Sekundäre Eindämmung

Dieses Dokument über technische Maßnahmen bezieht sich auf die sekundäre Eindämmung. Temporäre oder mobile Systeme, die als Reaktion auf einen Notfall installiert werden müssen, z. B. Ausleger, absorbierende Materialien, Sandsäcke, werden im Dokument über technische Maßnahmen berücksichtigt:

Notfallmaßnahmen / Verschüttungskontrolle

Aktiver / Passiver Brandschutz

Zugehörige Dokumente zu technischen Maßnahmen sind:

Die relevanten Level-2-Kriterien sind:

Sekundäre Eindämmung wird in Anlagen als zweite Verteidigungslinie zur Verhinderung, Kontrolle oder Eindämmung schwerwiegender Gefahrenereignisse eingesetzt. Es kann verschiedene Formen annehmen, die häufigsten sind:

Bunde werden im Allgemeinen um Lagertanks oder Fasslagerbereiche herum verwendet, in denen brennbare oder giftige Flüssigkeiten gelagert werden. Alternative Maßnahmen können Erddeiche (normalerweise bei sehr großen Tanks), Auffangbehälter und Auffangbehälter sein. In Anlagengebäuden für Reaktoren und andere Prozessbehälter werden manchmal auch Bünde verwendet. Für Materialien, die bei Umgebungsbedingungen normalerweise gasförmig sind, werden Wannen verwendet, wenn die Flash-Anteile ausreichend niedrig sind, um sie zu rechtfertigen. Daher werden sie häufig für gekühlte Gase verwendet, nicht jedoch für dieselben unter Druck gelagerten Gase.

Es ist üblich, die Anzahl der Tanks in einem einzelnen Tank auf 60.000 m3 Gesamtkapazität zu begrenzen. Allerdings sollten inkompatible Materialien über separate Dämme verfügen. Tanks haben oft einzelne Dämme.

Die Bunde sollten so dimensioniert sein, dass sie 110 % des maximalen Fassungsvermögens des größten Tanks oder Fasses fassen. Dies gibt einen gewissen Spielraum für die Zugabe von Schaum bei der Reaktion auf den Notfall. Es gibt keine festgelegten Regeln für das Verhältnis zwischen Wandhöhe und Bodenfläche und die Vorschriften variieren stark in Bezug auf Empfehlungen zur Höhe der Bundwand. Geringe Wandhöhen (1–1,5 m) werden häufig verwendet, um die Brandbekämpfung zu erleichtern, bieten jedoch keinen ausreichenden Schutz gegen Zapfenströmung (wo ein Leck in der Wand eines Tanks über die Wandwand verläuft) oder den Flutwelleneffekt eines katastrophalen Tankversagens. In einigen Fällen werden Auffangdämme bis zur Höhe des Tanks verwendet, dies ist jedoch eher ungewöhnlich. Bei Dämmen mit hohen Mauern muss die Möglichkeit in Betracht gezogen werden, dass Tanks beim Füllen der Dämme aufschwimmen und zu einem katastrophalen Ausfall führen können.

Dämme werden im Allgemeinen aus Ziegeln/Mörtel oder Beton hergestellt, aber wenn Flüssigkeiten über ihrem Siedepunkt gelagert werden, kann eine zusätzliche Isolierung, z. B. Vermiculit-Mörtel, als Umhüllung hinzugefügt werden, um die Verdunstungsrate zu reduzieren. Solche Materialien bieten eine ausreichende chemische Beständigkeit gegenüber den meisten Flüssigkeiten.

Die Wartung von Dämmen ist ein wichtiger Aspekt, der oft übersehen wird, insbesondere an abgelegenen Standorten. Es sollte ein Inspektionssystem vorhanden sein, um die Integrität des Damms sicherzustellen. Auch die Entwässerung sollte gebührend berücksichtigt werden, um die Ableitung des Regenwassers zu ermöglichen. Dies wird normalerweise durch den Einbau eines Abflusses an einem Tiefpunkt eines schrägen Bodens mit einem manuellen Ventil erreicht, das normalerweise geschlossen bleibt. Die Betriebspläne sollten das tägliche Öffnen des Ventils umfassen, um angesammeltes Wasser zu entfernen. Dies hilft auch bei der Identifizierung kleinerer Lecks. Bei diesem System besteht jedoch das Problem, dass das Ventil offen bleiben oder ausfallen kann, wodurch die Wirksamkeit des Auffangbehälters verringert wird, wenn ein Tankausfall auftritt. Auch im Winter kann sich Eis bilden und den Abfluss verstopfen. Wenn das Regenwasser nicht entfernt wird, verringert sich die Kapazität des Damms und es kann zu einer Überfüllung kommen. Wenn der aufzufangende Stoff nicht mit Wasser kompatibel ist, z. B. Oleum, kann dies zu einer erhöhten Freisetzung in die Luft führen. Die Berücksichtigung dieser Szenarien sollte in den Sicherheitsbericht aufgenommen werden.

Auffangwannen werden in Prozessgebäuden oft unter Geräten eingesetzt, bei denen es zu kleinen Lecks kommen kann, wie z. B. Pumpen, und sind im Grunde kleine Auffangwannen. Sie sollen verhindern, dass sich giftige oder brennbare Stoffe in andere Anlagenbereiche oder in Sümpfe und Abflüsse ausbreiten, wo es durch Dominoeffekte zu Folgeeffekten kommen könnte, die zu einem schweren Unfall führen könnten. Tropfschalen variieren stark in Größe und Design. Sie sind normalerweise auf den einzelnen Ausrüstungsgegenstand zugeschnitten, können aber auch mehrere Gegenstände bedienen. Bei den Konstruktionsmaterialien handelt es sich häufig um Metalle wie Edelstahl oder starke, starre Kunststoffe, die sich leicht bewegen lassen. Eine Drainage ist normalerweise nicht vorgesehen und die gesammelte Flüssigkeit wird normalerweise nach Neutralisierung oder Verdünnung (falls erforderlich) mit absorbierendem Material entfernt.

Eine Variation dieses Themas ist die Verwendung von Auffangwannen auf Trommelgestellen. Diese sollen im Falle eines katastrophalen Ausfalls den gesamten Inhalt eines Fasses aufnehmen. Sie sind normalerweise auf 1 oder 2 Fässer beschränkt und können für den Fasstransport per Gabelstapler verwendet werden.

HAZOP/HAZAN-Studien sollen ermitteln, wo Auffangwannen erforderlich sind.

Zu den Abgasbehandlungssystemen, die als Sekundärbehälter dienen können, gehören:

Diese Systeme können verwendet werden, um die Konzentration gefährlicher Gase und Dämpfe vor der Abgabe des Stroms in die Atmosphäre zu reduzieren. Abgesehen von Wäschern sind solche Systeme häufig Teil des normalen Prozesses, können aber auch als sekundäre Eindämmung eingesetzt werden. Die beiden letztgenannten werden verwendet, wenn Entladungsströme Flüssigkeiten oder Feststoffe enthalten können, z. B. aus der Notentlüftung des Reaktors, die vor der weiteren Behandlung entfernt werden müssen. Auffangbehälter können gekühlt sein oder eine absorbierende Flüssigkeit enthalten, um Verunreinigungen zu entfernen. Beim Entwurf solcher Systeme sollten die Entladungsrate und das Volumen im ungünstigsten Fall berücksichtigt werden. Zur Ermittlung des Worst-Case-Szenarios sollte HAZOP/HAZAN herangezogen werden. Weitere Einzelheiten finden Sie im Dokument Technische Maßnahmen Entlastungssysteme / Entlüftungssysteme.

Bei der Gestaltung von Entwässerungssystemen sowohl innerhalb als auch außerhalb von Prozessgebäuden sollte die Notwendigkeit berücksichtigt werden, verschüttete gefährliche Stoffe zu trennen. Zu den in Betracht zu ziehenden Abflusssystemen können gehören:

In vielen Fällen werden diese Funktionen kombiniert und häufig werden Löschwasser und Prozessabwässer in die Hauptkanalisation eingeleitet. Wenn die Möglichkeit besteht, dass gefährliche Stoffe in ein Entwässerungssystem eingeleitet werden könnten, sollten Auffangbehälter oder Sammelbehälter mit ausreichender Kapazität bereitgestellt werden, um sicherzustellen, dass es außerhalb des Betriebsgeländes nicht zu einem schweren Unfall kommt. Zur Identifizierung solcher Gefahren sollten HAZOP-Studien oder eine alternative Methode zur Gefahrenerkennung eingesetzt werden.

Bei Prozessabwässern, die aus Lecks oder Anlagenabwaschungen entstehen, empfiehlt es sich, einen örtlichen Sammelbehälter bereitzustellen, in dem vor dem Entleeren Proben entnommen werden. Solche Sammelbehälter sind normalerweise mit Füllstandsanzeigen/Alarmen zur Überwachung ausgestattet. Die Entladung kann über Tauch- oder Mobilpumpen zur weiteren Entsorgung in Fässer oder über manuelle oder manuell betätigte automatische Ventile in Hauptentwässerungssysteme erfolgen, wenn der Inhalt ungefährlich ist. Was die Bundentwässerung betrifft, muss im Sicherheitsbericht die Möglichkeit berücksichtigt werden, dass Ventile offen gelassen werden.

Besonders besorgniserregend ist der Austritt nicht wassermischbarer brennbarer Flüssigkeiten, die eine Deckschicht bilden. Diese könnten sich nach der Entladung in beträchtlicher Entfernung von der Anlage entzünden. Um die Entfernung schwebender brennbarer Flüssigkeiten zu erleichtern, können ausgefeiltere Abscheider bereitgestellt werden. Diese sind in der Regel auf individuelle Bedürfnisse zugeschnitten und können Füllstandssensoren auf Leitfähigkeitsbasis zur Unterscheidung zwischen Schichten enthalten.

Beim Abfließen von Löschwasser handelt es sich wahrscheinlich um sehr große Mengen kontaminierten Wassers (Lees gibt 900–2700 m3/h an). Es sollten Risikobewertungen durchgeführt werden, um die Notwendigkeit einer Trennung dieser Ströme in Lagunen oder andere Einzugssysteme zu berücksichtigen.

Expansionssysteme werden eingesetzt, um bei Überfüllung oder Temperaturanstieg einen Druckaufbau zu verhindern, der zum Verlust der Eindämmung führt. Sie werden hauptsächlich in Flüssiggasspeichersystemen, Reaktoren und langen Pipelinestrecken eingesetzt.

Zu den Verhaltensregeln für Chlorsysteme gehört die Verwendung eines Ausdehnungsgefäßes, um eine Überfüllung des Hauptspeichertanks zu verhindern. Abhängig von der Anordnung können am Ausdehnungsgefäß Druck-, Füllstands- oder Gewichtserkennungen/-alarme vorhanden sein, um den Bediener zu warnen, wenn Flüssigkeit diesen Punkt erreicht. Die empfohlene Kapazität des Ausdehnungsgefäßes beträgt 10 % der Kapazität eines Lagertanks.

Manchmal werden Ausdehnungsgefäße für atmosphärische Lagertanks bereitgestellt, insbesondere wenn Substanzen besonders giftig oder schädlich sind. Im Ausdehnungsgefäß kann ein flüssiges Waschmedium enthalten sein, um für die Entfernung von Dämpfen aus der beim Befüllen verdrängten Luft zu sorgen. Der Entlüftungsstrom wird in den Behälter unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche eingeleitet. Das Ausdehnungsgefäß selbst entlüftet dann entweder in die Atmosphäre oder in einen Gaswäscher. Eine Alternative, wenn mehrere Tanks für denselben Stoff verwendet werden, besteht darin, Überläufe von einem Tank zum anderen anzuordnen.

Ausdehnungsgefäße für Reaktoren werden im Technischen Maßnahmendokument Quenchsysteme beschrieben.

Lange Rohrleitungen, die Flüssigkeiten mit einem hohen Ausdehnungskoeffizienten enthalten, sollten mit Entlastungssystemen oder Expansionskammern ausgestattet werden, um einen Verlust der Eindämmung aufgrund von Überdruck zu verhindern. Entlastungssysteme sollten in Ausdehnungsgefäße oder Abgasaufbereitungsanlagen eingeleitet werden, wenn die Entlastungsraten innerhalb der Auslegungsgrenzen für solche Systeme liegen. Expansionskammern sollten ein Fassungsvermögen von 20 % des Rohrleitungsvolumens haben. Chlor ist ein besonderer Fall, den es zu berücksichtigen gilt. In der Praxis werden Druckentlastungsventile oder Berstscheiben für die Entlüftung von Flüssigchlorleitungen zum Ausdehnungsgefäß oder die Verwendung von Ausdehnungskammern empfohlen.

Wenn besondere Bedenken hinsichtlich von Leckagen aus Tanks bestehen, besteht eine Alternative zur Auffangung darin, eine zweite Haut bereitzustellen, um verlorenes Material aufzufangen. Durch die Überwachung des Ringraums mithilfe spezieller Analysatoren oder der Füllstandserkennung können Bediener auf das Problem aufmerksam gemacht werden. Solche Systeme werden manchmal für unterirdische Tanks oder Tanks in abgelegenen Gebieten eingesetzt, wo es zu unentdeckten Lecks in die Umwelt kommen kann. Ebenso können Tanks in Prozessgebäuden auch doppelwandig sein.

Ummantelte Behälter, einschließlich Reaktoren und andere Prozessbehälter, werden hauptsächlich zum Kühlen oder Heizen (mit Wasser, Dampf, Kältemitteln, Heizflüssigkeiten usw.) verwendet, um die Temperatur der enthaltenen Substanzen aufrechtzuerhalten. In einigen Fällen wird die Überwachung des Wärmeübertragungsmediums eingesetzt, um einen Verlust der Eindämmung zu erkennen.

Rohre werden manchmal mit einer Außenhülle oder einem Sekundärrohr versehen, um sie vor einem Verlust der Eindämmung zu schützen. Doppelwandige Tanks werden in der Regel dort eingesetzt, wo der enthaltene Stoff besonders gefährlich ist und keine alternative Möglichkeit, z. B. eine Auffangung, zur Eindämmung etwaiger Freisetzungen verfügbar ist. Solche Verfahren werden insbesondere zum Schutz von Rohren aus weniger robusten Werkstoffen wie Glas oder Kunststoff eingesetzt, die für stark korrosive Stoffe wie Brom, starke Säuren eingesetzt werden. Das Außenrohr kann aus einem viel stärkeren Material, z. B. Stahl, bestehen, das ausreicht, um für kurze Zeit eine weitere Eindämmung ohne Ausfall zu gewährleisten. Auch hier wird die Überwachung des Ringraums verwendet, um den anfänglichen Fehler zu erkennen und die Bediener zu alarmieren. Solche Systeme werden häufig dort eingesetzt, wo lange Rohrstrecken auf Überkopfrohrbrücken verlaufen. Die Rohre können geneigt sein, um den Abfluss in einen Auffangbehälter zu ermöglichen, der mit Füllstandserkennung/-alarm ausgestattet ist.

Bei ummantelten Behältern kann der Kühlmittel-/Heizmediumfluss durch ummantelte Rohre auch zur Erkennung von Lecks genutzt werden.

Gebäudelüftungssysteme können so angeordnet werden, dass der Fluss von weniger kontaminierten Bereichen zu Bereichen, die nach einem Verlust der Eindämmung kontaminiert werden könnten, aufrechterhalten wird, bevor sie über Abgassysteme abgeleitet werden, um ein gewisses Maß an sekundärer Eindämmung zu gewährleisten. Solche Systeme werden routinemäßig in der Nuklearindustrie eingesetzt.

Das Technische Maßnahmendokument Entlastungssysteme / Entlüftungssysteme berücksichtigt Belüftungssysteme.

Es gibt keine Konstruktionsvorschriften, die speziell sekundäre Eindämmungsmaßnahmen abdecken, HSE-Leitlinien zu bestimmten Stoffen decken jedoch relevante Aspekte ab. Diese sind unten zusammen mit allgemeinen Referenzen aufgeführt.

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