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Anlagensicherheit: Verfügbare und sichere Produktionsanlagen
Mit zunehmender Komplexität von Anlagen und der Forderung nach "Return on Invest" steigen die Anforderungen hinsichtlich adäquater Maßnahmen zur Vermeidung von Produktionsausfällen und Erhöhung der Sicherheit. Der TÜV AUSTRIA bietet durch sein Leistungsspektrum im Bereich Prozesssicherheit kompetente Beratung zur Evaluierung bzw. Reduzierung der Risiken.
Von der ersten Idee einer Anlage bis zur Stilllegung ist es stets erforderlich, Risiken systematisch zu erfassen und im Bedarfsfall Verbesserungsmaßnahmen durchzuführen. Sowohl in der Planungsphase einer neuen Anlage, als auch bei Betrieb oder Umbau einer Anlage, bietet der TÜV AUSTRIA die passenden Werkzeuge und Methoden an, um die verschiedenen betrieblichen und technischen Risiken zu ermitteln, zu bewerten und ggf. zu reduzieren.
Das Ergebnis sind dem Stand der Technik entsprechende Anlagen mit hoher Sicherheit und Verfügbarkeit für Betreiber, Planer und Hersteller in den verschiedensten Industriezweigen.
Auszug Industriezweige
- Chemische Industrie
- Petrochemische Industrie
- Eisen- und Stahlindustrie
- Energieversorger
- Lebensmittel- und Pharmaindustrie
- Papier- und Zellstoffindustrie
- Recycling- und Reststoffverwertungsunternehmen
Systematische Gefahren- und Risikoanalyse
Das heutige Verständnis eines sicheren Betriebs von Anlagen und Maschinen verlangt ein systematisches Vorgehen um Risiken zuverlässig zu erkennen und auszuschalten oder auf ein akzeptables Maß zu reduzieren. Dies umfasst neben dem Schutz von Personen und Umwelt auch die wirtschaftlichen Risiken wie zum Beispiel Schäden an einzelnen Komponenten oder ganzen Anlagen sowie der dadurch entstehende Produktionsausfall.
Das Ziel der systematischen Risikoanalyse liegt darin, mögliche Abweichungen von gewollten und geplanten Funktionen und Tätigkeiten zu erkennen und zu bewerten.
Die Ergebnisse der systematischen Gefahren- und Risikoanalysen resultieren in:
- Identifikation von Schwachstellen
- Vorschläge für erforderliche Änderungsmaßnahmen
- Ergebnisse durch ein Expertenteam
- nachvollziehbarer Dokumentation
Bei der Zusammenstellung des an der Analyse teilnehmenden Teams, ist darauf zu achten, dass alle relevanten Bereiche wie Produktion, Verfahrens-, Elektro-, Automatisierungstechnik, Chemie, Apparate- und Rohrleitungsbau und Instandhaltung, abgedeckt sind. Die Analyse wird von einem Team der TÜV AUSTRIA SERVICES GMBH moderiert und die Ergebnisse für alle sichtbar protokolliert.
What-If und SWIFT
Die What-If Methode ist eine sehr flexible Brainstorming Methode. Sie besteht darin, eine Reihe von Fragen beginnend mit der Phrase „Was wäre wenn“ zu stellen und so mögliche Gefahren zu identifizieren. Da keine Themen oder Fragewörter vorgegeben sind, hängt das Ergebnis stark von der Erfahrung des Teams ab. Deshalb wird dies oft mit einem vorgegebenen Themenkatalog kombiniert (SWIFT).
Die SWIFT (strukturierte What-If Methode) ist als eine vereinfachte Alternative zur HAZOP Analyse entwickelt worden. Es ist ein systematisches, team-basiertes Verfahren, bei dem die fehlende Struktur des What-If Verfahrens durch Themenkataloge ergänzt wird.
Es kann, je nach Anwendungsfall durchaus von Vorteil sein, die SWIFT und die HAZOP in Kombination zu verwenden. In diesem Fall deckt die SWIFT Gefahren ab, die bei der HAZOP nicht betrachtet werden. Gefahren, die sich durch Prozessabweichungen ergeben, werden im Zuge der HAZOP genauer betrachtet.
HAZOP
Unter den verschiedenen Methoden zur Ermittlung von Gefahrenquellen, insbesondere bei komplexen Systemen, hat sich das HAZOP (HAzard and OPerability) Verfahren als besonders leistungsfähig und flexibel herauskristallisiert.
Bei der HAZOP wird systematisch vorgegangen um auch nicht offensichtliche Gefahrenquellen in Anlagen aller Art aufzufinden. Charakteristisch ist das methodische gelenkte Brainstorming eines interdisziplinären Expertenteams, wobei Fachkenntnisse und Erfahrungen in den verschiedensten Bereichen erforderlich sind. Das Ziel ist Abweichungen vom bestimmungsgemäßen Betrieb einer Anlage zu erkennen und die jeweiligen Ursachen zu identifizieren. Diese Abweichungen sind der Ausgangspunkt für das Abschätzen der möglichen Auswirkungen und das Festlegen von angemessenen Gegenmaßnahmen.
FMEA und FMECA
Die Durchführung von FMEAs (Failure Mode and Effects Analysis - Fehlerzustandsart- und Auswirkungsanalyse) erfolgt in interdisziplinärer Teamarbeit. Bei der FMEA werden die Auswirkungen auf das Gesamtsystem betrachtet, die sich durch das Versagen einer Komponenten ergeben können.
Oft wird von einer FMEA gesprochen, obwohl es sich tatsächlich um eine FMECA (Failure Mode and Effects and Criticality Analysis) handelt. Während eine FMEA rein qualitative Ergebnisse liefert, erfolgt bei der FMECA eine Bewertung des Risikos.
Die FME(C)A wird meist bei der Produktion von Serienbauteilen eingesetzt und ist in der Prozessindustrie nicht sehr verbreitet. Sie wird üblicherweise verwendet, um die Güte einer Barriere oder einzelner Bauteile innerhalb der Barriere zu bestimmen.
LOPA
Die LOPA (Layer of Protection Analysis) ist ein semi-quantitatives Verfahren zur Durchführung einer Risikoabschätzung und Risikobeurteilung. Dabei wird die erforderliche Qualität von Sicherheitseinrichtungen bestimmt. Die LOPA basiert dabei immer auf einer vorangegangenen qualitativen Methode (zum Beispiel HAZOP). Im Zuge der qualitativen Betrachtung kann sich herausstellen, dass einige Szenarien einer detaillierteren Betrachtung mittels LOPA zu unterziehen sind.
Entscheidungskriterien für die Durchführung einer LOPA sind:
- potentielle Auswirkung, die verhindert werden sollen (z. B.: irreversible Verletzung oder Stofffreisetzung)
- Expertenentscheidung des Teams
Bow-Tie
Die Bow-Tie Analyse ist eine strukturierte, qualitative Methode zur Risikoeinschätzung. Es entsteht dabei ein Diagramm, das sowohl die Ursachen- bzw. Gefahrenkette (Fehlerbaum) als auch die Konsequenz-Schrittkette (Ereignisbaum) kombiniert. Der Fehlerbaum auf der linken Seite und der Ereignisbaum auf der rechten Seite werden durch das dazugehörige Top-Event (z. B. Produktfreisetzung) in der Mitte verbunden.
Das Bow-Tie-Diagramm stellt sowohl eine Momentaufnahme der Ursachen/Gefahren und der Folgen der wichtigsten Szenarien zum Zeitpunkt der Analyse dar, als auch der Barrieren, die zur Verhinderung des Eintritts des unerwünschten Ereignisses oder zur Begrenzung der Auswirkung, eingesetzt werden.
Ein Bow-Tie-Diagramm entsteht durch die Darstellung folgender „Bausteine“:
- Gefährdung (z. B.: Vorhandensein von Kohlenwasserstoffen)
- Top-Event aufgrund der Gefährdung (z. B.: Produktfreisetzung)
- Ursachen, die das Eintreten des Top-Events ermöglichen
- Auswirkungen durch das Eintreten des Top-Events
- Barrieren, welche ursachenseitig das Eintreten des Top-Events verhindern sollen (präventive Kontroll-Barrieren)
- Barrieren, welche nach Eintreten des Top-Events das Schadensausmaß reduzieren sollen (mitigative Barrieren)
Ein Bow-Tie-Diagramm soll, wenn möglich, für alle Major-Accident-Hazards (MAH) erstellt werden, welche gegebenenfalls in einer Gefahren- und Risikoanalyse zu identifizieren sind.
QRA
Das Ziel der QRA (Quantitative Risk Assessment) ist die Beurteilung der Individual- und Sozialrisiken bedingt durch Major Accident Hazards. Dabei werden störfallbedingte Auswirkungen innerhalb der Anlagengrenzen (wie etwa eine Messwarte oder ein Verwaltungsgebäude) sowie Auswirkungen, die über die Anlagengrenzen hinausreichen (benachbarte Grundstücke oder Straßen) unter Berücksichtigung der entsprechenden Population betrachtet und beurteilt.
Als Szenarien zur Erstellung der QRA wird auf jene, die Inhalt der Fire and Explosion Analysis (FEA) sind, zurückgegriffen. Zusätzlich werden noch jene Fälle betrachtet, die aufgrund einschlägiger Methodik (Purple Book) vorgegeben sind.
Die Durchführung von Auswirkungsbetrachtungen mit Hilfe von Ausbreitungsrechnungen dient der externen Notfallplanung bzw. kann für Raumordnung- und Flächenwidmungsplanung herangezogen werden.
Baugruppenbewertung
- Beratung bei der Erstellung und Beurteilung von Sicherheitskonzepten für Teilanlagen
- Erarbeitung der Grundlagen für die erforderliche Konformitätsbewertung von Baugruppen gem. Druckgeräterichtlinie 97/23/EG
- Unterstützung bei der Umsetzung der Anforderungen der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG (vormals 98/37/EG) sowie anderer zutreffender Richtlinien
Baugruppenbewertung
Anwendungsbereich:
Baugruppen sind funktionale Einheiten und bestehen aus verschiedensten Einzelkomponenten oder Einzelsystemen. Typische Verfahrensanlagen bestehen aus Maschinen, Druckgeräten sowie Komponenten, um die Prozesse zu steuern und zu regeln. Die Größe der Baugruppen reicht dabei von relativ kleinen Einheiten bis zu kompletten Anlagen.
Die Sicherheitseinrichtungen der Einzelgeräte und die Verwendung geprüfter Einzelteile ist eine notwendige Voraussetzung für ein sicheres Verhalten der Gesamtanlage. Darüber hinaus müssen die spezifischen Gefahren, die durch das Zusammenwirken von Einzelkomponenten in komplexen Systemen entstehen, berücksichtigt werden. Dies erfordert ein umfassendes Gesamtsicherheitskonzept, um Menschen, Umwelt und Sachgüter zuverlässig zu schützen.
Leistungsumfang des TÜV AUSTRIA:
- Beratung betreffend erforderlicher Dokumentation
- Durchführung einer systematischen Sicherheitsanalyse, maßgeschneidert für die Problemstellung
- Beurteilung des Sicherheitskonzepts gemäß den Anforderungen der Druckgeräterichtlinie 2014/68/EU
- Beurteilung des Sicherheitskonzepts gemäß den Anforderungen der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG (vormals 98/37/EG)
- Beurteilung der Konformität nach Stand des Regelwerks und der rechtlichen Rahmenbedingungen
Sicherheitsbericht entsprechend SEVESO III Richtlinie
- Verpflichtend für Betriebe, die unter Abschnitt 8a der Gewerbeordnung (BGBl. I 88/2000) fallen
- Empfohlen für Betriebe, die mit geringeren Mengen gefährlicher Stoffe arbeiten
- Nationale Umsetzung der SEVESO Richtlinie entsprechend Abschnitt 8a Gewerbe- und Industrieunfallverordnung
Sicherheitsbericht entsprechend SEVESO III Richtlinie
Anforderungen an den Sicherheitsbericht:
- Ermittlung der Gefahren, die schwere Unfälle verursachen können
- Darstellung des Konzepts zur Verhütung schwerer Unfälle
- Darstellung, dass durch Auslegung, Betrieb und Instandhaltung sämtliche technische Anlagen ausreichend sicher und zuverlässig sind
- Zusammenfassende Darstellung des internen Notfallplanes und des Sicherheitsmanagementsystems
- Bereitstellen ausreichender Informationen für die Behörden zur Raumplanung in der Umgebung der Anlage und für Entscheidungen über die Ansiedelung neuer Industriebereiche
Leistungsumfang des TÜV AUSTRIA:
- Erstellung des kompletten Sicherheitsberichtes
- Auswirkungsbetrachtungen in Form von stofflicher und thermischer Ausbreitungsrechnung, auch im Rahmen von behördlichen Genehmigungsverfahren
- Unterstützung bei der Erstellung und Aktualisierung des internen Notfallplans
- Beistellung von Experten bei Behördenverhandlungen
- Gemeinsames Erarbeiten von Lösungen zur Eliminierung von Schwachstellen im Sicherheitssystem
- Mithilfe bei der Verwirklichung von Anlagenänderungen oder Betriebsweise (z. B. Schichtreduzierung, 24 Stunden Betrieb, Installation eines zentralen Not-Aus-Systems)
- Einbringung des Know-hows zum Stand der Technik auf Basis langjähriger Erfahrung
- Koordination von Abstimmungsgesprächen zusammen mit Nachbar- und Dominobetrieben
- Unterstützung in der Kommunikation mit der Öffentlichkeit, die von einem Industrieunfall betroffen sein könnte
Explosionsschutzdokument
Rechtliche Basis:
In allen Betrieben, in denen brennbare Flüssigkeiten, Gase oder Stäube gehandhabt werden, kommt dem Explosionsschutz eine zentrale Bedeutung zu.
Die Mindestvorschriften zur Verbesserung des Gesundheitsschutzes und der Sicherheit der Arbeitnehmer, die durch explosionsfähige Atmosphären gefährdet werden können, sind innerhalb der EU über die Richtlinie 1999/92/EG geregelt. In Österreich ist die EU Richtlinie in der Verordnung explosionsfähiger Atmosphären (VEXAT) BGBl. II 309/2004 umgesetzt.
Betreiber von Anlagen, in denen explosionsfähige Atmosphären entstehen oder entstehen können, müssen ein Explosionsschutzdokument haben.
Aufgaben bei der Erstellung des Explosionsschutzdokuments:
- Ermittlung der Wahrscheinlichkeit und Dauer des Auftretens explosionsfähiger Atmosphären unter Berücksichtigung der verschiedenen Betriebszustände der Anlage
- Nachweis der Wirksamkeit der technischen und organisatorischen Explosionsschutzmaßnahmen
- Örtliche Festlegung und Einstufung der explosionsgefährdeten Bereiche in Zonen
- Warn- und Alarmbedingungen sowie Angaben über Koordinationsmaßnahmen für betriebsfremdes Personal
Leistungsumfang des TÜV AUSTRIA:
- Ermittlung des Risikos des Entstehens explosionsfähiger Atmosphären und Überprüfung der Schutzmaßnahmen mittels FMEA (Fehler-Möglichkeit-Einfluss-Analyse)
- Unterstützung bei der Erstellung bzw. Überarbeitung des Explosionsschutzdokuments
- Überprüfung der Angemessenheit von Maßnahmen zur Vermeidung der Entstehung von explosionsgefähigen Gemischen, zur Zündquellenvermeidung bzw, zur Verringerung der Auswirkung von Explosionen mittels Gefahrenanalyse
- Unterstützung bei der Festlegung der Zonengröße
- Unterstützung bei Behördengesprächen
IEC 62443: Cyber Security Risikoanalyse und -management bei Maschinenherstellern oder Betreibern
Das Cyber Security Risiko Managements erweitert Risikobewertungen bei Maschinen und Produktionsanlagen um Aspekte der IT-Vernetzungs- und Software/Applikationsrisiken. TÜV TRUST IT TÜV AUSTRIA bietet für alle Industriezweige umfassende Beratungsleistungen für eine Cyber Security Risiko Analyse, das Definieren und Umsetzen der erforderlichen Maßnahmen bis hin zur Vorbereitung für Zertifizierungen nach IEC 62443 an. Weitere Informationen finden Sie hier.