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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 Anlagensicherheit kompetente Beratung zur Minimierung der Risiken.
Von der ersten Idee einer Anlage bis zur Stilllegung ist es stets erforderlich, Risiken systematisch zu erfassen und im Bedarfsfall Verbesserungsmaßnahmen durchzuführen. Je nach Status der Anlage, sei es Planungsphase, Inbetriebnahme oder Anlagenoptimierung, bietet der TÜV AUSTRIA die passenden Werkzeuge und Methoden an, um die verschiedensten betrieblichen und technischen Risiken zu ermitteln, zu bewerten und 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.
Industriezweige
- Chemische Industrie
- Petrochemische Industrie
- Eisen- und Stahlindustrie
- Energieversorger
- Lebensmittel- und Pharmaindustrie
- Papier- und Zellstoffindustrie
- Produktionstechnische Betriebe
- 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 Restmaß zu reduzieren. Dies umfasst neben dem Schutz von Personen und Umwelt auch die wirtschaftlichen Risiken wie zum Beispiel Produktionsausfälle bis hin zur Zerstörung einzelner Komponenten oder ganzer Anlagen.
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
- Konkrete Anweisung für erforderliche Änderungsmaßnahmen
- Gesicherte Ergebnisse durch ein Expertenteam und nachvollziehbarer Dokumentation
- Planungssicherheit
Bei der Bildung des an den Analysen teilnehmenden Expertenteams, sowohl von den Betreibern als auch von den Planern einer neuen Anlage, ist darauf zu achten, alle Aspekte der Anlage, wie etwa Produktion, Verfahrens-, Elektro-, Automatisierungstechnik, Chemie, Apparate- und Rohrleitungsbau und Instandhaltung, abzudecken. Die Analyse wird von einem unabhängigen Moderator der TÜV AUSTRIA SERVICES GMBH geleitet und die Ergebnisse der Diskussionen durch einen Schriftführer für alle sichtbar mit 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 aber 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 ursprünglich als eine einfachere Alternative zur HAZOP Analyse entwickelt worden. Es ist ein systematisches, team-basiertes Verfahren, bei dem die fehlende Struktur des What-If Verfahrens durch Themenkataloge, die auf den jeweiligen Anwendungsfall zugeschnitten sind, ausgeglichen wird.
Die SWIFT kann für weniger komplexe Anlagen eine Alternative zur HAZOP Methode sein. Es kann aber auch durchaus von Vorteil sein, beide Methoden in Kombination zu verwenden. In diesem Fall deckt die SWIFT zum Beispiel Gefahren auf allgemeinem Anlagenniveau ab, während die HAZOP auf die Prozessgefahren gezielt eingeht.
HAZOP
Unter den verschiedenen Methoden zur Ermittlung von Gefahrenquellen, insbesondere bei hochkomplexen Systemen, hat sich das HAZOP (HAzard and OPerability) Verfahren als besonders leistungsfähig und flexibel herauskristallisiert.
HAZOP beschreibt dabei eine systematische Vorgehensweise zum Auffinden nicht offensichtlicher Gefahrenquellen in Systemen aller Art. Charakteristisch ist das methodische, gelenkte Brainstorming einer interdisziplinären Expertengruppe, wobei Fachkenntnisse und Erfahrungen in den verschiedensten Disziplinen erforderlich sind. Das Ziel ist, unterschiedlichste Abweichungen vom bestimmungsgemäßen Betrieb eines Systems zu erkennen und die jeweiligen Ursachen aufzudecken. Die Aufstellung der möglichen Abweichungen ist Ansatzpunkt für das Abschätzen der Auswirkungen und das Festlegen der angemessenen Gegenmaßnahmen.
FMEA und FMECA
Die Durchführung von FMEAs (Fehlerzustandsart- und Auswirkungsanalyse) erfolgt in der Regel in interdisziplinärer Teamarbeit. Bei der FMEA startet man mit dem Versagen einer Komponente und betrachtet dann die Auswirkungen dieses Versagens auf das Gesamtsystem.
Sehr oft wird nur 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, wie dies in den meisten Arbeitsblättern der Automobilindustrie der Fall ist.
Die FME(C)A wird meist bei der Produktion von Serienbauteilen eingesetzt und ist in der Prozessindustrie nicht so stark vertreten. 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 Qualität von Sicherheitseinrichtungen für prozessbezogene betriebliche Gefahrenquellen bestimmt, beziehungsweise überprüft. Die LOPA basiert dabei immer auf einer vorangegangenen qualitativen Methode (SWIFT, HAZOP). Im Zuge dieser qualitativen Betrachtung kann sich herausstellen, dass einige Szenarien einer detaillierteren Betrachtung mittels LOPA zu unterziehen sind.
Entscheidungskriterien für die Durchführung einer LOPA sind:
- bestimmte potentielle Auswirkung (z. B.: irreversible Verletzung oder Stofffreisetzung)
- ein zuvor definiertes Grenzrisiko pro Szenario (z. B.: minimierte Risikomatrix oder Risikoprioritätszahl)
- Expertenentscheidung des Teams
Wenn die Qualität der Sicherheitseinrichtungen für ein Szenario durch eine spezifische Norm, ein Regelwerk oder den Hersteller vorgegeben ist, erübrigt sich eine Einstufung der Sicherheitseinrichtung nach der LOPA-Methode, da auch die LOPA, die in diesen spezifischen Regelwerken geforderten Schutzeinrichtungen nicht in Frage stellen kann. Vielfach wird in Regelwerken aber dazu übergegangen, die Qualität von Sicherheitseinrichtungen nicht fix vorzuschreiben, sondern auf Basis einer Risikoanalyse zu definieren.
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 eine Momentaufnahme der Ursachen/Gefahren und der Folgen der wichtigsten Szenarien und Steuerelemente zum Zeitpunkt der Analyse dar, wie auch der Barrieren, welche zur Verhinderung des Eintritts des unerwünschten Ereignisses, aber auch zur Begrenzung der Auswirkung, eingesetzt werden. Sobald die Prüfung abgeschlossen ist, kann sich die Situation ändern, da etwa Kontrollmaßnahmen wirksam geworden sind.
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 eines Top-Events ermöglichen
- Auswirkungen bedingt durch das Eintreten eines 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 im Wesentlichen störfallbedingte Auswirkungen auf „Occupied Buildings“ (wie etwa einer Messwarte oder einem Verwaltungsgebäude) innerhalb des Anlagenbereichs bzw. Auswirkungen welche 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, welche Inhalt der Fire and Explosion Analysis (FEA) sind, zurückgegriffen beziehungsweise werden zusätzlich 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
- Prüfung und Beurteilung aller inner- und außerbetrieblichen Gefahrenquellen sowie geeigneter Gegenmaßnahmen
- Ausbreitungsrechnungen und quantitative Risikobetrachtung
- Erfordernis für Betriebe, die unter Abschnitt 8a der Gewerbeordnung (BGBl. I 88/2000) fallen
- Empfehlung 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:
- Erstellen des kompletten Sicherheitsberichtes
- Auswirkungsbetrachtungen in Form von stofflicher und thermischer Ausbreitungsrechnung, auch im Rahmen von behördlichen Genehmigungsverfahren
- Nationale Umsetzung der SEVESO Richtlinie entsprechend Abschnitt 8a Gewerbe- und Industrieunfallverordnung
- Unterstützung bei der Erstellung und Aktualisierung des internen Notfallplans
- Beistellung von Experten bei Behördenverhandlungen
- Gemeinsames Erarbeiten von Lösungen für 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
- Bewertung der Explosionsgefahren und der technischen und organisatorisch notwendigen Maßnahmen
- Explosionsschutzmaßnahmen Erfordernis für Betriebe, die mit explosionsgefährlichen Stoffen arbeiten gem. VEXAT (BGBl. II 309/2004)
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 können, müssen ein Explosionsschutzdokument vorlegen können.
Anforderungen an das Explosionsschutzdokument:
- Ermittlung der Wahrscheinlichkeit und Dauer des Auftretens explosionsfähiger Atmosphären bei den unterschiedlichen Betriebszuständen der Anlage
- Nachweis der Wirksamkeit der technischen und organisatorischen Explosionsschutzmaßnahmen
- Örtliche Festlegung und Einstufung der explosionsgefährdeten Bereiche in Zonen
- Klassifikation der Geräte und Schutzsysteme, Prüfungen und Messungen in den explosionsgefährdeten Bereichen
- 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 des Ex-Zonen Plans
- Überprüfung der Maßnahmen zur Zündquellenvermeidung und zur Verringerung der Auswirkung von Explosionen mittels Gefahrenanalyse
- Unterstützung bei der Fortschreibung des Explosionsschutzdokuments
- Sichtung und Abstimmung der erforderlichen Anlagendokumentation
- 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 zu treffenden Maßnahmen bis hin zur Vorbereitung für Zertifizierungen nach IEC 62443 an. Weitere Informationen finden Sie hier.