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Seminar

Funktionale Sicherheit (SIL) – mit intensiven Übungen

Klassifizierung von Schutzmaßnahmen bei Gefährdungsbeurteilungen mit Übungen HAZOP/PAAG, LOPA, Funktionale Sicherheit

Funktionale Sicherheit (SIL) – mit intensiven Übungen
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Die Norm DIN EN 61511-3 (2019-02) beschreibt verschiedene Methoden zur Spezifizierung von... mehr

Funktionale Sicherheit (SIL) – mit intensiven Übungen

Die Norm DIN EN 61511-3 (2019-02) beschreibt verschiedene Methoden zur Spezifizierung von Sicherheitseinrichtungen: Während die Risikograph-Methode nur für PLT-Schutzmaßnahmen entwickelt ist, erlaubt LOPA sowohl die Bestimmung der Risikominderungsfaktoren für PLT-Schutzmaßnahmen (SIL) als auch für mechanische Sicherheitseinrichtungen (IPL-Stufen, unabhängige Schutzebenen). Die Risikominderung bei mechanischen Systemen wird nicht in SIL angegeben, da deren Fehlerarten und damit deren Ausfallwahrscheinlichkeiten anders als bei PLT-Systemen geartet sind. Risikominderungsmaßnahmen sind an bestimmte Zuverlässigkeitsanforderungen bzw. umgekehrt an Ausfallwahrscheinlichkeiten geknüpft. Beide Methoden sind probabilistisch-teilquantitativ.

Risikominderungsmaßnahmen beziehen sich auf Risikotoleranz-Grenzwerte. Dazu gibt es eine Reihe internationaler Beispiele, auch bereits in EU-Richtlinien!

Europäische Richtlinien und internationale Normen beschreiben für Gefährdungsbeurteilungen bei Betriebssicherheit, Anlagen- und Verfahrenssicherheit, Arbeitsschutz, Brand-und Explosionsschutz, Katastrophen- und Umweltschutz teilweise probabilistische Risikobetrachtungen. Denn bisher qualitativ bzw. deterministisch angelegte HAZOP/PAAG-Studien haben teilweise zu Sicherheitseinrichtungen geführt, die bestimmte Risiko-Toleranzgrenzwerte oder den Stand der Technik nicht oder nur teilweise erfüllen.

In Deutschland wird mehr als in anderen Ländern auf Sicherheit durch PLT- Anlagen gesetzt und dazu die Methode des Risikographen eingesetzt.

Besonders in angelsächsischen Ländern hingegen wird mehr die LOPA- Methode mit Kombinationen von PLT- und mechanischen Sicherheitseinrichtungen eingesetzt, da damit ein Sicherheitsgewinn bei niedrigeren Kosten möglich wird. Auf dazu notwendige umfangreiche LOPA-Standarddaten zu Eintrittshäufigkeiten von Auslösern und Ausfallwahrscheinlichkeiten von Sicherheitseinrichtungen im Anforderungsfall wird eingegangen.

 

Zum Thema

Das 2-tägige Intensiv-Seminar SIL mit Übungen besteht aus:

  • Teil I (Tag 1) die Grundlagen für das Risikomanagement bei technischen Prozessen, DIN EN 61511-3 (2019-02) und die Spezifizierung der Risikominderung (Regelwerk, HAZOP, Risikomatrix, Risikograph(SIL), LOPA(IPL),)
  • Teil II (Tag 2) wahlweise den rechnerischen Nachweis der SIL-Erfüllung für die komplette Sicherheitsfunktion oder
  • Teil III (Tag 2) wahlweise (Parallelveranstaltung) die Vertiefung zu Teil I für Teilnehmer, die bereits über Experten für den SIL-Nachweis verfügen oder aus anderen Gründen auf den Teil II verzichten wollen.
  • Mehrstündigen Übungen zu Teil I,II oder III (Tag 1 und 2) : Anhand von Beispielen aus verschiedenen Branchen (z.B. Erdölraffinerien, Chemie- und Pharma-Industrie, Textilindustrie, Papierindustrie) und entsprechenden Grundoperationen bzw. Gefahrenfeldern werden Problemstellungen über den gesamten Bereich von der HAZOP-Studie über die LOPA-oder Risikograph-Spezifikation bis zum rechnerischen Nachweis der SIL-Stufe durchgeführt.

 

USP

  • HAZOP-Grundlagen, Risikomatrix
  • LOPA -Einführung, Risikograph
  • Funktionale Sicherheit, Anwendungen  

 

Programm

1. Tag, 09:00 - 17:00 Uhr 

Teil I

Dr. Karl-Werner Thiem

HAZOP/PAAG-Studien und Spezifizierung von Schutz-Maßnahmen nach DIN EN 61511-3 (2019-02)

  • 1. Regelwerk: DIN EN 61511-3:2019-02, BetrSichV, GefStoffV Seveso III; DGUV; u.a. mit Fokus auf Gefährdungsbeurteilung 
  • 2. HAZOP/PAAG-Studien: Grundlagen
  • 3. Risiko-Matrix: Toleranzkriterien,
  • 4. LOPA: Eintrittshäufigkeit von auslösenden Ereignissen (Initiating Event (IE)), hohe/niedrige Häufigkeit („high/low demand“) der Beanspruchung der Sicherheitseinrichtung, Risikominderung durch unabhängige Schutzebenen (Independent Layer of Protection (IPL)), Wahrscheinlichkeit von Versagen von Sicherheitseinrichtungen bei Anforderung (PFD) Eintrittsermöglicher, Auswirkungsmodifikatoren
  • 5. Übungen (zusammen mit Hans-Dieter Schwender)
  • Beispiele aus verschiedenen Gefahrenfeldern: Druck, Temperatur, Überfüllung, Innenleckage, Außenleckage, Ex-Gemisch und Zündquelle, drucktragende Einrichtungen
  • Beispiele zu verschiedenen Grundoperationen: Umfüllen, Fördern, Reagieren, Trennen(thermisch/mechanisch), Trocknen, thermische Abluftbehandlung, Wärmeträgeranlage, Batterieladestation
  • Anwendung von HAZOP und LOPA-Verfahren zur SIL-/IPL-Spezifikation bei hoher/niedriger Häufigkeit der Beanspruchung der Sicherheitseinrichtung Die Übungen werden unter Berücksichtigung der gemeinsamen Diskussion überarbeitet und den Teilnehmern zur Verfügung gestellt.
  • Bei Bedarf können auch Teilnehmerbeispiele diskutiert werden.
  • 6. Glossar: Begriffe und Definitionen
  • 7. Literaturquellen

 

2. Tag, 09:00 - 17:00 Uhr

Teil II

Dipl.-Ing. Hans Dieter Schwender, TÜV SÜD Industrie Service GmbH, München

Anwendungen der Funktionalen Sicherheit

  • Schritt 1: Sicherheitstechnische Systeme und Sicherheitslebenszyklus
  • Schritt 2: SIL Assessment: Ausfallwahrscheinlichkeit und Systemstruktur des Sicherheits-Integritätslevel (SIL) Wenn dieses Risiko mit einer PLT- Sicherheitseinrichtung beherrscht werden soll, muss für diese eine der SIL-Einstufung gemäße Ausfallwahrscheinlichkeit im Anforderungsfall (PFD) rechnerisch nachgewiesen werden.
  • Schritt 3: Konfiguration der Sicherheitsketten: Planung und Realisierungs-Phase im Sicherheitslebenszyklus,
  • Schritt 4: SIL-Nachweis: Da Sicherheitseinrichtungen in der Regel aus mehreren Geräten, z. B. einem Sensor, einer Steuerung und einem Aktor (z. B. Stellventil) aufgebaut werden, reicht es nicht, für die einzelnen Komponenten entsprechende SIL-Zertifikate zu dokumentieren, sondern der SIL-Nachweis muss für den kompletten Steuerkreis (Loop) geführt werden.

 

Übungen:

  • Berechnungsbeispiele für SIL-Nachweise
  • Bei Bedarf Bearbeitung von Teilnehmerbeispielen

 

Teil III

Dr. Karl-Werner Thiem

Vertiefungen von Teil I

  • 1. Regelwerk: Betreiberpflichten, Betriebsrat, Managementsysteme
  • 2. HAZOP/PAAG-Studien: Lernen aus Unglücken, Sicherheitsmanagement, Erfassen von Gesamtanlagen und Prozessen (Planen, Betreiben, Instandhaltung, Prüfungen; Sicherheitsmanagement), Organisation im Unternehmen
  • 3. Risikomatrixmethode
  • 4.LOPA: Niedrige/hohe Anforderungsrate der Sicherheitseinrichtung: Herleitung der Funktionsgleichung und Folgen für die Anwendung; unterschiedliche Versagensstrukturen bei PLT- und mechanischen Sicherheitseinrichtungen: Anwendungen; Unabhängigkeit von Schutzmaßnahmen: Beispiele für Grenzfälle ; LOPA-Variante Anhang G, DIN EN 61511-3;Standarddaten für Eintrittshäufigkeiten von Ereignissen und Ausfallwahrscheinlichkeiten von Sicherheitseinrichtungen: Quellen (AICHE,CCPS u.a.) und Randbedingungen
  • 5. HAZOP/LOPA-Übungen: Fortsetzung von Teil I.

 

Zielsetzung

Sie lernen,

  • eine Risikomatrix mit veröffentlichten Risiko-Toleranzkriterien und Eintrittshäufigkeiten zu nutzen,
  • aus einer HAZOP-Studie und der Risikomatrix Szenarien mit besonderer Gefährdung zu identifizieren und
  • die erforderlichen Risiko-Minderungsfaktoren unter Berücksichtigung von niedriger/hoher Anforderungsrate an die Sicherheitseinrichtung als SIL-/bzw. IPL- Spezifizierung zu ermitteln,
  • die entsprechenden Sicherheitseinrichtungen anhand von Ausfallwahrscheinlichkeiten der entsprechenden Bauteile (PFD, Probability of Failure on Demand) auszuwählen und Maßnahmen zur Aufrechterhaltung der Sicherheitseinrichtungen festzulegen,
  • den SIL-Nachweis der Anforderungen für den gesamten Steuerkreis ausgehend von Herstellerangaben zu Bauteilen rechnerisch durchzuführen.

 

Teilnehmerkreis

  • Fach- und Führungskräfte aus Anlagenplanung, Verfahrens-und Anlagensicherheit, Produktion, Prozessleittechnik, Instandhaltung, Gefahrstoff- und Arbeitssicherheit, Explosions- und Brandschutz, Umweltschutz
  • Betreiber, Planer, Sicherheitsverantwortliche und PLT-Experten von Prozess-Anlagen,
  • Hersteller von Prozess-Technik.
  • Personen, die die Befähigung zur Erstellung von Gefährdungsbeurteilungen(Fachkunde) erlangen oder vertiefen möchten
  • Branchenbezug: Raffinerien, Chemie-, Pharma-, Papier-, Textil-, Kunststoff-Industrie

 

Weiterführende Links zu "Funktionale Sicherheit (SIL) – mit intensiven Übungen"

Referenten

Dipl.-Ing. Hans-Dieter Schwender

TÜV SÜD Industrie Service GmbH, München

Hans-Dieter Schwender, Dipl. Ing. (FH) war als Planer, Inbetriebnehmer und Instandhalter in verschiedenen Unternehmen tätig. Seit 2011 ist er als Sachverständiger im Bereich funktionale Sicherheit beim TÜV-SÜD tätig.

Dr. rer. nat. Karl-Werner Thiem

REACh ChemConsult GmbH, Dresden

Dr. K. W. Thiem, Diplom-Chemiker, arbeitete bei der BayerAG , Leverkusen in der Verfahrensentwicklung im Bayer-Hauptlabor; als Leiter Verfahrensentwicklung für BAYER in Charleston,SC, USA, 4 Jahre; als Betriebsleiter 10 Jahre in Leverkusen und Wuppertal für Zwischenprodukte , Pharma-und Pflanzenschutz-Wirkstoffe , 11 Jahre in Wuppertal als Leiter Health-Safety-Environment (HSE)/ Pharma und HAZOP-Moderator: Einsätze außerhalb Deutschland auch in USA, Brasilien, Indonesien, Italien, Spanien, Frankreich, arbeitete  2008-2017 für TÜV SÜD Chemie Service GmbH als HAZOP-Moderator: Einsätze außerhalb Deutschland in USA, China, Portugal, Tschechien. Heute ist er als Referent für Risikomanagement bei Anlagen der chemischen Industrie tätig.

Hinweise

Aufgrund der Übungen und der intensiven fachlichen Diskussion hat das Seminar eine Teilnehmerbegrenzung. Wir bitten um frühzeitige Anmeldung.

Ihre fachlichen Fragen zu Ihren Praxisbeispielen richten Sie bitte ca. 14 Tage vor dem Seminar zur Weiterleitung an die Referenten an: Stefan Koop, s.koop@hdt.de.

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