Risicoanalyse stoomleiding Twence - AkzoNobel

Transcriptie

1 Technology & Engineering B.V. Consultancy & Training PO Box SB Arnhem the Netherlands T F Subject Risicoanalyse stoomleiding Twence - AkzoNobel Author Sander Bischoff Date Document number Project number Copies to P. Coppes AkzoNobel T&E A. Regtien AkzoNobel T&E S. Woudstra AkzoNobel T&E Inhoud 1 Inleiding Algemeen Tracé Proces gegevens stoomleiding Risico aanduiding Risico beoordeling Algemeen Risico inventarisatie en evaluatie Referenties...7 Samenvatting Om levering van stoom door Twence aan AkzoNobel mogelijk te maken is de aanleg van een stoom- en condensaatretour leiding noodzakelijk door het gebied tussen beide bedrijven. Het leidingen tracé zal gedeeltelijk door landelijk gebied lopen. Het voorliggende rapport geeft een beschrijving van de risico inventarisatie en evaluatie (ri&e) die voor de stoom- en condensaatretour leiding heeft plaatsgevonden. Uit de ri&e komt naar voren dat in de ontwerpfase van de leiding al het mogelijke is gedaan om de risico s van de leidingen tijdens de start-up en normaal bedrijf te beperken. Hierbij valt te denken aan het volgende: - Gekozen medium (stoom/ condensaat is niet brandbaar en/of toxisch); - Uitgevoerde HSE reviews (HAZOP, SIL); - Ontwerp volgens geldende richtlijnen/ standards (Richtlijn Druk systemen 97/23/EG, Akzo Nobel T&E standards); - Gekozen proces condities (ontwerp condities zullen nooit worden overschreden); - Bescherming tegen impact van buiten af (veiligheidshekwerk, aanrijdbeveiliging); Verder is gekeken naar het scenario falen van de omhulling van de stoomleiding door oorzaken als corrosie, erosie, externe belasting, botsing, over-/ onderdruk, te hoge/lage temperatuur, trilling of gebruik van foute onderdelen. Ook hier is al het mogelijke gedaan om de kans van optreden van dit scenario zo veel mogelijk te beperken. 1

2 1 Inleiding 1.1 Algemeen Akzo Nobel en Twence B.V. hebben het voornemen om stoom, die in de afvalverbrandinginstallaties van Twence wordt geproduceerd, geleverd kan worden aan AkzoNobel voor toepassing in het zoutwinningsproces. Om levering van stoom door Twence aan AkzoNobel mogelijk te maken is de aanleg van een stoomleiding noodzakelijk door het gebied tussen beide bedrijven AkzoNobel en Twence in Hengelo. De stoom condenseert bij AkzoNobel, waarbij de stoom condensaat wordt. Het condensaat zal weer worden teruggevoerd naar Twence via een condensaatretour leiding. Dit rapport beschrijft een risico analyse die is uitgevoerd voor de geplande stoomleiding tussen AkzoNobel en Twence. 1.2 Tracé De bovengrondse stoomleiding is gepland in het landelijke (nog te ontwikkelen) gebied tussen de inrichtingen van Twence en AkzoNobel. De leiding ligt, vanaf de inrichting van Twence, ten westen van de Boekeloseweg. Verder ligt de leiding parallel aan de Boekeloseveldweg, aan de noordzijde van de weg. Voor de Strootbeek buigt de leiding af in noordelijke richting, naar de Rougoorweg. Hier ligt de leiding in het open landbouwgebied. Vanaf de Rougoorweg loopt de leiding verder in noordelijke richting naar de inrichting van AkzoNobel. De lengte van dit tracé is circa 2 kilometer. 1.3 Proces gegevens stoomleiding De procesgegevens van de stoomleiding zijn als volgt: Druk = 4,0 bara (maximaal 7,0 bara); Temperatuur = 165 C (± 5 C); Debiet = maximaal 200 ton/ uur Voor de condensaatretour leiding geldt het volgende: Druk = 25 bara; Temperatuur = 135 C; Debiet = maximaal 200 ton/ uur. 1.4 Risico aanduiding Aangezien het medium stoom en condensaat betreft (wat niet brandbaar en/of toxisch is), zal deze risico analyse zich beperken tot het scenario waarbij de omhulling van de stoomleiding faalt en stoom onder druk vrijkomt en mogelijk letsel kan toebrengen aan personen die zich in de directe nabijheid van de leiding bevinden. In hoofdstuk 2 zal dit scenario verder worden uitgewerkt. Lekkage in de leiding zal verder niet worden beschouwd in deze analyse. In geval van een lek zal in eerste instantie de dikke isolatielaag zorgen voor bescherming. De stoom zal in de isolatielaag condenseren en het water zal uit de isolatielaag lekken. Er vindt periodieke controle van de leiding plaats en op deze wijze zal de lekkage worden opgemerkt. Mocht uiteindelijk toch de stoom direct naar de atmosfeer gaan dan zal de stoom direct in de lucht condenseren waardoor de lekkage als een stoompluim direct zichtbaar zal zijn. 2

3 Gezien de lage druk zal deze pluim een geringe lengte hebben van circa 1 tot 2 meter. Op deze afstand zal de temperatuur van de stoom afgenomen zijn tot omgevingstemperatuur. Gelet op de relatief lage werkdruk en temperatuur en gelet op het feit dat stoom niet brandbaar is en niet toxisch is zullen de nadelige effecten bij vrijkomen ervan gering zijn. 3

4 2 Risico beoordeling 2.1 Algemeen Voor de stoom- en condensaatleiding gelden de onderstaande algemene punten met betrekking tot het risico op een ongeval/ calamiteit: HAZOP Een HAZOP studie [1] is uitgevoerd om het ontwerp van de stoomleiding en condensaatretour leiding te toetsen (en waar nodig te verbeteren) op mogelijke gevaren tijdens start-up en normaal bedrijf. De resultaten en aanbevelingen uit de studie zijn in het ontwerp verwerkt. Mechanische en instrumentele beveiliging Voor de classificatie van de beveiligingloops wordt een SIL classificatie en verificatie uitgevoerd. Richtlijn Druk systemen (PED) 97/23/EG De stoom- en condensaatleiding is ontworpen, en zal worden gefabriceerd, geïnspecteerd en onderhouden volgens de geldende Richtlijn Druk systemen. Daarnaast is voor het ontwerp van de leidingen gebruik gemaakt van diverse Akzo Nobel T&E standards. Proces condities De ontwerpcondities voor de stoom- en condensaatleiding zijn, qua druk en temperatuur, zodanig gekozen dat deze nimmer overschreden worden. De procescondities van Twence (druk en temperatuur) zijn lager en kunnen nimmer hoger worden dan de gehanteerde ontwerpcondities. Externe veiligheid De stoom- en condensaatleiding en de bijbehorende voorzieningen vallen niet onder het Besluit Externe Veiligheid Inrichtingen. Vanuit het oogpunt van externe veiligheid leveren de geplande leidingen geen belemmering op voor de omgeving. Reden hiervoor is dat stoom niet brandbaar en niet toxisch is. Hete oppervlakken De stoom- en condensaatleiding en toebehoren worden volgens de wettelijke normen geïsoleerd, waardoor de kans op eventueel letsel bij aanraking niet reëel wordt geacht. De oppervlakte temperatuur van zowel de stoom- en condensaatleiding zijn < 55 C. Veiligheidshekwerk Rondom de stoom- en condensaatleiding en toebehoren wordt een veiligheidshekwerk geplaatst, zodat mogelijke schade als gevolg van vandalisme wordt beperkt. Aanrijdbeveiliging Bij plaatsen waar de stoom- en condensaatleiding wegen kruisen zullen aanrijdbeveiligingen aangebracht worden om mogelijke schade als gevolg van botsingen met verkeer te beperken. 4

5 2.2 Risico inventarisatie en evaluatie Het falen van de omhulling van de stoomleiding kan veroorzaakt worden door verschillende oorzaken, te weten: Corrosie; Erosie; Externe belasting; Botsing (inslag/ stoten); Overdruk; Temperatuur (te hoog/ te laag) Onderdruk; Trilling; Gebruik foute onderdelen. Tabel 1 geeft een overzicht van de mogelijke oorzaken en de aanwezige beveiligingen tegen de door deze oorzaken gevormde risico s. Tabel 1: Overzicht risico, oorzaken en beveiligingen voor het scenario falen van de omhulling. Risico Oorzaak Beveiligingen door corrosie: (Vrijkomen kans op letsel) door erosie: (Vrijkomen kans op letsel). Ontwerpfout (onjuiste materiaal keuze) of/ Installatiefout (onjuist materiaal gebruikt) In de leiding zijn fijne deeltjes aanwezig als gevolg van verontreiniging die bij hoge stromingssnelheden erosie bevorderen en waarbij de belastingsgrenzen van de leidingen worden overschreden. (1) Het ontwerp is uitgevoerd conform de Akzo Nobel T&E standards en pipe specification. (2) Isolatie van de leiding is aanwezig waardoor de condensatie wordt beperkt. (3) In de stoomleiding zijn drains aanwezig waarmee de kleine hoeveelheid gevormde condensaat wordt afgevoerd uit de leiding. Tijdens inspectie vereist uit het PED worden de gehanteerde materialen fysiek gecontroleerd (stempels in het materiaal) en wordt gekeken naar de bijbehorende certificering. (1) De stoom is vrij van vaste deeltjes. (2) Kleine waterdruppeltjes kunnen aanwezig zijn in de stoom. Gelet op de lage stroomsnelheid van stoom door de stoomleiding zal erosie door impact binnen de ontwerpgrenzen liggen. 5

6 Risico Oorzaak Beveiligingen door externe belasting: (Vrijkomen van 4,0 bara stoom en kans op letsel) door botsing (inslag/stoten): Vrijkomen van 4,0 bara stoom en kans op letsel door overdruk: Vrijkomen kans op letsel Externe belasting veroorzaakt door falende draagconstructie, door (1) corrosie/ erosie (2) botsing (3) trillingen (4) slechte constructie/ slecht onderhouden constructie (5) ontwerpfout Inslag/ botsingsbelasting veroorzaakt door (1) fragmentatie van andere installaties (2) botsing met voertuig (3) inslag van neervallende voorwerpen (4) vandalisme Interne overdruk, veroorzaakt door bijvoorbeeld dichtgevallen kleppen, overschrijdt de belastingsgrenzen van de leiding (1) zie corrosie/ erosie. (2) Voor het kruisen van wegen worden in de leiding speciale lussen aangebracht over de weg heen. (3/4) De stoomleiding support dient te voldoen aan het bodemdalingprotocol van de gemeente Hengelo. Periodiek wordt de daling gemeten en zullen de stoom- en condensaatleiding uitgelijnd worden. (5) Expansielussen zijn aangebracht om spanningen in het materiaal door uitzetting/ krimp bij verhoging/ verlaging van de temperatuur van het materiaal te voorkomen. (1) er bevinden zich geen andere installaties in de directe nabijheid van de stoomleiding. (2) de stoomleiding is omgeven met een hekwerk, en voor het kruisen van wegen worden in de leiding speciale lussen aangebracht over de weg heen. (3) Boven of rond de stoomleiding bevinden zich geen installaties en/ of voorwerpen die de stoomleiding bij val kunnen raken dan wel beschadigen. (4) vandalisme wordt tegengegaan door een hekwerk die rondom de leidingen is geplaatst. In de stoomleiding zijn druk beveiligingsloops aangebracht. Deze beveiligingsloops worden SIL geclassificeerd en geverifieerd. In de stoomleiding zijn veiligheidskleppen aanwezig die worden aangesproken als ingestelde waarde voor druk wordt overschreden. De veiligheidskleppen vallen qua inspectie en onderhoud onder het PED regiem. 6

7 Risico Oorzaak Beveiligingen door temperatuur: Vrijkomen van 4,0 bara stoom en kans op letsel door overschrijden van de belastingsgrenzen (1) te hoog (2) te laag door onderdruk: Vrijkomen van 4,0 bara stoom en kans op letsel door trilling: Vrijkomen kans op letsel door foute onderdelen/ plaatsing: Vrijkomen van 4,0 bara stoom en kans op letsel Onderdruk zorgt voor overschrijding van de belastingsgrenzen (1) condensatie stoom (2) lekkage leiding Trilling van onderdelen zorgt voor overschrijding van de belastingsgrenzen Verkeerde of verkeerd geplaatste onderdelen zorgen voor overschrijding van de belastingsgrenzen De leiding is bij Twence voorzien van een temperatuur beveiliging met trip-functie. (1) De stoomleiding is voorzien van vacuüm brekers (ontluchters) als bescherming tegen onderdruk. (2) Drains en condenspotten bij Twence voorkomen condensaat vorming in de stoomleiding. (3) Drukmeting zorgt voor aansturing regelkleppen/ onderdruk beveiliging is aanwezig. zie externe belasting Installatie en periodiek onderhoud vinden plaats volgens standaard procedures van Akzo Nobel. 3 Referenties [1] Hazop stoomlevering Twence Akzo Nobel (STAN), document code d.d. 24 april 2008; 7