Bezpečnost chemických výrob N111001

25.10.2011

Bezpečnost chemických výrob N111001 Petr Zámostný místnost: A-72a tel.: 4222 e-mail: [email protected]

Rizika plynoucí z chemických výrob

 „Slavné“ havárie  Zákon o prevenci závažných havárií  Analýza rizika

1

25.10.2011

„Slavné“ havárie  Nejcitovanější havárie ve světě  Flixborough (UK) 1974  Seveso (Itálie) 1976  Bhopal (Indie) 1984

 V ČR  Litvínov 1974  výbuch ethylenu  14 úmrtí

Flixborough

(1.6.1974)

 Proces výroby kaprolaktamu  cyklohexan → cyklohexanol → cyklohexanon  oxidace v kaskádě reaktorů

 Průběh havárie  zjištěna netěsnost reaktoru  „bypass“ reaktoru k umožnění opravy

2

25.10.2011

Flixborough

(1.6.1974)

20 t cyklohexanu v každém reaktoru 159 °C, 800 kPa

únik: 30 t cyklohexanu 25 °C 100 kPa

Flixborough

(1.6.1974)

 Následky  28 úmrtí  36 vážných zranění  rozsáhlé materiální škody

 Příčiny  nevyhovující provizorní úprava zařízení  bez odborného dozoru  Komplikace: Množství dalších hořlavin v blízkosti objektu

3

25.10.2011

Řídící místnost (nejvíce obětí)

Budovy laboratoří

4

25.10.2011

Výrobní haly

Okolí

5

25.10.2011

Komunikace

Základna zásobníku 350 m od místa úniku

6

25.10.2011

Chybějící spojovací potrubí

Detail

7

25.10.2011

Flixborough

(1.6.1974)

 Význam  Zájem veřejnosti, vlády  => důkladné vyšetření a analýza

 počátek snahy o poučení se z minulých katastrof (case histories)  rozvoj bezpečnostního inženýrství

 Konkrétní závěr studie „Flixborough“  Jakékoliv úpravy zařízení musí zachovat jeho bezpečnostní standard

Bhopal

(3.12.1984)

 Výroba pesticidů – meziprodukt methylisokyanát

 MIC  b.v. 39 °C, těžšívlastnosti než vzduch, toxický, hořlavý Zjistěte, jaké páry nebezpečné má methylisokyanát  prudce exothermě reaguje s vodou

8

25.10.2011

Bhopal

(3.12.1984)

 Doporučení pro skladování MIC   

Zásobníky plnit málo, možnost převrstvení inertem chlazení nouzové uvolnění tlaku

 Reakce (exo)

Bhopal

(3.12.1984)

 Zásobník MIC (zdroj rizika)     

chlazení zásobníku pojistný ventil pračka odplynu fléra vodní clona

Zdroj: Wikimedia Commons, Luca Frediani

9

25.10.2011

Bhopal

(3.12.1984)

 Průběh havárie    

vniknutí vlhkosti do zásobníku exothermní reakce ohřátí obsahu nad bod varu únik (nefunkční polní hořák)  uvolněno 25 t par

 Následky  2000 úmrtí, 20 000 poškození zdraví mimo objekt  v objektu bez následků

 Závěry  snaha o hledání bezpečnější syntetické cesty  minimalizace zádrže v zařízení

Bhopal

(3.12.1984)

10

25.10.2011

Bhopal

(3.12.1984)

 Závěry  snaha o hledání bezpečnější syntetické cesty

 minimalizace zádrže v zařízení  údržba zařízení, lidský faktor

Seveso

(10.6.1976)

 Výroba a zpracovávání trichlorfenolu

 pro výrobu hexachlorofenu (desinfekční prostředek)

11

25.10.2011

Seveso

(10.6.1976)

 Vedlejší produkt TCDD  tetrachlordibenzoparadioxin  jedna z nejjedovatějších známých látek  smrtelná dávka 10-9 × těl. hmotnost

Seveso

(10.6.1976)

 Reaktor  V kapalné fázi 158 °C (b.v. 160 °C)  Vyhřívání mimo kapacitu lokálně dostupných médií – přímé použití vysokotlaké páry z turbíny (12 atm, 190 °C)  Pokles zátěže na turbíně –nárůst teploty na 300 °C  Ohřátí pláště nad hladinou kapaliny  Ohřátí povrchové vrstvy kapaliny  Nastartování exotermní rozkladné reakce –ujetí teploty  Otevření pojistného ventilu  únik 6 t směsi, 1 -2 kg TCDD

12

25.10.2011

Seveso

(10.6.1976)

 Následky    

Přenos TCDD deštěm do půdy kontaminace rozsáhlého území 250 případů hospitalizace evakuace 600 osob

 Dlouhodobé    

továrna srovnána se zemí odškodnění obyvatel (přes 6 mld. Kč.) dlouhodobé postižení obyvatel počátek legislativy na prevenci havárií  původní direktiva SEVESO

Prevence závažných havárií  SEVESO I - 82/501/EHS.  SEVESO II - Directive 96/82/EC on the control of major-accident hazards involving dangerous substances)  ČR  legislativní úpravy od roku 1999  především v kompetenci MŽP

13

25.10.2011

Legislativa  Zákon 59/2006 Sb. o prevenci závažných havárií  Stanovuje opatření ke snížení pravděpodobnosti vzniku havárie,  Opatření k minimalizaci následků havárií  Upravuje chování subjektů v případě havárie

 Ruší starou legislativu  Zákon č. 82/2004 (novelizace 353/1999) Sb. (349/2004 novelizované znění)  prováděcí předpisy

Legislativa  Prováděcí předpisy 

nařízení vlády č. 254/2006 Sb. o kontrole nebezpečných látek



vyhláška č. 256/2006 Sb. MŽP o podrobnostech systému prevence závažné havárie



vyhláška č. 255/2006 Sb. MŽP o rozsahu a způsobu zpracování hlášení o závažné havárii a konečné zprávy o vzniku a dopadech závažné havárie



vyhláška č. 250/2006 Sb. MŽP kterou se stanoví podrobnosti o rozsahu bezpečnostních opatření fyzické ochrany objektu nebo zařízení zařazených do skupiny A nebo do skupiny B



vyhláška č. 103/2006 Sb. MV o stanovení zásad pro stanovení zóny havarijního plánování a rozsahu a způsobu vypracování vnějšího havarijního plánu

14

25.10.2011

Typy havárií v chemickém průmyslu Pravděpodobno st výskytu

Potenciální ztráty na životech

Potenciální ekonomické ztráty

Požár

Vysoká

Nízké

Střední

Exploze

Střední

Střední

Vysoké

Nízká

Vysoké

Nízké

Příčina

Únik toxické látky

Havárie se vždy účastní nějaká nebezpečná chemická látka

Působnost zákona  Všechny fyzické i právnické osoby, které vlastní nebo užívají objekt, kde je nebo bude umístěna nebezpečná látka = provozovatel  Nebezpečné látky  Vybrané chemické látky  Látky s nebezpečnými vlastnostmi (podle zákona o chemických látkách)

 Množství stanoveno v příloze k zákonu

15

25.10.2011

Cíle zákona  Snížit pravděpodobnost vzniku havárie a omezit její případné následky  Rozdělení objektů do skupin  Bezrizikové  Skupina A (menší riziko)  Skupina B (větší riziko)

 Poskytování informací veřejnosti  Výkon správních úřadů  Způsob hlášení závažných havárií

Rozdělení rizikovosti objektů  Kritérium zádrže nebezpečných látek  maximální projektovaná zádrž

 Tabulky  vybraných nebezpečných látek  vybraných nebezpečných vlastností (určuje mnoho dalších látek v kombinaci se Zákonem o chemických látkách

 Struktura tabulek Látka

Methanol

QI

QII

500 t

5000 t

....

16

25.10.2011

Přiřazení do skupin rizikovosti  Individuální látka  zádrž < QI => nezařazený objekt  QI < zádrž < QII => skupina A  QII< zádrž => skupina B

 Více látek  kritérium součtu poměrných množství q q = zádrž látky v objektu N  i Q = množství Q nebo Q pro látku i i Qi i

i

I

II

 Zařazování podle porovnání NI a NII s 1

Nezařazené objekty  Protokol o nezařazení  nutný pro předložení kontrole  oznámení krajskému úřadu

17

25.10.2011

Návrh na zařazení objektu  Vlastník objektu podává návrh  Hlavní náležitosti  specifikace látek v objektu  popis prováděné činnosti  grafické znázornění objektu a jeho okolí

 Krajský úřad  posouzení možnosti vzniku synergických efektů  rozhodnutí o zařazení

Povinnosti provozovatele  Analýza a hodnocení rizik havárie  Zpracovat bezpečnostní dokument  A – Bezpečnostní program  B – Bezpečnostní zpráva

 Zpracovat havarijní plán  A – Vnitřní  B – Vnější, zóna havarijního plánování

 Pojištění odpovědnosti  Hlášení výskytu závažné havárie

18

25.10.2011

Analýza a hodnocení rizik závažné havárie

 Analýza a hodnocení rizik závažné havárie určení zdrojů rizik, určení příčin a možných scénářů havárie, stanovení možných dopadů stanovení odhadu pravděpodobností výskytu scénářů  ocenění rizik,  posouzení přijatelnosti rizik.    

Havarijní plány  Vnitřní havarijní plán Popis preventivních bezpečnostních opatření Osoby zodpovědné za plnění preventivních opatření Popis možných následků havárie Popis činností nutných k minimalizaci následků Seznam ochranných zásahových prostředků provozovatele  Způsob varování veřejnosti a orgánů státní správy     

 Vnější havarijní plán  Provozovatel zpracovává písemné podklady pro KÚ  Stanovení zóny havarijního plánování  Možnost výskytu synergických efektů během havárie

19

25.10.2011

Zóna havarijního plánování

Stanovení zóny  Určení poloměru kruhové oblasti kolem zdroje rizika  Tabulkový systém podle 103/2006 Sb. založený na  typu nebezpečné vlastnosti  vykonávané činnosti  množství

20

25.10.2011

Vztah k veřejnosti a zaměstnancům  Veřejnost  právo vyjádřit se k návrhu na zařazení  informace veřejnosti v zóně havarijního plánování  činnost, látky, rizika, signalizace a chování v případě havárie  utajení není důvodem pro odepření těchto informací

 Zaměstnanci  seznámení s bezpečnostní dokumentací

Hlášení závažné havárie  Kdy je havárie „závažná“ ?  způsobená nebezpečnou látkou v množství ≥ QII  ohrožení na zdraví a životě  úmrtí, zranění 6 a více zaměstnanců, zranění osob mimo objekt, nutnost evakuace, přerušení dodávek vody, energií, komunikace

 ekologické škody  hmotné škody (>70M Kč v objektu; > 7M mimo)  škody mimo území ČR

21

25.10.2011

Cvičení  







Zadání: Zásobník HCl (hustota 1050 kg m-3, viskozita 1.8×10-3 Pa.s) zobrazený na schématu je opatřen bezpečnostní jímkou pro zachycení případného úniku kyseliny. Úkoly: Vypočítejte zda při poškození pláště zásobníku za normálních podmínek (20 °C a 101,325 kPa) dojde k úniku kyseliny mimo jímku. Uvažujte různé polohy výtokového otvoru. Zhodnoťte výsledek z hlediska bezpečnosti provozu zásobníku. V rámci akce "Za podnik krásnější" byl zásobník opatřen novým černým nátěrem. Ve slunečné dny to vede k ohřátí vzduchu v zásobníku až na 45 °C i přesto, že teplota okolí zůstává 20 °C. Adaptujte výsledky předchozích výpočtů na tuto skutečnost. Pro zásobník s kruhovým půdorysem o průměru 2 m vypočítejte objem kyseliny, který skončí mimo jímku. Pro tento výpočet zvolte konkrétní polohu výtokového otvoru.

z=2m h = 3 m

pATM

x=?m

22