valamennyi rendelkezésre álló információ összegyűjtése Műszaki tervek Üzemeltetési utasítások Gyakorlott kezelők tapasztalatai A teljes működés funkcionális megértése alapvetően fontos

3 1.b., Veszélyazonosítás Mi romolhat el? Melyek azok a veszélyforrások és/vagy események, melyek nemkívánatos következményekkel járhatnak? Nemkívánatos esemény: -Halálozás, sérülés -Környezeti-, -Gazdasági károk 1. Veszélyes anyagok azonosítása 2. Veszélyes anyagok jellemzése 3. Veszélyes anyagok kikerülését eredményező eseménysorok megkeresése EGYEDI baleseti események listája

4 1.b., Veszélyazonosítás baleseti eseménysorok azonosítása 1. lépés: Múltbeli tapasztalat áttekintése Baleseti adatbázisok (MHIDAS Major Hazard Incident Data Service UK; FACTS NL) 2. lépés: Az üzem részletes vizsgálata Összehasonlító módszerek Fundamentális módszerek Folyamat/rendszer ellenőrzőjegyzékes elemzés check list analysis Biztonsági audit, felülvizsgálat safety review Relatív rangsorolás Relatív ranking Működésbiztonsági veszélyelemzés (HAZOP) What if elemzés Meghibásodás elemzés (Failure Mode and Effects Analysis FMEA) Hibafa/Eseményfa elemzés (FTA/ETA)

5 Veszélyesség szerinti relatív rangsorolás (Relative Ranking) Az eljárás lényege az, hogy az adott technológia, az alkalmazott anyagok, technológiai paraméterek, biztonsági eszközök stb. figyelembe vételével különböző indexek határozhatók meg, és ezek alapján azok osztályba sorolhatók. Dow Fire & Explosion Index (F& E I) A Dow Chemical Company által kidolgozott módszer, amely a folyamatok tűz- és robbanásveszélyessége alapján ítéli meg a veszélyességet. A használt anyagok mennyiségét, jellemzőit, a technológiai paramétereket veszi figyelembe. Mond Index Az ICI Mond által kidolgozott módszer, amely a F& E I-t terjeszti ki a mérgező tulajdonságokra is. Substance Hazard Index (SHI) A mérgező anyagok okozta veszélyek alkalmazására dolgozták ki. A rangsorolást, a 20 o C-on mért gőznyomás, és az akut toxicitás (LC) hányadosa alapján végzik

6 Chemical Exposure Index Dow Chemical Company által kidolgozott módszer, amely az alábbiakat veszi figyelembe: akut toxicitás, párolgási sebesség, a veszélyforrástól mért távolság, molekula tömeg, műveleti paraméterek.

7 Dow Index használata Előzetes információk: Alkalmazott anyagok jellemzői Technológiai paraméterek A folyamat leírása Részletes folyamatábra A módszer lépései: 1. Fejléc kitöltése 2. A felhasznált anyagok veszélyességét kifejező un. Anyagi tényező (Material factor, MF) meghatározása 3. Általános veszélyforrások (General Process Hazards) számbavétele (F1) 4. Speciális veszélyforrások (Special Process Hazards) számbavétele (F2) 5. A folyamatra jellemző Fire & Explosion Index meghatározása F&E I = F1 * F2 * MF

8 Anyagi tényező (Material factor, MF) meghatározása Táblázatban megtalálható A legnagyobb MF értéket kell venni, ha az anyag mennyisége a keverékben eléri az 5 m/m%-t Név MF Fp [ o C] Zártéri lob.p. [ o C] Égéshő [MJ/kg] N F N R Ammóni a , Flór Vinilklorid

9 Általános veszélyforrások (General Process Hazards, F1) meghatározása A. Exoterm kémiai reakciók -enyhén exoterm reakciók, index=0,3 hidrogénezés, hidrolízis, izomerizálás, szulfonálás, semlegesítés -közepesen exoterm reakciók, index=0,5 alkilezés, észterezés, addícionálás, polimerizáció, kondenzáció oxidáció (égetésnél 1,0) -könnyen megszaladó reakciók, index=1,0 pl.: halogénezés -extrém veszélyes reakciók, index=1,25 pl.: nitrálás B. Endoterm folyamatok -index=0,2 (külső fűtésnél 0,4) C. Anyagok kezelése és szállítása csepfolyósított gázok vagy 37,8 o C z.lob.p folyadékokra index = 0,5

10 D. Zártérben elhelyezett műveleti egységek Porleválasztó készülék: 0,5 Zárttéri lobbanáspont felett folyadék: 0,3 (>4 m 3 ) 0,45 Atmoszférikus Fp feletti folyadék: 0,60 (>4 m 3 ) 0,90 Ha van jó szellőzés: /2 E. Megközelíthetőség Legalább két irány Ha nem: 1000 m 2 alatt 0,2 felett 0,35 F. Csatornahálózat, szétfolyás elleni védelem Z.lob.p < 60 o C Ha a tartály tartalma nem vezethető el: 0,5 F1 = 1,0 + ΣA-F

11 Speciális veszélyforrások (Special Process Hazards, F2) meghatározása A. Toxikus anyagok N H osztályok (0-4) Ammónia 3 Flór 4 Gázolaj 0 Vinil-klorid 2 Index= N H *0.2 B. Atmoszférikusnál kisebb nyomás p < 0,66 bar és levegő juthat be: index=0,5 C. Tűz- és robbanásveszélyes műveletek 1. -N F = 3-4 folyadék tartály ürítése, töltése, hirtelen lehűlés -éghető folyadék tárolása > z.lob.p. és nincs inert atm. -éghető folyadék tárolása és légzővezeték az atm-ba Index: 0,5

12 2. -ha tűz- és robbanásveszélyes atm csak üzemzavar esetén Index: 0,3 3. -normál esetben is tűz- és robbanásveszélyes atmoszféra van Index: 0,8 D. Porrobbanás veszélye Szemcseméret Index [µm] 175 < 0, , , ,25 <75 2,00

13 E. A készülék túlnyomása 1. Készülék nyomásához tartozó index (Ip) Ip Korrekció: kpa Nagy viszkozitás: Ip*=0,7*Ip Komprimált gáz vagy 103kPa túlnyomás felett éghető folyadék Ip*=1,2*Ip Cseppfolyós éghető gáz, atm F.p feletti folyadék: Ip*=1,3*Ip

14 2. Készülék lefúvatási nyomásához tartozó index (I RP ) Index számítása: I = (Ip*)*Ip/ I RP F. Alacsony hőmérséklet Ha a ridegtörés tartományban van szerkezeti anyag: 0,3 G. Tűz- és robbanásveszélyes ill. bomlékony anyagok mennyisége 1. gázok és folyadékok a folyamatban 2. gázok és folyadékok tárolása 3. porok a folyamatban, illetve azok tárolása 1. Tűz- és robbanásveszélyes ill. bomlékony gázok és folyadékok a folyamatban - cseppfolyósított éghető gázok - z.lob.p<60 o C -N R >2 E = H C *m d m d =10 perc alatt kikerülhető mennyiség (kg) I-E nomogram használata

15 2. Tűz- és robbanásveszélyes ill. bomlékony gázok és folyadékok tárolása mint előző pontban. I-E nomogramok eset szerint: A. cseppfolyósított gázok B oc alatti z.lob.p folyadékok C oc feletti z.lob.p folyadékok 3. Tűz- és robbanásveszélyes ill. bomlékony porok a folyamatban ill. tárolása I-m s nomogramok: A: ρ<160,2 kg/m 3 B: ρ>160,2 kg/m 3 Ha N R >2 m s =6* m s

16 H. Korrózió és kopás Korrózió sebesség Index [mm/év] 0,13 0,1 0,13-0,25 0,2 >0,25 0,5 korrozív gázok/gőzök 0,75 I. Tömítések és azok szivárgásai 1. Szivattyúk tömszelencéi kismértékű csöpögése 0,10 2. Rendszeres szivárgás 0,30 3. Periodikus nyomás és/vagy T változás 0,30 4. Könnyen szivárgó vagy szilárd részecskéket tartalmazó folyadékok 0,40 5. Figyelő ablak vagy dilatációs cső esetén 1,50

17 J. Tüzelőberendezések (kazánok/csőkemencék) Nomogramok: I-tüzelőberendezéstől való távolság [m] A: - MF-t meghatározó anyag z.lob.p felett kerül ki vagy - MF-t meghatározó porszerű anyag B: MF-t meghatározó anyag atm Fp felett kerül ki Ha éghető anyagot melegítünk: 1,0 K. Olajos hőcserélők Olaj mennyisége m 3 z.lob.p Index, ha az olajat Felett alkalmazzák Atm. Fp <20 0,15 0, ,30 0, ,50 0,75 >100 0,75 1,15

18 L. Forgó berendezések Index=0,5-500 kw < kompresszorok - 50 kw < szivattyúk - kritikus keverők, hűtővíz cirkulációs szivattyúk F2 = 1,0 + ΣA-L Műveleti egység veszélyességi tényező, F3 F3 = F1 x F2 F&E I = F3 x MF 1-60 Veszélytelen Kissé veszélyes Közepesen veszélyes Erősen veszélyes 158< Nagyon veszélyes

19 Vinil-klorid monomert előállító üzemet PVC üzemmel bővítenék Technológia: -Vizes közegben, szakaszos üzemmódban - A meglévő készülékeket kívánják felhasználni Az új üzemrész kialakítására két lehetőség nyílik: 1. Nyílt elhelyezés Előny: közel van a monomer tartályokhoz olcsó a csővezeték Hátrány: közel van a vasút és a közút balesetveszély télen üzemeltetési problémák lehetnek (víz kifagy) 2. Elhelyezés Előny: messze van a közút és a vasút téli üzemeltetés nem okoz problémát Hátrány: közel vannak a hivatalok balesetveszély MELYIK MEGOLDÁS JELENT KISEBB KOCKÁZATOT?

20 Közút Vasút Vinil-klorid tartályok etilén-diklorid tartályok 1. Etilén betápláló rendszer Vinil-klorid eá. reaktorok K L Ó R T Á R O L Ó Klór üzem? Csőkemence Vinil-klorid tisztítás üzemhatár Szerelőcsarnok PVC reaktor lehetséges helyei? 2. Meglévő üzemcsarnok Hivatali helyiségek

21 Folyamat jellemzők Vinil-klorid jellemzői: Forráspont: -14 oc Zártéri lobbanáspont: -42oC Égéshő: kj/kg Reaktor jellemzői: Térfogat: 25 m 3 (töltet 80%) Vinil-klorid mennyisége: 6000 kg Működési nyomás: 1400 kpa Reakcióhő miatt cirkuláltatott vízhűtés Távolság, m 1.eset 2.eset Közút Hivatalok Szerlőcsarnok Tartálypark Csőkemence Reaktoregység Vinil-klorid tisztító egység Etilén betápláló