Kälteeinbrüche kommen immer wieder vor – wie können Raffinerien den Winter sicher überstehen?

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Der Winter im Norden ist durch niedrige Temperaturen, Trockenheit, starke Winde und häufigen Schneefall gekennzeichnet. Diese Bedingungen bereiten den Menschen im Alltag, insbesondere bei Aktivitäten im Freien, viele Unannehmlichkeiten. Für die sichere Produktion in der Raffinerieindustrie sind diese Bedingungen zudem noch eine zusätzliche Belastung. Vor dem Einsetzen des Winters wechseln erfahrene Fahrer das Schmieröl sowie das Scheibenreinigungsmittel in ihren Fahrzeugen aus. Wie sollten wir als „Fahrer“ in der Raffineriebranche also mit den Herausforderungen des Winters umgehen und sicherstellen, dass die komplexen Anlagen der Raffinerien den Winter unbeschadet überstehen? Um sicherzustellen, dass die Anlage den Winter unbeschadet übersteht, muss man zunächst das Wetter im Norden im Winter verstehen und kennen: Schlüsselwörter: niedrige Temperaturen. Die Temperaturen im Norden im Winter liegen meist zwischen -15 und 10 °C – also unter dem Gefrierpunkt. Auswirkungen von Kälte auf den Menschen 1) Körperzustand: Kälte verringert die Aktivität des Körpers, dämpft seine Reaktionen auf äußere Reize und schwächt die Fähigkeit, äußeren Belastungen standzuhalten. Im Winter treten häufig Stürze und Knochenbrüche auf, und das Risiko bei allen Arbeiten im Freien nimmt deutlich zu. 2) Schwere Kleidung: Einerseits führt sie zu eingeschränkter Beweglichkeit und erhöht objektiv die Wahrscheinlichkeit von Verletzungsunfällen ； Andererseits führt eine Zunahme an Kleidung und Accessoires zu einem erhöhten Risiko durch statische Elektrizität usw. Unfallfall: Am 31. Januar 2008 um 22:30 Uhr fand in einem Salzlager einer Chlor-Alkali-Fabrik eine Aufbereitungsaktion mit Salz statt. Der Arbeiter Zhou startete die Maschine zur Salzzufuhr. Dabei wurde sein Schal von der Antriebsstange der Maschine eingewickelt, wodurch er in die Maschine hineingezogen und zu Tode gedrückt wurde. 3) Schwächung der Verantwortungsbewusstheit: In den kalten Wintern kommt es häufig dazu, dass übliche Tätigkeiten wie Inspektionen und Überwachungen im Freien eingeschränkt oder gar nicht durchgeführt werden. Dadurch steigt subjektiv die Wahrscheinlichkeit von Unfällen, und die letzte Verteidigungslinie bei der sicheren Produktion wird geschwächt. Unfallfall: Am 1. Februar 2010 um 3:30 Uhr führte Zhao eine Inspektion im Freien in einer Anlage zur Reduzierung des Drucks und der Temperatur durch. Um 6:30 Uhr entdeckten die Kollegen, die zur gleichen Schicht gehörten, dass Zhao neben der Pumpe zur Ableitung von schwefelhaltigem Abwasser am Boden lag. Nachdem er ins Krankenhaus gebracht wurde, wurde sein Tod festgestellt. Die Todesursache war eine Vergiftung durch Schwefelwasserstoff. Gemäß den Vorschriften muss eine kontinuierliche Überwachung stattfinden. An dem Ort, an dem Zhao ums Leben kam, sollte die Überwachung alle Stunde stattfinden. Aufgrund des kalten Wetters führte das Team die Überwachungen jedoch nicht durch. Dadurch konnte Zhao, der unter Vergiftung litt und bewusstlos war, nicht rechtzeitig entdeckt und gerettet werden – was letztendlich zum Tod von Zhao führte. Auswirkungen niedriger Temperaturen auf Geräte 1) Geräte, die mit Flüssigkeiten in Berührung kommen: Hierbei handelt es sich hauptsächlich um Geräte, deren Arbeitsmedium Dampf, wasserhaltige Stoffe sowie verschiedene Arten von Wasser sind. Im Winter sinken die Temperaturen unter den Gefrierpunkt, was zu Eisbildung und Verstopfungen der Leitungen führt. In schweren Fällen kann die Ausdehnung durch das Eis dazu führen, dass Ausrüstung beschädigt wird – mit Folge von Lecks und weiteren Unfällen. Die Unfallgefahr ist am größten, wenn die Temperaturen wieder steigen und das Eis schmilzt. Unfallfall: Am 9. Dezember 2011 um 16:20 Uhr führte ein Arbeiter aus einer Düngemittelfabrik Arbeiten zur Wärmedämmung des Destillierturms auf einer Plattform in 12 Metern Höhe durch. Plötzlich platzte die Entlastungsventil für die Dampfleitung bei einem Druck von 1,0 MPa. Der heiße Dampf traf den Arbeiter. In seiner Panik stürzte er von der Plattform auf die darunterliegende Ebene – dabei erlitt er Knochenbrüche. Der heiße Dampf verursachte außerdem große Verbrennungen sowie schwere Schäden an den Atemwegen. Ursache des Unfalls war das Einfrieren von Wasser in der Ventilklappe sowie deren Aufplatzen. Als die Temperatur am Nachmittag stieg, schmolz das Eis und es kam zu einem Dampfausbruch. 2) Anlagen mit Medien mit hohem Gefrierpunkt: Wenn die Temperatur unter den Gefrierpunkt des Mediums fällt und es keine wirksamen Isoliermaßnahmen gibt, kommt es zu lokaler Kondensation des Mediums. Dadurch nimmt seine Fließeigenschaft ab, was schnell dazu führt, dass der gesamte Prozess zum Stillstand kommt – anschließend kondensiert das Medium in der gesamten Anlage. Da bei Raffinerieunternehmen die verwendeten Materialien meist brennbar und explosiv sind, ist es unvermeidlich, im Falle von ausgedehnten Verstopfungen Heizverfahren oder andere Maßnahmen anzuwenden. Dabei besteht ein sehr hohes Risiko, und die Bearbeitung ist äußerst schwierig. Schon die geringste Unvorsichtigkeit kann zu erheblichen Verlusten führen. Unfallfall: Am 9. Januar 1999 um 7:50 Uhr führte ein unzureichender Bedarf an Heißdampf in der Leitung zur Abfuhr von Schweröl aus dem Destillationswerk dazu, dass das Schweröl in dieser Leitung erstarrte. Die Leitung hatte einen Durchmesser von DN300 und war 1.700 Meter lang. Erst am 16. Januar konnte das Problem durch mehrere Methoden – wie teilweises Erwärmen, manuelles Schneiden sowie Austausch der betroffenen Teile – behoben werden. Dadurch wurde das Produktionsgleichgewicht des gesamten Werks gestört. Im Zuge der Lösung des Problems entstanden große Mengen an verschmutztem Öl und festen Abfällen, was erhebliche wirtschaftliche Verluste verursachte. 3) Messgeräte: In modernen Raffinerieanlagen spielen die automatisierten Steuerungssysteme, die durch verschiedene Messgeräte sowie DCS-Systeme unterstützt werden, die Rolle von Augen und Händen der Bediener. Im Winter können Störungen der Messgeräte aufgrund der niedrigen Temperaturen dazu führen, dass die Anlage teilweise außer Kontrolle gerät. Wenn die defekten Messgeräte für wichtige Funktionen oder Sicherheitsprozesse verantwortlich sind, können daraus ernsthafte Folgen entstehen. Unfallfall: Am 15. Februar 2014 um 7:44 gefror die Druckmessleitung des Druckregelventils PIC602 an der Oberseite des Benzinabsorptionsbehälters. Dadurch fiel die Druckanzeige aus und die Automatisierung funktionierte nicht mehr. Infolgedessen kam es zu einem Überdruck im Destillationsbehälter. Der Sicherheitsventil öffnete sich, wodurch große Mengen an brennbaren Stoffen in das Verglühsystem strömten. Dies führte zu Produktionsstörungen sowie zum Verlust von Materialien. Schlüsselwörter: Trockenheit Im trockenen Winter ist die Luft trocken, was objektiv das Risiko von Bränden und Explosionen erhöht. Gleichzeitig erschwert die trockene Luft die Entladung von Elektrizitätsspannungen, wodurch sich statische Aufladungen bilden können. Sowohl bei den Arbeitern als auch bei den transportierten Materialien steigt somit die Wahrscheinlichkeit von Funkenentstehung. Bei denselben Vorgängen gibt es in warmen, feuchten Jahreszeiten kein Problem – doch im Winter erhöht sich das Risiko von Bränden und Explosionen aufgrund der vorhandenen Brandquellen. Unfallfall: Im Dezember 2002 in einer Mischwerkstatt eines Unternehmens in Danyang, Provinz Jiangsu, nutzten Arbeiter eine Vakuumpumpe, um Vinylacetat in den Reaktor zu pumpen. Als noch etwa 30 kg des Stoffes im Behälter waren, kam es plötzlich zu einer Explosion. Dabei wurden 4 Personen verletzt, davon 2 schwer. Die Ursache des Unfalls war die Ansammlung von statischer Elektrizität, die entstand, als das Vinylacetat bei schnellem Fluss durch die Kunststoffrohre. Als die Kunststoffrohre mit den Metallbehältern in Berührung kamen, entstand eine Spannungsunterschied zwischen Hoch- und Niederspannung, wodurch Funken entstanden. Diese Funken setzten die im Luftstrom vorhandenen Dämpfe von Vinylacetat in Brand. Schlüsselwort drei: Die Auswirkungen von Schnee und Eis im Winter auf das tägliche Leben betreffen hauptsächlich den Verkehr sowie Stürze und Verletzungen. In Raffinerien wird das Ausrutschen durch die Existenz von Plattformen und Leitern noch gefährlicher. Darüber hinaus ist zu viel Schnee eine wichtige Ursache für Einstürze der Dächer von Gebäuden und Hangars. Das Eis, das in höheren Lagen entsteht, kann beim Schmelzen herunterfallen und somit eine Gefahr für Menschen und Ausrüstung darstellen. Nachdem wir die wichtigsten Probleme im Bereich der sicheren Produktion in Raffinerien im Winter kennengelernt haben, wie sollten wir darauf reagieren? Personal- und Managementaspekte: 1) Stärkere Überwachung der Ausführung der verschiedenen Arbeiten, Förderung der Mitarbeiter auf allen Ebenen dabei, die durch Wetterbedingungen entstehenden Schwierigkeiten zu überwinden und ihre Arbeit besser zu erledigen. Es muss darauf geachtet werden, dass die vorgeschriebenen Schutzausstattungen getragen werden. Außerdem müssen alle Kleidungsstücke und Accessoires außerhalb der Arbeitskleidung streng kontrolliert werden. Besondere Aufmerksamkeit sollte auf den Gebrauch von Schals, wärmenden Handschuhen, wärmenden Masken sowie Ohrenschützern gelegt werden ； Die Mitarbeiter sollen darauf hingewiesen werden, vor dem Betreten von brennbaren und explosiven Bereichen gezielt die statische Elektrizität abzugeben. 2) Die Arbeit sollte sinnvoll organisieren werden. Beispielsweise sollte bei der Überwachung von Arbeiten im Winter die Dauer der individuellen Überwachung verkürzt werden, und die Überwachung sollte häufiger gewechselt werden ； Die Mitarbeiter werden daran erinnert, auf die Verkehrssicherheit nach Schneefall und Eisbildung im Winter zu achten, auf das Risiko von herabfallendem Eis aus großer Höhe zu bedenken sowie rechtzeitig Schnee und Eis von den Anlagen zu entfernen. 3) Sowohl die Risikoidentifizierung durch die Mitarbeiter vor der Ausführung der Arbeiten als auch die Aufklärung der Auftragnehmer sowie die Durchführung einer JHA-Analyse müssen die Besonderheiten der sicheren Arbeit im Winter berücksichtigen. Dabei müssen die Wetterbedingungen sowie die damit verbundenen Risiken vollständig erkannt und den Beteiligten mitgeteilt werden ； Während der Ausführung der verschiedenen Arbeiten sollte man angesichts der vorher identifizierten Risiken das Bewusstsein für die eigene Sicherheit stärken, auf die Umgebung um sich herum achten, die Arbeiten ordnungsgemäß durchführen sowie einander daran erinnern und überwachen, um sicherzustellen, dass die Risiken im Winter unter Kontrolle bleiben. 4) Man sollte die Schwierigkeiten bei der Arbeit in extrem kalten Wintern bedenken und verstehen. Beispielsweise sollten bei den von den Unternehmen durchgeführten Aktionen zur Aufdeckung von Sicherheitsmängeln die Schwierigkeiten berücksichtigt werden, die bei der Erkennung solcher Mängel unter extremen Kältebedingungen bestehen, sowie die Schwere der daraus resultierenden Folgen. Dadurch kann die Motivation der Mitarbeiter erhöht werden. Was die Ausrüstung angeht, so ist deren sichere Überwinterung die Grundlage und der Schlüssel für eine sichere Produktion im Winter. Im Vordergrund stehen Maßnahmen zur Verhinderung von Frosten und Kondenswasser während des Winters. Dabei ist es wichtig, frühzeitig mit den Arbeiten zu beginnen, diese gründlich umzusetzen und sie durchgehend beizubehalten. Es müssen folgende 6 Aspekte berücksichtigt werden: Die Aufteilung der Aufgaben für den Winter, die Zuweisung von Verantwortlichkeiten – dabei muss der gesamte Prozess einer bestimmten Maßnahme zur sicheren Produktion im Winter auf einzelne Personen verteilt werden. Zum Beispiel wird für eine Begleitheizleitung der gesamte Prozess – von den Tests mit Dampf, über die Behebung von Problemen, den Betrieb bei niedrigen Temperaturen, Anpassungen nach den Wetterbedingungen und der Produktionslage während des Betriebs, die Überprüfung und Wartung während der Nutzung bis hin zum Stilllegen nach dem Winter – von einer einzigen Abteilung übernommen. Dadurch wird sowohl die Kontinuität der Arbeit als auch die Qualität gewährleistet. Vorbereitungen vor dem Winter: Die Planung sollte so früh wie möglich erfolgen, um genügend Zeit für die Vorbereitungen zu haben. Bei der Zeitplanung müssen auch ungewisse Faktoren berücksichtigt werden. Zum Beispiel kann es einige Stunden dauern, um eine bestimmte Heizleitung auszuprobieren. Doch im Laufe dieses Prozesses können Leckstellen entdeckt werden – dann braucht es einen Tag, um diese zu beheben. Dabei stellt sich heraus, dass die Heizleitung ausgetauscht werden muss; der Austausch dauert dann zwei Tage. Ähnliche Situationen treten oft auf, daher ist es wichtig, frühzeitig Vorbereitungen zu treffen und einen Überschuss bereitzuhalten. Vorbereitungen vor dem Winter: Die Vorbereitung der unterstützenden Produktionsbereiche wie Elektrik und Messgeräte beinhaltet einerseits die Bereitstellung von Fachpersonal und Ausrüstung ； Andererseits wird die Kommunikation mit den Produktionsmitarbeitern bezüglich der besonderen Bedingungen im Winter vorbereitet. In der praktischen Produktion haben Probleme mit den Messgeräten erhebliche Auswirkungen auf die Produktion. Zudem ist die Zeit dringend und die Behebung der Probleme schwierig. Um die Probleme schneller lösen zu können, ist eine enge Zusammenarbeit zwischen den Spezialisten für Messgeräte und den Mitarbeitern in den Produktionsabteilungen notwendig. Deshalb sollten die Aufgabenbereiche aller Beteiligten im Rahmen des Notfallmanagements für Messgeräte klar definiert werden. Während des Winters: Anpassung der Maßnahmen – Aufgrund der sich ändernden Wetterbedingungen sowie der notwendigen Anpassungen in der Produktion müssen die verschiedenen Maßnahmen ständig angepasst werden. Ein typisches Beispiel für eine solche Anpassung sind die Dampfheizleitungen; diese müssen entsprechend den Temperaturänderungen rechtzeitig angepasst werden ； Andererseits ist es notwendig, zu überprüfen, ob die verschiedenen Maßnahmen den Anforderungen entsprechen und ordnungsgemäß funktionieren. Auch die Überprüfung der Maßnahmen selbst ist unerlässlich – beispielsweise indem man prüft, ob die Werte der DCS-Anzeigen mit den Anzeigen vor Ort übereinstimmen, oder indem man die Menge an Dampf für die Heizleitungen anhand der Temperatur vor Ort überprüft ； Nach Anpassungen und Überprüfungen sollte man sich auf die Übergabe der Aufgaben konzentrieren, ein detailliertes Übergabesystem einrichten und in den Übergabeprotokollen für jede Position die maßgeblichen Maßnahmen im Winter gesondert aufführen. Dabei soll insbesondere der Zustand dieser Maßnahmen sowie die durchgeführten Anpassungen überprüft werden. Es soll darauf geachtet werden, dass die Überprüfungen und Anpassungen ordnungsgemäß durchgeführt werden, die Aufzeichnungen korrekt geführt werden und die Übergabe reibungslos stattfindet. Während des Winters: Für die Bewältigung von lokalen Frostschäden müssen spezielle Maßnahmenpläne erstellt werden. Es ist wichtig, die Probleme schnell in den Griff zu bekommen und deren Ausbreitung zu verhindern. Bei der Erstellung dieser Pläne sowie bei der Umsetzung der Maßnahmen müssen die Besonderheiten des Winters berücksichtigt werden. Beim Umgang mit dem Problem der Vereisung von Ventilen sollte zunächst kaltes Wasser verwendet werden, anschließend warmes Wasser und zuletzt Dampf zur Erwärmung – um zu verhindern, dass durch ein zu schnelles Ansteigen der Temperatur die Ventile beschädigt werden und dadurch Unfälle sowie Schäden entstehen. Im Winter: Umgang mit extremen Wetterbedingungen. Extreme Wetterbedingungen im Winter, wie extrem niedrige Temperaturen, starke Schneefälle und starke Winde, haben erhebliche Auswirkungen auf das Leben und die Wirtschaft. Vor Beginn des Winters sollten daher spezielle Maßnahmen zur Bewältigung dieser Situationen entwickelt werden. Bei der Erstellung und Umsetzung von Plänen sollte man auf die Auswirkungen extremen Wetters auf Bereiche außerhalb der Produktion achten. Beispielsweise können starke Schneefälle die Mobilität erheblich beeinträchtigen, wodurch die Mitarbeiter, die zur Schichtwechselzeit eintreffen sollen, nicht rechtzeitig ankommen können. In solchen Fällen muss man über die Möglichkeit nachdenken, dass die anwesenden Mitarbeiter Überstunden machen müssen.