Systematische Sicherheitsanalyse für verfahrenstechnische Anlagen
Gasmischanlagen spielen in vielen Industriezweigen – von Chemie und Glas bis Stahl und Automobil – eine zentrale Rolle. Sie ermöglichen die präzise Herstellung von Gasgemischen für Schutzgas-, Brenngas- oder Wasserstoffanwendungen. Da häufig brennbare oder toxische Gase verwendet werden, ist die Sicherheit dieser Anlagen von höchster Bedeutung. Ein bewährtes Verfahren zur systematischen Risikoanalyse ist die Hazard and Operability Study (HAZOP), die weltweit nach der Norm DIN EN 61882 eingesetzt wird.
Eine HAZOP-Studie dient der strukturierten Identifizierung und Bewertung potenzieller Gefährdungen und Betriebsstörungen in verfahrenstechnischen Anlagen. Ziel ist es, Abweichungen vom vorgesehenen Betriebszustand frühzeitig zu erkennen und geeignete Gegenmaßnahmen festzulegen. In Deutschland wird das Verfahren auch als PAAG (Prognose, Auffinden, Abschätzen, Gegenmaßnahmen) bezeichnet. Es unterstützt die Einhaltung europäischer Sicherheitsvorgaben und Normen wie IEC 61508 und IEC 61511, die Anforderungen an die funktionale Sicherheit definieren.
Für Gasmischanlagen bedeutet eine HAZOP-Studie, Risiken wie Leckagen, Überdruck, falsche Gaszusammensetzungen oder Explosionen zu identifizieren und zu bewerten. Das übergeordnete Ziel ist die Minimierung von Gefahren für Personal, Umwelt und Anlage sowie die Erhöhung der Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit. Zudem liefert die Studie die Grundlage zur Festlegung von Safety Integrity Level (SIL)-Stufen, mit denen kritische Systeme abgesichert werden.
HAZOP-Analyse: Wie funktioniert sie und welche Sicherheitsmaßnahmen werden daraus abgeleitet?
Die Durchführung einer HAZOP erfolgt in mehreren Schritten:
- Vorbereitung: Aufteilung der Anlage in Teilabschnitte („Knoten“) und Zusammenstellung relevanter Unterlagen wie Fließbilder, Betriebsanleitungen und Stoffdaten.
- Analyse: Anwendung standardisierter Leitworte („kein“, „mehr“, „weniger“, „umgekehrt“) in Kombination mit Prozessparametern (z. B. Druck, Temperatur, Durchfluss), um Abweichungen zu erkennen.
- Bewertung: Analyse der Ursachen und Folgen jeder Abweichung, Bewertung bestehender Schutzmaßnahmen und Definition zusätzlicher technischer oder organisatorischer Vorkehrungen.
- Dokumentation: Erstellung eines umfassenden Berichts mit allen Ergebnissen und Empfehlungen.
Die Dauer hängt von der Komplexität der Anlage ab; bei mittelgroßen Gasmischanlagen sind mehrere Tage üblich. Das Resultat ist ein detaillierter Maßnahmenplan zur Erhöhung der Sicherheit. Typische Empfehlungen betreffen zusätzliche Gasanalysatoren, Druckentlastungseinrichtungen, redundante Steuerungen oder angepasste Betriebsverfahren.
Ein Beispiel aus der Praxis: Bei einer Propan/Luft-Gasmischanlage (42 MWh/h) von LT GASETECHNIK ergab die HAZOP-Analyse ein grundsätzlich sicheres Design, identifizierte jedoch Optimierungspotenzial. Daraufhin wurden ein SIL-2-Sicherheitskreis mit Sauerstoffanalysator, Differenzdrucküberwachung und Abschaltarmatur implementiert – Maßnahmen, die das Risiko einer unzulässigen Sauerstoffanreicherung und damit einer Explosion minimieren. Ein weiteres Beispiel betrifft Magerluftanlagen für die Kunstharzherstellung, bei denen durch die HAZOP-Analyse Gasanalysatoren und redundante Steuerungen zur Absicherung auf SIL-1- oder SIL-2-Niveau eingeführt wurden.
Warum HAZOP-Studien für die Sicherheit und Verfügbarkeit von Gasmischanlagen entscheidend sind
HAZOP-Studien sind ein zentrales Instrument der Anlagensicherheit. Sie ermöglichen die systematische Erkennung potenzieller Risiken und die Entwicklung wirksamer Schutzmaßnahmen. Für Gasmischanlagen tragen sie entscheidend dazu bei, die Sicherheit von Menschen, Umwelt und Betrieb zu gewährleisten und gleichzeitig die Verfügbarkeit der Anlagen zu erhöhen. Durch die Kombination aus technischer Expertise, normgerechter Analyse und praxisorientierter Umsetzung sichern Unternehmen wie LT GASETECHNIK die hohe Qualität und Betriebssicherheit ihrer Anlagen nachhaltig ab.
LT GASETECHNIK, mit Sitz in Dortmund, ist ein führender Hersteller von gasetechnischen Hochleistungsanlagen, Gasmischern und Armaturen. Das Unternehmen liefert kundenspezifische Lösungen für Anwendungen wie H₂/N₂-Schutzgas in der Flachglasindustrie, Gasgemische für Stahl- und Leichtmetallprozesse oder Propan/Luft-Anlagen als Erdgas-Substitut. Die HAZOP-Studie bildet dabei die Grundlage zur Einhaltung gesetzlicher Vorgaben (z. B. BetrSichV, ATEX) und zur Gewährleistung der funktionalen Sicherheit.
Das Unternehmen bietet einen ganzheitlichen Ansatz: Von der initialen Beratung über Entwicklung und Planung bis hin zur Fertigung und Inbetriebnahme. Dies umfasst sowohl mechanische und elektrische Konstruktion als auch fortschrittliche Programmierung und Analysetechnik.
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Alexander C. Hanf
weyer gruppe | LT Gasetechnik
E-Mail: mail@lt-gasetechnik.com
