Eksempel Sik Rapport Ammoniakanlæg

8/17/2019 Eksempel Sik Rapport Ammoniakanlæg

1/65

3

Indhold

FORORD 6

SAMMENFATNING OG KONKLUSIONER 8

SUMMARY AND CONCLUSIONS 10

1 VEJLEDNINGENS ANVENDELSESOMRÅDE 12

1.1 VEJLEDNINGENS ANVENDELSES OMRÅDE 12 1.2 S ÆRREGLEN FOR AMMONIAK 12 1.3 MYNDIGHEDERNE FORSKELLIGE ROLLER OG FÆLLES KOORDINATIONSANSVAR 14

2 AMMONIAKKØLEANLÆG 16 2.1 BESKRIVELSE AF AMMONIAKKØLEANLÆG 16 2.2 PROCESFORHOLD I FORBINDELSE MED UHELDSSCENARIER 18 2.3 K RAV TIL DOKUMENTATION OM ANLÆGGET I SIKKERHEDSDOKUMENTET19

3 VEJVISER GENNEM VEJLEDNINGEN 20

4 FAREIDENTIFIKATION 21

4.1 FAREIDENTIFIKATION 21 4.1.1 Farer ved ammoniak 21 4.1.2 Tjekliste med hændelser og situationer som kan medføre udslip af

ammoniak. 22 5 SIKKERHEDSFORANSTALTNINGER OG BESKRIVELSE AFUHELDSSCENARIER 29

5.1 SIKKERHEDSFORANSTALTNINGER 29 5.1.1 Katalog over sikkerhedsforanstaltninger 30 5.1.2 Sikkerhedsbarrierernes effektivitet og barrierepoint 31

5.2 BESKRIVELSE AF UHELDSSCENARIER PÅ GRUNDLAG AFFAREIDENTIFIKATIONEN 32

5.2.1 Hyppighedsklasser 35 5.2.2 Eksempel: anvendelse af regnearket 36

5.3 BESKRIVELSE AF UHELDSSCENARIER PÅ GRUNDLAG AF EN GENNEMGANG

AF ANLÆGGETS KOMPONENTER OG GENERISKE FEJLRATER 37 5.3.1 Anvendelse af regenarket ”Generiske fejlrater.xls” 40 5.3.2 Forenklede udslipsscenarier eller yderlige detaljering 44

5.4 A NVENDELSE AF DE RESULTATER FRA DE TO METODER TIL BESKRIVELSEAF UHELDSSCENARIER 44

6 KONSEKVENSBEREGNINGER 45

6.1 EGENSKABER AF AMMONIAK OG FÆNOMENER VED UDSLIP AFAMMONIAK I LUFTEN 45 6.2 MODEL TIL BEREGNING AF KONSEKVENSAFSTAND 46

7 RISIKOACCEPT OG SIKKERHEDSAFSTANDE 48

7.1 VALG AF DET DIMENSIONERENDE SCENARIO 48 7.1.1 Kombination af AEGL og LC10 49


2/65

4

7.1.2 Præsentation i sikkerhedsdokumentet og prioritering afsikkerhedsforanstaltninger 49

7.2 BESTEMMELSE AF SIKKERHEDSAFSTANDE/MAKSIMALEKONSEKVENSAFSTAND 50

8 EKSEMPLER 51

8.1.1 Et scenario udviklet i regnearket ”Fareidentifikation+Scenarier” 51 8.1.2 Scenarier udviklet i regnearket ”Generiske fejlrater” 54

8.2 EKSEMPEL AF EN KONSEKVENSBEREGNING 60

9 USIKKERHEDER I BEREGNINGSMETODEN 63

9.1 USIKKERHED I UHELDSFREKVENSER 63 9.2 USIKKERHED I KONSEKVENSMODELLEN 64

10 REFERENCER 66

Bilag A: Katalog over sikkerhedsforanstaltningerBilag B: ToxicitetBilag C: Model til konsekvensberegningerBilag D: Vejledning i brug af metoden til risikovurdering af små ammoniakanlæg


3/65

5


4/65

6

Forord

I 2006 ændrede miljøministeriet risikobekendtgørelsen på baggrund af en rækkeanbefalinger fra kulegravningsudvalget. Kulegravningsudvalget blev nedsat efterSeest katastrofen og havde til opgave at udrede om den danske risikolovgivninggav tilstrækkelig beskyttelse af borgerne og miljøet.

Et af de områder hvor kulegravningsudvalget anbefalede at Miljøstyrelsen skulleudvide risikobekendtgørelsen var regulering af små ammoniakoplag i tætbefolkedeområder. Ændringen af risikobekendtgørelsen betød at blandt andet at bekendtgørelsen nu omfatter klor- og ammoniakoplag over 5 tons, men kun hvisder i arealerne inden for 200 meter fra oplaget eller anlægget er anvendt til boligområde, institutioner eller tilsvarende areal anvendelse hvor mange

mennesker opholder sig. Sådanne oplag er efter reglerne i risikobekendtgørelsen nukolonne 2 virksomheder.

Miljøstyrelsen har siden erfaret, at de fleste af de nye anlæg der nu er omfattede, erkøleanlæg hvor ammoniak indgår som kølemiddel. Det blev klart forMiljøstyrelsen at der er behov for en vejledning i hvorledesammoniakkølevirksomheder skal leve op til risikobekendtgørelsens krav. Det Norske Veritas har på miljøstyrelsens vegne undersøgt de ammoniakkøleanlægstyrelsen er bekendt med. Det viser sig på baggrund af undersøgelsen atammoniakkøleanlæggene er tilstrækkeligt ensartede, Dette muliggør at lave dennevejledning der skal lette byrden for virksomheder som skal haveammoniakkøleanlæg risikogodkendt.

Til vejledningsindsatsen har Miljøstyrelsen nedsat en arbejdsgruppe afinteressenter. Arbejdsgruppen har fulgt arbejdet med vejledning under heleforløbet. Selve vejledningen er primært udarbejdet af Nijs Jan Duijm (Det NorskeVeritas, Danmark A/S) på vegne af Miljøstyrelsen i perioden februar til december2010.

Arbejdsgruppen bestod af følgende medlemmer:

−

Anette Christiansen, Landbrug & Fødevarer− Jens Ulrik Jensen, Organisation for Erhvervslivet DI− Hasse Højmark, Center for Miljø, Københavns Kommune− Anders T. Kristensen, Miljøcenter Århus− Kurt Andersen, Arbejdstilsynet− Carsten Bartholdy, Arbejdstilsynet− Lone Kielberg, Miljøstyrelsen− Jens Michael Poulsen, Miljøstyrelsen


5/65

7


6/65

8

Sammenfatning ogkonklusioner

Denne rapport beskriver hvordan man på en enkel måde kan estimerekonsekvensafstande når der ved et uheld sker udslip af ammoniak fra småammoniakanlæg som køleanlæg m.v.

Kapitel 1 beskriver vejledningens anvendelsesområde, den danske særregel forammoniak og myndighedernes roller i forhold til ammoniakkøleanlæg der errisikovirksomheder.

I kapitel 2 beskriver kort principperne af ammoniakkøleanlæg, og de procesforholdsom skal anvendes i arbejdet med at beskrive uheldscenarier. Ved anvendelse afmetoden er det afgørende, at anlægget er velbeskrevet, så man kan angiveammoniakmængder samt den fysiske tilstand i de sektioner af anlægget, der skalregnes på.

I kapitel 4 beskriver farerne ved ammoniak samt hvordan virksomheden skalidentificere hændelser der kan give anledning til udslip

Kapitel 5 beskriver hvordan virksomheden beskriver de sikkerhedsforanstaltningerog barriere virksomheden har mod uheld. Siden gennemgår vejledningen tometoder til at redegøre for hvor sandsynligt et uheldsscenarie er. Metoderneinkluderer en manuel gennemgang af scenarier hvor virksomheden redegør forhvor sandsynligt det er at specifikke farekilder medfører uheld og en metodestatistiskbaseret metode der angiver generiske sandsynligheder. De to metoderunderstøtter hinanden og må ikke benyttes uafhængigt.

Kapitel 6 gennemgår en del af ammoniaks egenskaber ved udslip til luft ogintroducerer vejledningens metode til at beregne spredninger ved forskellige uheldefter modellen som er vejledningens bilag C. Gennemgangen af ammoniaksegenskaber danner udgangspunkt for de oplysninger der skal indsamles for atkunne bestemme konsekvensafstande.

Kapitel 7 beskriver hvordan virksomheden udvælger de dimensionerendeuheldscenarier og bruger dem til at redegøre for om anlæggets risiko. Kapitletindeholder et kriterium for hvornår risikoen umiddelbart kan accepteres afmyndighederne.

Kapitel 8 indeholder eksempler på brug af vejledningens metoder

Kapitel 9 beskriver usikkerhed i forhold til uheldsfrekvenser og i beregningen afammoniak spredning


7/65

9


8/65

10

Summary and conclusions

Oversættes efter høring.


9/65

11


10/65

12

1 Vejledningensanvendelsesområde

1.1 Vejledningens anvendelses område

Denne vejledning henvender sig til virksomheder der er omfattede afrisikobekendtgørelsens særregel om ammoniak på grund af virksomhedensammoniakkøleanlæg. I nogen grad kan virksomheder og myndigheder også benyttevejledningen til inspiration for virksomheder hvis ammoniakoplag ikke erkøleanlæg.

Vejledningen behandler risikovurdering af køleanlæg hvor udslip af ammoniak kanforekomme, og der er særligt fokus på konsekvensen af ammoniaks giftighed. Den behandler tre hovedemner ud over spørgsmålet om hvornår ammoniaksærreglengælder for en virksomhed. Hovedemnerne i vejledningen er:

- hvordan virksomheden identificerer relevante uheldscenarier,- hvordan virksomheder og myndigheder estimerer sandsynligheden for at et

uheldscenarie kan indtræffe,- hvorledes virksomheder og myndigheder finder den maksimale

konsekvensafstand af et givent uheld,- hvordan myndighederne vurderer om sikkerheden er acceptabel, dvs.

hvornår konsekvensområde og risiko er tilstrækkelig lille.Konsekvensafstanden beregner man med et spredningsværktøj for ammoniakgas-

og væskeudslip fra uheld på små (5 til 50 ton) ammoniakkøleanlæg. Man kananvende spredningsværktøjet på andre ammoniakoplag af tilsvarende størrelser.

1.2 Sæ rreglen for ammoniak

I risikobekendtgørelsens § 1, stk. 2, del 2, litra b. beskriver bekendtgørelsen underhvilke forudsætninger oplag over 5 tons af ammoniak eller klor bliver omfattede afrisikobekendtgørelsen. Bekendtgørelsens tekst om særreglen er:

Stk. 2. Bekendtgørelsen gælder for:

1) …2) virksomheder, der ikke er omfattet af nr. 1,a) … b) som har anlæg eller oplag, der ligger nærmere end 200 meter fra boligområder,institutioner eller tilsvarende arealanvendelse, hvor mange mennesker opholder sig,og hvor et eller flere stoffer, der er angivet i bekendtgørelsens bilag 1, kanforekomme på de pågældende anlæg eller oplag i mængder, der er større eller ligmed de angivelser, der fremgår ()-mærket af bilag 1, del 1, kolonne 2.Virksomheder omfattet af a) og b) er herefter benævnt som kolonne 2-virksomheder.

Dette betyder at anlæg eller oplag af ammoniak eller klor som samlet er over 5 tons

er omfattet af risikobekendtgørelsen. Men dog kun i det omfang arealerne inden for200 meter af anlæg eller oplag opfylder betingelserne bekendtgørelsen her angiver.


11/65

13

Hvis ikke både afstands- og anvendelsesbetingelserne er opfyldt gælder de normalegrænseværdier fra bekendtgørelsens bilag 1, del 1, kolonne 2, på 50 ton forammoniak og 10 ton for klor.

Beregning af ammoniakmængder og risikobekendtgørelsens regel om samledemængder. Bekendtgørelsen kræver at virksomheden via en formel beskrevet i bilag1. beregner om de samlede mængder af risikostoffer betyder at virksomheden

bliver omfattet af bekendtgørelsen. Stoffer med ensartede risikoegenskaber beregner man sammen. Man summerer ikke tærskelmængderne på 5 ton forammoniak og klor med andre stoffer. Dog regner man klor- og ammoniakmængdersammen efter særreglens tærskelmængder, hvis virksomhedens beliggenheddikterer det. Man skal som sædvanligt beregne alle de giftige stoffer samlet. Idenne beregning benytter man henholdsvis 50 tons og 10 tons reglerne forammoniak og klor.

Anlægskapacitet og tærskelmængder. Risikobekendtgørelsen beregner normaltoplagsstørrelser efter kapacitet på beholdere samt anlæg. Man anvender ikke defaktiske mængder på virksomheden, da disse varierer. Beregningen afammoniakmængden i køleanlæg baserer man på kølemiddelfyldningen afanlæggene på den vis Arbejdstilsynets bekendtgørelse om anvendelse aftrykbærende udstyr angiver. Virksomheden skal dokumenterekølemiddelfyldningen overfor myndighederne. Den kan for eksempel benytte af producent-, leverandør- eller montøroplysninger om anlægget som dokumentation.

Virksomheden som vil demonstrere at den har nedbragt ammoniakoplagsstørrelsentil under 5 ton og dermed ikke længere er omfattet at risikobekendtgørelsen skalvære opmærksom på følgende. Virksomheden kan kun ophøre med at værerisikovirksomhed, hvis der er etableret permanente fysiske tiltag, der forhindrer, atkølemiddelfyldningen med ammoniak tilsammen kommer op på 5 t eller derover.Dette kan indebære, at dele af anlægget er fysisk afmonterede eller permanent

afskåret fra den del af køleanlægget, som fortsat er i drift.

Det vil ikke være tilstrækkeligt at ændre trykindstillinger for udfald afkompressorer, at aktivere omløbs- eller sikkerhedsventiler, eller at ændre procedurer for fyldning, så den samlede kølemiddelfyldning kommer under 5 t.

200 meter reglen uddybet. Mål de 200 meter fra det sted på oplaget elleranlægget, som ligger tættest på risikofølsomme arealer. Hvis der befinder sig mereend et oplag eller anlæg med klor eller ammoniak inden for denne afstand, skalman medregne hvert enkelt anlæg ved beregningen af om virksomheden har over 5ton.

Når en virksomhed eller en myndighed beregner om virksomheden når grænsen påfem ton skal kun anlæg eller oplag, der befinder sig 200 meter eller mindre fra denrisikofølsomme anvendelse med i vurderingen. Man skal udelukkende vurderevirksomhedens andre oplag eller anlæg i forhold til de almindelige tærskelværdier irisikobekendtgørelsen.

Risikofølsom arealanvendelse. Særreglen knytter sig til boligområder,institutioner eller tilsvarende arealanvendelse, hvor mange mennesker opholder sig.

Ved boligområde forstår Miljøstyrelsen i denne sammenhæng: Et område hvor derfaktisk opholder sig eller hvor det er planlagt at der skal kunne opholde sig 150eller flere mennesker.


12/65

14

Ved tilsvarende arealanvendelse forstår Miljøstyrelsen blandt andet hoteller ogvandrerhjem samt kolonihaveområder, campingpladser og lystbådehavne medovernatning.

Ved institutioner forstår Miljøstyrelsen en række forskellige typisk offentligevirksomheder, herunder hospitaler, plejehjem og hjem for sindslidende med mindstti personer, der kræver særlig hjælp til at flytte sig. Endvidere omfatter begrebet

børnehaver, vuggestuer og skoler. Det afgørende i denne sammenhæng er, at demennesker der er tilknyttet institutionen ikke er selvhjulpne eller at man ikke kanforventer de tilknyttede personer er selvhjulpne.

1.3 Myndighederne forskellige roller og fæ lles koordinations ansvar

Da ammoniak er et kemikalie med mange risikofyldte egenskaber skalmyndighederne være opmærksomme på at få koordineret vilkår til virksomhedenom indretning og drift og evt. krav til internt beredskab mellemrisikomyndighederne, så krydskrav bliver afstemt med størst mulig sikkerhed forvirksomhed, medarbejdere, naboer og miljø.

Det er miljømyndigheden har ansvaret for at vurdere om virksomhedensforebyggelse af udslip til jord, udslip til luft, der kan påvirke naboer, udslip tilkloak og vandmiljøet. Ansvaret er altså det ydre miljø. Herudover skalMiljømyndigheden sørge for at de øvrige risikomyndigheders krav ikke giveranledning til uacceptabel påvirkning af det ydre miljø. Det er miljømyndighedender skal sørge for den overordnede koordination af kravene mellemmyndighederne.

Beredskabet er myndighed for brand og eksplosion. Beredskabet har ansvaret for,at vurdere om virksomhedens indretning – og andre risikomyndigheders

kravforslag kan forligenes med en hensigtsmæssig beredskabsindsats. Beredskabetsørger for at køleanlægget ikke giver anledning til uacceptabel risiko som følge af brand og eksplosion.

Planmyndighederne har ansvaret for, at vurdere planlægning for naboarealer, såman ikke uforvaret bygger uforsvarligt tæt på en risikovirksomhed. I forhold tilvirksomheder omfattet af særreglen for ammoniak og klor bør planmyndighedenvære særlig opmærksom da risikoniveauet efter godkendelse er afstemt i forhold tilomgivelserne og hvordan arealerne bliver anvendt. Planmyndighederne bør i øvrigtvære opmærksomme på at virksomheder med et oplag af ammoniak og klor over 5tons, kan blive omfattet af risikoreglerne, hvis der planlægges risikofølsomanvendelse af arealer inden for 200m af oplag af disse kemikalier.

Politiet har generelt ansvaret for beredskabs- og evakueringsplaner. Der skal dogikke foreligge en specifik ekstern beredskabsplan for ammoniakoplag mindre end200 tons.

Arbejdstilsynet har normalt i risikoarbejdet ansvaret for at vurdere ommedarbejderne er tilstrækkeligt beskyttede mod udslip. Hertil kommer et ansvar forat tilse at andre risikomyndigheders kravforslag ikke betyder at virksomhedensmedarbejdere bliver udsat for uacceptabel risiko.

Der gælder dog det særlige for arbejdstilsynets sagsbehandling af ammoniak ogkloranlæg at arbejdstilsynets regler om risiko ikke indeholder denne særregel for

ammoniakoplag mellem 5 og 50 tons.


13/65

15

Derfor gælder det særlige når disse sager behandles i myndighedsgruppen, atArbejdstilsynet kun vil være behjælpelig med at svare på specifikke spørgsmål frade øvrige myndigheder. Arbejdstilsynets sagsbehandling derudover sker ud fraArbejdstilsynets almindelige regler, og ikke efter risikobekendtgørelsen.

Arbejdstilsynet vil deltage i inspektioner af disse virksomheder i det omfang,

myndighederne vurderer det er relevant i forhold til risikosamarbejdet ogArbejdstilsynets prioriteringer. Dette gælder også for de andre risikomyndighederfra beredskabet og politiet.

AT vejledning C.0.3 skal forsat bruges som ledesnor ved udarbejdelse afsikkerhedsdokumentet. Denne vejledning beskriver hvordan krav formuleret i ATvejledning C.0.3 kan opfyldes, dette gælder følgende afsnit:

o ”III – BESKRIVELSE AF VIRKSOMHEDEN – B Beskrivelse af processer, navnlig driftsbetingelser”.I afsnit 2.3 beskrives hvilke oplysninger om anlægget skal vedlæggessikkerhedsdokumentet for at opfylde kravene under dette afsnit.

o ”IV – IDENTIFIKATION OG ANALYSE AF UHELDSSCENARIER OGFOREBYGGELSESMIDLER”Emnet A (Beskrivelse af de mulige scenarier for større uheld ogmulighederne eller betingelserne for, at de kan indtræffe, herunder enoversigt over hændelser, der kan have indflydelse på initiering af dissescenarier, hvad enten årsagerne er interne eller eksterne forhold) i detteafsnit opfyldes ved at udfylde de tjeklister til fareidentifikation i Kapitel 4.Regnearksversionen af disse tjeklister byder mulighed for at beskrivetilstedeværende organisatoriske og forebyggende og begrænsende tekniske

sikkerhedsforanstaltninger, samt med en vurdering af disseforanstaltningers pålidelighed i form af ”barrierepoint” og dette vil opfylde både emnet C (Beskrivelse af de tekniske specifikationer og det udstyr, derer installeret med henblik på anlæggenes sikkerhed) og emnet A underafsnit V (BESKYTTELSES- OG SIKKERHEDSFORANSTALTNINGERMED HENBLIK PÅ AT BEGRÆNSE FØLGERNE AF ET UHELD - A.Beskrivelse af det udstyr, der er opstillet i forbindelse med anlægget, for at begrænse følgerne af større uheld)

o ”IV – IDENTIFIKATION OG ANALYSE AF UHELDSSCENARIER OGFOREBYGGELSESMIDLER – B Vurdering af omfanget og alvoren affølgerne af de identificerede mulige større uheld, der viser de områder, dervil kunne blive berørt af et uheld på virksomheden.”

De krav ifølge dette emne opfyldes ved en kombination af gennemgangenaf fejlmuligheder fra tjeklisten fra Kapitel 5 med tilføjede hændelser baseret på ”generiske fejlrater” (afsnit 5.3.1) , samt dekonsekvensvurderinger for udvalgte hændelser ved hjælp af metoden præsenteret i bilag C.


14/65

16

2 Ammoniakkøleanlæ g

2.1 Beskrivelse af ammoniakkøleanlæg

Et ammoniakkøleanlæg består som minimum af:− en kompressor− en kondensator− en drøvleventil (reduktionsventil)− en fordamper

Kompressoren suger ammoniakdamp fra fordamperen, via en beholder ellerseparator (for at undgå at væskedråber beskadiger kompressoren). Kompressorenkomprimerer dampen til et rimelig højt tryk (størrelsesorden 10 bar), hvorved

dampen bliver varm (størrelsesorden 30 til 60 ºC). Den varme damp køles ikondensatoren ved hjælp af (ude) luft eller vand med omgivelsestemperatur,hvorved dampen kondenseres til væske. Væsken, som stadig er under højt tryk,fordeles til én eller flere drøvleventiler (eller reduktionsventiler). I drøvleventilenreduceres trykket til ca. 1 bar (afhængig af den ønskede køletemperatur), hvorvedvæsken køles ned. Den nedkølede væske (som nu er under lavt tryk) føres til en fordamper , hvor væsken fordamper, under optagelse af varmen fra de omgivelser,der ønskes kølet. Herefter føres den kolde lavtryksdamp tilbage til kompressoren (imange anlæg er der stadig en stor væskefraktion i returledningen til kompressor,som udskilles i en dertil installeret separator, ofte kaldt stænkudskiller).

Forskelle mellem ammoniakanlæg forekommer primært m.h.t. den måde væskenfordeles til fordamperne. Der er principielt 3 metoder:

1. Fra en beholder (receiver) placeret bag kondensatoren fordeles den varme(dvs. på stuetemperatur) højtryksvæske til et antal fordampere som hver erforsynet med en drøvleventil (direkte cirkulation, se Figur 1).

2. Fra beholderen føres den varme højtryksvæske til en central drøvleventilhvorfra den kolde, lavtryksvæske føres til en pumpebeholder. Fra pumpebeholder fører cirkulationspumper den kolde væske til de forskelligefordampere, og den kolde damp fra fordamperne samles igen i pumpebeholderen, hvorfra den suges af kompressoren (via en lilleseparator til beskyttelse af kompressoren), se Figur 2.

3. Som 1), men fordamperne er forsynet med decentrale fordamperbeholdere,

der fungerer som den centrale pumpebeholder under 2), dog uden pumper,se Figur 3.

Der består også systemer som opbygget efter en blanding af disse principper.

Kompressor, kondensator ”receiver” og en eventuel pumpebeholder med pumper er placeret centralt, og kulden fordeles i virksomheden til de decentrale fordamperegennem rørsystemer bestående af et væskerør som fører væsken frem tilfordamperne, og et damprør som fører dampen tilbage. Der føres også en tyndrørforbindelse med som giver mulighed for at lede varm damp fra kompressoren tilfordamperne til kortvarig afrimning: disse samlede rørstrenge er angivet inedenstående figurer. Metoden med en central pumpebeholder har den

sikkerhedsmæssige fordel, at disse lange rørstrenge er fyld med ammoniak på lavttryk (mindre end 2 bar overtryk).


15/65

17

I stedet for at fordele kulden ved hjælp af ammoniak, er det også muligt atfordampningen udføres som en centralt placeret varmeveksler, som overførerkulden til en anden kølervæske som f.eks. en saltopløsning (på engelsk: ”brine”)eller en blanding af glykol og vand.

Fryseanlæg er oftest opbygget som to-trinsanlæg, se Figur 4, hvor der er to

kredsløb efter hinanden, et højtrykstrin og et lavtrykstrin. Højtrykstrinnet ser udsom beskrevet ovenfor med en central pumpebeholder (som typisk er på ca. -10ºC). Lavtrykstrinnet bruger denne pumpebeholder som ”kondensator”, og herfra erder en anden trykreduktion til en lavtrykspumpebeholder (typisk på ca. -40 ºC).Lavtrykskompressorerne suger fra lavtrykspumpebeholder hen tilhøjtrykspumpebeholderen.

Figur 1 Køleanlæg med direkte cirkulation.

Kompressor

Kondensator

Reciever,

Receptor

Cirkulationspumpe

Fordampere

(decentrale)Drøvleventil,

niveaustyret

Lavtryk, kold, gasHøjtryk, varm, væskeHøjtryk, varm, gas Lavtryk, kold, væske

Pumpebeholder

Rørføringer

til fordeling gennem

virksomhed

Varm gas til afriming

styreventiler

Figur 2 Køleanlæg med tvungen cirkulation via en pumpebeholder


16/65

18

Kompressor

Kondensator

Receiver

Receptor

Decentrale

Fordampere

Drøvleventil

niveaustyret

Lavtryk, kold, gasHøjtryk, varm, væskeHøjtryk, varm, gas Lavtryk, kold, væske

Decentrale

fordamper-

beholdere

Rørføringer

til fordeling gennem

virksomhed

Varm gas til afriming

Figur 3 Køleanlæg med decentrale fordamperbeholdere.

Kompressor

Kondensator

Reciever,

Receptor

Cirkulationspumpe

Mellemtryks-

fordampereDrøvleventil

Mellemtryk, kold,

gasHøjtryk, varm, væskeHøjtryk, varm, gas Mellemtryk, kold,

væske

Pumpebeholder/

mellemkøler

Varm gas til afrimning

Styreventiler

Cirkulationspumpe

Lavtryks-

fordampereDrøvleventil

Pumpebeholder

lavtryk

Styreventiler

Lavtryks

kompressor

Lavtryk, kold, gasLavtryk, kold, væske

Figur 4 Køleanlæg med kompression i to trin med to temperatur- og trykniveauer

2.2 Procesforhold i forbindelse med uheldsscenarier

Fra ovenstående procesbeskrivelse følger, at ammoniakken i et køleanlægforekommer under 4 til 5 forskellige procesforhold, se også Figur 1 til 3:− Som kold (størrelsesorden -20 til +3 ºC) damp ved lavt tryk (størrelsesorden 1-

2 bar overtryk).− Som varm (størrelsesorden 20 til 60 ºC) damp ved højt tryk (størrelsesorden 10

bar).− Som ”varm” (størrelsesorden 20 ºC) væske ved højt tryk (størrelsesorden 10

bar).− Som kold (størrelsesorden -10 til +3 ºC) væske ved lavt tryk (størrelsesorden 1

bar overtryk).− I to-trins anlæg også som ”ekstra kold”(størrelsesorden -40 ºC) væske ved

undertryk (størrelsesorden -0.3 bar tryk i forhold til atmosfærisk tryk).


17/65

19

Der er to trykniveauer i kølesystemet: det høje tryk bestemmes af temperaturen afden mættede damp i kondensatoren, det lave tryk af den mættede damp ifordamperen. I almindelighed er forhold mellem tryk og temperatur bestemt afmættede forhold, med få undtagelser:− Damptemperaturen efter kompressoren vil være højere end temperaturen af den

mættede damp i kondensatoren;− Under indflydelse af hydrostatisk tryk eller virkning af cirkulationspumper vil

tryk i væskefyldte rør være lidt højere end det mættede damptryk.

Med henblik på at beskrive udslip fra de forskellige anlægsdele tager manudgangspunkt i det mættede damptryk i de forskellige afsnit: trykket vil bestemmehvor hurtigt ammoniakken presses ud af et hul. Metoden som beskrives iAppendiks B går ud fra at tryk i væskefyldte systemer inkluderer 2 m ekstrahydrostatisk tryk over det mættede damptryk.

Der gøres opmærksom på, at afhængig af typen anlæg som beskrevet i Figur 1 tilog med Figur 4, vil væskedistributionsledninger enten være på højtryks- eller pålavtryksside.

2.3 Krav til dokumentation om anlæ gget i sikkerhedsdokumentet

For at opfylde krav til AT vejledning C.0.3 under overskriften: ”III –BESKRIVELSE AF VIRKSOMHEDEN – B Beskrivelse af processer, navnligdriftsbetingelser” skal beskrivelse af installation i sikkerhedsdokumentet omfattefølgende oplysninger, som også er nødvendige for at gennemføre risikoanalysensom beskrives nærmere i de følgende kapitler:

o Proces & Instrumenterings (P&I) Diagram, som viser komponenter, rør,ventiler, instrumentering osv. i detalje. Hvis ikke vist på P&I diagrammet,

skal størrelse (indvendig diameter) på komponenter som rør, ventiler ogflanger (flowrestriktioner) listes separat.

o Oversigtstegning som viser placering af komponenter på virksomheden,inklusiv forløb af rørstrækninger, med mulighed for at lave en rimelignøjagtigt estimat over rørlængder (indenfor ca. 10 %), samt for at vurdereom nogle komponenter er udsat for særlige farer, som påkørsel,nedfaldende objekter m.fl. Der skal oplyses hvilke komponenter er placeretindendørs (helst med oplysning om rummets omtrentlige rumfang). Huskat forsyne tegningen med et målestok, som også kan anvendes vedelektroniske dokumenter.

o Liste over driftsfyldningen (i kg ammoniak, evt. liter ammoniakvæske) afde forskellige komponenter, især komponenterne med væskefyldning,herunder kondensatorer, receivere, pumpebeholdere eller stænkudskillere,fordampere, og (længere) rørstrækninger.

o Normale eller typiske driftskapaciteter af kompressorer og pumper (i kg/sammoniak eller tilsvarende enhed) som karakteriserer gennemstrømning ianlæggets ammoniakkredse.

Disse oplysninger vedlægges med fordel som bilag til sikkerhedsdokumentet.


18/65

20

3 Vejviser gennemvejledningen

Denne vejledning beskriver metoder til risikoanalyse af ammoniakkøleanlæg medhenblik på at opfylde de vigtigste krav i AT-vejledning C.0.3 mht. identifikation afmulige uheldsscenarier, en vurdering af mulige følger af disse uheldsscenarier, ogen beskrivelse af de tilstedeværende forebyggende og afværgendesikkerhedsforanstaltninger på virksomheden.

Metoden præsenteres gennem et antal kapitler og bilag.

o I kapitel 2 præsenteres principperne af et ammoniakkøleanlæg og beskriveshvilke oplysninger skal samles og dokumenteres i sikkerhedsdokumentet;

o Risikoanalysen starter med en systematisk identifikation af farer. Entjekliste som fører virksomheden gennem denne fareidentifikation er beskrevet i kapitel 4;

o I kapitel 5 beskrives sikkerhedsforanstaltninger og uheldsscenarier. Afsnit5.1 introducerer en udførlig liste (katalog) over mulige oganbefalingsværdige sikkerhedsforanstaltninger som er vedlagt som BilagA. I afsnit 5.2 beskrives hvordan tjeklisten for fareidentifikationen udvidestil at omfatte virkning af sikkerhedsforanstaltninger. Dermed dannesmulige, kvalitative uheldsscenarier samtidig med, at

sikkerhedsforanstaltningerne dokumenteres.De fleste virksomheder vil have svært ved at estimere sandsynligheder foruheldsscenarier, især for de sjældne hændelser, som fører til større uheld.Derfor beskrives i afsnit 5.3 en metode som gennemgår heleammoniakanlægget og beskriver sandsynligheder for udslip fra deforskellige komponenter, hvor det er muligt at indarbejde effekten af desikkerhedsforanstaltninger som kan begrænse konsekvenserne.I afsnit 5.4 beskrives hvordan resultaterne fra begge metoder til beskrivelseaf udslip kombineres.

o I kapitel 6 beskrives metoden til at beskrive konsekvenser foruheldsscenarier. Denne metode er i detalje beskrevet i Bilag C.


19/65

21

4 Fareidentifikation

I denne kapitel beskrives tjeklister med henblik på at opfylde den del af kravetnævnt i AT-Vejledningens afsnit ”IV – IDENTIFIKATION OG ANALYSE AFUHELDSSCENARIER OG FOREBYGGELSESMIDLER” som vedrørersystematisk fareidentifikation. Tjeklisten er vedlagt som tabeller og Excelregneark. Samme regenark bruges til at beskrive tilstedeværendesikkerhedsforanstaltninger og uheldsscenarier. Dette er beskrevet i de følgendekapitler. Derfor anbefales at kapitlerne 4 og 5 gennemlæses inden man begyndermed at bruge regnearket.

4.1 Fareidentifikation

Fareidentifikationen er en væsentlig del af risikoanalysen, da det danner basis for

den samlede liste af uheldsscenarier. Når man analyserer nye, ukendte anlæg skalman bruge udførlige metoder som HAZOP eller FMEA, men for installationer somligner hinanden tilstrækkeligt, som køleanlæg, kan man bruge tjeklister. Nårtjeklisten er baseret på et tilstrækkeligt vidt grundlag, er det usandsynligt at nyefarer vil komme frem ved hjælp af de udførlige metoder.Bortset fra betydningen for den videre risikoanalyse har fareidentifikationen enanden vigtig rolle. Den skal hjælpe virksomheden til at erkende at der er nogleaktiviteter i virksomheden som kan medføre risici. Denne bevidsthed skalvirksomheden benytte til at strukturere sine foranstaltninger mod farekilderne, dvs.at fareidentifikationen kan føre til at virksomheden identificerer tilstedeværendeeller mulige ekstra sikkerhedsforanstaltninger.

4.1.1

Farer ved ammoniak

Den grundlæggende fare ved ammoniakanlæg er mulighed for udslip afammoniak, som bagefter kan føre til toksisk påvirkning af personer og evt.eksplosion (ved udslip inden døre). Fareidentifikationen vil derfor fokusere påmuligheden for udslip, altså hul på anlægget eller andre utilsigtede udslip fraventiler eller koblinger. De primære farlige hændelser er derfor:

o Udslip af ammoniak til luft, indenfor eller udenfor, med efterfølgendespredning af giftig gas

o Udslip af ammoniak til indendørs rum, med efterfølgende eksplosiono

Forfrysninger af personer (ansatte) som direkte rammes af kold ammoniakVirksomhederne skal tillige være opmærksomme på om udslip af ammoniak:

o Direkte kan føre til forurening af vand og/eller af følsomme naturområder;o Om (sluknings)vand, som er brugt til at bekæmpe udslippet, kan føre til

forurening af vand.

Metoden til konsekvensvurderingen som er beskrevet i bilag C tager kun hensyn tiltoksiske påvirkninger af mennesker.Hvordan man håndterer giftighed og eksponering ved konsekvens- ogrisikovurdering beskrives i detalje i bilag B.


20/65

22

Ved gennemgang af farer og mulighed for udslip skal man være opmærksomme påmulighed for tæring da ammoniak er aggressiv overfor en række stoffer, som fxkobber. Detaljerede oplysninger om ammoniakkens farer findes isikkerhedsbrugsanvisninger, som skal vedlægges sikkerhedsdokumentet.

4.1.2 Tjekliste med hændelser og situationer som kan medføreudslip af ammoniak.

Tjeklisten er udformet som tabeller med farer eller farlige hændelser (Tabel 1 tilTabel 5). Tjeklisten er afledt fra en gennemgang af sikkerhedsrapporten fra ca. 15anlæg, en generisk risikoanalyse [9] og en gennemgang af DNV’s SWIFT tjeklisterfor procesinstallationer.

Virksomheden bør bruge tabellen til at:

o Vurdere, om den nævnte fare er eksisterende (dvs. en reel mulighed) ideres anlæg, og for hvilke driftsfaser;

o Vurdere om de har allerede implementeret nogle foranstaltninger for at

håndtere denne fare;o Vurdere om der er yderlige foranstaltninger som kunne komme i betragtning.

Tjeklisten er opdelt efter fem elementære hændelser, og der er mulighed for attilføje særlige hændelser som ikke er i tjeklisten. Dette kam være relevant isituationer, hvor der er atypiske eller usædvanlige forhold på virksomheden der kan påvirke ammoniak køleanlægget. Der kunne for eksempel være andre risiko-stoffertilstede på virksomheden.

En tabel er opstillet for hver af de følgende fem elementære hændelser:

o Ekstern påvirkning af installationeno Tab af materialets styrke pga. tæring, slidtage, m.fl.o Skjult fejl i materiale, design, eller efter vedligeholdo Utilsigtet åbning af installation (især ved påfyldning)o Driftsafvigelser (pga. fejl i kontrolsystem, fejlbetjening eller andre årsager)

Ved vurdering af de farlige situationer kan man med fordel adskille forskelligedriftsfaser, fordi faren ikke eksisterer hele tiden (fx påfyldning) eller fordi noglesikkerhedsforanstaltninger kun anvendes under bestemte forhold (fx vedvedligehold). Følgende driftsfaser bruges (markeres i ”tjekbokse” i de orangefelter):

o Påfyldning af ammoniako Opstart af anlæg (efter vedligehold eller længerevarende drift stop)o Almindelig drifto Hel eller delvis tomsugningo Vedligehold

Endvidere er der mulighed for at angive hvilken del af anlægget faren vedrører(markeres i ”tejkbokse” i de lilla felter):

o Højtryk/gas (mellem kompressor og kondensator, samt varmgas)o Højtryk/væske (mellem kondensator til neddrosling/drøvleventil)o Lavtryk væske (mellem drøvleventil og fordamper)o Lavtryk/gas (mellem fordamper og kompressor)


21/65

23

Når felterne er grå, er det en indikation af at det ikke forventes at faren har betydning for den pågældende driftsfase eller anlægsdel.

Tabellen findes i form af et Excel regneark ”Fareudentifikation+Scenarier.xls” som bør anvendes. De udfyldte regneark tilføjes sikkerhedsdokumentet for at opfyldekravet om at dokumentere systematisk fareidentifikation.

I næste kapitel beskrives hvordan man kan tilføje sikkerhedsforanstaltninger ogudvide fareidentifikationen til beskrivelse af et uheldsscenarie.


22/65

24

Tabel 1 Tjekliste vedr. ekstern påvirkning af installationen, som kan føre til beskadigelse af komponenter, rør eller beholdeRelevant scenarberørte driftssitua

Driftsitu

A l m i n d e l i g

d r i f t

P å f y l d n i n g

O p s t a r t

Påkørsel af køleinstallation af lastbil, gaffeltruck eller andet køretøj.Denne fare opstår når dele af køleinstallationen er plac eret udenfor på jordniveau. Dette gæ lderogså rørforbindelser over (rørbroer) eller ved siden af områder hvor der er trafik.

Ramt af tunge genstande, fx nedstyrtende eller bevæ gende laster ved hejs underkonstruktionsarbejde.

Overbelastning af små studser, ventiler, m.fl.. Det drejer sig om muligheden for at personer ellerværktøj støder ind i eller at træ der på små anlæ gsdele som kan bøje eller knæ kke af, somf.eks.instrumenter, studser til tomsugning, osv.

Uheld under transport af ammoniak på området. Det drejer sig om mulighed for at tankbilen kørerind i bygninger, konstruktioner, vælter eller bliver ramt af andre køretøjer som gaffeltrucks m.fl.

Tab af gasflasker eller stød på gasflasker som anvendes til påfyldning. Det inkluderer væltendegasflasker ved (midlertidig) oplag, og at flaskerne rammes af køretøjer eller andre tunge genstande.

Frost. Udvidelse af vand ved frysning mellem rør kan føre til at rørene bliver beskadiget, fx ikondensatorer eller varmeveksler (kølere) fyldt med vand eller en saltopløsning (”brine”). Herunderogså fald af store isklumper fra fordampere på andre anlæ gsdele

Varmepåvirkning fra indvendig eller udvendig brand. Brand kan føre til lokal overophedning ogdermed højt indvendigt tryk, samtidig med at anlæggets materialer bliver svækkede

Øvrige naturfæ nomener: oversvømmelse, lynnedslag, kraftig vind, jordskæ lv o.l.

Eksplosion fra anden side – overtryk og flyvende genstande

Hærværk og sabotage


23/65

Tabel 2 Tjekliste vedr. tab af materialets styrke pga. tæring, slidtage, m.fl.Relevant scenarberørte driftssitua

Driftsitu

A l m i n d e l i g d r i f t


O p s t a r t

Slidtage (pakninger, pumper, tætninger, kompressorer, slanger, ventiler)

Udvendig korrosion (på luft- eller vandside, fx fordampere og kondensatorer)

Indvendig korrosion (Materiale inkompatibel med ammoniak, fremmede stoffer i installation)

Udmattelse/materialetræthed

Vibrationer, rystelser

Erosion (Fremmede stoffer/legemer/partikler i installation)

Tilstopning af rør, filtre, fordampere, kondensatorer


24/65

26

Tabel 3 Tjekliste vedr. skjult fejl i materiale, design, eller efter vedligehold *Relevant scenarberørte driftssitua

Driftsitu

A l m i n d e l i g d

r i f t


O p s t a r t

Uvarslet brud eller læ kage, f.eks pga. at valg af design, komponenter eller materialer ikke har tagethensyn til specifikke driftsforhold.

Forkerte komponenter (f.eks ikke originaldele, eller dele med forkerte specifikationer)

Manglende komponenter (Glemt at indsæ tte alle komponenter)

Forkert monterede komponenter (fx møtrikker ikke efterspæ ndt, omvendt montering)

Udstyr roterer eller virker i forkert eller omvendt retning (pumper, kompressorer, ventiler)

*) ved vurdering af fejl ved montage eller vedligehold skal virksomheden vurderer om (mangel af) tilgæ ngelighed kan v


25/65

Tabel 4 Tjekliste vedr. utilsigtet åbning af installationRelevant scenarberørte driftssitua

Driftsitu



O p s t a r t

Fejlagtig tilkobling eller frakobling af påfyldningsslanger, gasflasker eller tomsugningsslanger

Kørsel/rulning af tankbil mens slangen er tilkoblet

Fejl ved aftapning af olie m.fl.

Utilstræ kkelig tømning inden vedligehold

Utilstræ kkelig afspæ rring (lækage af ventiler eller spader) ved vedligehold

Fremmede stoffer i system (luft, vand, olie, eller fyldt med forkert materiale)

Åbning af sikkerhedsventil til det fri*)

*) Dette er en konsekvens af en anden driftsforstyrrelse og behandles med fordel under ”driftsafvigelser”


26/65

28

Tabel 5 Tjekliste vedr. driftsafvigelserRelevant scenarberørte driftssitua

Driftsitu



O p s t a r t

Overfyldning af beholdere (fejl på niveaustyring). De fleste beholdere er forsynet med enniveauføler, som giver input til overvågnings- og styringssystemet. Fejl i føler eller styringssystem kanføre til tilløb til overfyldning.

Overtryk (fejl på trykstyring). Installationen er forsynet med en eller flere trykfølere/transmittere, somgiver input til overvågnings- og styringssystemet. Fejl i føler eller styringssystem kan føre til tilløb til

overtryk.

Overophedning af pumper og/eller kompressorer. Overophedning skyldes enten komponent fejl(pakninger, tætninger, lejer) eller overbelastning pga. fejl i systemstyring

Indespæ rring af væske i rør eller beholder med risiko for temperaturudvidelse

Væ ske i kompressor (overfyldning af pumpebeholder eller fordampere, eller kondensat afkølemiddel i kompressor efter ved stop (migration)

Væ skeslag, fx ved start eller stop

Fejlbetjening, fx æ ndring af setpunkter udenfor specifikationer for sikker drift


27/65

29

5 Sikkerhedsforanstaltninger ogbeskrivelse af uheldsscenarier

AT-Vejledningens afsnit ”IV – IDENTIFIKATION OG ANALYSE AFUHELDSSCENARIER OG FOREBYGGELSESMIDLER” kræver at man beskriver uheldsscenarier. Et uheldsscenarie fortæller hvordan et uheld starter (pga.en udløst fare), hvordan den bekæmpes og, i værste tilfælde, kan føre til alvorligeskader (større uheld).

Det ene formål med beskrivelsen af uheldsscenarier er at den afklarer hvilkesikkerhedsforanstaltninger er til stede og under hvilke forhold de kan mindskesandsynligheden for større uheld. Det andet formål med beskrivelsen er at de giveroplysninger om udslip (hvor, hvor meget) som skal bruges tilkonsekvensvurdering, samt at de giver oplysninger om sandsynlighed, som skal bruges til at vurdere risiko.

Vejledningen tilbyder to metoder til at beskrive uheldsscenarier i tabelform, og i defleste tilfælde skal begge bruges for at udføre en dækkende risikoanalyse.

Den første metode udvider tabellerne fra fareidentifikationen som er beskrevet ikapitel 4. Denne metode bruges især til at dokumentere de tilstedeværendeorganisatoriske og forebyggende foranstaltninger, dvs. hvad har virksomhedengjort for at forhindre et (større) udslip.

Den anden metode er baseret på en gennemgang af alle anlægsdele ved hjælp af”generiske fejlrater”, som fortæller hvor ofte der vil komme udslip fra bestemteanlægsdele, samt lægger vægt på begrænsende foranstaltninger, dvs. hvad harvirksomheden gjort for at mindske skaden når der opstår et (større) udslip.Resultatet fra denne metode vil i de fleste tilfælde danne grundlag for denefterfølgende konsekvens- og risikovurdering.

Afsnit 5.1 forklarer sikkerhedsforanstaltninger og sikkerhedsbarrierer og hvordanderes effektivitet beskrives. Afsnit 5.2 beskriver hvordan fareidentifikationenudvides til uheldsscenarier. Afsnit 5.3 beskriver hvordan uheldsscenarier beskrivesed hjælp af tabellen for generiske fejlrater. Ved at vedlægge sikkerhedsdokumentetmed de regneark som anvendes i afsnit 5.2 og afsnit 5.3 hvori tilføjet hhv.

forbyggende og begrænsende barrierer, opfyldes AT-vejledningens krav omdokumentation af VI-C ( Beskrivelse af de tekniske specifikationer og det udstyr,der er installeret med henblik på anlæggenes sikkerhed ) og V-A ( Beskrivelse af detudstyr, der er opstillet i forbindelse med anlægget, for at begrænse følgerne afstørre uheld.)

5.1 Sikkerhedsforanstaltninger

Virksomheden kan forbygge eller begrænse uheld og udslip af ammoniak vedhjælp af de sikkerhedsforanstaltninger, som virksomheden har implementeret.Sikkerhedsforanstaltningerne kan opdeles i forskellige grupper:

Organisatoriske sikkerhedsforanstaltninger, som f.eks. er planlagtehandlinger/aktiviteter til at forebygge fejl eller mindske konsekvenserne af fejl. Det


28/65

30

kan være foranstaltninger som planlagt vedligehold, uddannelse af personale ogudvikling og vedligehold af et passende sæt procedurer og instrukser.Organisatoriske sikkerhedsforanstaltninger omfatter ikke teknisk udstyr oguplanlagte aktioner som griber ind når der er ved at opstå eller er opstået uønskedesituationer. Disse betegner man ”sikkerhedsbarrierer”. Sikkerhedsbarriererne delerman op i forebyggende barrierer og begrænsende barrierer.

Forebyggende barrierer er de barrierer som kan hindre en hændelse i at forårsage etudslip. Eksempler på forebyggende barrierer er beskyttelse mod ekstern påvirkningså som afskærmning og påkørselssikring eller ekstra sikkerhedssystemer der lukkersystemet automatisk eller manuelt ned ved driftsafvigelser når den normaledriftsstyring har fejlet. Eksempler på fejl kan være for højt tryk, temperatur, ellerniveau. Hertil regner man også trykaflastningsventiler (sikkerhedsventiler), idetman betragter afblæsning til det fri fra disse som en kontrolleret form af udslip.

Begrænsende barrierer er de barrierer som forsøger at standse udslippet når det er begyndt. Begrænsende barrierer kan for eksempel fungere ved at afspærresektioner og beholdere så alt indhold ikke slipper ud fra beholderne, eller begrænseden maksimale mængde som kan strømme gennem et rør via mekanismer somf.eks. maksimum flow flanger. Denne type barrierer skal kunne reagere hurtigt,f.eks. ved at detektere ammoniakkoncentration eller pludselig trykfald i systemet.Man betragter også manuelt betjente nødstop og afspærringer som begrænsende barrierer. Effektiviteten denne type barrierer afhænger af, hvilken effekt indgrebethar og hvor hurtigt indgrebet kan finde sted.

Figur 5 forklarer virkning af de forskellige sikkerhedsforanstaltninger ved hjælp afet sikkerhedsbarrierediagram.

Figur 5. Grafisk præsentation af et uheldsscenario (sikkerhedsbarrierediagram)

5.1.1

Katalog over sikkerhedsforanstaltninger

Appendiks A indeholder et katalog over mulige sikkerhedsforanstaltninger.Kataloget er opdelt efter:

− organisatoriske sikkerhedsforanstaltninger (A.1);− forebyggende barrierer (A.2); og− begrænsende barrierer (A.3).

Kataloget er ret omfattende, men ikke nødvendigvis udtømmende. Beskrivelserneaf de enkelte tiltag indeholder bl.a. funktionen af barrieren, hvilke elementerindgår i barrieren (mht. detektering af den farlige tilstand, diagnose og handling),og den måde barrieren man skal håndterer i risikoanalysen, herunder barrierenseffektivitet eller pålidelighed. I princippet er ingen af de sikkerhedsforanstaltninger


29/65

31

påkrævet, men beskrivelsen indikerer om man må forventer at de pågældende tiltager almindelig god praksis, f.eks. hvis de er omfattet af standarderne som EN 378,[4] for nye køleanlæg.

I kataloget er beredskabsplanen opført som en organisatorisk foranstaltning.Overvejelser mht. beredskab og beredskabsplanen, herunder sammenspil med deteksterne beredskab, og hvordan man informerer naboerne, både præventivt og i

tilfælde af et uheld skal inkluderes i virksomhedens sikkerhedsdokument. Meneffektiviteten af konkrete handlinger til beskyttelse af personer (evakuering eller atsikre rum mod indtrængning af gas) indgår i almindelighed ikke i en vurdering afrisikoniveauet udenfor virksomheden og behandles derfor ikke videre i dennevejledning.

Kataloget omfatter ikke indgreb som kræver større ombygning af anlæg. Her er dermuligheder for større risikoreduktion. I stedet for at fordele kulden ved hjælp afammoniak, er det fx muligt at fordampningen udføres som en centralt placeretvarmeveksler, som overfører kulden til en anden kølervæske som f.eks. ensaltopløsning (på engelsk: ”brine”) eller en blanding af glykol og vand. Hermedmindskes omfanget af ammoniakinstallationen og risikoen reduceres.

5.1.2 Sikkerhedsbarrierernes effektivitet og barrierepoint

En sikkerhedsbarriere skal gribe ind overfor en afvigelse eller et udslip.Barrierernes effektivitet og pålidelighed bestemmer om barrieren opnår denønskede succes med at afbryde uheldsforløbet. Barrierernes effektivitet og pålidelighed måles eller beskrives ved at se på sandsynligheden for at barrieren harsucces. Dette udtrykkes ved barrierepoint, som er introduceret i Miljøprojekt 112[5]. Barrierepoint udgør en logaritmisk skala, hvor en faktor 10 laveresandsynlighed svarer til 2 ekstra point. En fejlsandsynlighed på 1 (dvs. barrierenfejler – næsten - altid) svarer til 0 point, en fejlsandsynlighed på 0,1 svarer til 2

point, en fejlsandsynlighed på 0,01 svarer til 4 point, osv.

Ved en vurdering af en barriere skal man se på om barrieren:

− er hurtig nok− er stor nok− er stærk nok

og at den indeholder alle nødvendige elementer for:

− detektering af afvigelse eller udslip− diagnose (hvad, hvor, hvor meget?)− den afværgende handling (fx at lukke ventiler)

Derudover skal man også vurdere om alle barrierens dele og elementer (sensorer,ventiler, operatører) er uafhængige fra den initierende hændelse eller andre barrierer, dvs. kan årsagen til den initierende hændelse også medføre fejl i en af barriererne som er opført senere i scenariet?

For Elektriske/Elektroniske/Programmerbar Elektroniske (E/E/PE)sikkerhedssystemer anvendes ofte begrebet Safety Integrity Level (SIL) efterstandarderne IEC 61508 og IEC 61511. SIL1 svarer til 2 barrierepoint, SIL2 svarertil 4 barrierepoint og SIL3 svarer til 6 barrierepoint (SIL4 anvendes ikke i henhold

til IEC 61511 for procesudstyr).


30/65

32

Beskrivelserne i kataloget i bilag A indeholder anbefalinger for valg af barrierepoint.

5.2 Beskrivelse af uheldsscenarier på grundlag affareidentifikationen

Tabel 1 til Tabel 5 bruges som grundlag for en beskrivelse af uheldsscenarier i

tabelform. Dertil bruges Excel regnearket ”Fareidentifikation+Scenarier.xls”. Énside af regnearket er vist samme med barrierediagrammet fra Figur 5. For hver afde identificerede farer tilføjes:

o Hvilke organisatoriske foranstaltninger er implementeret for at forhindre atfaren udløses (fx inspektion) – felt 2 i Figur 5;

o Hvilke forebyggende barrierer er til stede for at forhindre at en afvigelsefører til udslip (fx en påkørselssikring) – felt 4 i Figur 5;

o Hvilke begrænsende barrierer er til stede for at begrænse udslippet (fxautomatiske afspærringsventiler) – felt 7 i Figur 5;

o Hvilke ekstra tiltag man kunne tænke sig for at forbedre sikkerheden– felt

10 i Figur 5. Når der opføres en barriere i disse tabeller, er det vigtigt i korte vendinger at beskrive virkningen og effekten af denne barriere og hvilke aktioner der sættes igang når en barriere bliver aktiveret. Fx ved aktivering af nødstop er det vigtig atvide hvilke dele af anlægget standser (og hvilke ventiler åbner eller lukker) oghvem der bliver alarmeret. Især ved begrænsende barrierer er svartiden af væsentlig betydning.


31/65

33

Driftsafvigelser (pga. fejl i kontrolsystem, fejlbetjening eller andre årsager)

Organisatorisk Forebyggende Begrænsende



O p s t a r t

T o m s u g n i n g

V e d l i g e h o l d

H ø j t r y k / g a s

H ø j t r y k / v æ s k e

L a v t r y k / g a s

L a v t r y k / v æ s k e

Til stede værende

organisatoriske forebyggende

tiltag

Til stede værende udslip-

forebyggende

sikkerhedsforanstaltninger

(fysiske barrierer eller

operatørindgreb)

Til stede værende udslips-

begrænsense



operatørindgreb)

Even

til ov

eller

Overfyldning af beholdere (fejl på

niveaustyring)0 0

Overtryk (fejl på trykstyring) 0 0

Overophedning af

pumper/kompressorer 0 0

Indespærring af væske i rør 0 0

Væske i kompressor (overfyldning af

pumpebeholder eller fordampere, eller

væske kondensat)

0 0

Væskeslag 0 0

S a m l e d e b a r r i e r e p o i n t t i l

b e g r æ n s n i n g ( B 2 - p o i n t )

F o r v e n t e d e h y p p i g h e d f o r

u b e g r æ n s e t u d s l i p ( F - p o i n t

+ B 1 - p o i n t + B 2 - p o i n t )

S a m l e d e b a r r i e r e p o i n t f o r

f o r e b y g g e l s e ( B 1 - p o i n t )


u d s l i p ( F - p o i n t + B 1 - p o i n t )

E s t i m e r e d e h y p p i g h e d f o r

d e t i n i t i e r e n d e h æ n d e l s e

( F - p o i n t )

S t ø r s t e f o r v e n t e d e h u l

( d i a m e t e r i m m )Driftsituation Anlægsdel

Relevant scenarie for dette anlæg?

(sæt kryds i de berørte

driftssituationer og anlægsdele)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Driftsafvigelser (pga. fejl i kontrolsystem, fejlbetjening eller andre årsager)

Organisatorisk Forebyggende Begrænsende



O p s t a r t

T o m s u g n i n g

V e d l i g e h o l d

H ø j t r y k / g a s

H ø j t r y k / v æ s k e

L a v t r y k / g a s

L a v t r y k / v æ s k e

Til stede værende

organisatoriske forebyggende

tiltag

Til stede værende udslip-

forebyggende



operatørindgreb)

Til stede værende udslips-

begrænsense



operatørindgreb)

Even

til ov

eller

Overfyldning af beholdere (fejl på

niveaustyring)0 0

Overtryk (fejl på trykstyring) 0 0

Overophedning af

pumper/kompressorer 0 0

Indespærring af væske i rør 0 0

Væske i kompressor (overfyldning af

pumpebeholder eller fordampere, eller

væske kondensat)

0 0

Væskeslag 0 0

S a m l e d e b a r r i e r e p o i n t t i l

b e g r æ n s n i n g ( B 2 - p o i n t )


u b e g r æ n s e t u d s l i p ( F - p o i n t

+ B 1 - p o i n t + B 2 - p o i n t )

S a m l e d e b a r r i e r e p o i n t f o r

f o r e b y g g e l s e ( B 1 - p o i n t )


u d s l i p ( F - p o i n t + B 1 - p o i n t )

E s t i m e r e d e h y p p i g h e d f o r

d e t i n i t i e r e n d e h æ n d e l s e

( F - p o i n t )

S t ø r s t e f o r v e n t e d e h u l

( d i a m e t e r i m m )Driftsituation Anlægsdel

Relevant scenarie for dette anlæg?

(sæt kryds i de berørte

driftssituationer og anlægsdele)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Figur 6 Regneark til fareidentifikation og uheldsscenarier. Felterne bruges til at tilføje organisatoriske, forebyggende og be


32/65

34


33/65

35

De øvrige felter i Figur 5 bruges til at beskrive detaljer for scenariet:

o Felt 1 bruges til at beskrive det største hul (brud, lækage) som uheldet villekunne medføre;

o Felt 3 kan bruges til at estimere hvor hyppigt faren vil udløses, efter manhar taget højde for de organisatoriske foranstaltninger. Dertil bruges enhyppighedsklassifikation som forklares i næste afsnit 0og Tabel 6;

o Felt 5 bruges til at skrive barrierepoint (se det foregående afsnit 5.1.2) forden forebyggende barriere. (Felt 6 vil dermed automatisk opdateres til atvise hyppighed af udslippet under hensyntagen til den forbyggende barriere);

o Felt 8 bruges til at skrive barrierepoint for den begrænsende barriere. (Felt9 vil dermed automatisk opdateres til at vise hyppighed af detubegrænsende udslip under hensyntagen til den begrænsende barriere);

5.2.1 Hyppighedsklasser

I regnearket for fareidentifikation og scenarier er det muligt at indsætte denforventede hyppighed af afvigelser, dvs. hvor ofte man forventer at den pågældende fare bliver udløst. Disse hyppigheder beskrives på en måde som kan bruges sammen med barrierepoint, som vi kalder hyppighedskategorier (”FC” for”frequency categories”).1 En hyppighedskategori på 0 svarer til en hændelse somsker ca. én gang årligt. Sammenhæng mellem ”absolut” hyppighed (i frekvens perår), hyppighedskategorier, hyppighedsskalaen og beskrivende tekst findes i Tabel6. Hyppighedskategorier lægges simpelt sammen med barrierepoint for at beregnehyppighed efter barrieren.

Tabel 6. Sammenligning af hyppighedskategorier FC med Hyppighedsskala H fraMP112Hyppighed perår

Hyppigheds-kategorier

FC

Beskrivelse MP112Hyppighedsskala H

300 -5 Dagligt100 -4

6Hyppig hændelse

30 -3 Ugentligt10 -2 Månedligt3 -1 Kvartalsvis1 0 Årligt

5Almindelig hændelse

0,3 1

0,1 20,03 3

Er sket i virksomheden

0,01 4

4Sjælden hæ ndelse

0,003 50,001 6 Er sket i industrien

10-4 8

3Ualmindelig hæ ndelse

10-5 10Er sket i verden

10-6 122

Meget sjældenhændelse

10-7 14Kan ikke udelukkes

10-8 16 Teoretisk10-9 18 Negligerbar

1 Yderst sjælden

hændelse

1 Disse kategorier afviger fra hyppighedsskalaen introduceret i Miljøprojekt 112 [5].

Hyppighedsskalaen fra MP112 er svært at kombinere med barrierepoint.Hyppighedskategorien som foreslås her er anvendt tidligere af nogle danskekonsulentfirmaer.


34/65

36

Grundlaget for estimering af hyppigheden for faren er:o Egne erfaringer og vurderingero Erfaringer fra fx leverandører (installatører, konsulenter)o Erfaringer fra tilsvarende anlæg

Det anbefales at nævne erfaringsgrundlaget for hyppighedsvurdering i regnearketFareidentifikation+Scenarier i sikkerhedsdokumentet, som kan indeholde korte beskrivelser af tidligere hændelser i virksomheden.

Det forventes at virksomheden har en vis erfaring med mindre hændelser, somudslip fra små lækager og lignende. Men det er svært at vurdere mulighed forualmindelige og meget sjældne hændelser, dvs. dem som har en hyppighed påmindre end 0,003 (i gennemsnit én gang per ca. trehundrede år per anlæg, svarendetil en hyppighedskategori på 5 eller højere) uden et større datagrundlag. Derfor beskrives i næste afsnit hvordan man finder hyppigheder for disse hændelser, somstørre lækager og brud på rør ud fra generiske fejlrater, dvs. fejlrater bestemt påtværs af mange forskelligartede anlæg.

5.2.2 Eksempel: anvendelse af regnearket

Metoden demonstreres ved følgende hændelsesforløb. Virksomheden erkender atder ved fejl i driftsstyring kan ske en overfyldning af receiver (tjekliste i Tabel 5).Pga. egne erfaringer og erfaringer fra virksomhedens installatør vurderes dennehændelse til at kunne ske 1 gang per ca. 30 år, dvs. FC=3 for den initierendehændelse. Virksomheden har monteret en højniveau-switch på receiveren, som vilstandse anlægget (se beskrivelse A.2.15). Barrierens svageste punkt er selveniveaumåleren, som virksomheden tilkender 4 barrierepoint, fordi den testes jævnligt. Hyppighedskategorien for hændelsen hvor der er højt niveau og switchenvirker ikke er dermed FC=3+4=7, dvs. ca. hver 3000 år. Receiveren er ogsåudstyret med en højtryk-switch (med samme aktion som højniveau-switch, seA.2.17) og en sikkerhedsventil (se beskrivelse A.2.18). Højtryk-switchen er koblet

til samme PLC system som højniveau-switch og dens effektivitet sættes derfor kuntil ét ekstra barrierepoint. Sikkerhedsventilen tilkendes 4 point. Den forventedehyppighed for brud i receiveren på grund af overfyldning er dermed:

3 (FC initierende hændelse) + (4 + 1) (Sikkerhedsswitches) + 4(Sikkerhedsventil) = 12.

Dvs. at der må forventes brud i receiveren pga. overfyldning i gennemsnit én gang per million år.

På denne måde er det muligt at vurdere sandsynligheden fra hændelserne itjeklisten. Resultaterne kan skrives ind i Excel® filen ”scenarier.xls” for de

regneark med tjeklisterne. Det er virksomhedens opgave at vurderesandsynligheden for de initierende hændelser ud fra egne erfaring og erfaringindhentet fra industrisamarbejde og installatører. Effektivitet af barriererne kan ofteafledes fra overvejelserne i kataloget over sikkerhedsbarrierer (afsnit A.2). Det bemærkes igen, at man skal være opmærksom på, at man tager hensyn tilafhængighed mellem barrierernes elementer. I mange køleanlæg er styring afalmindelig drift og håndtering af alarmer integreret i samme Edb-system og kanderfor ikke betragtes som uafhængig.

I afsnit 8.1.1 vises hvordan regnearket anvendes til at beskrive et uheldsscenario pågrundlag af tjeklisterne. Resultatet for ovenstående beskrivelse for overfyldning afreceiver er også vist.


35/65

37

5.3 Beskrivelse af uheldsscenarier på grundlag af en gennemgangaf anlæggets komponenter og generiske fejlrater

Den anden metode til beskrivelse af baseres på en gennemgang af anlæggets delesom vist i Figur 7. Formålet med denne metode er at generere de oplysninger somer nødvendige for en vurdering af risiko for større uheld, hvor især ualmindelige ogmeget sjældne hændelser bidrager, og hvor de fleste virksomheder ikke har detfornødne erfaringsgrundlag. Metoden anvender derfor ”generiske fejlrater”. Dissefejlrater er resultatet af en opsamling og vurdering af erfaringer over flere årtier fra proces- og offshore-industrien [3]. De generiske fejlrater dækker i princippet overalle mulige årsager, dvs. også mange af de årsager som er beskrevet i tjeklisten frakapitel 4 og afsnit 5.2. Man skal dog være opmærksomme på, at de generiskefejlrater ikke tager højde for specifikke forhold på en virksomhed og kan dermedundervurdere bidrag fra én eller flere farekilder. Det drejer sig især om ekstern påvirkning (fx trafikforhold), betjeningsforhold (utilsigtet åbning ogdriftsafvigelser). I afsnit 5.4 beskrives hvordan resultater fra de to metoder fraafsnit 5.2 og dette afsnit kombineres.

Til metoden bruges Excel regnearket ”Generiske_fejlrater.xls”. Efter gennemgangaf dette regneark vil der foreligge et antal udslipsscenarier med kendt hyppighed,og hvor der findes oplysninger om mængde af ammoniak som kan slippes ud, ogvarighed af udslippet, både i tilfælde af at de begrænsende barrierer virker ellerfejler. Oplysningerne om mængde og varighed bruges til konsekvensvurdering som beskrives i det næste kapitel 6

Regnearket ”Generiske_fejlrater.xls” tages hensyn til hvor i anlægget udslippetfinder sted, fordi det bestemmer hvor meget ammoniak der kan slippe ud, i hvilkenform (væske eller gas, kold eller ”varm”) og, ikke mindst, hvilke muligheder der erfor at begrænse udslippet. I Tabel 7 gennemgås alle komponenter og dele i etkøleanlæg, med en beskrivelse af hvilken udslip kan finde sted fra disse dele. Disse

punkter er markeret i Figur 7.

Ved udslip fra de gasfyldte dele af anlægget, vil væsken, som er i åben forbindelsemed hullet, fordampe (”flash evaporation”) og slippe ud. Det er ikke alt væske somfordamper, da fordampningsvarmen skal hentes fra ammoniakkens temperatur overkogepunktet. Den maksimale mængde som fordamper (flash fraktion) og dermedkan slippe ud, afhænger derfor temperatur i anlægsdelen. Den vægtfraktion somfordamper, kan aflæses i Figur 8. Fordampningen fra den kolde pumpebeholderen(ved udslip i sugeledning, nr. 12 i Figur 7) på -10 ºC vil kun være ca. 8 vægt-%,mens fordampningen fra receiveren/kondensatoren (ved udslip mellem kompressorog receiver, nr. 1, 2, 3, og evt. 4 i Figur 7) på 30 ºC vil være ca. 22 vægt-%.

Den alvorligste situation (dvs. den situation med den største forventedekonsekvens) er erfaringsmæssigt brud eller stor lækage fra de store beholdere, somreceiver eller pumpebeholder (punkt 5 eller 7 i Figur 7), da dette vil medføre udslipaf beholderens væskeindhold uden at der er barrierer som kan begrænse detteudslip.


36/65

38

12

34

5

6

7 8

9

10

11

12

13

12

34

5

6

7 8

9

10

11

12

13

Figur 7 Køleanlæg (efter Figur 2) med markering af dele hvor der er mulighed forforskellige former af udslip, som beskrevet i Tabel 7.

Amm oniak fordamping ved ekspans ion t il atmosf ærisk t ryk

(flash)

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40

Temperatur inden ekspansion (oC)

F o r d a m p e t v æ g t p r

o c e n t d e l

Figur 8 Fordampning af ammoniakvæske ved ekspansion til atmosfærisk tryk, når deropstår hul i de gasfyldte dele af anlægget.


37/65

39

Tabel 7 Sammenhæng mellem uheldsstedet og udslipsmængde, og effekten afmulige begrænsende barrierer. Nummeret henviser til de markerede dele i Figur 7No. iFigur7

Komponent/-anlægsdel

Udslip af ammoniak Muligheder for begrænsendebarrierer

1 Læ kage/havaripå kompressor(på tryksiden)

Udstrømning afhøjtryksgas frakondensator pga.

flash fordampning afvæske i kondensatorog receiver

Énvejsventil efter kompressormindsker udslip til dennegligerbare mængde i

kompressoren

2 Læ kage/brud irørsystem frakompressor tilkondensator

Som nr. 1 plus gassom leveres afkompressor

Énvejsventil før kondensatorforhindrer tilbagestrømning;nødstop i kombination medanden foranstaltning (gasdetektor i maskinrum ellertrykfald i system) som standseranlægget. Rørbrudsflangerefter kompressor begrænserudslipsraten.

3 Læ kage/brud i

kondensator

Som nr. 2 Énvejsventil før receiver

forhindrer tilbagestrømning afgas fra receiver. Nødstopinitieret af trykfald i system efterkompressor som standseranlæ gget

4 Læ kage/brud irørsystem frakondensator tilreceiver

Udslip a f indhold afhøjtryksvæ ske frakondensator ogreceiver (hvistilslutning er påtoppen af receiver:kun højtryksvæ ske frakondensator og flashgas fra receiver)

Rørbrudsventil eller afspæ rringefter kondensator. Énvejsventilfør rec eiver forhindrertilbagestrømning af gas frareceiver. Rørbrudsflangebegrænser udslipsraten.

5 Læ kage/brud påreceiver

Udslip a f indhold afhøjtryksvæ ske frareceiver ogkondensator

Ingen begræ nsning af udslip frareceiver. En rørbrudsventil ellerafspæ rring mellem kondensatorog receiver kan forhindre atvæ ske fra kondensator slippesud

6 Læ kage/brud pårørsystem frareceiver tildrøvleventil ogpumpebeholder

Udslip a f indhold afhøjtryksvæ ske frareceiver

Rørbrudsventil eller afspæ rringefter receiver. Rørbrudsflangebegrænser udslipsraten.

7 Læ kage/brud påpumpebeholder/-

stænkudskiller

Udslip a f indhold afkold væske fra

pumpebeholder

Ingen begræ nsning af udslip frapumpebeholder. Nødstop for at

standse pumper og a fspæ rringaf sugeledning for at forhindreudslip fra fordamperne.

8 Lækage ellerhavari afcirkulationspumpe

Udslip af kold væ skefra rørsystemet

Énvejsventil efter pumpeforhindrer tilbagestrømning

9 Læ kage/brud pårørsystem fracirkulationspumpetil fordampere

Udslip af kold væ skefra rørsystemet plusvæ ske som leveres afcirkulationspumperne

Nødstop som standser pumpe,afspæ rringsventiler idistributionsrør

10 Læ kage/brud påfordampere

Udslip af kold væ skefra fordampere plusbidrag fra væskerør

(frem)

Nødstop som standser pumperAfspærring af fordamper


38/65

40

11 Læ kage/brud påsugeledning frafordampere tilpumpebeholder

Udslip af koldvæske/gas blandingfra sugeledning ogfordampere.

Nødstop som standser pumper.Afspærring af samtligefordampere

12 Læ kage/brud påsugeledning frapumpebeholdertil kompressor

Udslip af kold gas frasugeledning ogpumpebeholder.

Afspæ rring af pumpebeholder NB. hvis trykke t i

pum peb eho lde r e r m ind re e nd

a tm osfærisk forve nte s ud slip p et

a t være ne gl ige rb ar t 13 Læ kage/brud på

varmgasrør frakompressor tilfordamperne

Udstrømning afhøjtryksgas frakondensator pga.fordampning(kogning) af væ ske ikondensator plus gassom leveres afkompressor.

Énvejsventil før kondensatorforhindrer tilbagestrømning;nødstop (initieret trykfald isystem) som standserkompressor.

5.3.1 Anvendelse af regenarket ”Generiske fejlrater.xls”

Grundlaget for metoden er installationens proces- og instrumenteringsdiagrammer(PID) og rørdiagrammer, som viser længden af rørstrækninger.Ved hjælp af disse diagrammer bestemmes hvor mange af de forskelligekomponenter (beholdere, rør, pumper, m.fl.) der findes, deres størrelse , og om deer placeret indendørs eller udendørs. M.h.t. rørstrækninger er det tilstrækkeligt atestimere længden af hovedrør, dvs. de rørsystemer som bruges af de processtrømme som angivet i Figur 1 til Figur 4. Man skal helst tilstræbe ennøjagtighed i opgørelserne indenfor ca.10 %.Anvendelsen af regnearket beskrives ved hjælp af Figur 9, som viser toppen afregnearket.

Regnearket er opdelt i 4 sektioner:

o Varm side – gas (fra kompressor til kondensator, inklusivevarmgasledeninger til afrimning, numre 1 til 3 og 13 i Figur 7)

o Varm side – væske (fra kondensator via receiver til drøvleventil, numre 4til 6 i Figur 7)

o Kold side – væske (fra drøvleventil via pumpebeholder til fordampere,numre 7 til 9 i Figur 7)

o Kold side – gas (fra fordampere via pumpebeholder til kompressor, numre10 til 12 i Figur 7)

I første kolonne nævnes alle anlæggets komponenter, eventuelt i mulige varianter

(fx stempelkompressorer og skruekompressorer, fordampere somluftvarmevekslere eller ”tube in shell” varmevekslere). Komponenterne er skrevet irækkefølgen som i Figur 7. Rørsystemer inkluderer flangesamlinger, ventiler ogsmå studser til fx instrumenter eller aftapninger.

Brugeroplysningerne skrives i de grønne felter. I nummer 1 (Figur 9) skriveseventuelt hvilket anlæg analyseres. Først skrives oplysningerne om antal ogstørrelse af komponenter:

o I kolonne under nummer 2 (Figur 9) skrives antal af komponenter (i Figur9 er der fx 2 skruekompressorer). I tilfælde af rør skrives længden afrørstrækningen i meter;

o I kolonne under nummer 3 skrives den indvendige diameter på røret eller

rørforbindelse (i Figur 9 er der nævnt 100 mm for skruekompresorerne). I princippet anvendes størrelse på den største diameter i en rørstrækning,


39/65

41

selvom strækningen omfatter sektioner med et mindre mål, medmindredenne store diameter udgør mindre end ca. 20 % af strækningens rør. For beholdere skal man ved siden af rumindhold og driftsfyldningen kendestørrelse på den største rørforbindelse (flange). Ved flere sammekomponenter anvendes oplysningerne for den største af disse komponenter.


40/65

42

2 3 4 5 6 7 810 11 12

1

2 3 4 5 6 7 810 11 12

1

Figur 9 Øverste del af regnearket "Generiske fejlrater" til beksrivelse af udslipscenarier for køleanlæg


41/65

43

Ved hjælp af disse oplysninger foreslår regnearket 4 mulige udslipsscenarier,nemlig hhv. brud (hul på størrelse af rørets tværsnit, dvs. diameter i kolonne undernummer 3); en stor lækage på størrelse på 25 % af et brud; en mellemstorlækage påstørrelse på 5 % af et brud, og et lille lækage med et huldiamter på 2 mm.Hulstørrelserne på de sidste 3 scenarier præsenteres i kolonnerne under nummer 10i Figur 9, dvs. oplysningerne om hulstørrelse som skal bruges tilkonsekvensberegning for de 4 scenarier aflæses i de 4 kolonner under nummer 3

(brugeroplyst) og nummer 10 (resultat fra regnearket).

I de 4 kolonner under nummer 11 præsenterer regnearket den beregnede hyppighed(som hyppighedskategori FC) for disse 4 scenarier. Hyppighed afhængerselvfølgelig antal af komponenter og længde af rør, men også størrelse: mindrekomponenter (med mindre godstykkelse) har en højere fejlhyppighed.Hyppighederne under nummer 11 er de ”rene” fejlhyppigheder, uanset om senere begrænsende barrierer har succes eller ej. Derfor er disse præsenteret somhyppighederne for det begrænsede udslip.

De næste brugeroplysninger vedrører den eventuelle begrænsende barriere:o I kolonnen under nummer 6 i Figur 9 nævnes eller beskrives kort den

tilstedeværende begrænsende barriere (eller barrierer). I Figur 9 nævnes atder er monteret en énvejsventil efter kompressoren, som forhindrer at gasfra receiveren strømmer tilbage til kompressoren;

o I kolonnen under nummer 7 skrives barriere point for denne barriere (ellersummen af point for de samtlige barrierer hvis disse er uafhængige). IFigur 9 skrives at énvejsventilen tilkendt 3 barrierepoint.

Hyppigheden for udslip ved fejl af barrieren, dvs. for det ubegrænsede udslip, præsenteres i kolonnerne under nummer 12 i Figur 9.

Følgende brugeroplysninger vedrører mængde af ammoniak som kan slippe ud og

varigheden af udslippet.o I kolonnen under nummer 8 i Figur 9 skrives den maksimale mængde af

ammoniak (i kg) som kan slippe ud gennem den fejlede komponent. Derhenvises til Tabel 7 for hvordan man bestemmer hvor meget ammoniakkan slippe ud (i Figur 9 antages at 22 % af indholdet af receiveren kanslippe ud ved fejl på kompressor, dvs. 220 kg);

o I kolonnen under nummer 9 skrives varighed af det ubegrænsede udslip iminutter. Der er almindelige praksis at det forventes at et udslip kan bringes under kontrol ved beredskabsindsats indenfor en time (60minutter).

o I kolonnerne under nummer 4 og 5 skrives mængden og varigheden underantagelse af, at den begrænsende barriere virker. I tilfælde af

skruekompressoren og énvejsventilen forventes at ventilen lukker indenfor0.1 minut, og effektivt forhindrer et nævneværdig udslip.

Noter at hver linje repræsenteret 8 udslipsscenarier, nemlig 4 scenarier medforskellige hulstørrelser i tilfælde at den begrænsende barriere virker (de begrænsede udslip) og 4 scenarier i tilfælde barrieren ikke virker (de ubegrænsedeudslip). Oplysningerne om hulstørrelse (kolonner 3 og 11) samt mængde ogvarighed (kolonner 4 og 5 hhv. 8 og 9) bruges til konsekvensberegningerne (senæste kapitel 6 og Appendiks B). Oplysningerne om hyppighed bruges til envurdering af risiko og til valg af det dimensionerende scenario som bestemmersikkerhedsafstanden for anlægget (se kapitel 7)

Kapitel 8 indeholder en detaljeret beskrivelse af, hvordan regnearket bruges til atdefinere uheldsscenarier ved hjælp af de generiske fejlrater.


42/65

44

5.3.2 Forenklede udslipsscenarier eller yderlige detaljering

I Figur 9 er udarbejdet første afsnit af køleanlægget (varm gas side) medkompressorer, rør (inklusive ventiler, flanger og studser), og kondensator. For hverafsnit er der en ”sammenfatning” på første linje (i fedt skrift), som kan bruges somen overordnet, forenklet udslipsscenario for hele det pågældende anlægsdel.

Risikoanalysen kan forenkles ved kun at betragte disse forenklede scenarier. Detforenklede scenario er forsigtigt (”konservativ”) i den forstand, at den baseres påde største udslipsstørrelse, udslipsmængde, udslipsvarighed og hyppigstehyppighed for de komponenter i den pågældende anlægsdel. Dvs. at den beregnederisiko vil være større når man analyserer det forenklede scenario i stedet for atanalysere udslip fra komponenterne hver for sig.

Erfaringsmæssigt viser det sig, at de gasfyldte anlægsdele normalt ikke er destørste risikokilder, derfor anbefales (i hvert tilfælde i første omgang), at bruge deforenklede scenarier for afsnittene ”varm side – gasudslip” og ”kold side –gasudslip”. For de væskefyldte dele anbefales at gennemføre analysen perkomponent.

Modsat tilbydes også mulighed for yderlig detaljering ved at betragte særskilterørstrækninger og komponenter under regnearkene ”ekstra rør”, ”ekstra beholdere”og ”ekstra kølere”. Dette kan komme i betragtning når der fx er flere beholderemed forskellig driftsfyldning, hvor en fælles håndtering (hvor man vil bruge beholderen med den største driftsfyldning) vil være for konservativ.

5.4 Anvendelse af de resultater fra de to metoder til beskrivelse afuheldsscenarier

Hvis denne vejledning er fulgt hertil, vil der foreligge to udarbejdede regneark:

o ”Fareidentifikation+Scenarier.xls”o ”Generiske fejlrater.xls”

Begge regneark beskriver uheldsscenarier. Mht. til hvilke oplysninger skal brugestil konsekvens- og risikovurdering anvendes følgende regel:

o I princippet anvendes oplysninger om hyppighed fra regnearket ”Generiskefejlrater.xls”, medmindre oplysninger fra”Fareidentifikation+Scenarier.xls” peger på en større hyppighed (dvs.lavere hyppighedskategori) for udslip i en bestemt anlægsdel. I dettetilfælde anvendes den højere hyppighed fra”Fareidentifikation+Scenarier.xls” for de komponenter i denne anlæagsdel.

Begrundelsen for reglen er, at de generiske fejlrater er bygget på et størreerfaringsgrundlag, og dermed forventes til at føre til de mest troværdige estimaterfor hyppighed for større, ualmindelige eller meget sjældne uheld (se Tabel 6). Mende generiske fejlrater tager ikke højde for specifikke forhold på en virksomhed ogkan dermed undervurdere bidrag fra én eller flere farekilder. Det drejer sig især omekstern påvirkning (fx trafikforhold) og betjeningsforhold (utilsigtet åbning ogdriftsafvigelser). I disse tilfælde kan virksomhedens egen erfaring føre til højerehyppigheder.


43/65

45

6 Konsekvensberegninger

I denne kapitel præsenteres en model til beregning af konsekvensafstande vedudslip af ammoniak.− Først beskrives hvordan ammoniak opfører sig i luft, afhængig af den måde

(gas eller væske) ammoniakken slippes ud.− Til sidst introduceres metoden til at bestemme konsekvensafstanden. Metoden

er baseret på nomogrammer, og er beskrevet i detaljer i Appendiks B i dennerapport.

Konsekvensvurderingen i form af afstande til tærskelværdier for udvalgte scenarier bruges til at opfylde kravet i AT vejledningen C.0.3. i afsnit IV-B: ”Vurdering afomfanget og alvoren af følgerne af de identificerede mulige større uheld, der viserde områder, der vil kunne blive berørt af et uheld på virksomheden.”

6.1 Egenskaber af ammoniak og fænomener ved udslip afammoniak i luften

Ammoniak har molekylvægt 17 og er dermed lettere end luft (som har engennemsnits molekylvægt på 29). Dette gælder også ved ammoniakkens kogepunktved -33 ºC. Dvs. at ammoniak damp uden væskedråber inklusiv den damp somfordamper fra en (kogende) ammoniakpøl på jorden, vil have en tendens til at stigetil vejrs og ikke vil danne en tung sky.

Derimod vil væskesprøjt, som opstår når der udslippes ammoniak væske under tryk ,danne en tung sky, som lægger sig og spreder sig tæt ved jorden. Dette skyldes atvæskedråberne, som udgør 70-80 % af udslippets masse, tvinges til at fordampe iluften, hvor fordampningsvarmen hentes fra luften og blandingen af luft ogammoniak kan nå en temperatur helt ned til -70 ºC. Denne kolde ammoniak/luft- blanding danner den tunge sky, mest på grund af luftens vægt ved den lavetemperatur.

På grund af disse forskelle behandles gasudslip og væskeudslip særskilt.

− Gasudslip sker ved hul i eller brud på dampfyldte rør eller hul i beholdere overvæskeniveauet. Uslippet fortsætter i princippet indtil alt ammoniak (damp plusvæske) i det pågældende anlægsafsnit (som afgrænses ved kompressor og

drøvleventil) er sluppet ud, eller indtil hullet er isoleret fra resten af afsnittetved hjælp af afspærringsventiler og/eller standsning af cirkulationspumper. I praksis vil udslipsraten falde i takt med, at væsketemperaturen og dermedtrykket i afsnittet falder når væsken fordamper, men metoden går ud fra denforenkling, at udslipsraten er konstant.Ammoniakdampen som presses ud af hullet danner en gasstråle (jet) og enammoniaksky. Trykekspansionen kan føre til at lidt ammoniak kondenserer(højst 5 % masse) og bliver ført med i skyen som små dråber og fordamper.

− Væskeudslip sker ved hul eller brud på væskefyldte rør eller hul på beholdereunder væskeniveau. Væskeudslippet fortsætter i princippet indtil alt væske somkan løbe til hullet er sluppet op og vil efterfølgende fortsætte som dampudslip.

Udslippet kan også standses ved isolering af hullet fra resten af afsnittet vedhjælp af afspærringsventiler og/eller standsning af cirkulationspumper.


44/65

46

Metoden anvender den forenkling, at udslipsraten er konstant over udslippetsvarighed, og det eventuelle efterfølgende dampudslip ignoreres.V�

Documents

Eksempel Sik Rapport Ammoniakanlæg