Industriele_risiconalyse Dirk Claessens deel 1.pdf - ie-net
Industriele_risiconalyse Dirk Claessens deel 1.pdf - ie-net
Industriele_risiconalyse Dirk Claessens deel 1.pdf - ie-net
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Industriële brandbeveiliging & Cases<br />
Deel 1<br />
Algemeen<br />
Stakeholders<br />
Historische ongevallen<br />
Proces brandrisicoanalyse<br />
Tools & techniques<br />
Cases<br />
Agenda<br />
21/05/2012<br />
1
Opslagloodsen<br />
Chemische installat<strong>ie</strong>s<br />
Ol<strong>ie</strong> & gas industr<strong>ie</strong><br />
Tankterminals<br />
Elektriciteitscentrales<br />
…<br />
Personenveiligheid<br />
Mil<strong>ie</strong>u<br />
Toepassingsgeb<strong>ie</strong>d<br />
Waarom industriële brandveiligheid?<br />
Bescherming van investering<br />
Bedrijfszekerheid<br />
Bedrijfsreputat<strong>ie</strong><br />
Wetgeving<br />
Verzekering<br />
21/05/2012<br />
2
Waarom risicoanalyse risicoanalyse ?<br />
Om te verzekeren dat potentiële incidenten geëvalueerd zijn<br />
naar type, yp , grootte g en gevolgen. g g<br />
Om brandveiligheidsmaatregelen te bepalen.<br />
Om specif<strong>ie</strong>ke vereisten voor specif<strong>ie</strong>ke risico’s te belichten.<br />
Om vereisten naar intervent<strong>ie</strong> eenheden te bepalen.<br />
Als formele basis om pre‐incident plannen te ontwikkelen.<br />
Guidelines<br />
• Industry<br />
• Codes & standards<br />
• Corporate p<br />
Requirements<br />
• Insurance<br />
• Legislation<br />
• Contractual<br />
• Fire brigade<br />
Stakeholders & Role FPE<br />
Tools &<br />
Methods<br />
•(Q)RA<br />
•PBFE<br />
Fire<br />
Sc<strong>ie</strong>nces<br />
•Fire dynamics<br />
•System<br />
techno.<br />
Fire Safety<br />
Strategy<br />
Organization<br />
• Goals<br />
• Tasks<br />
• People<br />
• Materials<br />
Infrastructure<br />
• Manufacturers<br />
• Contractors<br />
Customer<br />
21/05/2012<br />
3
Seveso II Direct<strong>ie</strong>ve<br />
ARAB / Vlarem<br />
Bijlage 6: Industr<strong>ie</strong>gebouwen<br />
Lokale regelgeving<br />
• Tankenparken richtlijn (Antwerpen)<br />
Wettelijk kader ‐ België<br />
Proact<strong>ie</strong>, prevent<strong>ie</strong>, preparat<strong>ie</strong>, repress<strong>ie</strong> en nazorg<br />
• Voor repress<strong>ie</strong> oa o.a.<br />
o Stationaire & mob<strong>ie</strong>le middelen, mensen<br />
o Containment<br />
o RWA‐installat<strong>ie</strong><br />
o Schuimconcentraat<br />
o Watervoorz<strong>ie</strong>ning<br />
Adv<strong>ie</strong>s brandweer<br />
o Aantal en type kleine blusmiddelen<br />
o Weerstand tegen bezwijken dragende construct<strong>ie</strong> opdat binnen<br />
aanval mogelijk is<br />
21/05/2012<br />
4
Shell (DEP’s)<br />
Total<br />
DOW Chemical<br />
BASF<br />
Bedrijfsrichtlijnen<br />
Industriële richtlijnen<br />
API (US)<br />
• API 2001 ‐ Fire Protection in Refinery<br />
• API 2021 0 ‐ Fighting Fires in and around Flammable and Combustible Liquid iquid Atmospheric<br />
Storage Tank<br />
• API 2030 ‐ Guidelines for Application of Water Spray Systems for Fire Protection in the<br />
Petroleum Industry<br />
• API 2218 ‐ Fireproofing practices in Petroleum and Petrochemical Processing Plants<br />
IP (UK)<br />
• IP Part 3 ‐ Refinery Safety Code<br />
• IP Part 9 ‐ Liquef<strong>ie</strong>d Petroleum Gas, Vol.1, Large Bulk Pressure storage and Refrigerated<br />
LPG<br />
• IP Part 19 ‐ Fire Precautions at Petroleum Refiner<strong>ie</strong>s and Bulk Storage Installations<br />
NFPA (US)<br />
• NFPA 30 ‐ Flammable and Combustible Liquids Code<br />
• NFPA 58 ‐ Liquef<strong>ie</strong>d Petroleum Gas<br />
• NFPA 68 ‐ Guide for Venting of Deflagrations<br />
• NFPA 69 ‐ Explosion Prevention Systems<br />
• NFPA 15 ‐ Water Spray Fixed Systems for Fire Protection<br />
21/05/2012<br />
5
FM<br />
AIG<br />
Munich RE<br />
AXA<br />
Fortis, ING<br />
Thema Gebouwen Industr<strong>ie</strong><br />
Eisen verzekeraars<br />
Building vs. Industrial<br />
Focus life safety property/business continuity<br />
Techn<strong>ie</strong>ken code compliance risico analyse<br />
Risico’s P(brand) = beperkt/<br />
C(brand) = aanz<strong>ie</strong>nlijk<br />
Awareness gemiddeld tot laag hoog<br />
Brandveiligheid structureel + detect<strong>ie</strong> /<br />
alarmering<br />
Budget<br />
eerder beperkt<br />
Impact FPE meer rigide omgeving<br />
Kennis FPE bouwkundig,human<br />
behaviour, etc..<br />
P (brand) = gemiddeld,<br />
C(brand) = (gemiddeld)<br />
intrins<strong>ie</strong>ke veiligheid, snelle detect<strong>ie</strong> +<br />
automatische blussing en on-site<br />
intervent<strong>ie</strong>team.<br />
afhankelijk van toegevoegde waarde<br />
meer flexibiliteit<br />
scheikunde, wiskunde, operationeel,<br />
etc…<br />
21/05/2012<br />
6
Flixborough, UK (1974)<br />
Cyclohexaanoxydat<strong>ie</strong><br />
Slecht ontwerp van reactorvervanging<br />
Flixborough<br />
Historische ongevallen<br />
Leiding begaf het<br />
→ vrijgave van 30 tot 100 ton cyclohexaan<br />
28 doden, 36 gewonden, plant volledig vern<strong>ie</strong>ld<br />
Max. overdruk<br />
→ in wolk: 5‐10 bar<br />
→ buitenzijde wolk: 0.7 bar<br />
21/05/2012<br />
7
Historische ongevallen<br />
PIPER ALPHA oil platform ‐ 1988<br />
Product<strong>ie</strong> platform in Noordzee (gas/ol<strong>ie</strong>)<br />
Initiële explos<strong>ie</strong> door:<br />
‐ Werken zonder juiste vergunning<br />
‐ Flens was n<strong>ie</strong>t lekdicht<br />
‐ Start pomp<br />
‐ Lek 45kg propaan en ontstekingsbron<br />
→ Procedure/communicat<strong>ie</strong> oorzaak<br />
Ol<strong>ie</strong>‐ en gasbranden<br />
167 doden, platform volledig vern<strong>ie</strong>ld<br />
Grootste verzekerde verl<strong>ie</strong>s ooit (2 800 Mill €)<br />
Proces Brandrisicoanalyse<br />
Start<br />
Kwalitat<strong>ie</strong>ve<br />
analyse<br />
Kwantitat<strong>ie</strong>ve<br />
analyse<br />
Criteria<br />
bereikt?<br />
JA<br />
Rapportage<br />
Presentat<strong>ie</strong><br />
Einde<br />
NEE<br />
21/05/2012<br />
8
Van gevaar tot incident<br />
Pijpleiding met<br />
vloeistof<br />
Klein/middelgroot/groot<br />
lek<br />
Plas<br />
in de tunnel<br />
Geen ontsteking Ontsteking<br />
in de tunnel<br />
Vloeistof in<br />
catch basin<br />
A<br />
Pool/trench fire<br />
in de tunnel<br />
B<br />
Literatuur<br />
Klein<br />
lek<br />
Gaswolk<br />
onder LEL<br />
Geen ontsteking Ontsteking<br />
in de tunnel<br />
Dispers<strong>ie</strong><br />
C<br />
Torch fire<br />
aan leiding<br />
In In‐house house exper<strong>ie</strong>nce<br />
NFPA<br />
Handboek kanscijfers<br />
D<br />
Lek in een pijpleiding<br />
Scenario Identificat<strong>ie</strong><br />
Pijpleiding met<br />
Gas<br />
Middelgroot<br />
lek<br />
Gaswolk<br />
tussen<br />
explos<strong>ie</strong>grenzen<br />
Geen ontsteking Ontsteking<br />
in de tunnel<br />
Dispers<strong>ie</strong><br />
E<br />
Explos<strong>ie</strong>:<br />
Deflagrat<strong>ie</strong><br />
F<br />
Explos<strong>ie</strong>:<br />
Detonat<strong>ie</strong><br />
G<br />
Groot<br />
lek<br />
Gaswolk<br />
boven UEL<br />
Geen ontsteking Ontsteking aan<br />
tunnelpoort<br />
Dispers<strong>ie</strong><br />
H<br />
Torch fire<br />
aan tunnelpoort<br />
Frequent<strong>ie</strong> ‐ lek<br />
Tabel 1: Faalfrequent<strong>ie</strong>s geclassificeerd op oorzaken en breukgrootte. Bron: EGIG.<br />
Faaloorzaken Faalfrequent<strong>ie</strong>s Percentage van Percentage van verschillende<br />
1<br />
[km j]<br />
totale faalkans<br />
( )<br />
grootte van de breuk [%]<br />
-1<br />
(-) klein middelgroot groot<br />
Externe invloeden 3.0 x 10 -4 Construct<strong>ie</strong>defecten 1.1 x 10<br />
51 % 25 56 19<br />
-4 Corros<strong>ie</strong> 8.1 x 10<br />
19 % 69 25 6<br />
-5 Grondbeweging 3.6 x 10<br />
14 % 97 3
Klein/middelgroot/groot<br />
lek<br />
P(r) = 1<br />
Geen ontsteking<br />
P(r) = 0.98<br />
Vloeistof in<br />
catch basin<br />
P(A) = 1.2 x 10-3<br />
Pijpleiding met<br />
vloeistof<br />
P(r) = 4/10<br />
Plas<br />
in de tunnel<br />
+ productdamp<br />
Ontsteking<br />
in de tunnel<br />
P(r) = 0.02<br />
Pool/trench fire/<br />
dampexplos<strong>ie</strong><br />
in de tunnel<br />
P(B) = 2.4 x 10-5<br />
Tank Fires<br />
Geen ontsteking<br />
P(r) = 0.98<br />
Dispers<strong>ie</strong><br />
P(C) = 1.2 x 10-3<br />
Klein<br />
lek<br />
P(r) = 0.71<br />
Gaswolk<br />
onder LEL<br />
Ontsteking<br />
in de tunnel<br />
P(r) = 0.02<br />
Torch fire<br />
aan leiding<br />
P(D) = 2.5 x 10-5<br />
Lek in een pijpleiding<br />
in de tunnel<br />
P(r) = 2.95 x 10-4 x 10<br />
Geen ontsteking<br />
P(r) = 0.98<br />
Dispers<strong>ie</strong><br />
P(E) = 3.8 x 10-4<br />
Frequent<strong>ie</strong> ‐ Event tree<br />
Gas jet fires<br />
Pijpleiding met<br />
gas<br />
P(r) = 6/10<br />
Middelgroot<br />
lek<br />
P(r) = 0.22<br />
Gaswolk<br />
tussen<br />
explos<strong>ie</strong>grenzen<br />
Pool fires Vapour Cloud<br />
Explosions<br />
Explos<strong>ie</strong>:<br />
Deflagrat<strong>ie</strong><br />
P(r) = 0.95<br />
P(F) = 0.7 x 10-5<br />
Ontsteking<br />
in de tunnel<br />
P(r) = 0.02<br />
Explos<strong>ie</strong>:<br />
Detonat<strong>ie</strong><br />
P(r) = 0.05<br />
P(G) = 3.9 x 10-7<br />
Geen ontsteking<br />
P(r) = 0.5<br />
Dispers<strong>ie</strong><br />
P(H) = 0.6 x 10-4<br />
Groot<br />
lek<br />
P(r) = 0.07<br />
Gaswolk<br />
boven UEL<br />
Ontsteking aan<br />
tunnelpoort<br />
P(r) = 0.5<br />
Torch fire<br />
aan tunnelpoort<br />
P(I) = 0.6 x 10-4<br />
Fire Scenarios<br />
BLEVE<br />
21/05/2012<br />
10
Modellering effecten<br />
Modellering effecten ‐ dispers<strong>ie</strong><br />
21/05/2012<br />
11
Modellering effecten –gas gas jet<br />
Modellering effecten ‐ UVCE<br />
Verbranding → expans<strong>ie</strong><br />
Lucht –gas mengsel vooruitgestuwd door<br />
vlammenfront<br />
Obstakels → turbulent<strong>ie</strong> → efficiëntere verbranding<br />
→ drukopbouw p<br />
Effecten afhankelijk van terrein!<br />
21/05/2012<br />
12
Modellering effecten ‐ UVCE<br />
Empirisch (vb. TNT, Multi‐energy, CAM)<br />
Fenomologisch (vb. SCOPE)<br />
CFD (vb. FLACS, Exsim)<br />
Voorbeeld: multi multi‐energy energy<br />
21/05/2012<br />
13
Drukgolf + vuurbal<br />
Drukgolf bepalende factor<br />
Stralingslim<strong>ie</strong>ten<br />
• Personenveiligheid<br />
Modellering effecten ‐ BLEVE<br />
Interpretat<strong>ie</strong> effecten<br />
o 1.5 kW.m ‐2 : lim<strong>ie</strong>t voor lange onbeschermde blootstelling<br />
o 3 kW.m ‐2 : korte onbeschermde blootstelling<br />
o 10 kW.m ‐2 : korte blootstelling in beschermende kledij<br />
• Installat<strong>ie</strong>s<br />
o 10 kW.m ‐2 : faling sturingen<br />
o 37 5 kW m ‐2 o 37,5 kW.m : faling tanks en ander equipment<br />
2 : faling tanks en ander equipment<br />
Dispers<strong>ie</strong><br />
• LEL: onderste explos<strong>ie</strong>grens<br />
• UEL: bovenste explos<strong>ie</strong>grens<br />
21/05/2012<br />
14
Overdruk<br />
Interpretat<strong>ie</strong> effecten<br />
• 10 mbar: glasbreuk<br />
• 20 mbar: typische veiligheidsafstand, geen significante<br />
schade onder deze grenswaarde<br />
• 70 mbar: huizen onbewoonbaar, ge<strong>deel</strong>telijke instorting<br />
• 170 mbar: 50% van wanden in baksteen vern<strong>ie</strong>tigd<br />
• 200 mbar: stalen construct<strong>ie</strong>s afgerukt van fundering<br />
• 250 mbar: opslagtanks gescheurd<br />
• 350 mbar: houten palen afgeknapt<br />
• 480 mbar: geladen wagons omvergeblazen<br />
Site: ondergrondse gasopslag<br />
Doel Doel: evaluat<strong>ie</strong> van brandbestrijdingsmiddelen<br />
• Evaluat<strong>ie</strong> huidige middelen<br />
• Adv<strong>ie</strong>s nodige maatregelen<br />
• Veiligheidsconcept<br />
Method<strong>ie</strong>k: scenarioanalyse<br />
• SSelect<strong>ie</strong> l ti representat<strong>ie</strong>ve tti scenario’s i ’<br />
• Modellering effecten<br />
• Bepaling bestrijdingsmiddelen<br />
Case study<br />
21/05/2012<br />
15
Gasvrijzetting<br />
• Dispers<strong>ie</strong><br />
• Gasdeb<strong>ie</strong>t na inblokking<br />
• Straling gasjet<br />
Vrijzetting vloeistof<br />
• Straling plasbrand<br />
BLEVE opslagtanks<br />
• Overdruk<br />
UVCE compressorruimte<br />
• Overdruk<br />
Case: gasopslag<br />
Scenario’s<br />
21/05/2012<br />
16
Gasvrijzetting<br />
Effect op site<br />
21/05/2012<br />
17
Densiteit in funct<strong>ie</strong> van stralingsimpact<br />
Doel Doel: waterfilm houdt temperatuur equipment<br />
beperkt<br />
Koeling<br />
Blussystemen<br />
21/05/2012<br />
18
Case: depot<br />
Groot depot voor transportvoertuigen met hoge<br />
waarde<br />
Vraagstelling eigenaar:<br />
• Risico verl<strong>ie</strong>s van eigendom?<br />
• Risico bedrijfszekerheid?<br />
(Case dateert van voor bijlage 6)<br />
Projectbeschrijving<br />
21/05/2012<br />
19
Onderhoudshall<br />
• Geklassificeerd als ‘industr<strong>ie</strong>el industr<strong>ie</strong>el gebouw’ gebouw<br />
• Vloeroppervlakte: 5 000 m2<br />
• 10 voertuigen<br />
• Machines, werktuigen, atel<strong>ie</strong>rs<br />
Depot<br />
• Geklassificeerd als ‘opslaggebouw’<br />
opslaggebouw<br />
• Vloeroppervlakte: +10 000 m2<br />
• 100 voertuigen<br />
Automatische & manuele detect<strong>ie</strong><br />
Ontruimingsinstallat<strong>ie</strong><br />
Opdeling depot<br />
Beveiligingsmaatregelen<br />
Brandslanghaspels en handbrandblussers<br />
Noodsignalisat<strong>ie</strong><br />
Eerste intervent<strong>ie</strong>team<br />
21/05/2012<br />
20
Doel van het project<br />
Adv<strong>ie</strong>s rond de installat<strong>ie</strong> van een sprinklersysteem op<br />
basis van een kosten – baten analyse<br />
• Analyse en inschatting van brandrisico’s in depot en<br />
onderhoudshall<br />
• Inschatting van gevolgschade<br />
• Inschatting installat<strong>ie</strong>‐ en operationele kost van<br />
sprinklersysteem<br />
• Inschatting van de gevolgen van de plaatsing van een<br />
sprinklersysteem<br />
Decision<br />
Class<br />
Decision<br />
Context<br />
Class A •Nothing new or unusual<br />
•Well understood risk<br />
•Established Risk<br />
Class B •Life cycle implications<br />
•Some risk trade‐offs<br />
•Some uncertainty or deviation from standard<br />
or best practice<br />
•Economic implications<br />
Fire Risk Assessment<br />
Approach<br />
•Codes & Standards<br />
•Good Practice<br />
•Engineering Judgment<br />
•Fire Protection System ‐ Layer of<br />
Protection Analysis (FPS‐LOPA) which<br />
provides order of magnitude risk<br />
estimates based on specific cause‐<br />
consequence scenarios.<br />
Method<strong>ie</strong>k<br />
Remarks<br />
Eas<strong>ie</strong>st to apply, generally<br />
uses qualitative<br />
risk analysis<br />
Simplif<strong>ie</strong>d quantitative<br />
Risk‐informed evaluation<br />
methods are gaining<br />
popularity in Industry.<br />
Class C •Very Very novel /challenging<br />
•Quantitative Quantitative Risk Assessment (QRA)<br />
Most demanding on<br />
•Significant risk trade‐offs<br />
which provides additional detail resources and skill sets,<br />
•Large uncertaint<strong>ie</strong>s<br />
regarding event contributing factors, but delivers most detailed<br />
•Strong stake holder v<strong>ie</strong>ws or perceptions risk reduction options, and<br />
understanding and best<br />
cost/benefit analysis.<br />
decision basis if major<br />
expenditures are involved.<br />
21/05/2012<br />
21
COMMUNITY EMERGENCY RESPONSE<br />
PLANT EMERGENCY RESPONSE<br />
MITIGATION SYSTEMS<br />
Passive Protection Systems<br />
Active Engineering Controls<br />
Active Suppression Systems<br />
Procedural Controls<br />
PREVENTION MEASURES<br />
Safety Instrumented Systems (SIS)<br />
Ignition Controls<br />
Procedural Controls<br />
PROCESS & FACILITY DESIGN<br />
Inherently Safe Design Features<br />
Basic Process Controls<br />
Projectaanpak: LOD<br />
Case 2:Project Approach ‐ LOPA<br />
21/05/2012<br />
22
Definit<strong>ie</strong> brandscenario’s<br />
Projectaanpak ‐ LOPA<br />
Vastleggen frequent<strong>ie</strong> brand (gebeurtenissen/jaar)<br />
Quantificeer prestat<strong>ie</strong> van IFPL’s<br />
Evaluat<strong>ie</strong> gevolgschade<br />
Inschatting van risico van scenario<br />
Risico‐evaluat<strong>ie</strong><br />
Risico‐reduct<strong>ie</strong><br />
Wat:<br />
• Branden d<strong>ie</strong> significante schade veroorzaken aan:<br />
Definit<strong>ie</strong> scenario’s<br />
o Voertuigen<br />
o Eigendom<br />
Bronnen:<br />
• Literatuur, interv<strong>ie</strong>ws, bezoek ter plaatse, engineering judgement<br />
o Depot<br />
⁻ Ol<strong>ie</strong>lek<br />
⁻ Afval<br />
⁻ Kortsluiting<br />
⁻ Brandstichting<br />
o Onderhoudshall<br />
⁻ Heet werk<br />
⁻ Defecte apparatuur<br />
⁻ Ol<strong>ie</strong>lek<br />
⁻ Brandstichting<br />
21/05/2012<br />
23
Ontsteking<br />
Brandontwikkeling<br />
Automatische detect<strong>ie</strong> & alarmering<br />
Manuele detect<strong>ie</strong> & alarmering<br />
Eerste intervent<strong>ie</strong><br />
Automatische blussing<br />
Tussenkomst brandweer<br />
Sources (S) Layer of Fire Protection Systems in Pathway (P) Targets (T)<br />
Definit<strong>ie</strong> scenario’s<br />
Opbouw event tree<br />
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] [ E ] [ F ] [G] [H] [I] [J] [K] [L]<br />
Initiating Fire Auto detection Manual Intervention Sprinkler Fire Branch Branch Property Damage Risk/year<br />
Fire Event Growth and alarm Detection Operation System Service Line Line Damage Exposure Mo<strong>net</strong>ary<br />
and Alarm Exposure Total value in €<br />
Likelihood Successful Successful Successful Successful Successful Sucessful I.D. Likelihood Level % in €<br />
1 0,00E+00<br />
E1<br />
2 0,00E+00<br />
C1 F1<br />
3 0,00E+00<br />
E2 G1<br />
F2 4 0,00E+00<br />
G2<br />
B1<br />
5 0,00E+00<br />
E3<br />
0,2 6 0,00E+00<br />
D1 F3<br />
7 0,00E+00<br />
E4 G3<br />
YES C2 F4 8 0,00E+00 0<br />
Fires / Year NO G4<br />
9 0,00E+00<br />
F5<br />
10 0,00E+00<br />
D2 G5<br />
F6 11 0,00E+00 0<br />
G6<br />
1 12 0,00E+00<br />
B2<br />
CHECK 0,00E+00 Total annualized risk/year<br />
0<br />
Industriële Brandveiligheid – Cursus RUG<br />
21/05/2012<br />
24
Ontstekingsfrequent<strong>ie</strong><br />
Belangrijke parameter: bepaalt grootte‐orde van<br />
gebeurtenissen<br />
Data voor depots zijn schaars: slechts 2 gekende<br />
incidenten<br />
Alternat<strong>ie</strong>ve methodes te gebruiken, vb. BS<br />
F = a ⋅ A<br />
• F i is ontstekingsfrequent<strong>ie</strong> (per jaar)<br />
• A c is vloeroppervlakte in het gebouw in m 2<br />
• a en b zijn constanten, gerelateerd aan de gebouwclassificat<strong>ie</strong><br />
i<br />
b<br />
c<br />
Onstekingsfrequent<strong>ie</strong><br />
21/05/2012<br />
25
Depot<br />
Ontstekingsfrequent<strong>ie</strong><br />
• Onsteking 00.073/jaar 073/jaar = 7 ontstekingen over 100 jaar<br />
Onderhoudshall<br />
• Ontsteking 0.14/year = 1 ontsteking over 10 jaar<br />
Kans op gebeurtenissen<br />
• Statistische data en literatuur<br />
• BS en SFPE vormen goede bronnen<br />
Wijzigingen ind<strong>ie</strong>n nodig op basis van<br />
• Interv<strong>ie</strong>ws<br />
• Bezoek ter plaatse<br />
• Engineering judgement<br />
Kans op gebeurtenissen<br />
21/05/2012<br />
26
Kans op gebeurtenissen<br />
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] [ E ] [ F ] [G] [H] [I] [K] [L]<br />
Initiating Fire Auto detection Manual Intervention Sprinkler Fire Branch Branch Damage Risk/year<br />
Fire Event Growth and alarm Detection Operation System Service Line Line Exposure Mo<strong>net</strong>ary<br />
and Alarm Total value in €<br />
Likelihood Successful Successful Successful Successful Successful Sucessful I.D. Likelihood in € 2,67E+08<br />
0,5 1 1,43E-02<br />
E1<br />
0,85 0 2 0,00E+00<br />
C1 F1<br />
0,5 1 3 1,43E-02<br />
E2 1 G1<br />
F2 0 4 0,00E+00<br />
0,46 G2<br />
B1<br />
0,5 5 5,04E-04<br />
E3<br />
0,2 0 6 0,00E+00<br />
D1 F3<br />
0,5 0,95 7 4,79E-04<br />
0,15 E4 1 G3<br />
7,30E-02 YES C2 F4 0,05 8 2,52E-05<br />
Fires es / Year ea NOO G4 G<br />
0 9 0,00E+00<br />
F5<br />
0,8 0,05 10 2,01E-04<br />
D2 1 G5<br />
F6 0,95 11 3,83E-03<br />
G6<br />
0,54 12 3,94E-02<br />
B2<br />
CHECK 7,30E-02 0<br />
Event<br />
ID<br />
Event<br />
Success<br />
-<br />
Failure<br />
Kans op gebeurtenissen<br />
Probability [1] Basis-Remarks- References<br />
A Ignition frequency -<br />
0,0731 per<br />
year<br />
[1] See previous section<br />
S 0,46 Fire growth probabilit<strong>ie</strong>s are dependent on the<br />
occupancy type of the building and the<br />
B Fire growth<br />
activit<strong>ie</strong>s. These values are modif<strong>ie</strong>d to reflect<br />
F 0,54 the actual activit<strong>ie</strong>s and depot [1], [2], [3], [5],<br />
[15].<br />
C<br />
D<br />
E<br />
F<br />
Auto detection<br />
alarm<br />
Manual<br />
detection/alarm<br />
Man Manual al<br />
suppression<br />
No<br />
sprinkler/sprinkler<br />
G Fire service<br />
S 0,85 Detection system will be designed for 90%<br />
performance. However, the building is open<br />
and the detection system can be prone to<br />
F 0,15 external conditions such as weather and<br />
reliability can be decreased [4], [1].<br />
S 0,2 The only occupants in the site are 2 security<br />
guards. The probability of the fire being<br />
F 0,8<br />
detected in its early stages is small.<br />
Engineering judgement [4].<br />
S 0,5/0,5 Based on the fact that it is a slow developing<br />
fire with ith a power po er of 200kW, 200kW the inter intervention ention<br />
F 0,5/0,5<br />
team will have a 50% success/failure to<br />
extinguish the fire. Engineering judgement [4].<br />
S 0/0,85 Sprinkler system will be designed for property<br />
protection. System reliability value from<br />
literature is given as 90% [1], [3], [4], [11]. The<br />
system however will be designed as a dry<br />
F 1/0,15 system due to open structure and prone to<br />
weather, i.e. freezing. Success is modif<strong>ie</strong>d to<br />
0.85.<br />
S 1,0/0,95/0,05 If manual and automatic detection fails, the fire<br />
will eventually be detected by a third party, i.e.<br />
neighbours. If this occurs the fire will already be<br />
F 0,0/0,05/0,95<br />
of considerable size. Engineering judgement<br />
Industriële Brandveiligheid – Cursus RUG<br />
[16].<br />
[1] Success and failure<br />
values separated by a<br />
slash “/” refer to<br />
different events, i.e. E1,<br />
E2, E3 etc… See event<br />
trees<br />
21/05/2012<br />
27
Schade aan eigendom<br />
• Verl<strong>ie</strong>s depot = 35 mill €<br />
• Verl<strong>ie</strong>s inhoud = 180 mill €<br />
• Bedrijfszekerheid = 50 mill €<br />
PPotent<strong>ie</strong>el i lverl<strong>ie</strong>s li = 265 mill ill €<br />
Gevolgschade<br />
Geen sprinklerbeveiliging<br />
Sources (S) Layer of Fire Protection Systems in Pathway (P) Targets (T)<br />
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] [ E ] [ F ] [G] [H] [I] [J] [K] [L]<br />
Initiating Fire Auto detection Manual Intervention Sprinkler Fire Branch Branch Property Damage Risk/year<br />
Fire Event Growth and alarm Detection Operation System Service Line Line Damage Exposure Mo<strong>net</strong>ary<br />
and Alarm Exposure Total value in €<br />
Likelihood Successful Successful Successful Successful Successful Sucessful I.D. Likelihood Level % in € 2,67E+08<br />
0,5 1 1,43E-02<br />
E1<br />
0,85 0 2 0,00E+00<br />
C1 F1<br />
0,5 1 3 1,43E-02<br />
E2 1 G1<br />
F2 0 4 0,00E+00<br />
0,46 G2<br />
B1<br />
0,5 5 5,04E-04<br />
E3<br />
0,2 0 6 0,00E+00<br />
D1 F3<br />
0,5 0,95 7 4,79E-04<br />
0,15 ,<br />
E4 1 G3<br />
7,30E-02 YES C2 F4 0,05 8 2,52E-05<br />
Fires / Year NO G4<br />
0 9 0,00E+00<br />
F5<br />
0,8 0,05 10 2,01E-04<br />
D2 1 G5<br />
F6 0,95 11 3,83E-03 100,000% 266.540.000 1.020.347<br />
G6<br />
0,54 12 3,94E-02 0,000% 0<br />
B2<br />
CHECK 7,30E-02 Total annualized risk/year<br />
1.020.347<br />
21/05/2012<br />
28
Sprinklerbeveiliging<br />
Sources (S) Layer of Fire Protection Systems in Pathway (P) Targets (T)<br />
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ] [ E ] [ F ] [G] [H] [I] [J] [K] [L]<br />
Initiating Fire Auto detection Manual Intervention Sprinkler Fire Branch Branch Property Damage Risk/year<br />
Fire Event Growth and alarm Detection Operation System Service Line Line Damage Exposure Mo<strong>net</strong>ary<br />
and Alarm Exposure Total value in €<br />
Likelihood Successful Successful Successful Successful Successful Sucessful I.D. Likelihood Level in % in € 2,67E+08<br />
0,5 1 1,43E-02 1,43E 02 0<br />
E1<br />
0,85 0,85 2 1,21E-02 0<br />
C1 F1<br />
0,5 1 3 2,14E-03 0<br />
E2 0,15 G1<br />
F2 0 4 0,00E+00 0<br />
0,46 G2<br />
A1<br />
0,5 5 5,04E-04 0<br />
E3<br />
0,2 0,85 6 4,28E-04 0<br />
D1 F3<br />
0,5 0,95 7 7,18E-05 0<br />
0,15 E4 0,15 G3<br />
7,30E-02 YES C2 F4 0,05 8 3,78E-06 0<br />
Fires / Year NO G4<br />
0,85 9 3,43E-03 0<br />
F5<br />
0,8 0,05 10 3,02E-05 0<br />
D2 0,15 G5<br />
F6 0,95 11 5,74E-04 100,000% 266.540.000 153.052<br />
G6<br />
0,54 12 3,94E-02 0,000% 0<br />
B2<br />
21/05/2012<br />
CHECK 7,30E-02 Total annualized risk/year 153.052<br />
Financial risk per year<br />
1.200.000<br />
1.000.000<br />
800.000<br />
600.000<br />
400.000<br />
200.000<br />
150.000<br />
1.000.000<br />
Verwacht verl<strong>ie</strong>s<br />
150.000<br />
60 60.000 000<br />
6.000 10.000<br />
0<br />
Depot Service Hall; Day Service Hall; Night<br />
Sprinklered 150.000 6.000 10.000<br />
Non Sprinklered 1.000.000 60.000 150.000<br />
21/05/2012<br />
29
Financial<br />
risk per year<br />
Kost van sprinkler systeem<br />
• Installat<strong>ie</strong> = 900K€<br />
• Operationeel = 5k€<br />
Gespreid op 30 jaar = 35 k€/jaar<br />
35.000.000<br />
30.000.000<br />
25.000.000<br />
20.000.000<br />
15.000.000<br />
10.000.000<br />
Kosten –baten baten analyse<br />
Case 2 : Project Analysis ‐ CBA<br />
30.000.000<br />
5.000.000<br />
55.000.000 000 000 44.500.000 500 000<br />
1.800.000<br />
800.000<br />
1.000.000<br />
0<br />
Depot Service Hall; Day Service Hall; Night<br />
Sprinklered 5.000.000 800.000 1.000.000<br />
Non Sprinklered 30.000.000 1.800.000 4.500.000<br />
21/05/2012<br />
30
Besluit<br />
Frequent<strong>ie</strong> van scenario met grote verl<strong>ie</strong>zen is zeer<br />
laag<br />
Gevolgschade is zeer hoog<br />
Totaal risico is aanz<strong>ie</strong>nlijk<br />
Kosten – baten analyse voor sprinklersysteem wijst uit<br />
dat investering gerechtvaardigd is<br />
Mogelijk bijkomende beveiling nodig om jaarlijks<br />
risico verder te verlagen<br />
Besluit LOPA<br />
LOPA geeft inzicht over volledig risicoprof<strong>ie</strong>l en<br />
afhankelijkheden<br />
LOPA laat toe om kosten‐baten analyse over<br />
grootteorde te maken<br />
Akkoord nodig voor frequent<strong>ie</strong> en waarschijnlijkheden<br />
tussen verschillende partijen<br />
21/05/2012<br />
31
Werkt als volgt: volgt<br />
Dow Brand & Explos<strong>ie</strong> Index<br />
• Straf voor onveilige situat<strong>ie</strong><br />
• Bonus voor beheersing en mitigat<strong>ie</strong><br />
Uitkomst is een getal ‐ hoe hoger, hoe meer risico<br />
Enkel voor brandbare materialen<br />
N<strong>ie</strong>t efficiënt voor procedures<br />
Beoordeling Brandrisico (F&EI) (F&EI)<br />
11 februari 2009<br />
21/05/2012<br />
32
Materiaalfactor<br />
• Gebaseerd op N Nf en Nr<br />
(NFPA 704 diamant)<br />
Type proces<br />
• Endotherm<br />
• Exotherm<br />
• Binnen of buiten<br />
Toegang tot de site<br />
Drainage<br />
4<br />
3<br />
W<br />
3<br />
11 februari 2009<br />
F&EI<br />
Algemene Proces Proces‐Gevaren Gevaren<br />
11 februari 2009<br />
21/05/2012<br />
33
Toxisch materiaal<br />
Vacuüm druk<br />
Werking boven vlampunt<br />
Stofexplos<strong>ie</strong>s<br />
Werkingsdruk<br />
Lage temperatuur<br />
Hoeveelheid materiaal in proces p<br />
Corros<strong>ie</strong><br />
Ovens in de omgeving<br />
…<br />
General Process Hazards Factor F1<br />
Special Process Hazards factor F2<br />
Unit hazard factor F3<br />
F3 = F1 * F2<br />
F&EI= MF * F3<br />
Specif<strong>ie</strong>ke Proces Proces‐Gevaren Gevaren<br />
11 februari 2009<br />
Bepaal F&EI<br />
11 februari 2009<br />
21/05/2012<br />
34
F&EI bepaalt schadecirkel<br />
Financiële Schade<br />
Vervangingswaarde => > Base Maximum Probable<br />
Property Damage (BMPPD)<br />
Vermenigvuldigen met beschermingsfactoren<br />
• Procescontrole<br />
• Materiaalisolat<strong>ie</strong><br />
• BBrandbeveiliging db ili i<br />
Leidt tot de Actual MPPD<br />
H<strong>ie</strong>rmee kunnen dagen buiten d<strong>ie</strong>nst ingeschat<br />
worden<br />
11 februari 2009<br />
Dagen buiten d<strong>ie</strong>nst<br />
11 februari 2009<br />
21/05/2012<br />
35
Literatuur<br />
SFPE (Soc<strong>ie</strong>ty of Fire Protection Engineers) Handbook of Fire Protection Engineering, 3rd<br />
edition; 2002<br />
Robert G. G Zalosh – Industrial Fire Protection Engineering –Wiley Wiley, 2003<br />
Thomas F. Bary – Risk‐Informed, Performance‐based Industrial Fire Protection, An Alternative<br />
to Prescriptive Codes, Tenessee Valley Publishing, 2002<br />
Guidelines for Fire Protection in Chemical, Petrochemical, and Hydrocarbon Processing<br />
Facilit<strong>ie</strong>s. Center for Chemical Process Safety, Center for Chemical Process Safety/AIChE, 2003<br />
REFERENCE GUIDE FOR HAZARD ANALYSIS IN PV FACILITIES, Brookhaven National Laboratory<br />
Upton, New York 11973‐5000, 2003. (free download from www.nrel.org)<br />
Health & Safety Executive, UK. (lots of info & free downloads from HSE website)<br />
NFPA (National Fire Protection Association, USA)<br />
API (American Petroleum Institute)<br />
IP (Institute of Petroleum, UK) Model Code of Safe Practice<br />
Shell’s DEP (Design and Engineering Practice)<br />
21/05/2012<br />
36
Change language