Inhärente Sicherheit - Inherent safety

Nicht zu verwechseln mit der Eigensicherheit , einer speziellen Technologie für elektrische Systeme, die in potenziell brennbaren Atmosphären betrieben werden.

In der Chemie- und Prozessindustrie ist ein Prozess von Natur aus sicher, wenn er eine geringe Gefahr aufweist, selbst wenn etwas schief geht. Die inhärente Sicherheit steht im Gegensatz zu anderen Prozessen, bei denen ein hohes Maß an Gefährdung durch Schutzsysteme kontrolliert wird. Da keine perfekte Sicherheit erreicht werden kann, ist es üblich, über von Natur aus sichereres Design zu sprechen . „Ein von Natur aus sichereres Design vermeidet Gefahren, anstatt sie zu kontrollieren, insbesondere indem die Menge an gefährlichem Material und die Anzahl gefährlicher Vorgänge in der Anlage verringert werden .“

Ursprünge

Das Konzept, Gefahren eher zu reduzieren als zu kontrollieren, stammt von dem britischen Chemieingenieur Trevor Kletz aus dem Jahr 1978 in einem Artikel mit dem Titel „Was Sie nicht haben, können nicht auslaufen“ über Lehren aus der Flixborough-Katastrophe und den Namen „inhärente Sicherheit“ aus einem Buch Das war eine erweiterte Version des Artikels. In einer stark überarbeiteten und umbenannten Version von 1991 wurden die allgemein zitierten Techniken erwähnt. (Kletz verwendete den Begriff " eigensicher" ursprünglich 1978, aber da dieser bereits für den Sonderfall elektronischer Geräte in potenziell entflammbaren Atmosphären verwendet wurde, wurde nur der Begriff " inhärent" verwendet . Die innere Sicherheit kann als eine spezielle Untergruppe der inhärenten Sicherheit angesehen werden.) Im Jahr 2010 veröffentlichte das American Institute of Chemical Engineers eine eigene Definition von IST.

Prinzipien

Die Terminologie der inhärenten Sicherheit hat sich seit 1991 entwickelt, mit einigen leicht unterschiedlichen Worten, aber den gleichen Absichten wie Kletz. Die vier Hauptmethoden für ein inhärent sichereres Design sind:

  • Minimieren : Reduzieren Sie die Menge an gleichzeitig vorhandenem Gefahrgut, z. B. durch Verwendung kleinerer Chargen.
  • Ersatz : Ersetzen eines Materials durch ein weniger gefährliches Material, z. B. Reinigen mit Wasser und Reinigungsmittel anstelle eines brennbaren Lösungsmittels
  • Moderat : Verringerung der Stärke eines Effekts, z. B. mit einer kalten Flüssigkeit anstelle eines Gases bei hohem Druck oder Verwendung von Material in verdünnter statt konzentrierter Form
  • Vereinfachen : Beseitigen Sie Probleme durch Design, anstatt zusätzliche Geräte oder Funktionen hinzuzufügen, um sie zu lösen. Nur passende Optionen und komplexe Verfahren anwenden, wenn sie wirklich notwendig sind.

Einige verwenden zwei weitere Prinzipien:

  • Fehlertoleranz : Geräte und Prozesse können so ausgelegt werden, dass sie möglichen Fehlern oder Abweichungen von der Konstruktion standhalten. Ein sehr einfaches Beispiel ist die Herstellung von Rohrleitungen und Verbindungen, die dem maximal möglichen Druck standhalten können, wenn die Auslässe geschlossen sind.
  • Begrenzen Sie die Auswirkungen durch Design, Standort oder Transport von Geräten, damit der schlechteste Zustand weniger Gefahr birgt, z. B. dass die Schwerkraft ein Leck an einen sicheren Ort bringt, indem Sie Bunde verwenden .

Um Pflanzen benutzerfreundlicher zu machen, fügte Kletz Folgendes hinzu:

  • Vermeidung von Folgewirkungen;
  • Falsche Montage unmöglich machen;
  • Status klarstellen;
  • Einfache Kontrolle;
  • Software- und Verwaltungsverfahren.


Die Möglichkeit, ein von Natur aus sichereres Design zu übernehmen, ist ideal für die Forschungs- und Konzeptionsphase. Diese Möglichkeit nimmt ab und die Projektkosten steigen, wenn in den nachfolgenden Entwurfsphasen Änderungen vorgenommen werden. Sobald ein Konzeptentwurf abgeschlossen ist, sollten die anderen Sicherheitsstrategien zusammen mit dem inhärent sichereren Entwurfskonzept angewendet werden. In diesem Fall würden sich die Projektkosten jedoch erheblich erhöhen, um das gleiche Risiko bei gleicher Zuverlässigkeit zu erzielen, verglichen mit der Annahme von ISD während der Konzeptionsphase.

Offizieller Status

Inhärente Sicherheit wurde von einer Reihe nationaler Behörden als wünschenswertes Prinzip anerkannt, darunter die US-amerikanische Nuclear Regulatory Commission und der britische Health and Safety Executive (HSE). Bei der Bewertung von COMAH-Standorten (Control of Major Accident Hazards Regulations) stellt die HSE fest, dass „ schwere Unfallgefahren an der Quelle durch Anwendung der Grundsätze der inhärenten Sicherheit vermieden oder verringert werden sollten“. Die Europäische Kommission stellt in ihrem Leitfaden zur Seveso-II-Richtlinie fest: „Gefahren sollten möglicherweise an der Quelle durch die Anwendung von inhärent sicheren Praktiken vermieden oder verringert werden.“ In Kalifornien verlangt Contra Costa County, dass Chemiefabriken und Erdölraffinerien inhärente Sicherheitsüberprüfungen durchführen und basierend auf diesen Überprüfungen Änderungen vornehmen. Nach einer Methylisocyanat- Explosion im Jahr 2008 in der chemischen Produktionsanlage von Bayer CropScience in Institute, West Virginia, gab das US-amerikanische Chemical Safety Board eine Studie der National Academy of Sciences (NAS) in Auftrag, wie das Konzept der „inhärenten Sicherheit“ angewendet werden kann ein Bericht und ein Video im Jahr 2012.

Nach der Katastrophe von Bhopal im Jahr 1984 verabschiedete der US-Bundesstaat New Jersey ab 1985 das Toxic Catastrophe Prevention Act (TCPA). 2003 wurden seine Regeln dahingehend überarbeitet, dass sie inhärent sicherere Technologien (IST) enthalten. Im Jahr 2005 richtete die New Jersey Task Force für die Vorbereitung auf die innere Sicherheit ein neues „Best Practices Standards“ -Programm ein, in dem chemische Einrichtungen verpflichtet waren, Überprüfungen von inhärent sichereren Technologien (IST) durchzuführen. Im Jahr 2008 wurde das TCPA-Programm dahingehend erweitert, dass alle TCPA-Einrichtungen IST-Überprüfungen sowohl neuer als auch bestehender Prozesse durchführen müssen. Der Bundesstaat New Jersey hat eine eigene Definition von IST für Regulierungszwecke erstellt und die Definition von IST um passive, aktive und verfahrenstechnische Kontrollen erweitert.

Im Rahmen der Executive Order 13650 hat die US-Umweltschutzbehörde (EPA) einen Vorschlag zur „Verstaatlichung“ des inhärent sichereren Technologieprogramms von New Jersey geprüft und bis Ende Oktober 2014 zu Kommentaren aufgefordert. Der American Chemistry Council listet Nachteile auf.

Quantifizierung

Der Dow Fire and Explosion Index ist im Wesentlichen ein Maß für die inhärente Gefahr und die am häufigsten verwendete Quantifizierung der inhärenten Sicherheit. Ein spezifischerer Index für inhärent sicheres Design wurde von Heikkilä vorgeschlagen, und Variationen davon wurden veröffentlicht. All dies ist jedoch viel komplexer als der Dow F & E Index.

Siehe auch

Notizen und Referenzen

Weiterführende Literatur