Einführung in das Prozessrisikomanagement (PRM) – Das schrittweise Risikoanalyseverfahren von Dow Chemical

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1. Standards für das Risikomanagement in Prozessen (PAMS)  Dow Chemical wendet die Theorie des Risikomanagements in Prozessen auf das Sicherheitsmanagement des Unternehmens an und hat eigene Unternehmensstandards entwickelt. In den Unternehmen, zu denen Dow Chemical gehört, werden diese Standards intensiv gefördert. Die Produktionsleiter in Unternehmen erreichen das Ziel, die Risiken kontinuierlich zu verringern, indem sie Risikomanagementtechniken anwenden und weiterentwickeln ； Die systematische Risikomanagementmethode wird zur Bewertung und Kontrolle von gefährlichen Stoffen, Prozessen und Aktivitäten eingesetzt, die Schäden an Personen oder Zerstörungen von Eigentum und Umwelt verursachen können. 1) Zweck der Einführung von Standards für das Prozessrisikomanagement
Der Zweck besteht darin, plötzliche Gefahren, die durch Brände, Explosionen oder Chemikalienlecks entstehen können, durch ein Prozessrisikomanagement zu bewältigen. Zudem sollen die Anforderungen an die Risikobewertung während des gesamten Lebenszyklus der Fabrikanlagen festgelegt werden. Dabei geht es darum, die Risiken zu identifizieren, zu analysieren und nach Prioritäten zu ordnen. 　　2) Anwendungsbereich der Standards für das Risikomanagement von Prozessen
Diese Standards gelten für Investitionsprojekte, bestehende Anlagen sowie deren Änderungen, Übernahmen und Joint Ventures, die von Dow kontrolliert werden, sowie für plötzlich auftretende Prozessrisiken in Zusammenhang mit Marktentwicklungen oder halbkommerziellen Anlagen. 　　2. Hauptinhalte der Standards für das Prozessrisikomanagement
Es gibt fünf wichtigste Werkzeuge im Rahmen der Standards für das Prozessrisikomanagement: Reaktive Chemikalien – Prozessgefahranalyse (RC-PHA), Feuer- und Explosionsindex (F&EI), Chemikalieneinwirkungsindex (CEI), strukturierte Szenarioanalyse (HAZOP) sowie Schutzschichtanalyse (LOPA). 　　1) Reaktive Chemikalien – Analyse der Prozessgefährdung (RC-PHA) Prüfung Die Analyse der Prozessgefährdung für reaktive Chemikalien (RC-PHA) ist eine von einem interdisziplinären Team durchgeführte Prüfung, die 1 bis 2 Tage dauert. Zu den Inhalten gehören: Verfahrenschemie, Vollständigkeit des Risikomanagementplans, Annahmen für den schlimmsten Fall sowie Einrichtung von Schutzmaßnahmen, historische Unfälle, Veränderungen im Verfahren, Schulungs- und Aufklärungsprogramme, Fragebögen sowie die Umsetzung der in früheren Prüfungen gegebenen Empfehlungen. Dow Chemical verlangt, dass alle Fabriken mit einem Kapitalwert von mehr als 50.000 US-Dollar alle 3 bis 5 Jahre überprüft werden. Zudem sollen alle neu ernannten Leiter der Produktion innerhalb von 90 Tagen nach ihrer Ernennung eine RC-PHA-Prüfung durchführen. Außerdem setzt Dow Chemical sich aktiv dafür ein, globale Standards für die Reaktivität von Chemikalien zu schaffen. 　　2) Dow Chemical Fire & Explosion Index (F&EI) Der Dow Chemical Fire & Explosion Index ist eine Methode zur Analyse der Brand- und Explosionsgefahr in chemischen Produktionsprozessen und Anlagen. Diese Methode basiert auf Unfällen, die in der Vergangenheit bei Unternehmen außerhalb von Dow Chemical aufgetreten sind. Sie wird hauptsächlich in der Planungsphase sowie während regelmäßiger Überprüfungen eingesetzt, wobei der Schwerpunkt auf den Bereichen liegt, in denen die Gefahr am größten ist. Diese Methode verwendet eine Rechentabelle, um auf der Grundlage der Berechnungsergebnisse die anderen relevanten Prozesse hinsichtlich ihrer Gefährlichkeit einzustufen. Seine Hauptvorteile sind: Es hilft dabei, bei der Konstruktionsphase die Platzierung der Geräte zu berücksichtigen, fördert ein sicherheitsorientiertes Design und führt zu einer detaillierteren Prüfung. 　　3) Dow Chemicals Contact Index (CEI) 　　Der CEI ist eine einfache Methode zur Vorhersage der Dampfdiffusion und dient hauptsächlich dazu, potenziell schwerwiegende Verletzungen bei Industrieunfällen zu verhindern. Es basiert auf den Standards für die Planung von Notfallmaßnahmen (ERPG) und ist für Rohrbrüche, Überlaufen durch Brüche von Behältern sowie andere Standardunfallszenarien geeignet, die aus HAZOP-Analysen und empirischen Untersuchungen hervorgehen. Nach den Standards für Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz werden je nach Konzentration der Chemikalien drei verschiedene Konzentrationsstufen unterschieden. Stufe 1 (minimal), Stufe 2 (mittel), Stufe 3 (maximal). 　　4) Strukturierte Szenarioanalyse Die strukturierte Szenarioanalyse ist eine systematische Analysemethode, bei der die Gefährlichkeit einer Anlage durch eine schrittweise (linienweise) Überprüfung des Prozessablaufs ermittelt wird. Es gibt verschiedene Methoden, wie HAZOP, Fehlerannahmenanalyse oder Checklisten, zur strukturierten Analyse von Szenarien – wobei HAZOP am häufigsten verwendet wird. Gemäß den Anforderungen der Risikomanagementstandards für hochriskante (prozessbezogene) Abläufe werden für hochriskante Zielbereiche CEI und F&EI verwendet. Diese Methode ist sehr effektiv bei der Identifizierung von kausalen Paaren. Lokale Designrichtlinien für die meisten Prozessänderungen. Dow Chemical verwendet Software von Drittanbietern (PHA-Pro von Dyadem) zur Analyse strukturierter Szenarien. 　　5) Schutzschichtanalyse (LOPA) Die Schutzschichtanalyse (LOPA) ist eine halbquantitative Analysemethode, die eine Brücke zwischen qualitativer und vollständig quantitativer Analyse darstellt. Die Schutzschichtanalyse ist eine Risikoanalysemethode, die aus der Ereignisbaumanalyse entwickelt wurde. Sie beginnt mit dem ursprünglichen Ereignis und prüft, ob die Sicherheitsmaßnahmen im Laufe des Unfallverlaufs wirksam sind – also ob sie erfolgreich oder fehlschlägig sind. Zudem wird geprüft, ob das gewünschte Sicherheitsniveau erreicht wird. Anschließend werden geeignete Sicherheitsmaßnahmen vorgeschlagen, um das Risiko auf ein akzeptables Niveau zu senken. Im Vergleich zu anderen Analysemethoden weist die Schutzschichtanalyse folgende Vorteile auf: Sie erfordert weniger Zeit als eine quantitative Risikobewertung (QRA) ； Es kann bestätigt werden, dass es Schutzschichten gibt, die gegenüber den jeweiligen Auslöseereignissen wirksam sind ； Ressourcen zur Risikominderung können effektiv zugewiesen werden. Mängel können durch ein Sicherheitsinstrumentensystem ausgeglichen werden. Aufgrund der oben genannten Vorteile der LOPA-Methode setzt Dow Chemical in den letzten Jahren bei seinen Tochtergesellschaften verstärkt auf die Anwendung dieser Methode zur Analyse von Schutzschichten. Die strukturierte Gefahrenanalyse (HAZOP, Fehlerannahmenanalyse, Checklisten) wird hingegen seltener eingesetzt. Die Techniker bei Dow Chemical kombinieren außerdem die Schutzschichtanalyse mit der Fehlerbaumanalyse, um die Ergebnisse der Analyse genauer zu machen. 　　3. Übersicht über das Prozessrisikomanagement (PRM) bei Dow Chemical Aufgrund der unterschiedlichen Risikoanalysemethoden variieren die erforderlichen personellen und finanziellen Ressourcen sowie das notwendige theoretische Niveau und die Managementanforderungen. Es ist daher weder möglich noch notwendig, für alle Anlagen und alle Stoffe komplexe Risikoanalysemethoden anzuwenden. Um die Fähigkeitsressourcen effektiver zu nutzen, verwendet Dow Chemical für das Prozessrisikomanagement hauptsächlich eine schrittweise Risikoanalyse-Methode, wobei der gesamte Prozess in vier Ebenen unterteilt ist. 　　1) Die erste Ebene besteht darin, für alle Anlagen eine Prozessgefahranalyse durchzuführen. Dazu können Methoden wie der Feuer- und Explosionsindex (F&E-I), der Chemikalienkontaktindex (CEI), die LOPA-Ziele sowie das Frageblatt zur Analyse der Gefährlichkeit reaktiver Chemikalien im Prozess (RC/PHA) verwendet werden. 　　2) Die zweite Ebene beinhaltet eine zusätzliche Risikoprüfung für spezifische Betriebsvorgänge der Anlage. Dabei können Methoden wie kausale Paaranalyse, LOPA (Dow Chemical führt bei neuen Verfahren immer eine HAZOP-Analyse durch), Bewertung von Explosionsdrücken (Überdruck in Gebäuden) sowie strukturierte Gefahrenanalyse (HAZOP) eingesetzt werden. 3) Die dritte Ebene besteht in einer erweiterten Risikoprüfung des Zielprozesses, hauptsächlich durch die Durchführung einer quantitativen Risikobewertung (QRA). 　　4) Die vierte Schicht besteht darin, eine begrenzte Anzahl von Geräten auszuwählen, um eine qualitative und quantitative Risikobewertung durchzuführen. Die Auswahl erfolgt auf der Grundlage der aus der Ergebnisanalyse ermittelten Kombinationen sowie der Häufigkeit von Unfällen; die quantitative Risikobewertung konzentriert sich auf hochriskante Aktivitäten. 　　Die Reihenfolge des Analyseprozesses geht von einfachen Methoden zu komplexeren Analysen, von einer geringeren Ebene der Steuerung zu einer höheren Ebene, sowie von allen Stoffen zu einer ausgewählten Minderheit von Stoffen. In einem schrittweisen Ansatz werden in der Analyse hoher Risiken zunehmend komplexe Risikoanalysewerkzeuge eingesetzt.