Lecks – wie viele bittere Lektionen haben die Chemiker daraus gelernt

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Die Lecks haben den Chemikern so viele schmerzhafte Lektionen erteilt – bitte verstehen Sie das und merken Sie es sich gut. 　　Im Produktionsprozess von Chemieunternehmen sind viele Stoffe korrosiv, insbesondere unter Bedingungen hoher Temperatur und Druck sowie bei langen Produktionsketten und langen Betriebszyklen. In den Bereichen Produktion, Lagerung und Transport kommt es daher häufig zu Leckagen. Lecks führen nicht nur zum Verlust von Materialien, sondern verschmutzen auch die Umwelt. In schweren Fällen können dadurch Brände, Explosionen oder Vergiftungen auftreten. Dies stellt eine große Bedrohung für die Produktion des Unternehmens dar und ist äußerst nachteilig für einen sicheren und störungsfreien Betrieb über einen langen Zeitraum hinweg. Zudem gefährdet es das Leben der Mitarbeiter. Laut den **Statistiken zur Industrialisierung** wurden 56 % der Brände sowie Unfälle mit Vergiftungen von Mitarbeitern in Chemieunternehmen durch zu späte Entdeckung von Materiallecks oder unsachgemäße Handhabung verursacht. Wie man Lecks verhindert, ist einer der Schlüsselpunkte für chemische Unternehmen, um Unfälle wirksam zu kontrollieren. Im Folgenden werden die Ursachen für Lecks sowie die zu ergreifenden Präventivmaßnahmen analysiert und erörtert. 　　I. Ursachen für Lecks
1. Versagen der Dichtungen, was zu Lecks führt. In der chemischen Industrie sind der Druck und die Temperatur in den Anlagenteilen und Rohrleitungen wichtige Faktoren, die die Dichtigkeit beeinflussen. Zum Beispiel führt bei hohen Temperaturen zu einer geringeren Viskosität des Prozessmediums sowie zu einer erhöhten Durchlässigkeit. Dadurch wird die Auflösung und Korrosion der Dichtungen sowie der Flansche verstärkt. Dadurch steigen objektiv die Anforderungen an die Dichtigkeit. Gleichzeitig besteht zwischen den verschiedenen Komponenten der Dichtungsanlage ein großer Temperaturunterschied. Die dadurch entstehenden Temperaturspannungen führen zu einer ungleichmäßigen thermischen Ausdehnung der Komponenten. Die Kombination aus Temperatur- und Druckeinflüssen erfordert eine höhere Dichtungsdruckkraft – doch dadurch lockern sich die Abdichtflächen, der Dichtungsdruck sinkt und es kommt zu Leckagen. 　　2. Eigene Mängel der Ausrüstung, die zu Leckagen führen. Einerseits weisen die Oberflächen von Maschinenprodukten aufgrund der mechanischen Bearbeitung unweigerlich verschiedene Mängel sowie Abweichungen in Form und Größe auf. An den Verbindungsstellen der Maschinenteile entstehen unvermeidlich Spalten, durch die das Arbeitsmedium entweichen kann. Andererseits führen Korrosion, Risse, Abnutzung, Alterung, äußere Einflüsse, mangelhafte Konstruktion, schlechte Herstellungsqualität, falsche Montage sowie Veränderungen der Produktionsbedingungen dazu, dass das Material versagt. 　　3. Abweichende Betriebsbedingungen, die zu Leckagen führen. Erstens führen bei Notfällen in der Produktion plötzliche Anstiege und Abfälle der Systemtemperatur dazu, dass sich die einzelnen Komponenten ungleichmäßig ausdehnen, was wiederum zu einem Versagen der Dichtungen führt. Zweitens führt das Fehlen einer ordnungsgemäßen Bedienung dazu, dass die Geräte über ihre zulässigen Temperaturen und Drücke hinausgeführt werden. Dadurch kommt es zu einer physischen Zerstörung des Geräts, wodurch es zu Leckagen kommt. 　　4. Menschlicher Faktor, der zu Lecks führt. Erstens ist die Qualität der Bediener schlecht, die Ausbildung unzureichend; die Bediener kennen die Vorschriften, Regeln und Verfahren nicht, wodurch die Bedienung ungleichmäßig ist – manchmal sogar falsch. Zweitens: Gedankenlose Haltung, mangelndes Bewusstsein für Vorsichtsmaßnahmen, Fehlbedienung aus Hoffnung auf Glück, Nichteinhaltung der Vorschriften. Drittens: Unzureichende Kontrolle, unklare Verantwortlichkeiten, unvollständige Systeme sowie ungenaue Vorgaben. Viertens: Mangelndes Verantwortungsbewusstsein, mangelnde Wartung der Ausrüstung gemäß den Vorgaben, oberflächliche Inspektionen sowie verspätete Behebung von Problemen. 　　II. Prävention von Leckagen
Der Schlüssel zur Bekämpfung von Leckagen liegt in der Vorbeugung. Es sind aktive Präventionsmaßnahmen erforderlich, um die Anlagen gezielt zu schützen, zu überprüfen, zu modernisieren und zu erneuern. Dadurch kann man von einer Reaktion auf bereits vorhandene Leckagen zu einer proaktiven Prävention übergehen. So lässt sich das Auftreten von Leckagen effektiv verringern und ihre Schäden mindern. 　　1. Achten Sie auf die inhärente Sicherheit und beseitigen Sie von Anfang an die Ursachen für Lecks. Um das Auftreten von Lecks zu verringern, muss man bei der inhärenten Sicherheit ansetzen. Erstens: Nach den Vorschriften gestalten. Bei der Planung müssen angemessene Designstandards berücksichtigt werden. Je nach Prozessbedingungen sowie den Eigenschaften des Lagermediums müssen die geeigneten Materialien, Konstruktionen, Verbindungsarten sowie Dichtungssysteme ausgewählt werden, um zuverlässige Lösungen zu gewährleisten. Zweitens muss die Qualität der eingekauften Materialien überwacht werden – es sollten nur Materialien verwendet werden, die den Designstandards entsprechen. Vor der Einfuhr in die Fabrik müssen Qualitätskontrollen durchgeführt werden. Bei Ersatzmaterialien muss die Planungseinheit diese erneut prüfen. Es ist strengstens verboten, niedrigwertigere Materialien anstelle von hochwertigen zu verwenden. Drittens muss die Qualität bei der Herstellung und Installation der Geräte auf der Baustelle kontrolliert werden. Es sollten nur qualifizierte Bauunternehmen eingesetzt werden, die gemäß den Vorschriften arbeiten. Im Falle von Mängeln müssen diese sofort behoben werden, damit die Qualität der Geräte und Leitungen den Anforderungen entspricht. Viertens müssen vor dem Einsatz neuer Leitungen und Geräte strenge Prüfungen wie Drucktests und Ultraschalluntersuchungen durchgeführt werden, um zu verhindern, dass mangelhafte Geräte in den Betrieb gelangen. 　　2. Achten Sie auf eine richtige Nutzung und Wartung, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Geräte zu verbessern. Nach der Inbetriebnahme müssen die Geräte ordnungsgemäß genutzt und gewartet werden. Erstens muss die Bedienung streng nach den Vorschriften erfolgen; es darf weder zu Überhitzung, Überdruck, übermäßiger Vibration, übermäßiger Verschiebung noch zu einer Überlastung kommen. Die Bedingungen für einen normalen Betrieb müssen kontrolliert werden, um Leckagen durch menschliches Versagen zu vermeiden. Zweitens muss das System zur Wartung der Geräte streng eingehalten werden. Es ist wichtig, die Schmierung, die Überprüfung der Geräte sowie weitere Wartungsarbeiten sorgfältig durchzuführen. Dadurch soll sichergestellt werden, dass die Vibrationen der laufenden Geräte nicht über den zulässigen Wert hinausgehen und dass es an den Dichtstellen weder zu Lecks von Luft noch Flüssigkeit kommt. Bei Ausfällen müssen diese rechtzeitig erkannt werden, umgehend gemäß den Wartungs- und Prüfvorschriften repariert werden und die Mängel beseitigt werden, damit Probleme, Ausfälle und ihre Folgen nicht weiter eskalieren. Drittens: Die Steuerung stärken. Das Bewusstsein für die Beteiligung aller Mitarbeiter soll gestärkt werden. Es sollte die Vorstellung verankert werden, dass die Prävention von Leckagen zu wirtschaftlichen Vorteilen führt. Zudem sollten die jeweiligen Verwaltungsregeln und Betriebsanleitungen verbessert werden. Die fachliche Ausbildung der Mitarbeiter muss verstärkt werden, damit ihre Fähigkeiten im Umgang mit den Geräten verbessert werden können. 　　3. Achten Sie auf eine gute Überwachung der Geräte, um Lecks im Voraus zu verhindern. Das Auftreten von Leckagen hängt oft direkt mit einem schlechten Zustand der Produktionsgeräte zusammen. Durch die regelmäßige und kontinuierliche Überwachung der Produktionsanlagen mit geeigneten Geräten können Entwicklungen analysiert und vorhergesagt werden. So lassen sich Probleme frühzeitig erkennen. Bevor es zu Leckagen kommt, können Geräte und Rohrleitungen repariert werden, wodurch potenzielle Unfallrisiken beseitigt werden. Dadurch wird die Überwachung gezielter durchgeführt, es werden unnötige oder übermäßige Reparaturen vermieden, und das Auftreten plötzlicher Leckagen wird verringert. Dies führt zu einer Verbesserung der wirtschaftlichen Effizienz. Durch die Kombination herkömmlicher zerstörungsfreier Prüfverfahren mit Techniken wie Ultraschall, Eddy-Current-Prüfung, Penetrationsprüfung, Magnetpulverprüfung, Röntgen- und Infrarot-Thermografie, Schallausstrahlungsanalyse sowie Holographie kann die Zustandsüberwachung sowie die Fehlerdiagnose genauer und schneller durchgeführt werden. 　　4. Verbesserung der Schutz- und Überwachungsanlagen zur Gewährleistung einer sicheren Produktion
Es sollten vollständige und zuverlässige Sicherheitsventile, Atemventile, Druckmesser, Füllstandsmesser, Sprengventile sowie Entlüftungsrohre vorhanden sein. Im Falle von abnormal hohen Drücken kann so das Material schnell abgeleitet werden, wodurch Schäden an den Anlagen durch übermäßigen Druck vermieden werden können. Auf Dichtflächen, Ventilen, Entwässerungsanlagen und Sicherheitsventilen müssen geeignete Schutzmaßnahmen ergriffen werden, um das Eindringen von Verunreinigungen und Fremdkörpern zu verhindern und somit Schäden an den Anlagen zu reduzieren. Zudem sollten fortschrittliche Informationstechnologien wie Steuerungssysteme, Videoüberwachungssysteme und Alarmsysteme eingesetzt werden, damit die Bediener im Kontrollraum Informationen zu Durchfluss, Druck, Temperatur und Füllstand erhalten können. Zudem können sie die Situation vor Ort in Echtzeit beobachten und Alarme sowie automatische Steuerungen aktivieren. Die Schutzanlagen müssen regelmäßig gewartet werden, damit sie weiterhin zuverlässig funktionieren. 　　III. Erkennung von Leckagen
Um Leckagen im Produktionsprozess wirksam zu beseitigen, ist es notwendig, diese rechtzeitig zu erkennen, den Ort der Leckage richtig zu bestimmen und den genauen Punkt der Leckage ausfindig zu machen. Insbesondere an Stellen und Orten, an denen Lecks leicht auftreten können, ermöglicht die Früherkennung von Anzeichen für Lecks durch Messungen, dass Kontrollmaßnahmen ergriffen werden können, um die Lecks bereits in ihren Anfängen zu beseitigen. 　　Erstens die empirische Methode. Diese Methode richtet sich hauptsächlich auf einige deutlich sichtbare Lecks, die durch Sehen, Hören, Riechen und Fühlen direkt erkannt werden können. Sie stützt sich vor allem auf die Sensibilität, Erfahrung und Verantwortungsbewusstsein des Menschen. Zweitens wird die Leckdetektion mithilfe von Instrumenten und Geräten durchgeführt. In besonders gefährlichen Situationen ermöglicht der Einsatz von Leckdetektoren eine Diagnose des Betriebszustands der Anlagen, ohne die Produktionsabläufe zu unterbrechen. Dadurch kann festgestellt werden, an welcher Stelle ein Defekt aufgetreten ist, wie schwer der Schaden ist, ob es zu Lecks kommt, und welche Ursachen für die Lecks vorliegen. Zum Beispiel können Infrarotkameras auch nachts deutlich Leckagen erkennen. Mit Ultraschall-, Schallimpuls- und Schalldämpfungstechnologien sowie hochempfindlichen Sensoren können Leckgeräusche erfasst werden, die dem menschlichen Ohr nicht zugänglich sind. Nach der Verarbeitung dieser Daten können diese in Geräusche umgewandelt werden, die das menschliche Ohr wahrnehmen kann. So kann festgestellt werden, ob es zu einer Leckage kommt, und deren Ort bestimmt werden. In das Medium können Stoffe eingefügt werden, die leicht nachweisbar sind – als Tracer – wie zum Beispiel Helium, Wasserstoff, Geruchsstoffe oder Treibstoffe. Dadurch können Leckagen schnell erkannt werden. Bei der Verwendung von Glasfaser-Sensoren werden kontinuierlich die Temperaturveränderungen im Umfeld gemessen, die durch die Leckage entstehen. Dadurch kann festgestellt werden, ob tatsächlich eine Leckage vorliegt. 　　Derzeit gibt es immer wieder neue Methoden und Erkenntnisse in der Technologie zur Erkennung von Rohrleitungsleckagen. Insbesondere die Fortschritte in Bereichen wie Sensortechnologie, Computertechnologie, Steuerungstechnologie und Künstliche Intelligenz haben dazu beigetragen, dass die Leckortungstechnologien intelligenter, vielfältiger und systematischer werden. Dadurch haben sich die Detektionsfähigkeit, Empfindlichkeit sowie Genauigkeit verbessert. Dies bietet den Chemieunternehmen eine starke technische Unterstützung, um Lecks rechtzeitig zu erkennen. 　　IV. Notfallmaßnahmen bei Lecks
Sollte ein Leck rechtzeitig entdeckt werden, können schnelle und wirksame Notfallmaßnahmen ergriffen werden, um den Unfall bereits in seinen Anfängen zu stoppen. Der Schlüssel zur Bewältigung von Lecks liegt in drei Schritten: Erstens muss der Ort des Lecks schnell gefunden werden, um die Quelle der Gefahr unter Kontrolle zu bringen. Die Kontrolle von Gefahrenquellen kann aus zwei Hauptaspekten erfolgen, nämlich Prozessnotfallkontrolle und ingenieurtechnische Notfallkontrolle. Die wichtigsten Maßnahmen im Notfall bei Prozessstörungen sind: Abschaltung der betroffenen Geräte (Anlagen) oder Einrichtungen zur Zufuhr von Materialien, Steuerung der Versorgungssysteme, Entlastung des Systems, Umleitung der Materialien, Kühlen durch Sprühen, Notstopp, Schutz mit Inertgasen sowie Neutralisierung und Verdünnung von gefährlichen Leckstoffen. Die wichtigsten Maßnahmen im Notfall bei Ingenieurprojekten sind: die dringende Reparatur von Ausrüstungen und Anlagen, das Abdichten von Leckagen unter Druck, sowie die Ableitung oder Abschaltung von gefährlichen Stoffen, die auslaufen. Zweitens ist es die Rettung von vergifteten oder verletzten Mitarbeitern sowie die Befreiung von in Not geratenen Angestellten. Dieser Schritt ist eine wichtige Aufgabe im Prozess der Notfallhilfe. Die Hauptaufgabe besteht darin, vergiftete, verletzte sowie in Not geratene Mitarbeiter aus den gefährlichen Gebieten in sichere Bereiche zu bringen, Erste Hilfe vor Ort zu leisten und sie anschließend ins Krankenhaus zur weiteren Behandlung zu transportieren. Drittens die Entsorgung der Leckstoffe. Bei einem Austritt von Materialien vor Ort muss dieses umgehend abgedeckt, aufgenommen und verdünnt werden, um weitere Unfälle zu verhindern. Aus der Erfahrung bei der Bewältigung vieler Unfälle geht hervor, dass eine wirksame Handhabung in diesem Schritt die Auswirkungen des Unfalls erheblich verstärken kann. Wenn die Kontrolle über das Leck nicht gewährleistet ist oder es falsch behandelt wird, kann die beste Gelegenheit zur Bewältigung des Unfalls verpasst werden. Dadurch kann aus dem Leck ein größeres Unglück entstehen – wie zum Beispiel ein Brand, eine Explosion oder Vergiftungen. Chemieunternehmen müssen wirksame Notfallpläne erstellen. Im Falle eines Lecks müssen sie je nach konkreter Situation effektiv eingreifen, um das Leck unter Kontrolle zu bringen und Unfälle sowie Vergiftungen während der Bewältigung des Problems zu vermeiden. Dadurch sollen die Verluste auf ein Minimum reduziert werden.