voor het opstellen van een VEILIGHEIDSRAPPORT GECOÖRDINEERDE VERSIE /10/2004

Transcriptie

1 HANDBOEK KANSCIJFERS voor het opstellen van een VEILIGHEIDSRAPPORT GECOÖRDINEERDE VERSIE /10/2004 Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap AMINAL - Afdeling Algemeen Milieu- en Natuurbeleid Cel Veiligheidsrapportering

2

3 HANDBOEK KANSCIJFERS voor het opstellen van een VEILIGHEIDSRAPPORT GECOÖRDINEERDE VERSIE /10/2004 Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap AMINAL - Afdeling Algemeen Milieu- en Natuurbeleid Cel Veiligheidsrapportering

4

5 INHOUDSTAFEL Hoofdstuk 1: Inleiding Historische achtergrond Statistische achtergrond Gebruik van generieke faalfrequenties Definities Hoofdstuk 2: Te beschouwen scenario s Catastrofaal falen: Instantane vrijzettingen Lekken: Continue vrijzettingen Volledige en onvolledige kuipbrand Tankbrand Hoofdstuk 3: Gebruik van faalkansen in de QRA Hoofdstuk 4: Aanbevolen faalkanscijfers en betrouwbaarheidsintervallen Druktanks Reactoren Distillatiekolommen Atmosferische opslagtanks Warmtewisselaars Leidingsystemen Pompen Compressoren Kleppen Filters Transport- en verladingsactiviteiten Opslagloodsen Gasflessen Menselijk handelen Kansen op vervolggebeurtenissen.. 63 Referenties Handboek Kanscijfers /10/2004 1

6 2 Handboek Kanscijfers /10/2004

7 Hoofdstuk 1: Inleiding 1.1. HISTORISCHE ACHTERGROND In 1994 werd een richtlijn Handboek Kanscijfers uitgegeven. Hierin werden de faalkanscijfers voor de verschillende installatieonderdelen beschreven, die door de VR-deskundigen te gebruiken waren bij het opstellen van veiligheidsrapporten. Een volgende stap was de richtlijn Actualisatie van de AMINAL-richtlijn voor het gebruik van faalkansen bij het opstellen van veiligheidsrapporten van 30/08/2002. In deze richtlijn werden slechts de nieuwe kanscijfers voor een beperkt aantal installatieonderdelen weergegeven. Voor de faaldata die behouden werden, werd verwezen naar de respectievelijke overblijvende hoofdstukken uit het Handboek Kanscijfers. Aangezien dit een situatie is die soms voor verwarring kon zorgen, werden beide documenten samengevoegd, met als resultaat deze voorliggende gecoördineerde versie van het Handboek Kanscijfers. Dit document zorgt ervoor dat er voor de VR-deskundigen opnieuw een eenduidig instrument voor handen is voor het opstellen van veiligheidsrapporten STATISTISCHE ACHTERGROND In de aanbevolen faalfrequenties wordt het betrouwbaarheidsinterval berekend uitgaande van de Poissonverdeling. Voor berekening van het betrouwbaarheidsinterval rond het gemiddelde van de Poissonverdeling wordt gebruik gemaakt van de methode volgens [F. J. Rohlf, R.R. Sokal, 1995] (deze verwijst naar E.L. Crown en R.S. Gardner in Biometrika 46: , 1959). Deze waarden worden aanbevolen omdat ze een continu verloop vertonen. De betrouwbaarheidsintervallen berekend volgens Pearson [Pearson, 1954], vertonen voor waarden van n tussen 10 en 15 namelijk een aantal discontinuïteiten. Voor waarden van kleiner of gelijk aan 50 ( 50) kan het 99% tweezijdig betrouwbaarheidsinterval voor een Poissonveranderlijke berekend worden door middel van de overeenkomende waarden van in onderstaande tabel. Voor waarden van groter dan 50 ( > 50) kan het 99% tweezijdig betrouwbaarheidsinterval berekend worden met volgende formules: voor de ondergrens: Mo = - 1/2 + 3/8 * (2,576)² - 2,576 * 1/ 2 1/ 8 *(2,576)² voor de bovengrens: Mb = + 1/2 + 3/8 * (2,576)² + 2,576 * 1/ 2 1/ 8*(2,576)² Handboek Kanscijfers /10/2004 3

8 Tabel 1.2: 99% tweezijdige betrouwbaarheidsintervallen voor Poissonveranderlijke (1-2 = 0,99; = 0,005) [Rohlf en Sokal, 1995] Tweezijdig interval Gemiddelde frequentie () Rohlf en Sokal, 1995 Tweezijdig interval Gemiddelde frequentie () Rohlf en Sokal, ,277 15,814 16,801 17,313 18,363 18,808 19,874 20,299 21,360 22,043 22,845 23,765 24,327 25,377 25,829 26,856 27,718 28,335 29,377 29,901 30,853 31,840 32,329 33,366 34,183 Ondergrens 0,000 0,011 0,149 0,437 0,824 1,280 1,786 2,331 2,907 3,508 4,131 4,772 5,289 5,829 6,668 7,337 7,756 8,727 9,313 10,010 10,859 11,264 12,347 12,793 13,794 14,308 Bovengrens 5,288 7,336 9,312 11,263 12,762 14,307 15,813 17,312 18,807 20,298 21,359 22,844 24,326 25,376 26,855 28,334 29,376 30,852 32,328 33,365 34,840 35,874 37,347 38,379 39,852 40,881 Ondergrens Bovengrens 42,354 43,381 44,854 45,880 47,352 48,376 49,848 50,872 52,343 53,366 54,837 55,859 56,879 58,351 59,371 60,842 61,862 62,880 64,352 65,370 66,841 67,859 68,876 70,348 71, GEBRUIK VAN GENERIEKE FAALFREQUENTIES Wanneer het beschikbare aantal faalgegevens niet voldoende is voor een installatie onder studie wordt een beroep gedaan op waarden afgeleid van gebeurtenissen die zich hebben afgespeeld bij andere installaties, dit zijn de zogenaamde generieke data. Daar in de risicoanalyse gegevens over bepaalde gebeurtenissen zeer schaars zijn omdat ze slechts uitzonderlijk voorkomen is het gebruik van generieke data die aangepast worden aan de installatie onder studie een veel gebruikte methode. Bij het toepassen van generieke data wordt bij de gebruikte schattingsfactoren rekening gehouden met verschillende informatiebronnen zoals algemene omgevingsfactoren (tabel 1.3.a) en invloedsfactoren van de industriële omgeving (tabel 1.3.b). 4 Handboek Kanscijfers /10/2004

9 Tabel 1.3.a: Algemene omgevingsfactoren [NDGA, 1984] Omstandigheid Correctiefactor Omgeving Heel goed Goed Gemiddeld Redelijk Meer eisend Mobiel Veeleisend Ernstig Zwaar belast 0,1 0,5 1 1, ideale vaste opstelling trillingsvrije omgeving normale industriële installatie schip (beschut) schip (blootgesteld) wegvervoer spoorvoertuigen luchtvervoer raket Tabel 1.3.b: Invloedsfactoren van industriële omgeving op faalfrequentie [ImechE, 1988] Omstandigheid Correctiefactor Industriële omgeving Heel goed Goed Redelijk Gemiddeld Meer eisen Mobiel Draagbaar Ernstig 0,20 0,25 0, computerruimte met airconditioning ruimten voor gegevensverwerking regelkamers, laboratoria normale industriële installaties chemische omgeving weg- en spoorvoertuigen draagbare apparatuur voor werkbank gebruik luchtvervoer De waarden uit tabel 1.3.a en tabel 1.3.b mogen niet gecombineerd worden DEFINITIES Atmosferische opslagtanks Engelse term: Atmospheric Storage Tanks Een atmosferische opslagtank is ontworpen om te functioneren aan drukken gaande van atmosferische druk tot en met een inwendige overdruk van 34,47 mbar (0,5 psig 1 ) en dit gemeten vanaf de top van de tank [NFPA30, 1987]. Deze tanks zijn vaak bestand tegen overdrukken van meer dan 70 mbar, zeker wanneer, zoals vaak het geval is, een stikstofdeken toegepast wordt. De definitie van atmosferische opslagtanks is echter afhankelijk van de gebruikte code. Er zijn tanks in gebruik van 350 mbar en bij sommige gekoelde opslagtanks kan dit nog hoger zijn. 1 pound square inch gauge: 1 psig = 68, bar = 6,8947 kpa Handboek Kanscijfers /10/2004 5

10 Indeling atmosferische tanks volgens hun dakconstructie Tanks met vast dak (fixed roof tanks) Deze tanks hebben een dampruimte tussen het vloeistofoppervlak en het dak dat koepel- ( tot 20 m) of kegelvormig ( tot 76 m) kan zijn [ARF99]. Een atmosferische opslagtank met kegelvormig dak heeft dakplaten die ondersteund worden door interne daksparren, gordingen, zuilen en de top van het cilindervormige tankgeraamte. Een atmosferische opslagtank met koepelvormig dak heeft gewelfde dakplaten die volledig ondersteund worden door het cilindervormige tankgeraamte. Tanks met uitwendig vlottend dak (external floating roof tanks) Om dampverliezen te reduceren drijft het dak op een vloeistofoppervlak. Het dak vereist een sluiting rond de rand tegen de wanden van de tank. Dergelijke dakconstructies worden ondergebracht in drie types: panvormig (pan roof), ringvormig pontondak (annular pontoon roof) en dubbeldeksdak (double-deck roof) [ARF99]. Nu en dan wordt aan de top van het tankgeraamte een aluminiumdak bevestigd dat de opgeslagen vloeistof beschermt tegen nadelige gevolgen van hevige regen- en sneeuwbuien Indeling volgens tankomsluiting Volgens hun tankomsluiting kunnen stationaire atmosferische tanks en vaten als volgt ingedeeld worden [PB99]: Enkelwandige atmosferische tanks (single-containment atmospheric tank) Bestaat uit een primaire container voor vloeistof die al dan niet omgeven is door een buitenomhulsel. De aanwezigheid van zulk omhulsel heeft als enig doel de isolatie tegen te houden en te beschermen. Het doet geen dienst als secundaire container die de vloeistof opvangt en binnen de tank houdt ingeval de primaire container zou falen. Atmosferische tanks met beschermend buitenomhulsel (atmosferic tanks with a protective outer shell) In tegenstelling tot de enkelwandige tank is het buitenomhulsel hier wel bedoeld om de vloeistof binnen de tank te houden bij faling van de primaire container. Het omhulsel is echter niet ontworpen om damp binnen te houden. Daarenboven is het niet bestand tegen explosie (statische drukbelasting van 0,3 bar gedurende 300 ms), binnenvallende brokstukken en lage temperaturen. Dubbel omsloten atmosferische tanks (double containment atmospheric tanks) Dit soort tank heeft dezelfde functie als de vorige maar is bovendien bestand tegen explosie, binnenvallende brokstukken en lage temperaturen. Dit soort tank is ook niet aangepast om alle dampsoorten binnen te houden. 6 Handboek Kanscijfers /10/2004

11 Volledig omsloten atmosferische tanks (full containment atmospheric tanks) Bestaat uit een primaire container voor vloeistof en secundaire container om zowel vloeistof als damp bij falen van de primaire container binnen te houden. Deze tanks zijn bestand tegen explosie, binnenvallende brokstukken en lage temperaturen. Het buitendak wordt ondersteund door de secundaire omsluiting die bestand is tegen allerhande belastingen zoals explosie. Membraantank (membrane tank) Bestaat uit een primaire en secundaire container. De primaire bestaat uit een nietzelfdragend membraan (non-self-supporting membrane) dat vloeistof en damp onder normale werkingsomstandigheden houdt. De secundaire container is uit beton gemaakt en ondersteunt de primaire container. De inhoud van de secundaire container is groot genoeg om bij faling van de primaire container gans het vloeistofvolume op te vangen en binnen te houden. Bovendien kunnen de dampen op een gecontroleerde wijze ontsnappen. Het buitendak en de secundaire omsluiting vormen een geheel. Ingeterpte atmosferische tank (mounded atmospheric tank) Is een opslagtank die volledig bedekt is met een laag aarde waarin het vloeistofniveau hoger staat dan het grondniveau. Ingegraven atmosferische tank ( in-ground atmospheric tank) Is een opslagtank waarin het vloeistofniveau niet hoger is dan het grondniveau Druktanks Engelse term: Pressure Vessels Druktanks zijn tanks waarin de absolute druk substantieel groter is dan 1 bar [PB99]. Een druktank wordt onder allerhande omstandigheden gebruikt en de faalgegevens tussen de verschillende toepassingsdomeinen vertonen een verwantschap. Voorbeelden van verschillende gebruiksomstandigheden zijn: - procesvaten, zoals reactoren, distillatiekolommen, e.d. - opslagvaten Pijpleidingen Engelse term: Process Pipes Pijpleidingen zijn buizen die fluïda transporteren onder druk. Gewoonlijk zijn de buizen vervaardigd uit gewalst en gelast (naadlas) staal, aan de uiteinden van de buissegmenten zijn flenzen gelast. Leidingen voor chloor zijn meestal uit naadloze buizen gemaakt. Bij sommige hoge integriteitleidingen (high-integrity pipes) met secundaire omsluiting wordt gebruik gemaakt van twee concentrische leidingen waarvan de buitenste ruimte gevuld is met inert gas of een vloeistof. Handboek Kanscijfers /10/2004 7

12 Ontvlambaarheid van vloeistoffen a Licht ontvlambare vloeistoffen (groep 7b van bijlage I, deel 2 van Seveso II-richtlijn) Stoffen en preparaten met een vlampunt dat lager ligt dan 21 C en die niet zeer licht ontvlambaar zijn (waarschuwingszin R11, tweede streepje) b Ontvlambare vloeistoffen (groep 6 van bijlage I, deel 2 van Seveso II-richtlijn) Stoffen en preparaten met een vlampunt van minimaal 21 C en maximaal 55 C (waarschuwingszin R10), die blijven branden c Brandbare vloeistoffen Stoffen en preparaten met een vlampunt van meer dan 55 C. 8 Handboek Kanscijfers /10/2004

13 Hoofdstuk 2: Te beschouwen scenario's 2.1 CATASTROFAAL FALEN: INSTANTANE VRIJZETTINGEN Catastrofale breuk Er wordt een catastrofale breuk verondersteld, waarbij de volledige inhoud van een installatieonderdeel ogenblikkelijk vrijkomt. De modellering dient uit te gaan van het ogenblikkelijk en volledig verdwijnen van de omhulling waarin de stof of het preparaat zich bevindt Volledige uitstroom in 10 minuten Er wordt verondersteld dat de volledige inhoud van een installatieonderdeel in een tijdspanne van 10 minuten vrijkomt. De modellering dient er vanuit te gaan dat er een opening in de omhulling bestaat van die grootte die toelaat om de volledige inhoud van de stof of het preparaat in 10 minuten te laten uitstromen. Dit scenario dient enkel meegenomen te worden voor zover er kanscijfers beschikbaar zijn in dit handboek of de cijfers in het Paarse boek [PB99] beschikbaar zijn (voor atmosferische destillatiekolommen, warmtewisselaars en reactoren) LEKKEN: CONTINUE VRIJZETTINGEN Voor installaties die als atmosferische tanks of druktanks kunnen beschouwd worden, dienen drie lekscenario's met een representatieve lekdiameter van respectievelijk 10, 35 en 100 mm doorgerekend te worden. Elk van deze representatieve lekdiameters wordt geassocieerd met een bereik aan lekdiameters, namelijk: Lekbereik Representatieve lekdiameter 0,1 17,5 mm 10 mm 17,5 50 mm 35 mm mm 100 mm Opmerking: Een aandachtspunt is het scenario met 100 mm als representatieve lekdiameter. Dit is enkel representatief voor lekken tussen 50 en 150 mm; voor installaties met een grotere maximale aansluitdiameter dient men één van de onderstaande aangepaste representatieve lekdiameters te hanteren: Lekbereik Representatieve lekdiameter mm 130 mm mm 160 mm mm 190 mm mm 220 mm Handboek Kanscijfers /10/2004 9

14 Indien bij één van de vrijzettingen bij de lekscenario's de volledige inhoud uitstroomt in een tijdspanne van 10 minuten of minder dan 10 minuten, dan dient het scenario vermeld in , namelijk volledige uitstroom in 10 minuten niet meer beschouwd te worden VOLLEDIGE EN ONVOLLEDIGE KUIPBRAND Met volledige respectievelijk onvolledige kuipbrand wordt bedoeld dat de gehele respectievelijk niet gehele oppervlakte van de inkuiping bedekt is met uitgestroomde stof of preparaat en brand heeft gevat. Voor de berekening van de risico s van een kuipbrand wordt ofwel het scenario van de beperkte kuipbrand ofwel het scenario van de volledige kuipbrand in aanmerking genomen, en niet beide scenario s tegelijk TANKBRAND Met tankbrand wordt het scenario bedoeld waarbij de stof die of het preparaat dat zich in een tank bevindt brand heeft gevat. 10 Handboek Kanscijfers /10/2004

15 Hoofdstuk 3: Gebruik van faalkansen in de QRA Door de kwantitatieve risicoanalyse (QRA) dient men een zo realistisch mogelijk beeld van de externe risico's te bekomen. In de QRA dienen in de meeste gevallen de mediaanwaarden van de kanscijfers aangewend te worden. In hoofdstuk 4 worden de te gebruiken mediaanwaarden en, indien beschikbaar, ook de bijhorende betrouwbaarheidsintervallen weergegeven. Uitzonderingen op het gebruik van de mediaanwaarden van faalkansen zijn de volgende: verhoging van mediaanwaarden van faalkansen omwille van domino-effecten of omwille van afwezigheid van veiligheidsmaatregelen die normalerwijze voor de betreffende installatie, installatieonderdeel of activiteit dienen voorzien te zijn. In dit geval spreekt men van faalkansverhoging. verlaging van mediaanwaarden van faalkansen omwille van het feit dat er bovenop de veiligheidsmaatregelen, die normalerwijze voor de betreffende installatie, installatieonderdeel of activiteit dienen voorzien te zijn, nog een aantal bijzondere veiligheidsmaatregelen genomen zijn. Dit kan zowel over technische als over organisatorische maatregelen gaan. In dit geval hebben we het over faalkansreductie. Een eventuele faalkansverhoging of faalkansreductie dient grondig geargumenteerd te worden en dient steeds te gebeuren met het formele akkoord van de Cel Veiligheidsrapportering van AMINAL. Dit formele akkoord dient bereikt te worden vóór het indienen van de eerste versie van het OVR (zie richtlijnenboek). Een eventuele faalkansreductie is beperkt in grootte tot de ondergrens van het 99 % betrouwbaarheidsinterval, zoals vermeld in hoofdstuk 4, met de bijkomende voorwaarde dat de in de QRA aangewende faalkans nooit meer dan 10 keer lager mag zijn dan de mediaanwaarde. Indien geen betrouwbaarheidsinterval in hoofdstuk 4 is weergegeven, kan de gereduceerde faalkans nooit meer dan 10 keer lager zijn dan de vermelde mediaanwaarde in hoofdstuk 4. Aan een eventuele faalkansverhoging zijn geen beperkingen verbonden. Handboek Kanscijfers /10/

16 12 Handboek Kanscijfers /10/2004

17 Hoofdstuk 4: Aanbevolen faalkanscijfers en betrouwbaarheidsintervallen In de hiernavolgende tabellen worden de mediaanwaarden van de kanscijfers uitgedrukt per jaar, tenzij expliciet anders vermeld. Indien beschikbaar, wordt tussen haakjes het bijhorende 99 % betrouwbaarheidsinterval weergegeven. Handboek Kanscijfers /10/

18 4.1. DRUKTANKS Aanbevolen faaldata In tabel 4.1.a worden de aanbevolen faaldata gegeven voor instantane vrijzettingen uit druktanks. Als generieke faalfrequentie voor catastrofaal falen van druktanks wordt een faalfrequentie van 6, /tankjaar aanbevolen. Voor procesvaten en reactoren zijn er onvoldoende statistische gegevens beschikbaar om een uitspraak te doen over een specifieke faalfrequentie voor deze categorie druktanks. Aanbevolen wordt om dezelfde generieke faalfrequentie voor druktanks van 6, /tankjaar te gebruiken. Tabel 4.1.a: Faalkansen en betrouwbaarheidsintervallen voor ongevalsscenario s met instantane vrijzettingen uit druktanks (1) SCENARIO Vrijzetting uit alle druktanks uitgezonderd ingegraven en ingeterpte druktanks BIJZONDERHEID Alle inhouden en producten, uitz. < 5 ton LPG Vrijzetting uit ingegraven druktank BREUK/INSTANTAAN [ /TANKJAAR] (4, , ) VOLLEDIGE UITSTROOM IN 10 MIN / INSTANTAAN [ /TANKJAAR] 6, (4, , ) < 5 ton LPG (geen BLEVE) (4, , ) Vrijzetting uit ingeterpte druktank (geen BLEVE) (4, , ) (1) het installatieonderdeel druktank omvat hierbij de tank met inbegrip van het mangat, aansluitingen voor instrumentatie en leidingaansluitingen tot aan de eerste flens. Lekken in het bijhorende leidingstelsel zijn hierin niet opgenomen. Als frequentieverdeling tussen catastrofale breuk en falen door breuk van een belangrijke component met vrijzetting van de volledige inhoud in 10 minuten wordt aanbevolen uit te gaan van een verhouding van 5% voor catastrofale breuk en 95% voor vrijzetting van de volledige inhoud in 10 minuten van de generieke faalkans (6, /tankjaar) voor druktanks. Deze redenering is gesteund op ervaring en niet op cijfermateriaal. Voor LPG-opslagvaten met een inhoud van minder dan 5 ton kan op basis van een ingeschatte bovengrens, omwille van het ontbreken van catastrofaal falen van dergelijke druktanks, een generieke faalfrequentie van 2, /tankjaar aanbevolen worden. Deze aanbeveling is gebaseerd op Reeves (1997), die op basis van data van Sootby en Tolchard (1993), de bovengrens van het 99% betrouwbaarheidsinterval raamt op 2, /tankjaar. 14 Handboek Kanscijfers /10/2004

19 Tabel 4.1.b geeft de aanbevolen faaldata weer voor verschillende types lekken. Tabel 4.1.b: Faalkansen en betrouwbaarheidsintervallen voor ongevalsscenario s en continue vrijzettingen uit druktanks (1) KLEIN LEK MIDDELGROOT LEK GROOT LEK SCENARIO Vrijzetting uit alle druktanks uitgezonderd ingegraven en ingeterpte druktanks BIJZONDERHEID Alle inhouden en producten, uitz. < 5 ton LPG (EQUIVALENTE LEKDIAMETER = 10 MM) [ /TANKJAAR] 1, (2, , ) (EQUIVALENTE LEKDIAMETER = 35 MM) [ /TANKJAAR] 4, (2, , ) (EQUIVALENTE LEKDIAMETER 100 MM) [ /TANKJAAR] 3, (3, , ) < 5 ton LPG Vrijzetting uit ingegraven druktank 1, (2, , ) 4, (2, , ) 3, (3, , ) Vrijzetting uit ingeterpte druktank 1, (2, , ) 4, (2, , ) 3, (3, , ) (1) het installatieonderdeel druktank omvat hierbij de tank met inbegrip van het mangat, aansluitingen voor instrumentatie en leidingaansluitingen tot aan de eerste flens. Lekken in het bijhorende leidingstelsel zijn hierin niet opgenomen. Effect van ondergrondse en ingeterpte tanks Daar voor de meeste ondergrondse en ingeterpte opslagtanks weinig of geen faaldata voorhanden zijn worden ze hoofdzakelijk geschat uit gegevens over bovengrondse tanks. Hierbij wordt echter abstractie gemaakt van impact en brandescalaties. De enige faalwijze van opslagtanks die van belang is voor QRA s het ongewenst vrijkomen van gevaarlijke stoffen tengevolge van tanklekken of breuken [ARF99]. Oorzaken die aan de basis kunnen liggen van deze faalwijzen zijn: - ondergrondse en ingeterpte lekkage door corrosie van de tankwanden. - overvulling waardoor een lek ontstaat aan het tankoppervlak. - impact, vb. door het vallen van een vliegtuig, onderhoudsactiviteiten of brokstukken van aangrenzende ongevallen - aardbevingen of aardverschuivingen - beschadiging tijdens graafwerken - constructiefout(en), materiaaldefect(en) of foutieve exploitatie Handboek Kanscijfers /10/

20 Daar ondergrondse en ingeterpte opslagtanks minder door impact beschadigd worden dan bovengrondse zullen bij eerstgenoemde minder beschadigingen optreden dan bij de bovengrondse tanks. Nochtans kunnen schokken beschadigingen aanbrengen aan de bovengrondsliggende leidingen van de ondergrondse en ingeterpte opslagtank. In het algemeen hebben schokeffecten slechts een klein aandeel in het tot stand brengen van lekken en breuken en dit zowel voor ondergrondse en ingeterpte als bovengrondse tanks. Alhoewel ondergrondse en ingeterpte tanks moeilijker te inspecteren zijn gaat men er van uit dat, door de roestwerende en kathodische bescherming, roest niet meer voorkomt dan bij bovengrondse. Mechanisch falen tengevolge van menselijke fouten heeft slechts een klein effect op de globale faalfrequentie van ondergrondse en ingeterpte opslagtanks. Het elimineren van BLEVE is de belangrijkste reden waarom opslagtanks ondergronds geplaatst worden. 16 Handboek Kanscijfers /10/2004

21 4.2. REACTOREN Aanbevolen faaldata Dit stuk handelt over atmosferische reactoren. Voor reactoren onder druk worden de faalkanscijfers van een druktank gebruikt (zie 4.1.). Indien een reactor onderdeel is van een risicostudie dient men rekening te houden met alle mogelijke vrijzettingen die zich kunnen voordoen. Om het rekenwerk enigszins te beperken is het toegelaten om een representatief aantal lekscenario s te modelleren. Tabellen 4.2.a en 4.2.b geven de voorkomingsfrequenties per lekgroottebandbreedte van een batch reactor respectievelijk continue reactor weer. Er is tevens een aanbevolen representatieve equivalente lekgrootte opgegeven. Tabel 4.2.a: Faalfrequentieverdeling volgens lekgrootte voor atmosferische batch LEKGROOTTE CATEGORIE [MM] reactoren REPRESENTATIEVE EQUIVALENTE LEKGROOTTE [MM] FAALFREQUENTIEBAND [ /REACTOR.JAAR] , , , , , , , , , Catastrofaal BREUK 2, , , Alle 3, , , Tabel 4.2.b: Faalfrequentieverdeling volgens lekgrootte voor atmosferische continue reactoren LEKGROOTTE CATEGORIE [MM] REPRESENTATIEVE EQUIVALENTE LEKGROOTTE [MM] FAALFREQUENTIEBAND [ /REACTOR.JAAR] , , , , , , , , , Catastrofaal BREUK 2, , , Alle 1, , , Handboek Kanscijfers /10/

22 De globale frequentie voor alle lekken samen is enkel van belang wanneer men slechts één representatief scenario in rekening brengt. De kans van voorkomen van het representatieve scenario krijgt dan de globale kans toebedeeld Soorten reactoren Reactoren worden meestal ingedeeld in functie van het type operatie dat in de reactor plaatsvindt of naar de bouw. Perry [Perry, 1984] onderscheidt: Naar het type operatie Batch reactoren Continue reactoren Semi-continue reactoren Tank reactoren Naar de bouw: Buisreactoren Torenreactoren Wervelbedreactoren Slurryreactor Het faalgedrag van een reactor zal beïnvloed worden door de belasting waaraan de reactor onderworpen is. Een batch reactor wordt per definitie wisselend belast en zal meer onderhevig zijn aan falingen dan een vergelijkbare continue reactor. Belangrijk zijn de werkdruk en werktemperatuur en de corrosiviteit van het reactiemengsel Faalfrequenties voor reactoren Er zijn geen statistische faalfrequenties bekend per type reactor noch voor een populatie reactoren. Ingeval van het ontbreken van harde gegevens om te komen tot een uitspraak kan men zich beroepen op de zogenoemde Delphi Methode. Deze methode kan men omschrijven als een gestructureerd groepscommunicatieproces. In onderhavige paragraaf worden de resultaten besproken van een dergelijk proces voor het bepalen van de faaldata voor reactoren. Reactoren zijn inzake mogelijke falingen vergelijkbaar met druktanks die onder zeer specifieke condities gehanteerd worden. De faalkansen voor reactoren worden geschat op basis van de gekende faalkansen voor drukhouders. Rekening houdend met in de literatuur voorspelde invloedsfactoren wordt verwacht dat indien men reactorjaren onderzoek zou doen dat het aantal falingen per lekcategorie volgende verdeling aanneemt: 18 Handboek Kanscijfers /10/2004

23 Tabel 4.2.c: Verwacht aantal falingen volgens lekgrootte voor reactoren op een populatie van reactorjaren Faaloorzaak Aantal verwachte falingen volgens lekgrootte [mm] < Catastrofaal Batch reactoren Continue reactoren Tabel 4.2.a en tabel 4.2.b geven de geschatte faalfrequenties voor reactoren uitgaande van de hoger vermelde aannames. Handboek Kanscijfers /10/

24 4.3. DISTILLATIEKOLOMMEN Aanbevolen faaldata Dit stuk handelt over atmosferische distillatiekolommen. Voor distillatiekolommen onder druk worden de faalkanscijfers van een druktank gebruikt. Indien een distillatiekolom onderdeel is van een risicostudie dient men rekening te houden met alle mogelijke vrijzettingen die zich kunnen voordoen. Om het rekenwerk enigszins te beperken is het toegelaten om een representatief aantal lekscenario s te modelleren. Tabel 4.3.a geeft de voorkomingsfrequenties per lekgrootte bandbreedte voor een distillatiekolom. Er is tevens een aanbevolen representatieve equivalente lekgrootte opgegeven. Tabel 4.3.a: Faalfrequentieverdeling volgens lekgrootte voor atmosferische distillatiekolom LEKGROOTTE CATEGORIE [MM] REPRESENTATIEVE EQUIVALENTE LEKGROOTTE [MM] FAALFREQUENTIEBAND [ /DISTILLATIEKOLOM.JAAR] , , , , , , , , , Catastrofaal BREUK 2, , , Alle 1, , , De globale frequentie voor alle lekken samen is enkel van belang wanneer men slechts één representatief scenario in rekening brengt. De kans van voorkomen van het representatieve scenario krijgt dan de globale kans toebedeeld Soorten distillatiekolommen Er zijn drie types distillatiekolommen in gebruik [Perry, 1984]: Plaat distillatiekolommen Gepakte distillatiekolommen Zeefplaat distillatiekolommen Faalfrequenties voor distillatiekolommen Er zijn geen statistische faalfrequenties bekend per type distillatiekolom. Voor distillatiekolommen worden dezelfde faalfrequenties gehanteerd als voor continue reactoren. 20 Handboek Kanscijfers /10/2004

25 4.4. ATMOSFERISCHE TANKS De risicostudie voor een atmosferische opslagtank moet rekening houden met lekken, massale vrijzetting in de inkuiping en tankbreuk als basisgebeurtenissen en verschillende soorten vervolggebeurtenissen: - Tankbrand - Kuipbrand - Plasverdamping De laatste twee scenario s hebben betrekking op brandbare vloeistoffen en de eerste is voornamelijk van belang voor toxische stoffen en voor plassen die na verdamping aanleiding kunnen geven tot een gaswolkexplosie. Bij de branden moet tevens rekening worden gehouden met de mogelijke vorming van giftige verbrandingsgassen. Hierna wordt een overzicht gegeven van de aanbevolen faalfrequenties voor deze basisgebeurtenissen en vervolgscenario's Faaldata basisgebeurtenissen Voor tanks met vast dak worden de waarden uit [PB99] aanbevolen, zoals gegeven in 4.4.a. De kans op catastrofale breuk of volledig vrijkomen van de inhoud in 10 minuten wordt geschat op /tankjaar, wat in overeenstemming is met de ramingen volgens de US-survey Gecombineerd met de kans op het in korte tijd (10 minuten) vrijkomen van de tankinhoud bij een ernstig lek van eveneens /tankjaar, resulteert dit in een globale faalkans voor een catastrofaal falen van een tank van /tankjaar. Tabel 4.4.a: Faalkansen en betrouwbaarheidsintervallen voor ongevalsscenario s met instantane vrijzetting uit atmosferische tanks met vast dak (1) SCENARIO Vrijzetting uit: BIJZONDERHEID Enkel omsloten tank (inclusief membraantank) Tank met beschermend omhulsel BREUK/INSTANTAAN [ /TANKJAAR] (7, , ) VOLLEDIGE UITSTROOM IN MIN 10/ INSTANTAAN [ /TANKJAAR] (7, , ) Dubbel omsloten tank 1, , Volledig omsloten tank Ingegraven tank Ingeterpte tank (1) het installatieonderdeel atmosferische tank omvat hierbij de tank met inbegrip van alle verbindingen en instrumentarium in de inkuiping Handboek Kanscijfers /10/

26 Tabel 4.4.b: Faalkansen en betrouwbaarheidsintervallen voor ongevalsscenario s met continue vrijzetting uit atmosferische tanks (1) SCENARIO Vrijzetting uit: BIJZONDERHEID Enkel omsloten tank (inclusief membraantank) Tank met beschermend omhulsel Dubbel omsloten tank Volledig omsloten tank KLEIN LEK (EQUIVALENTE LEKDIAMETER = 10 MM) [ /TANKJAAR] 5, (3, , ) MIDDELGROOT LEK (EQUIVALENTE LEKDIAMETER = 35 MM) [ /TANKJAAR] 1, (1, , ) GROOT LEK (EQUIVALENTE LEKDIAMETER 100 MM) [ /TANKJAAR] 1, (1, , ) , , Ingegraven tank Ingeterpte tank (1) het installatieonderdeel atmosferische tank omvat hierbij de tank met inbegrip van alle verbindingen en instrumentarium in de inkuiping Opmerkingen bij tabellen 4.4.a en 4.4.b: a) hoewel een tank of een vat bestaat uit een wand en gelaste stompen (steunpijlers), montageplaten en instrumentatieleidingen, hebben de frequenties slechts betrekking op de tank/vaten en het geassocieerde instrumentatienetwerk. De leidingen verbonden met de tanks/vaten worden afzonderlijk behandeld. b) tanks kunnen binnen of buiten een gebouw staan: de lekfrequentie is niet afhankelijk van de binnen- of buitenlocatie. c) er wordt geen classificatie per opgeslagen product gegeven. Een classificatiemethode voor het frequent verschepen van verschillende producten wordt beschreven in VvoW95 2. d) er zijn geen afzonderlijke lekfrequenties voorzien voor cryogene tanks 3 e) in atmosferische opslagtanks kan een absolute druk heersen van iets groter dan 1 bar: voorbeelden hiervan zijn cryogene tanks en atmosferische opslagtanks met stikstofdeken (nitrogen blanketing). 2 Systematiek voor indeling van stoffen ten behoeve van risico-berekeningen bij het vervoer van gevaarlijke stoffen. Project Veilig Vervoer over Water; Deelproject S3b. The Hague: Ministry of Transport, Public Works and Water Management, atmosferische opslagtank met bewaartemperatuur beneden de omgevingstemperatuur. 22 Handboek Kanscijfers /10/2004

27 f) het vloeistofniveau binnen een ingegraven (in-ground) atmosferische opslagtank mag niet hoger komen dan het grondniveau. De omliggende (aangrenzende) grond wordt beschouwd als secundaire container: bij dit soort tanks resulteert falen slechts in een initiële flash gevolgd van verdamping vanuit de verontreinigde bodem Invloed van bescherming op faalfrequentie Door [PB99] wordt aangenomen dat bescherming de volgende invloed heeft op de faalfrequentie van installaties: a) de faalfrequentie van een atmosferische opslagtank met beschermend buitenomhulsel, ook secundaire container genoemd, is 5 keer kleiner dan die van een enkel omsloten atmosferische opslagtanks (kans op instantaan falen: /jaar; zie tabel 4.4.a), zodat die /jaar bedraagt. Verder wordt verondersteld dat bij de helft van de catastrofale faalgebeurtenissen het beschermende buitenomhulsel ongeschonden blijft. Het vrijgekomen product wordt in dit omhulsel (secundaire container) opgevangen, de faalfrequentie hiervan bedraagt /jaar. Bij de overige helft van de catastrofale faalgebeurtenissen is het beschermende buitenomhulsel eveneens geschonden en komt de vrijgekomen inhoud rechtstreeks in de omgeving terecht, de faalfrequentie is hier eveneens /jaar (reductiefactor = 10). b) de faalfrequentie van een dubbel omsloten atmosferische opslagtank 80 keer kleiner is dan de faalfrequentie van een enkel omsloten atmosferische opslagtank d.w.z. 1, /jaar. Verder wordt verondersteld dat in 80% van de catastrofale faalgebeurtenissen de secundaire container ongeschonden blijft en de faalfrequentie van de inhoud die zo door de secundaire container opgevangen wordt /jaar bedraagt. In de overige 20% catastrofale faalgebeurtenissen wordt de secundaire container eveneens geschonden en komt de inhoud rechtstreeks in de omgeving terecht, de faalfrequentie hiervan bedraagt 2, /jaar (reductiefactor = 400). c) de faalfrequentie van volledig omsloten atmosferische opslagtanks waarbij een catastrofale breuk van binnen- en buitencontainer optreedt, wordt op /jaar geschat. Daar bij uitsluitend falen van de binnentank de inhoud volledig opgevangen wordt door de secundaire tank en aldus niet in de omgeving vrijkomt wordt hiervoor geen faalfrequentie gegeven (geschat). Voor de volledige vrijzetting van de inhoud in 10 minuten werd dezelfde faalfrequentie toegevoegd als voor catastrofale breuk (reductiefactor = 500). d) de faalfrequentie van een ingegraven of respectievelijk een ingeterpte atmosferische opslagtank dezelfde is als de faalfrequentie van een volledig omsloten atmosferische opslagtank, dus /jaar. Falen van een ingegraven atmosferische opslagtank leidt slechts tot plasverdamping terwijl dit bij ingeterpte atmosferische opslagtank leidt tot rechtstreeks vrijkomen van de tankinhoud in de atmosfeer. Voor de volledige vrijzetting van de inhoud in 10 Handboek Kanscijfers /10/

28 minuten werd dezelfde faalfrequentie toegevoegd als voor catastrofale breuk (reductiefactor = 500). e) Modelleren van catastrofaal falen: catastrofaal falen worden gemodelleerd op basis van de faalfrequentie bij respectievelijk onmiddellijk vrijkomen van de tankinhoud en het volledig vrijkomen van de tankinhoud binnen de 10 minuten. Samenvattend worden voor continue en instantane vrijzetting volgende reductiefactoren aanbevolen. Deze factoren zijn niet gesteund op statistisch onderbouwde faaldata, maar op een beoordeling van experten: - Met beschermend buitenomhulsel : 10 - Dubbel omsloten : Volledig omsloten : Ingegraven (bodem als dubbel omhulsel) : Ingeterpt : Faaldata brandscenario s Aanbevolen faaldata In tabellen 4.4.c, 4.4.d en 4.4.e worden aanbevolen faaldata gegeven voor verschillende types branden. Deze tabellen dienen als een leidraad. Indien de VRdeskundige de faalkanscijfers zelf wil berekenen, dan wordt dit toegelaten. Bij het gebruik van stoffen die zowel toxisch als brandbaar zijn wordt zelfs aanbevolen om de faalkanscijfers zelf te ontwikkelen. Indien in één inkuiping verschillende types brandstof (licht ontvlambare, ontvlambare, brandbare) aanwezig zijn, dan dient conservatief gerekend te worden. Tabel 4.4.c: Faalkansen en betrouwbaarheidsintervallen voor atmosferische tanks met uitwendig vlottend dak (1) (per tank per jaar) BASIS- BETROUWBAAR- SCENARIO BIJZONDERHEID FREQUENTIE [ /TANKJAAR] HEIDSINTERVAL [ /TANKJAAR] Volledige dakvlakbrand Tank met uitwendig vlottend dak Licht ontvlambare vloeistof Ontvlambare vloeistof Brandbare vloeistof 2, (4, , ) 6, (7, , ) 2, (2, , ) 24 Handboek Kanscijfers /10/2004

29 Tabel 4.4.d: Faalkansen en betrouwbaarheidsintervallen voor tankbrand bij atmosferische tanks (1) (per tank per jaar) BASIS- BETROUWBAAR- SCENARIO BIJZONDERHEID FREQUENTIE [ /TANKJAAR] HEIDSINTERVAL [ /TANKJAAR] Tankbrand in tank met vast dak zonder stikstofdeken met stikstofdeken Licht ontvlambare vloeistof 7, (5, , ) Ontvlambare vloeistof 1, (1, , ) Brandbare vloeistof 5, ( ) Licht ontvlambare - vloeistof 2, Ontvlambare vloeistof 7, Brandbare vloeistof 2, (1) het installatieonderdeel atmosferische tank omvat hierbij de tank met inbegrip van alle verbindingen en instrumentarium in de inkuiping Tabel 4.4.e: Faalkansen en betrouwbaarheidsintervallen voor kuipbrand bij atmosferische tanks (1) BASIS- BETROUWBAAR- SCENARIO BIJZONDERHEID FREQUENTIE [ /KUIP.JAAR] HEIDSINTERVAL [ /KUIP.JAAR] Kuipbrand Volledige kuipbrand Onvolledige kuipbrand Licht ontvlambare vloeistof 1, (6, , ) Ontvlambare vloeistof 3, (3, , ) Brandbare vloeistof 1, (1, , ) Licht ontvlambare vloeistof 2, (1, , ) Ontvlambare vloeistof 5, (5, , ) Brandbare vloeistof 1, (1, , ) Voor de berekening van de risico s van een kuipbrand wordt ofwel het scenario van de beperkte kuipbrand ofwel het scenario van de volledige kuipbrand in aanmerking genomen, en niet beide scenario s tegelijk. Handboek Kanscijfers /10/

30 Tankbrand A. Tanks met uitwendig vlottend dak (Open top floating roof tanks) De meest recente, meest omvattende en statistisch best onderbouwde studie i.v.m. met de brandincidentie van dit soort tanks is gepubliceerd in het LASTFIRE project 1997 [LFP97]. De studie geeft een beschrijving van vijf initiële brandtypes: - randdichtingsbrand (rim seal fire) - brand na uitstroming op het dak (spill on roof fire) - volledig dakvlakbrand volgend op het inzinken van het dak (full surface fire following the sinking of a roof) - kleine kuipbrand (small bund fire) - volledige (of grote) kuipbrand (large bund fire) De faaldata (Tabel 4.4.f) zijn gebaseerd op een gedetailleerd onderzoek naar de frequentie van uitstromingen/overlopen (spills) en branden (fires) van vloeibare koolwaterstoffen (KWS) bij tanks waarvan de diameter groter dan 40 m. Hiervoor werd tussen 1981 en 1995 wereldwijde bevraging uitgevoerd waardoor cijfermateriaal verzameld werd over 2420 tanks en tankjaren. Voor de klasse III van brandbare vloeistoffen bestond de populatie uit 293 tanks en 4196 tankjaren. Tabel 4.4.f: Brandfrequentie bij tanks met vlottend dak gevuld met vloeibare KWS [LFPRW9]) Type brand Aantal branden Basisfrequentie [ /tankjaar] 99% betrouwbaarheidsinterval [ * 10-5 /tankjaar] - randdichtingsbrand (alle oorzaken) (veroorzaakt door blikseminslag) 55 (52) 1, (1, ) 1, , (1, , ) (rim seal fire) - brand in uitstroming op het dak (spill on roof fire) - volledig dakvlakbrand volgend /tankjaar /tankjaar 0, , , , op dakinzinking (full surface fire following the sinking of a roof) Totaal Handboek Kanscijfers /10/2004

31 Oorzaken van brand - Randdichtingsbrand (rim seal fire) Randdichtingsbrand kan ontstaan tijdens onderhoud- of installatiewerken, tengevolge van onweersbuien met blikseminslag of door een aantal andere niet geregistreerde oorzaken. Onweersbuien met blikseminslag is echter de belangrijkste oorzaak van randichtingsbrand. Van de 55 geregistreerde randdichtingsbranden werden er 2 (5,5%) veroorzaakt tijdens onderhoud- of installatiewerken van operationele tanks. Onweer met blikseminslag is in ongeveer 95% (52 op 55) van de gevallen de initiële oorzaak van randdichtingsbrand. Over de oorzaak van één randdichtingsbrand bestaat onzekerheid. Aan de hand van de LF97 gegevens i.v.m. het aantal onweersdagen dat per jaar voorkomt in verscheidene werelddelen (Saoedi Arabië, Noord Europa, Zuid Europa, Noord Amerika, Venezuela, Thailand en Nigeria) en de overeenkomstige randdichtingsbranden werd het verband berekend tussen beide variabelen. Voor tanks in het Midden-Oosten, Noord Amerika, Europa, Australië en Nieuw Zeeland wordt de beste schatting (LWPRW97) van de brandincidentie tengevolge van onweer gegeven door: Met: Y = 0, X per tankjaar {1}. Y: frequentie randdichtingsbranden (* 10-4 ) per tankjaar X: aantal onweersdagen per jaar Interpolatie met {1} naar de Belgische situatie het aantal onweersdagen met blikseminslag is in België 20 per jaar [LFP97] - betekent dat het aantal randdichtingsbranden tengevolge van onweersbuien met blikseminslag in België 1, /tankjaar bedraagt. Als generieke brandfrequentie voor randdichtingsbranden veroorzaakt door blikseminslag wordt 1, /tankjaar aanbevolen (Belgische situatie). Hieraan dient nog een brandfrequentie van 1, /tankjaar tengevolge van andere oorzaken toegevoegd. De globale aanbevolen generieke brandfrequentie voor randdichtingsbranden bedraagt bijgevolg 1, /tankjaar. De gegeven vergelijkingen zijn generieke waarden en zijn geldig voor tanks met alle soorten producten (ruwe olie tot klasse III). Indien met de specifieke tankinhoud rekening dient gehouden, worden de brandfrequenties van Tabel 4.4.g aanbevolen. Handboek Kanscijfers /10/

32 Invloed van tankinhoud op randdichtingsbranden Randdichtingsbrand die door blikseminslag veroorzaakt wordt is afhankelijk van het ontvlampunt van de tankinhoud 4, hoe lager des te gevoeliger. In dit verband geeft Tabel 4.4.g de klassenindeling die door het IP (Institute of Petroleum) aangenomen wordt. Bijvoorbeeld voor klasse III producten is de frequentie van randdichtingsbrand 2 tot 3,4 keer kleiner dan voor ruwe olie. Tabel 4.4.g: Invloed van tankinhoud op randdichtingsbrand bij tanks met vlottend dak gevuld met vloeibare KWS door blikseminslag [LFP97; ARF99] Brandstof Aantal: Frequentie en 99% betrouwbaarheidsinterval Ruwe olie (LFP97) Ruwe olie (Belg. onweersstatistiek) Klas I a Klas II b Klas III c Overige en onbekend Totaal & gemiddeld (LFP97) (Totaal & gemiddeld - België) Branden Tanks Tankjaren ( ) ( ) [ /tankjaar] 1, , , ( , , ) 5, , , , , , , , , , , , ( , , ) a: Klasse I: ± licht ontvlambaar met vlampunt < 23 C (v.b. nafta, benzine) b: Klasse II: ontvlambare vloeistof met vlampunt 23 C < VP < 66 C (v.b. keroseen) c: Klasse III: brandbare vloeistoffen met vlampunt > 66 C (v.b. diesel, stookolie) De verhoogde brandfrequentie van ruwe olie t.o.v. de andere brandstoffen van Tabel 4.4.g is te wijten aan het feit dat veel uitvoerterminals voor het opslaan van ruwe olie gesitueerd zijn in landen met een relatief hoge onweersfrequentie, opslagtanks voor de overige producten zijn gelijkmatiger verdeeld over de regio's, zodat enkel een correctie voor de Belgische onweersstatistieken op de brandfrequenties voor ruwe olie werd doorgevoerd. Escalatie van randdichtingsbrand Van de 55 randdichtingsbranden escaleerde 1 (kans 0,02) in een volledige dakvlakbrand. Het escalatiemechanisme zag er als volgt uit: 4 Met tankinhoud wordt het product bedoeld dat in de tank opgeslagen is. 28 Handboek Kanscijfers /10/2004

33 een initiële blikseminslag veroorzaakte een ontploffing die een ponton vernietigde. - de tank bevatte een product met een dampspanningsbereik van p.s.i. RVP (Reid Vapour Pressure) en komt overeen met 0,83 1,03 bar RVP. - er waren slechts 3 van de 6 vaste schuimwerpers (fixed rim seal foam pourers) operationeel. - Brand in uitstroming op dak (spill on roof fire) De brandfrequentie in de uitstroming op het dak wordt op per tankjaar geschat: 1 brand in uitstroming op dak van een ruwe olietank op tankjaar [LFP97]. Daar de initiële gebeurtenis van dit soort brand de uitstroming van KWS in de dakruimte is, is brand in uitstroming op dak reeds een escalatiegebeurtenis op zichzelf. De frequentie van een uitstroming op het dak wordt gegeven in paragraaf (lekfrequenties) en bedraagt 1, /tankjaar. Daar een brand slechts bij 1 op 55 uitstromingen op het dak optrad is de kans dat de uitgestroomde KWS ontvlamt ongeveer 0,02 (1/55), wat resulteert in een brandfrequentie van /tankjaar. De kans dat brand in uitstroming op dak escaleert in een volledige dakvlakbrand is 1. Deze raming is gebaseerd op één enkel incident. LFP vermeldt een tweede spill on roof incident (niet opgenomen in de statistiek), waarbij de brand snel kon geblust worden, maar na 30 minuten terug tot ontsteking kwam en de daaropvolgende brand gans de tank vernietigde. De werkelijke kans op escalatie zal ergens tussen 0,5 en 1 liggen. Toch wordt aanbevolen een escalatiekans 1 aan te nemen. - Volledig dakvlakbrand (full surface fire) Van de 4 volledige dakvlakbranden die in het LFP97 opgenomen zijn kan slechts 1 als een initiële brand 5 beschouwd worden. De andere 3 waren escalatieresultaten van respectievelijk randdichtingsbrand, brand in uitstroming op dak en kuipbrand. 5 Bij de initiële brand ging het om een 41 m diametertank waarbij tijdens het vullen met nafta vastgesteld werd dat het dak gedeeltelijk in de nafta ondergedompeld was. Na 10 min ontbrandde de nafta (waarschijnlijk tengevolge van een elektrostatische ontlading) en resulteerde onmiddellijk de in een volledige dakvlakbrand. Twee uur later ontstond eerst een randdichtingsbrand en later een volledige dakvlakbrand in een identieke aangrenzende tank en 10 uur later ontstond een totaalbrand in een derde identieke tank. Waarschijnlijk was de escalatie het gevolg van de stralingswarmte. In de tanks die aan de lijzijde van de eerste geplaatst waren was nafta opgeslagen bij een temperatuur van 27 C (9 graden onder het kookpunt). De brand waarbij de drie tanks vernietigd werden duurde 6 dagen, er traden geen ernstige verwondingen op en de kosten werden op 6 miljoen dollar geschat. Handboek Kanscijfers /10/

34 Bij het uitvoeren van een risicoanalyse (RA) kan volgens LFP97 gebruik gemaakt worden van de faalfrequentie van één van de twee soorten volledige dakvlakbrand-frequenties: /tankjaar (1/33909): dit is de generieke brandfrequentie, gebaseerd op één dakvlakbrand tengevolge van dakverzakking en ontsteking door elektrostatische ontlading, waarbij slechts de verhouding van 1 brand op tankjaren wordt aangenomen. Bij toepassing van deze frequentie wordt geen rekening gehouden met andere vervolggebeurtenissen en escalatiewegen. - 1, /tankjaar (4/33909): hier wordt wel rekening gehouden met alle dakvlakbranden, zowel initiële als escalatiegebeurtenissen en wordt een brandfrequentie van 4 op tankjaren aangenomen (99% betrouwbaarheids-interval: 2, , ). Voor scenarioberekening van een volledige dakvlakbrand als gevolggebeurtenissen in het kader van veiligheidsrapportering wordt aanbevolen de allesomvattende brandfrequentie van 1, /tankjaar als basisbrandfrequentie waarde te gebruiken. Escalatiekans van volledige dakvlakbrand Volledig dakvlakbrand kan beschouwd worden als een escalatieresultaat van een dakverzakking in de opgeslagen vloeistof. Volgens het LFP97 is de kans dat een verzakt dak escaleert in een volledig dakvlakbrand ongeveer 0,03 of het voorkomen van 1 ontvlamming op 37 verzakte daken. Bij brandstof met geen boilover risico wordt de escalatie van een volledig dakvlakbrand naar een naburige tank gevuld met brandstof met een licht ontvlambare vloeistof op 0,25 geschat: een LFP97-review (periode ) toonde aan dat 2 volledig dakvlakbranden op 8 tanks die gevuld waren met licht ontvlambare brandstof escaleerde naar andere tanks. Voor tanks die daarentegen producten bevatten die aanleiding geven tot boilover wordt de kans op verdere escalatie van een volledig dakvlakbrand via boilover op 1 geschat. - Boilover Met boilover bedoelt men het krachtig uitstoten van de volle inhoud van de tank met vorming van een vuurkolom en het overlopen van het product. Dit fenomeen treedt uitsluitend op bij tanken die brandende producten bevatten. Typische boiloverproducten zijn ruwe aardoliën en tussenproducten van petroleum zoals ruwe distillaten, olieresten, zware stookolie en geraffineerde producten gemengd met producten met verschillende kookpunten. Voor tanks die respectievelijk gevuld zijn met producten die aanleiding geven tot boilover wordt in de risicoanalyse aangenomen dat de kans van een volledige 30 Handboek Kanscijfers /10/2004