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Worauf es bei der Sicherheit in Raffinerien ankommt

 Raffinerie zur Bewertung von Fluidsystembaugruppen

Worauf es bei der Sicherheit in Raffinerien ankommt

Ken Backus, Field Engineer

Hochoktaniges Benzin, Kunststoffe und viele andere Alltagsgegenstände sind das Resultat komplexer Verfahren, welche innerhalb von petrochemischen Anlagen und Raffinerien stattfinden. Bei diesen Verfahren kommt eine Vielzahl von unterschiedlichen Chemikalien und Prozessgasen zum Einsatz, um hochwertige Endprodukte für Kunden auf der ganzen Welt zu produzieren.

Einige Prozessgase sind äußerst flüchtig. Deshalb ist es von zentraler Bedeutung diese im System zu halten und Freisetzungen in die Umgebung zwingend zu vermeiden. Während harmlose Leckagen in Anlagen mit Fluidsystemen nichts Ungewöhnliches sind, ist insbesondere in Raffinerien eine zuverlässige Erkennung von potenziellen Leckagen von höchster Bedeutung.

Bei der Verarbeitung von Rohöl zu Endprodukten kommt oftmals Schwefelwasserstoff zum Einsatz – eine Chemikalie, die große Herausforderungen für die Bediener mit sich bringt. Bei der Lagerung, dem Transport oder der Weiterverarbeitung kann es zu unbeabsichtigten Emissionen kommen. Die Symptome, bei einem Expositionsniveau von mehr als 700 ppm, reichen von Kopfschmerzen über Übelkeit bis hin zum Tod. Auch Fluorwasserstoff, der in Alkylierungsanlagen zur Herstellung von Benzin eingesetzt wird, birgt zahlreiche Probleme. Der Expositionsgrenzwert ist in der Regel auf 3 ppm festgesetzt; aufgrund der hohen Sicherheitsrisiken ist bei der Weiterverarbeitung das Tragen von persönlicher Schutzausrüstung vorgeschrieben. Zudem ist vorab die Teilnahme an speziellen Schulungen erforderlich.

Durch ein proaktives Prozesssicherheitsmanagement müssen diese Arten von diffusen Emissionen unbedingt verhindert werden, um sowohl Mitarbeiter als auch die unmittelbare Umgebung der Anlage bestmöglich zu schützen. Die Betriebssicherheit von Raffinerien beruht auf der Fähigkeit mögliche Leckagestellen zu identifizieren, diese instand zu setzen und zu reduzieren. Dies gelingt nur, wenn man sich auf ein kompetentes Team verlassen kann, welches mit der nötigen Expertise einen sicheren und leckagefreien Betrieb gewährleistet.

Voraussetzungen für einen leckagefreien Betrieb

Bei der Montage und Installation müssen Bediener und Mitarbeiter gewisse Grundaspekte berücksichtigen, um die Zuverlässigkeit, Dichtheit und Prozesssicherheit in der Anlage langfristig sicherzustellen – das gilt insbesondere dann, wenn gefährliche Chemikalien oder Gase im Spiel sind. 

Die Ursache von Leckagen hängt in vielen Fällen nicht mit beschädigten Bauteilen zusammen, sondern geht vielmehr auf menschliches Versagen vor oder während der Installation zurück oder auf ein ungünstiges Systemdesign. Bei Problemen in Fluidsystemen hängt die Fehlerursache meist mit den folgenden Faktoren zusammen:

  • Rohrhalterungen: Aufgrund von Schwingungen und Vibrationen werden die Bauteile von Fluidsystemen ständig beansprucht, was letztendlich zu einer Leckage führen kann. Durch ein angemessenes Systemdesign können die negativen Auswirkungen von Schwingungen und Vibrationen reduziert werden. So können Rohrleitungen und Fluidbauteile beispielsweise durch entsprechende Rohrhalterungen an Ort und Stelle gehalten werden. 
  • Verlegung und Biegung von Rohrleitungen: Durch eine gut durchdachte Verlegung von Rohrleitungen kann die Anzahl der Verbindungen und damit mögliche Leckagestellen reduziert werden. Gebogene Rohrleitungen eröffnen bei ordnungsgemäßer Installation etwas mehr Flexibilität und ermöglichen hochwertige und leckagefreie Verbindungen. Darüber hinaus lässt sich das System leichter warten und Reparaturen können schneller und einfacher durchgeführt werden.
  • Ungeeignete Rohrverschraubungen: Zu den häufigen Fehlern bei der Herstellung von einfachen Rohrverbindungen zählen zu lose oder zu fest angezogene Verschraubungen, übersehene Beschädigungen oder eine unzureichende Entgratung. 
  • Rohrwerkstoffe: Some chBei einigen Chemikalien müssen hoch korrosionsbeständige Konstruktionswerkstoffe eingesetzt werden, um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb der Anlage zu gewährleisten. Anstelle von 316er-Edelstahl können dabei je nach Art und Eigenschaften der korrosiven Medien, Legierungen wie C-276, 625 oder 400 zum Einsatz kommen, um eine höhere Leistungsfähigkeit, längere Lebensdauer und dadurch geringere Gesamtbetriebskosten zu erreichen. Diese Speziallegierungen sind zwar etwas teurer, aber wenn es um die Sicherheit in der Raffinerie geht, ist dies eine Investition, die sich mehr als bezahlt macht. 
  • Verwendung von Bauteilen unterschiedlicher Hersteller: Bei Systemen mit Bauteilen von unterschiedlichen Herstellern kann es zu unvorhersehbaren Leistungseinschränkungen und zu potenziellen Sicherheitsrisiken kommen. Wenn alle Bauteile von einem zuverlässigen Anbieter bezogen werden, lassen sich Probleme aufgrund von inkompatiblen Komponenten einfach vermeiden.

Bediener von petrochemischen Verfahrensanlagen sollten mit diesen Punkten bereits eingehend vertraut sein – gerade, wenn gefährliche Chemikalien im Einsatz sind.

Sie sind sich nicht sicher, ob Ihr Team über die notwendigen Kompetenzen verfügt? In diesem Fall bietet sich eine Schulung zu Fluidsystemen an, um einen optimalen Umgang mit diffusen Emissionen und Leckagen sicherzustellen. Darüber hinaus sind auch vorgefertigte und maßgeschneiderte Baugruppen eine gute Methode, um die Zuverlässigkeit, Leistungsfähigkeit und Sicherheit eines Fluidsystems zu gewährleisten.

Sicherstellung eines leckagefreien Betriebs

Im Anschluss an die sichere Systemauslegung stellt sich gleich die nächste Herausforderung, denn eine durchgängige und proaktive Instandhaltung ist mindestens genauso wichtig wie die Ersteinrichtung. 

Gerade bei beengten Platzverhältnissen kann es sich sehr schwierig gestalten, an kritische Bauteile heranzukommen. Das macht es auch für die Instandhaltungsmitarbeiter komplexer und kann dazu führen, dass die Anlage bei Reparaturen abgeschaltet werden muss. Ein Bediener mag sich unschlüssig sein, ob so ein „kleines Problem“ den Produktivitätsverlust wert ist. Jedoch sollte diese Frage bei Anlagen mit diffusen Emissionen von Gefahrstoffen gar nicht erst aufkommen. Die Kosten für ein proaktives Prozesssicherheitsmanagement machen sich mehr als bezahlt, auch wenn dafür manchmal längere Stillstandszeiten bei Turnarounds vonnöten sind. 

Für den Fall, dass eine Leckage trotz vorausschauenden Wartungs- und Inspektionsaktivitäten einmal auftritt, sollte in der Raffinerie stets die geeignete Ausrüstung für die Leckageerkennung zur Verfügung stehen. Für die manuelle Erkennung von Leckagen stehen eine Reihe unterschiedlicher Methoden und Produkte zur Verfügung. Bediener sollten darüber hinaus die entsprechenden Anweisungen für die Leckageerkennung befolgen. Für eine umfassende Systembewertung können auch spezielle Evaluierungs- und Beratungsservices in Anspruch genommen werden.

Kompetente, engagierte und verantwortungsvolle Mitarbeiter

Best Practices und Expertise zur Verlegung von Rohrleitungen und dem Aufbau von Fluidsystemen, sowie eine vorausschauende Wartung sind unabdingbar, um Leckagen bei Gefahrstoffen zu vermeiden und eine größtmögliche Systemsicherheit zu gewährleisten. Aber noch wichtiger sind qualifizierte und verantwortungsvolle Mitarbeiter.

In Raffinerien mit gefährlichen Prozessgasen sollte eine Arbeitskultur etabliert werden, in der alle Mitarbeiter Verantwortung übernehmen und vorliegende Probleme direkt und unverzüglich ansprechen. Bei potenziell gefährlichen Situationen sollten alle Bediener dazu befähigt sein, die Produktion unverzüglich zu stoppen. Eine solche Entscheidung ist zwar immer mit Kosten verbunden, diese stehen aber in keinem Verhältnis zu den Auswirkungen, die sich bei einem schwerwiegenden Unfall aufgrund von diffusen Emissionen ergeben können. Mitarbeiter mit der nötigen Expertise und dem richtigen Sicherheitsbewusstsein können hier den entscheidenden Unterschied ausmachen – sofern diese dazu befähigt sind, im Fall der Fälle entsprechend zu handeln. 

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