Unfall mit Dominoeffekt - Domino effect accident
Dominoeffekt-Unfall ist ein Unfall, bei dem ein primäres unerwünschtes Ereignis in einer Anlage nacheinander oder gleichzeitig ein oder mehrere sekundäre unerwünschte Ereignisse in nahe gelegenen Anlagen auslöst, was zu sekundären und sogar höherwertigen Unfällen führt, die insgesamt schwerwiegendere Folgen haben als die der primäre Veranstaltung. Aufgrund der Eskalation der Unfälle handelt es sich beim Dominoeffekt-Unfall tatsächlich um eine Unfallkette. Der gesamte Unfalleskalationsprozess ähnelt der mechanischen Wirkung einer fallenden Reihe von Dominosteinen , daher wird er als Dominoeffekt- Unfall oder Knock-on-Unfall bezeichnet. Unfälle mit Dominoeffekt sind ein wichtiges Sicherheitsproblem in der Prozessindustrie, in der viele gefährliche Stoffe gelagert, transportiert und über Lagertanks, Rohre und Prozessanlagen usw. verarbeitet werden. Diese gefährlichen Stoffe können Vergiftungen , Brände und Explosionen verursachen, wenn Eindämmungsverlust eintritt. Brände und Explosionen innerhalb einer Anlage können durch gefährliche physikalische Effekte wie Wärmestrahlung, Überdruck, Splitter usw. auf andere Anlagen eskalieren.
Die Merkmale von Dominoeffekt-Unfällen
Störfälle mit Dominoeffekt unterscheiden sich von allgemeinen Störfällen, bei denen sich der Störfall in Anlagen räumlich und/und zeitlich nicht auf andere Anlagen ausbreitet. Die Folgen von Dominoeffekten sind schwerwiegender als das primäre Ereignis und es sollte mindestens ein sekundäres Ereignis vorliegen. Außerdem wird die Eskalation von Unfällen durch die physikalischen Auswirkungen von Primärereignissen verursacht. Bei Dominoeffekt-Unfällen werden die physikalischen Effekte als Eskalationsvektor definiert. Unfälle mit Dominoeffekt bestehen hauptsächlich aus drei Elementen: dem Primärszenario, den Eskalationsvektoren und einem oder mehreren Sekundärunfällen.
Primäre Szenarien
Die primären Szenarien umfassen Aufflammen , Pool Feuer , jet Feuer , Feuerball, siedende Flüssigkeit expandierende Dampfexplosion (BLEVE), beschränkte Explosion (CE), mechanische Explosion (ME) und Dampfwolke Explosion (VCE). Normalerweise gibt es nur ein primäres Ereignis wie einen Tankbrand in einer Benzinlagerfarm. Bei den primären Ereignissen, die durch absichtliche Angriffe oder Naturkatastrophen verursacht wurden , können multiprimäre Ereignisse auftreten. In diesem Fall kann es sehr schwierig sein, die Eskalation von Dominoeffekten aufgrund der synergistischen Effekte, die durch mehrere gefährliche Ereignisse verursacht werden, zu verhindern. Beispielsweise kann ein Erdbeben zu Mehrfachausfällen von gefährlichen Anlagen in Chemieindustriegebieten führen und Schäden an anderen kritischen Infrastrukturen verursachen, wodurch die Vermeidung von Dominoeffekt-Unfällen schwieriger wird als die von Dominoeffekten, die durch Unfallereignisse verursacht werden.
Eskalationsvektoren
Die Eskalationsvektoren sind die gefährlichen Auswirkungen von Unfallszenarien, die die Ausbreitung von Unfällen induzieren können. Poolfeuer, Düsenfeuer und Feuerball können Eskalationsvektoren von Wärmestrahlung und Feuereinwirkung induzieren. BLEVE, ME und VCE können Eskalationsvektoren von Überdruck und Fragmentprojektion induzieren. Folglich bestehen die Eskalationsvektoren aus Wärmestrahlung, Brandeinwirkung, Überdruck und Splitterprojektion. Brandszenarien können über Eskalationsvektoren in gefährlichen Einrichtungen schwere Wärmelasten verursachen, die zum Ausfall von Lagertanks, Rohren und Prozessanlagen führen. Das Versagen von Gefäßen durch Wärmestrahlung ist aufgrund der Zeit bis zum Versagen (TTF) ein dynamischer Prozess, während die Beschädigung von Gefäßen durch Wärmestrahlung und das Auftreten von Explosionen als gleichzeitig angesehen werden können. Angesichts der Eigenschaften sind feuerinduzierte Dominoeffekte zeitabhängig, während explosionsinduzierte Dominoeffekte nicht zeitabhängig sind.
Ein oder mehrere Folgeunfälle
Neben den Primärszenarien, den Eskalationsvektoren, müssen Unfälle mit Dominoeffekt einen oder mehrere Sekundärunfälle haben. In diesem Fall eskalieren die primären Szenarien in primären Installationen erfolgreich zu anderen Installationen in der Nähe, was die Gesamtfolgen schwerwiegender macht als das primäre Ereignis. Die Eskalation vom primären Ereignis zum sekundären Ereignis wird als Eskalation der ersten Ebene bezeichnet, während die Eskalation vom sekundären Ereignis zu einem tertiären Ereignis als Eskalation der zweiten Ebene bezeichnet wird und so weiter. Ein Ereignis niedrigerer Ebene kann mehrere Ereignisse höherer Ebene auslösen, was als parallele Effekte bezeichnet wird. Alternativ ein übergeordnetes Ereignis, das durch mehrere untergeordnete Ereignisse verursacht wird, was als synergistische Effekte bezeichnet wird. Außerdem sollte bei der Berechnung der Restzeit bis zum Ausfall des Schiffes, die als Überlagerungseffekte bezeichnet wird, die Wärmestrahlung, die ein Schiff in verschiedenen Zeiträumen empfängt, überlagert werden.
Typen
Beabsichtigte und unbeabsichtigte Dominoeffekt-Unfälle
Entsprechend der Natur der Primärereignisse können die Dominoeffekt-Unfälle in zwei Kategorien eingeteilt werden: unbeabsichtigte Dominoeffekte und beabsichtigte Dominoeffekte. Die primären Ereignisse von unbeabsichtigten Dominoeffekten werden durch zufällige Ereignisse (zB Korrosion, menschliche Fehler und Leckagen) oder Naturgefahren (zB Erdbeben, Blitzschlag und Überschwemmung) verursacht. Das primäre Ereignis von Dominoeffekten wird durch vorsätzliche Angriffe wie Terroranschläge und Sabotage verursacht. Außerdem können unbeabsichtigte Dominoeffekte in zwei Kategorien eingeteilt werden: zufällige Dominoeffekt-Unfälle und die durch Naturgefahren verursachten Dominoeffekt-Unfälle.
Feuer- und explosionsinduzierte Dominoeffekt-Unfälle
Nach dem Szenario der primären Ereignisse können Dominoeffekte in zwei Kategorien eingeteilt werden: feuerinduzierter Dominoeffekt-Unfall und explosionsinduzierter Dominoeffekt-Unfall. Das primäre Ereignis von feuerinduzierten Dominoeffekt-Unfällen ist ein Feuer, während das des explosionsinduzierten Dominoeffekt-Unfalls eine Explosion ist . Außerdem kann die toxische Freisetzung auch direkt Dominoeffekte über die Bewegung toxischer Gase auslösen. Beispielsweise kann die Vergiftung von Menschen durch toxische Freisetzung zu menschlichen Fehlern führen, die zu Sekundärunfällen führen können. Da durch toxische Freisetzung induzierte Dominoeffekte nicht so häufig sind wie Dominoeffekte durch Explosionen oder Feuer, wird dies oft unerwähnt gelassen.
Interne und externe Dominoeffekt-Unfälle
In einem Chemie-Cluster oder einem Chemie-Industriepark befinden sich mehrere Chemiewerke zusammen. Ein Unfall, der sich in einem Chemiewerk ereignet, kann auf andere Chemiewerke eskalieren. Daher sind interne Störfälle mit Dominoeffekt die Unfälle, die sich innerhalb einer Chemiefabrik ereignen, während externe Störfälle mit Dominoeffekt die Unfälle sind, die sich in einer Chemieanlage ereignen und sich außerhalb der Chemieanlage auf andere Chemieanlagen ausbreiten. Die Verhütung externer Dominoeffekt-Unfälle ist komplexer als die Dominoeffekt-Prävention in einem einzelnen Chemiewerk, da erstere mit mehreren Unternehmen verbunden sein kann. Verschiedene Unternehmen haben möglicherweise unterschiedliche Einstellungen zur Prävention von Dominoeffekten, was es schwierig macht, den gesamten Präventionsnutzen zu maximieren. Daher ist die Förderung der Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Unternehmen zur Vermeidung von Dominoeffekt-Unfällen ein zentrales Anliegen in einem Chemie-Cluster, in dem sich mehrere Chemiewerke befinden.
Folgen
Die Folgen von Dominoeffekt-Unfällen können viel schwerwiegender sein als die primären Ereignisse. Einige Vergangenheit katastrophale Katastrophen , die in der Prozessindustrie aufgetreten sind durch Dominoeffekte induziert wird , wie die 2019 Xiangshui chemische Explosion Anlage , 2009 Jaipur Feuer , 2009 Cataño Ölraffinerie Feuer , Buncefield Feuer , Flixborough Katastrophe usw. Bei diesen Unfällen, die meisten der Chemiefabrik beschädigt. Ein Teil dieser Unfälle führte zu großen Opfern. Am Beispiel der Explosion des Chemiewerks Xiangshui im Jahr 2019 führte dies zu mehr als 78 Toten und 617 Verletzten sowie zu einem enormen wirtschaftlichen Schaden. Dieser Unfall ist ein externer Dominoeffekt-Unfall. Dadurch wurden viele Unternehmen und Einrichtungen in der Nähe des Chemiewerks beschädigt. Angesichts der schwerwiegenden Folgen von Dominoeffekt-Unfällen sollte dem Schutz der chemischen Industriegebiete vor Dominoeffekt-Unfällen mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden.
Präventions- und Minderungsmaßnahmen
Um das Auftreten von Dominoeffekt-Unfällen zu verhindern oder die Folgen von Dominoeffekt-Unfällen zu mildern, gibt es drei Hauptprinzipien. Einerseits können wir die Wahrscheinlichkeit von Primärereignissen reduzieren; andererseits können wir die Eskalation von Primärereignissen verhindern. Wenn es unvermeidlich ist, Unfälle mit Dominoeffekt zu verhindern, können wir außerdem die Folgen von Dominoeffekten mildern, indem wir eine weitere Eskalation von Unfällen verhindern. Sicherheitsbarrieren werden immer eingesetzt, um Dominoeffekte zu verhindern und deren Folgen abzumildern. Sicherheitsbarrieren zum Schutz chemischer Industriebereiche vor Dominoeffekten bestehen aus aktiven Schutzmaßnahmen; passive Schutzmaßnahmen sowie Verfahrens- und Notfallmaßnahmen.
Aktive Schutzmaßnahmen
Aktive Schutzmaßnahmen, die Strom oder externe Aktivierung benötigen, um die Schutzmaßnahme auszulösen, können verwendet werden, um (i) Feuer zu unterdrücken, wie beispielsweise Wasser-/Schaumsprinkler und (ii) die Prozesseinheit mit Ausrüstung wie Notabschaltsystemen (ESD) zu isolieren. Eine aktive Schutzmaßnahme besteht normalerweise aus drei Elementen: (i) einem Erkennungssystem, (ii) einem Behandlungssystem und (iii) einem Betätigungssystem. Um die Durchführung aktiver Schutzmaßnahmen sicherzustellen, sollten alle oben genannten drei Elemente inaktiv sein, sonst funktioniert der Schutz nicht.
Passive Schutzmaßnahmen
Anders als bei aktiven Schutzmaßnahmen ist bei passiven Schutzmaßnahmen keine externe Aktivierung erforderlich. Dadurch können passive Schutzmaßnahmen zuverlässiger sein als aktive Schutzmaßnahmen. Die feuerfeste Beschichtung ist eine gebräuchliche passive Schutzmaßnahme, die verwendet wird, um chemische Behälter vor der durch äußeres Feuer induzierten Wärmestrahlung zu isolieren. In diesem Fall kann die Zeit bis zum Ausfall von Schiffen verzögert werden, wodurch mehr Zeit für Notfallmaßnahmen zum Löschen des Feuers bleibt. Überdruckventile werden neben der feuerfesten Beschichtung auch zum Schutz von Druckbehältern vor Überdruck eingesetzt.
Verfahrens- und Notfallmaßnahmen
Verfahrenshandlungen sind diese Handlungsanweisungen, mit denen die Eskalation von Dominoeffekten verhindert werden kann. Notfallmaßnahmen umfassen interne Notfallmaßnahmen und externe Notfalleinsatzkräfte. Notfallmaßnahmen in Chemieanlagen spielen eine wichtige Rolle beim Schutz von Mitarbeitern, Anlagen und öffentlichen Personen in der Nähe. Im Hinblick auf Dominoeffekte kann eine Notfallreaktion wie die Brandbekämpfung durch Reduzierung der Wärmestrahlung die Eskalation von Unfällen effektiv verhindern und unbeschädigte Schiffe isolieren, um so Dominoeffekte zu verhindern oder die Folgen abzumildern. Da der Beginn von Notfallmaßnahmen eine gewisse Zeit in Anspruch nimmt und Notfallressourcen begrenzt sind, ist die Optimierung von Notfallverfahren und Notfallressourcenallokation für die Verhinderung von Dominoeffekten unerlässlich.