Balesetek Mennyiségi Kockázatelemzése (QRA telepített létesítmények) 1. Üzem (folyamat) jellemzői Veszélyforrások
2. Baleseti eseménysorok meghatározása 3a. Következmények felmérése
3b. Gyakoriság becslése
4. Kockázat meghatározás
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
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
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 •Folyamat/rendszer ellenőrzőjegyzékes elemzés „check list analysis” •Biztonsági audit, felülvizsgálat „safety review” •Relatív rangsorolás „Relatív ranking”
Fundamentális módszerek •Működésbiztonsági veszélyelemzés (HAZOP) •„What if” elemzés •Meghibásodás elemzés (Failure Mode and Effects Analysis – FMEA) •Hibafa/Eseményfa elemzés (FTA/ETA)
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 oC-on mért gőznyomás, és az akut toxicitás (LC) hányadosa alapján végzik
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.
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
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
Zártéri lob.p. [oC]
Égéshő [MJ/kg]
NF
NR
Név
MF
Fp [oC]
Ammóni a
4
-33
-
22,48
1
0
Flór
40
-153
-
-
0
4
Vinilklorid
24
-14
-42
18.9
4
2
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 37,8oC z.lob.p folyadékokra index = 0,5
D.
Zártérben elhelyezett műveleti egységek
Porleválasztó készülék: 0,5 Zárttéri lobbanáspont felett folyadék: 0,3 0,45 (>4 m3) Atmoszférikus Fp feletti folyadék: 0,60 0,90 (>4 m3) Ha van jó szellőzés: /2 E. Megközelíthetőség Legalább két irány Ha nem: 1000 m2 alatt 0,2 felett 0,35 F. Csatornahálózat, szétfolyás elleni védelem Z.lob.p < 60 oC Ha a tartály tartalma nem vezethető el: 0,5
F1 = 1,0 + ΣA-F
Speciális veszélyforrások (Special Process Hazards, F2) meghatározása A. Toxikus anyagok NH osztályok (0-4) Ammónia 3 Flór 4 Gázolaj 0 Vinil-klorid 2 Index= NH *0.2 B. Atmoszférikusnál kisebb nyomás p < 0,66 bar és levegő juthat be: index=0,5 C. Tűz- és robbanásveszélyes műveletek 1. -NF = 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
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 [µm] 175 < 150-175 100-150 75-100 <75
Index 0,25 0,50 0,75 1,25 2,00
E. A készülék túlnyomása 1. Készülék nyomásához tartozó index (Ip) 1.6 1.4 1.2 Ip
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 1
10
100
1000
10000
100000
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
2. Készülék lefúvatási nyomásához tartozó index (IRP) Index számítása: I = (Ip*)*Ip/ IRP 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<60oC - NR>2 md=10 perc alatt kikerülhető mennyiség (kg) E = ∆HC*md I-E nomogram használata
2. Tűz- és robbanásveszélyes ill. bomlékony gázok és folyadékok tárolása mint előző pontban. I-E nomogramok eset szerint: A. cseppfolyósított gázok B. 37.8 oC alatti z.lob.p folyadékok C. 37.8 oC feletti z.lob.p folyadékok 3. Tűz- és robbanásveszélyes ill. bomlékony porok a folyamatban ill. tárolása I-ms nomogramok: A: ρ<160,2 kg/m3 B: ρ>160,2 kg/m3 Ha NR>2 ms’=6* ms
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 2. Rendszeres szivárgás 3. Periodikus nyomás és/vagy T változás 4. „Könnyen szivárgó” vagy szilárd részecskéket tartalmazó folyadékok 5. Figyelő ablak vagy dilatációs cső esetén
0,10 0,30 0,30 0,40 1,50
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 Index, ha az olajat
Olaj mennyisége m3
z.lob.p
<20
0,15
0,25
20-40
0,30
0,45
40-100
0,50
0,75
>100
0,75
1,15
Atm. Fp
Felett alkalmazzák
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 61-96 97-127 128-158 158<
Veszélytelen Kissé veszélyes Közepesen veszélyes Erősen veszélyes Nagyon veszélyes
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 Æ olcsó a csővezeték Hátrány: közel van a vasút és a közút Æ 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 Æ balesetveszély
MELYIK MEGOLDÁS JELENT KISEBB KOCKÁZATOT?
Közút Vasút Vinil-klorid tartályok Etilén betápláló rendszer
1. etilén-diklorid tartályok
Vinil-klorid eá. reaktorok
K L Ó R T Á R O L Ó
Klór üzem
? Vinil-klorid tisztítás
Csőkemence Szerelőcsarnok
? PVC reaktor lehetséges helyei
üzemhatár
2. Meglévő üzemcsarnok
Hivatali helyiségek
Folyamat jellemzők Vinil-klorid jellemzői: Forráspont: -14 oC Zártéri lobbanáspont: -42oC Égéshő: 18880 kJ/kg Reaktor jellemzői: Térfogat: 25 m3 (töltet 80%) Vinil-klorid mennyisége: 6000 kg Működési nyomás: 1400 kPa Reakcióhő miatt cirkuláltatott vízhűtés Távolság, m Közút Hivatalok Szerlőcsarnok Tartálypark Csőkemence Reaktoregység Vinil-klorid tisztító egység Etilén betápláló
1.eset 250 500 350 60 150 60 100 50
2.eset 500 250 250 250 50 140 30 300
