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Über dieses Buch

Störfälle in technischen Anlagen sind Zufallsereignisse. Deshalb kann man sie nicht gänzlich vermeiden. Wohl aber lassen sich die Wahrscheinlichkeit ihres Auftretens und das Schadensausmaß verringern. In diesem Buch werden, ausgehend von Gefährdungen durch Stoffe und Betriebsbedingungen, mögliche technische und organisatorische Maßnahmen aufgezeigt, Gefährdungen zu mindern. Qualitative Analysemethoden zum Auffinden von Schwachstellen und zur Erhöhung der Sicherheit sowie Modelle zur Abschätzung von Störfallfolgen werden dargestellt. Die quantitative Bewertung der Wirksamkeit von Maßnahmen zur Verbesserung von Anlagentechnik und Sicherheit wird erläutert. Dabei spielen Unsicherheiten, die aus dem Zufallscharakter des Störfalls und aus Kenntnislücken bei einigen der zu behandelnden Phänomene folgen, eine Rolle. Der Leser wird mit Methoden der Störfallsimulation sowie Sicherheits- und Risikoanalysen vertraut gemacht und lernt, Möglichkeiten und Grenzen mathematischer Modellierung einzuschätzen. Als Grundlage sicherheitsrelevanter Entscheidungen wird die Risikoermittlung u.a. auf die Beurteilung der „funktionalen Sicherheit“ und die Bestimmung „angemessener Sicherheitsabstände“ zwischen Industrie und Bebauung angewandt. Zahlreiche ausgearbeitete Beispiele und Fallstudien realer Anlagen und Situationen vertiefen die Inhalte und erleichtern das Selbststudium.

Die zweite Auflage des vorliegenden Buches eröffnete die Möglichkeit, den Text gründlich durchzusehen und eine Reihe von Korrekturen vorzunehmen. Zusätzliche Beispiele, die sich aus Anfragen aus der Praxis ergaben, wurden aufgenommen. Das Kapitel über „angemessene Sicherheitsabstände“ wurde um aktuelle Erfahrungen aus der Beratertätigkeit des Verfassers erweitert.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einführung

Zusammenfassung
Die Produktion der Prozessindustrie ist in vielen Fällen mit Gefahren verbunden. Diese können physikalischer oder chemischer Natur sein. Physikalische Gefahren erwachsen aus Betriebsbedingungen, die extrem sein können, wie hohe oder niedrige Drücke oder hohe oder niedrige Temperaturen. Chemische Gefahren sind Folge der Eigenschaften der gehandhabten Stoffe. Sie können entzündbar, explosibel oder toxisch sein oder durch spontane Umwandlungsprozesse Energie freisetzen. Allerdings ist es gerade die Notwendigkeit, Stoffe in einen reaktionsfreudigen Zustand zu versetzen, damit die gewünschten Produkte erzeugt werden können, welche zu Gefahren führen kann.
Ulrich Hauptmanns

Kapitel 2. Gefährliche Stoffeigenschaften

Zusammenfassung
Eine Vielzahl der Stoffe, die in der Prozessindustrie gehandhabt werden, sind entzündbar (früher mit „brennbar“ oder „entzündlich“ bezeichnet). Sie reagieren mit Sauerstoff unter Freisetzung von Wärmeenergie.
Ulrich Hauptmanns

Kapitel 3. Exotherme und druckaufbauende Reaktionen

Zusammenfassung
Viele der Reaktionen, die in der Prozessindustrie genutzt werden, verlaufen exotherm und müssen deshalb gekühlt werden (vgl. Tab. 3.1).
Ulrich Hauptmanns

Kapitel 4. Sichere Auslegung und Betrieb von Anlagen

Zusammenfassung
In den vorangehenden Kapiteln wurde deutlich, dass die Handhabung und Umwandlung von Stoffen in Prozessanlagen mit Gefahren verbunden sein kann. Dies gilt natürlich auch für ihre Errichtung und ihren Abbau nach Beendigung der industriellen Tätigkeit, mithin für den gesamten Lebenszyklus einer Anlage.
Ulrich Hauptmanns

Kapitel 5. Arbeitsschutz und persönliche Schutzausrüstung

Zusammenfassung
Die Mitarbeiter von Industriefirmen sind während ihrer Tätigkeit Gefahren ausgesetzt. Diese können zur Gefährdung werden und sich in Krankheit, Verletzung oder Tod äußern.
Ulrich Hauptmanns

Kapitel 6. Absicherung von Prozessanlagen durch PLT-Einrichtungen

Zusammenfassung
Um eine Prozessanlage in Betrieb zu nehmen und sicher zu betreiben, muss man die gewünschten Betriebsbedingungen einstellen und überwachen. Dazu dienen Einrichtungen der Prozessleittechnik (PLT); sie umfassen Mess-, Steuer- und Regel-(MSR)-einrichtungen.
Ulrich Hauptmanns

Kapitel 7. Absicherung von Apparaten (end-of-the-pipe technology)

Zusammenfassung
Nachdem im vorangehenden Kapitel die Beherrschung von Prozessen mit Mitteln der Prozessleittechnik beschrieben wurde, werden nunmehr Sicherheitseinrichtungen behandelt, die wirksam werden sollen, wenn die Prozessleittechnik versagen sollte.
Ulrich Hauptmanns

Kapitel 8. Risiko

Zusammenfassung
In der modernen Technik, die u. a. durch die Nutzung der Kernkraft, den Betrieb komplexer Prozessanlagen und die Luft- und Raumfahrt charakterisiert ist, lässt sich Versagen nur schwerlich tolerieren, da es mit weitreichenden Folgen verbunden sein kann.
Ulrich Hauptmanns

Kapitel 9. Anlagentechnische Untersuchungen

Zusammenfassung
Eine Prozessanlage funktioniert bestimmungsgemäß, wenn die Stoffumschließung (Rohrleitungen, Apparategehäuse, Behälter etc.) intakt ist und alle Parameter, die ihren Zustand charakterisieren, wie Temperaturen, Massenströme, Drücke, Konzentrationen usw. innerhalb der Toleranzbereiche der Auslegung liegen. Voraussetzung ist dabei natürlich eine richtige Auslegung der Anlage, deren Grundlagen in den vorangehenden Kapiteln behandelt wurden. Hinzuweisen ist darauf, dass sich die genannten Toleranzbereiche mit unterschiedlichen Betriebszuständen wie Anfahren, Abfahren, Vollast oder Teillast verändern.
Ulrich Hauptmanns

Kapitel 10. Störfallfolgen

Zusammenfassung
Nachdem im Kap. 9 die anlagentechnischen Untersuchungen behandelt wurden und damit der linke Teil der Abb. 8.1 und Abb. 8.2, werden nachfolgend die Methoden der Störfallfolgenabschätzung dargestellt, also der rechte Teil der genannten Abbildungen. Charakteristisch für das Geschehen ist die stochastische Natur. Auch wenn man vereinfacht die Folgen von Störfällen in Prozessanlagen mit Bränden, Explosionen und Freisetzung toxischer Stoffe beschreiben kann, so sind sie doch von Randbedingungen abhängig, die nicht vorhersehbar sind, da der Moment des Störfalls nicht vorhersehbar ist. Ein naheliegender Einflussfaktor, der den Sachverhalt verdeutlicht, ist das Wetter.
Ulrich Hauptmanns

Kapitel 11. Funktionale Sicherheit („Safety Integrity Levels SIL“)

Zusammenfassung
Während der 1990er Jahre wurde das Konzept der Safety Integrity Levels (SIL) entwickelt. Es dient der Bewertung sicherheitsbezogener Systeme und betrifft alle zur Ausführung der sicherheitstechnischen Funktion erforderlichen Komponenten und Teilsysteme vom Sensor bis zum Aktor.
Ulrich Hauptmanns

Kapitel 12. Festlegung angemessener Abstände zwischen Industrie und Bebauung

Zusammenfassung
Gemäß der Seveso-Richtlinie muss die Politik der Flächenausweisung der Mitgliedsstaaten langfristig derm Erfordernis Rechnung tragen, dass zwischen Betrieben, die unter die Richtlinie fallen, und Wohngebieten, öffentlich genutzten Gebäuden und Gebieten, wichtigen Verkehrswegen etc. ein angemessener Abstand gewahrt bleibt.
Ulrich Hauptmanns

Backmatter

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