Chemische fabriek M17 Monte Carlo simulatie; 1e deel van de NH3-fabriek

• ij

Door

:

E.C.Oas

e.M.Plantinga

H.E.Vos

RAPPORT Nr:

CHEMISCHE FABRIEK M17

MONTE CARLO SI

M

ULATIE

1

8

DEEL VAN NH

₃

-FA8RIEK

Delft, april 1983

TECHNISCHE HOGESCHOOL DELFT

AFDELING DER WERKTUIGBOUWKUNDE

Inhoudsopgave: Blz.

>;

g. _{Inleiding 1}

~~

-

..

1 De veiligheidsstudie 2

2 Toepassing van de veiligheidsstudie 6

vfi~

(.

..

;

2.1 Procesveiligheidsanalyse 6

2.2 Storingsanalyse 7

2.3 De faalboom 12

3.1 Regeling tweede reformer 12

3.2 Faalboom tweede reformer 16

4.1 Regeling methanator 16

,~

4.2 Faalboom methanator 17

-5 Het Monte Carlo simulatieprogramma 20

6,.1 Resul ta ten tweede reformer 22

6.2 Resul taten methanator 22

7 Conclusies 25 Bijlage 1 26 Bijlage 2 27 Bijlage 3 28 • . .J li teratuurlijst 30 - •. _. _.J"'"

. t

...

Inleiding.

In het kader van het college chemische fabriek werd na het ontwerpen van een ammoniak fabriek door de G-groep (1983)

een veiligheidsstudie opgezet van het eerst~ gedeelte van de

ammoniakfabriek. Dit eerste gedeelte"houdt in: De eerstereformer

de tweede reformer, Waste heat boiler, shift reactoren, CO

2-absorber

en de methanator.

Behalve een procesveiligheidsanalyse en een storinganalyse werd

de Monte Carlo simulatie methode uitgevoerd voor enkele onderdelen

van het produktieproces.

Deze veiligheidsstudie is samengesteld door: E.C.Das

C.M.Plantinga H.E.Vos

-..

'

•

•

1 ) De veiligheidsstudie.

In figuur 1 staat een overzicht van de veiligheids~

studie. Hierin zijn de volgende onderdelen aangegeven: - Procesveiligheidsanalyse :

Dit is een systematisc~ onderzoek naar het gedrag van een

proces gedurende elk stadium van de procesvoering, teneinde

alle procesparameters te doorzien en te bepalen waarbinnen het proces veilig kan verlopen, alsook naar de gevolgen van het buiten de grenzen treden.

In ons geval is gebruik gemaakt van de aanzet tot een arbeids

veiligheidsrappGr~. Elk onderdeel van het proces wordt

bekeken. Alle mogelijke gevaren worden zoveel mogelijk

kwantita-tief inges~haald zodat een indicatie verkregen wordt omtrend

de gevaren van alle deelprocessen. Aan de hand van de resul~

taten kan bekeken worden of een arbeidsveiligheidsrapport opgesteld dient te worden.

- Storingsanalyse:

Dit is een systematisch onderzoek naar alle voorzienbare

afwijkingen bij een normale procesvoering, hieronder begrepen

de in- en buitenbedrijfstelling, naar de oorzaken en de gevolgen van die afwijkingen in kwalitatieve zin en naar de noodzakelijke akties.

Met behulp van gidswoorden wordt de hele fabriek bekeken. Uit de storingsanalyse volgen de oorzaken en gevolgen van verschillends ongewenste gebeurtenissen in de fabriek.

- - Gebeurtenissenboom:

Dit is een schematische weergave van kombinaties van

gebeur-tenissen waarmee alle mogelijke gevolgen van ~~n gebeurtenis

kunnen worden aangegeven. De gebeurtenissenboom is een uit-breiding van de stroringsanalyse per onderdeel.

- , Effekt- en schad e analyse: --__

---Dit is de kwantificering van de gevolgen van de ongewenste

gebeurtenissen die uit de ~storingsanalyse volgen.

faelboom:

Dit is ee~ schematische weergave van kombinaties van

oor-zaken die tot één bepaalde ongewenste gebeurtenis aanleidirmg

kunnen geven. Met behulp van de faal boom kan de waarschijnlijk

--

.

"

'

.

,

,

heid van het optreden van een gebeurt~nis worden bepaald. Kwantificering is mogelijk wanneer men beschikt over statis-tische gegevens omtrent de faalkansen van komponenten en eventueel de faalkans van de mens.

Betrouwbaarheidsanalyse:

Dit is een systematisch onderzoek naar de waarschijnlijkheid dat een systeem onder gespecificeerde omgevings- en ge-bruikskondities, gedurende een bepaalde tijdsduur zonder storingen volgens de ontwerp kondities zal functioneren. Dit gebeurt aan de hand van de opgestelde faalbuom en be-schikbare statistische gegevens omtrend de faalkansen van de componenten.

- Risicoschatting :

Dit is een raming van de kansen, gekoppeld aan de grootte van de gcivolgen van alle ongewenste gebeurtenissen die in een beschouwde situatie kunnen optreden.

De raming van de kansen volgt uit de betrouwbaarheidsanalyse, de grootte van de gevolgen volgt uit de schade analyse.

_ Risico-evaluatie:

Dit is een waardering van de kansen, gekoppeld aan de

grootte van de gevolgen van alle ongewenste gebeurtenissen die in de beschouwde situatie kunnen optreden.

Is de risicoschatting een objectieve benadering, de risico-evaluatie is een subjectieve waardering door de mens of een groep mensen. De risicoschatting en de risico~evaluatie

vallen veelal niet samen.

_Het maximaal te voorziene ongeval:

Dit is die ongewenste gebeurtenis die qua schade maximaal is en een gevolg is van een nog juist als geloofwaardig te beschouwen reeks van gelijktijdige,doch onafhankelijk van

elkaar optredende fouten en storingen. Dit kan zowel betrok-ken worden op het hele proces als op componenten hiervan.

-

!:>-t.

-ta,beL

I

SCHEMA VOOR DE BEREKENING VAN DE AANWI-JZINGS(SUB)FAeTOR PER STOF EN PER

PROCESOM$TANDIGHEID

Hoeveelheid (kg) Q .. - I:

Omstandigheidsfactoren

- Installatie binnen betreedbare omhulling (10) ~. 2 - 'n sta 11 a t je voo r op slag (0, 01) • \ 3

- Procescondities

Gasfase (10) <l'-' 4

• Vaste fase (0,1) . ~ 15

• Vloeibare fase

o Procestemperatuur Jager dan atm. kookpunt

meer dan 85 oe lager 0,1

75° tot 85 oe lager 0,2 65° tot 75 oe lager 0,3 55° tot 65 oe , lager 0,4 45° tot 55 oe lager 0,5 35° tot 45 oe lager 0,6 25° tot 35 oe lager 0,7 15° tot 25 oe lager 0,8 5° tot 15 oe lager 0,9

minder dan 5 oe lager 1

-7

a

°

Procestemperatuur hoger dan atm. kookpunt minder dan 5 oe hoger

5° tot 15 °c hoger 15° tot 25 oe hoger 25° tot 35 oe hoger 35° tot 45 oe hoger 45° tot 55 oe hoger 55° tot 65 oe hoger 65° tot 75 oe hoger 75° tot 85 oe hoger 1 2 3 4 , 5 6 7 8 9 10 ... ~TOT ' a.

ot

e

a +Ib + c:.

b

)

,e

11

ETOO1"E ft

J

'l

rE:t

I1

H

T5

L

T5

jl1"

Îli I'l '"

n

ro "

~riiI;:·

'06;t,

2i4nS

S~'

'''48

ç

'i,f

;3.1

3,~

5'1,2

tiP

..!L

-

-

- t - -

-

-

-

-

- -

-

-

--=..-

_

.

-

-::

'

.

-

t

-

-

'

1 -

--I-:-

- -

_

_

._

_

_

--=--

r-=-

-

-

_.

--~.

-

.

...:::...

~!-- - . ,

10 10 IC ;0 Je: IC Jo lo f(; IC ie je IC' (t..: IC Itl

1 -, . ' . _ , - .. - .- 11 - :. - - .. - - -: - - .. ,- -

--_.

~-

-

t - -

-

,

-IH2

CC)

~h

Co

H

1 ('0 eH

1

CD

i-/

_z

CM

CH,

, Hl

CO

~!llt 111-

t.o

_-

_-

1

-

1

,

- -

-

---,

!i

i;

.

I

I , ! ~ - ' .. 0 i

---

-~

...

,,

--_.

-~

-

-

_

.

-i-

-

-

-

-

-

.-

-

-'

-

-

,

-

-

~

-

I

-~

_-

_-

-

.

_-

-

-

-

-

-:

.-

-

-

--

-

-

-

-

-

---

-1-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

... '-" ...

_

,..-

... ~ .... _ I - - ,

.

-max. 0) i'

'!

e uit omst _! 1 Itor en d als naast '.

-meer dan 85 oe hoger

moet me vermind a of b vuld.

J( k e i inge ,

-° Procestemperatuur lager dan omg.

Kookpunt hoger dan 0 oe 1 - 50 oe

<

kookpunt

<

0 oe 2 '0 -100 0C<kookpunt(- 50 C 3 temp. (25 Oe)

~UJ

_c

I

'1 I, -!. I; ii " ,I

.

-koo!-.punt (- 100°C 4 " - - -

1

fEn-SktlJIlIlD • lç , 10

i

iO

Iri

iO

/

'0 I 10 I Jo /0

10

/0 /

-~ï;;

--;;

iO

-

;;-

~

7b

-

10

10' 10 10 i.D

Ic

10

JO

lO 10

I~

- Totale omstdndigheidsractor door vermenigvuldiging van 2 t/m ~

Geco~riseerde hoeveelheid door vermenigvuldiging van 1 en 7- ~ I~~ ~

_+!t!::~!!?J.

-~ -.~.'--

_l

-

_{é,~_ l)_~}

-

-

-

- - - -

_::;21

)1

~,

S~

ç

~'té?

_

~12

_

2-

_33j

-1:i

~-Jl,

p/x

t

o

_'10

-Jlanwijzings(sub)factor door deling V<ln 8 door grensviaarde ---LIP' i!

-

~~~JL~}\ '~_l~

.

l.'f!._

!3'~

1J-11

~-!;-

.J48

51- IS"

33

j ;"'j Sl.z

ttB

'

r

- "L .

I

NAAM IDATUM • : -

J

-ta..beL

Jr

.

.

\

i

jl

I

1

~

.

,.

'

":.:t.' PLAATS NUMMER · . . . '< . -'" ~_:.-. :~

..J

~ . G I+.., t::!. . .,. .- 4.. ' . .t: "'T" ~=;-;-;--=-;-;;;---'r:-:--::-:~ __ - -'- - - r - ' t · , , ., , ."'" - \.J c.

-I NSiALLATI!'.: .:: tH.... " IONDERDEEL I NHOUD ti !ti ~ \...1:::,::- Ç) .;t

'-J c::: - 6 , I ~ FOIi.nli:R,. I . t I ; - __ - ,./) t~ ... , 0: ;:; ~ Cl -;-' .... ...l,; r- ' \J ~ ÇJ ::t: . çt' ""--J • STOFFFN pn PROrFc:;L) ~ . --

l-z

.

v, .... ' ...

iE

.

,

!-{ ;:..

lSTOFFEN /' () 4 j eu. lOPLOS/.1I DOELEN .)1

,?

~>{!~ !-

:I::

<

~

.

..;! to () :~ .~ .

I

L 2. f '71' 1 , . > , . N __

=-

_

':::_L.~ .:r:

.-J - ~ '-' -.J ~ ...

STOFFACTOR SF (zie tab~1 5 of 8) Do 2..1

2l

2/ 21 11

? I

.~ __ ~~;r

~ï-"~-_ -~ ,...

ALGEMENE PROCESGEVAREN (APG) Toes I a9 Gegeven1 ) ,. i

< .-'" .,- , -~_.

-toeslag I

. "6: .- , --_. -"1-~-

-

-Exotherme reilctles (,~ :2 .I.!.:._ _ _ .. .01-2:-_.

! 0,1- C,L

{'I Z. ....

~ndotherme reacties n ?n (' ';t. .o.l"~

.

_ _

..

IOps laQ verladen en transport

Ins ta I1 at ie-onderdee I binnen een Qebouw --.- - - j - - - ,I - -f

Optellen: APG tot

0,,-;

1_6,4 _ ' .. 0;'2. Oj'7...

0,1. Cl:!

(1 + APG.M:>:>l) x Stoffactor sr = subfactor

1.9,

't

.

.

1..q)

~

2(,

~

2)/

1.

2$

,1.

2>

,1..

BIJZONDERE PROCESGEVAREN (BPG) ;

Procestemperatuu:r (al.leen hoopste tees Zag gebruiken) ---+~---'-r! --H---+----+-.---~I_--_H

---_+---+t---+---'I+ - (loven net vlampunt . 0 25 -- -- öoven netkookpunt 0,60 - - -• . - -0.(" G,b Ot? -- Doven oe zelTOntOranolngstemperatuur 0,75 O·t>

J:J[j-r...

-

'

'r~'---

'

Lage dr-ûk (atmosferisch en 'Lage!') . - - --+--- - 1

-- Gevaar van oeroxvdevormino n. <;n . _ . _~_ _ _ __

_

- \.Jaterstofverzamelsystemen 0.50

i - VacuümtJesti llatie (beneden 0,67 bar abs) 0 75

-Proces "'11 of ~?ij exp'Losiegebif;,d -- -.- . ~ . _____ _

_ .. _ _ . _ .t - - - -I- - -I

-OpslaQ brandbare vloeistoffen/oassen be'ten. n c;n ';3

- Afhankel ijk van instrumenten en/of spoel ing' met N of

lucht om buiten explosieQebied te bli iven 2 0.75 _

- Al t i jd binnen explosiegebied I 00 1- - - ;

""'

'w;;:kd.r:~k: t1(!I-i

1.=6Ï-JV.·

..

=~ ~~.

t-,.].E?

... ___

-CJi.J:IÏ.._ .... ___ 1-.-:_Q:-.iJ ... !.-Ftl.. ~ ... +' -... -_~=-.I .1~é.L _ _

- Laqf' temperatuur --11- '"

., ..

- Temperatuur tussen OVC en -30vC 0.3Q _ _ . . _ -

-=

:

--1--- _

-

. '

--

--

- -

-I- Temperatuur lager dan -30vC 0 50 - . ·f - _.

. --...-. ~.- --

-Hoeveelheid b!'andba!'e stoff (\ I

Q,t-L

(\ ; _

.

~

" O ' J C r

.-- in bewerkinq .. . _ :

_ Jitl'Y _ _ _ ._..;;O.J..;..U ... ·_ .. ___ -f-ll-_ _ _ t-_ _ _ -I

- in opslaq r

Corroaie en e!'os·ie (1 ,- ~~çr'- ~-=~y- ~

---

-

-...Ql J

Lekkage van afdichtingen en pakhngen .

_

.

,,

-r-=t=

.

_

..

.

f - L --t- - - - _

Optellen:

BPGtot~al

- . . . . l,/ci ., -

._

~t

I

,?

__

.

_

~

~

._.

~/!:..~

.

_, __

'

I,S

I

_

11

41__

/, b

't

(1 + _{BPG tot ) x} subfélctor os Brand- en explosie-index B !.)3_J

B

_

_

-.::._..:9

2

_1t

P

,,-

J

)b/3

. . .

631'~;

$2,1

_

6

6

,)

GIF'TIGHEIDSINDEX G (zie 5,2,6) _. _ _ ___

+_

___

_

_

____

_

___

.

lTht; / s x (I + AP_{Gtot + BPG tot )} ~ Giftigheidsindex G - . ...-

7,2 _

,

Z/

[

I

.

-

S/J

_

S/~ S/~

5/1

._

"

2 ) Toepassing van de veiligheidsstudie.

Voor de beschouwde ammoniakfabriek zijn de volgende' analyses toegepast:

- De procesveiligheidsanalyse is uitgevoerd voor alle belangrijke onderdelen van het beschouwde gedeelte.

- De storingsanalyse is toegepast op het hele beschouwde

ge-gedeelte van de ammoniak fabriek.

- Een faalboom is gemaakt voor twee belangrijke componenten van het produktieproces.

- Een betrouwbaarheidsanalyse is uitgevoerd voor dezelfde

twee componenten. Hierbij wordt niet gekeken naar ~et

uit-vallen van de componenten, maar naar het maximaal te voor-ziene ongeval voor de componenten.

- De gebeurtenissenboom en de effect-schade-analyse ztjn niet toegepast omdat de gevolgen kwantitatief moeilijk te bepalen zijn. Als gevolg daarvan kunnen geen risicoschatting en

risico-evaluatie worden toegepast. 2.1)Procesveiligheidsanalyse.

Met behulp van literatuur (1) en (2) zijn de tabellen I en 11 samengesteld. In tabel L staan de resultaten van het aan-wijzingssysteem, in tabel 11 de resultaten van de methode van gevaren indexering, beiden opgesteld door de arbeidsinspectie.

- Het aanwÜzingssysteem.

De hoeveelheid stof (kg) van de diverse aanwezige stoffen

in de verschillende componenten wordt 'vermenigvuldigd met

de relevante omstandigheidsfactor. Wanneer deze waarde groter is dan of gelijk aan de voor die stof geldende grenswaarde vermenigvuldigd met de geldende faseringsfactor, dan is de

installatie aangewezenQ De fa~eringsfactor is voor een nog

in werking te brengen installatie 25. Voor de aangewezen installaties is het noodzakelijk een arbeidsveiligheids-rapport samen te stellen.

Geen van de procescomponenten blijkt te zijn aangewezeH zodat in principe voor geen van de procescomponenten een arbeids-veiligheidsrapport hoeft te worden opgesteld.

-./

- De methode van gevaren indexering.

Deze methode is eigenlijk al een onderdeel van een arbeids-veiligheidsrapport. Aan de hand van de resultaten wordt gekeken in hoeverre een installatie-onderdeel gevaar kan opleveren. Door middel van een index wordt bepaald in welke mate de veiligheidsstudie moet worden voortgezet.

In tabel 11 is te zien dat vooral de eerste en tweede reformer een hoge index hebben.

2.2!!oringsanalyse.

De storingsanalyse werd uitgevoerd voor het hele be-schouwde systeem,dus voor: stoom-reforming, shift, CO₂-absorber en methanator 'zie tabel 3). Uit de resul-taten blijkt het volgende:

- Gezorgd moet worden dat er altijd stoom door de voeding buizen stroomt om oververhitten van de buizen in

convectie- en radiantsectie van de eerste reformer te voorkomen. Bij uitvallen van stoom moet men meteen de beschikking hebben over een ander stoomnet.

- Er moet altijd genoeg verbrandingslucht aanwezig zUn om te voorkomen dat de verbranding onvolledig is. Bij het ontsteker. van de branders moet men er van verzekerd zijn dat er geen aardgas-lucht mengsel in het fornuis aanwezig is.

- Er moet voor gewaakt worden dat de temperatuur in de tweede reformer niet te ver oploopt. Gezorgd moet worden dat de lucht/voeding verhouding niet boven een bepaalde waarde komt, daar de temperatuur dan te hoog oploopt.

- De waste heat boiler mag niet droog komen te staan, omdat de buizen dan kapot g-"8an. Gezorgd moet worden dat er altijd voldoende voedingswater aanwezig is.

- In de selectoxo-unit mag niet te veel lucht toegevoegd worden omdat het gasmengsel dan binnen het explosie

-gebied komt.

-- Bij een te hoog gehalte aan CO en CO₂ loopt de tem-peratuur in de methanator te ver op.

Uit de storingsanalyse blijkt dat vooral de tweede reformer en de methanator gevaar opleveren omdat de temperatuur daar gemakkelijk te ver kan. oplopen.

2.3)De faalboom.

Aan de hand van de bovenstaande storingsanalyse werd besloten een faalboom op te stellen voor de tweede reformer en de methanator. Gekeken werd naar de kans dat de temperatuur in de reactoren toch gevaarlijk hoog zou oplopen ondanks de veiligheidsregelingen die er op aangesloten zijn. Bij een bekende regeling is het mogelijk de faalkans van de reactor te verhalen op het

uitvallen van kleppen, meetapparatuur en controllerso

Hieronder volgen achtereenvolgens de regeling en de

faalboom voor beide reactoren.

3.lEegeling tweede reformer.

De tweede reformer is een katalysator gevulde hoge druk

.

reactor waarin een gedeeltelijke verbrandingsreactie optreedt tussen de gassen uit de eerste reformer en de verbrandingslucht van de procesluchtcompressor. De tempe-ratuur loopt hierbij op zodat voldoende warmte wordt

geleverd voor de reactie in het katalysatorbed. Vanwege de hoge temperatuur is de reactor voorzien van een

\ waterjacket om de reactorwand te beschermen. Belangrijk

in de tweede reformer is dat de reactorbed temperaturen niet te hoog oplopen eri het waterniveau in de waterjacket voldoende is. De temperatuur kan in de reactor oplopen

wanneer de luchttoevoer in de -tweede reformer te groot

1 wordt en de synthesegasstroom te klein wordto

b~ . ,',AN

.~ De temperatuurmeting is een moeilijke aangelegenheid daar

naast de hoge temperaturen de levensduur en

betrouwbaar-heid van de thermokoppels wordt bekort door het corrosief

gedrag van het waterstof in de reactor.

-De ingangstemperatuur in de tweede reformer kan worden

?

geregeld door variatie in de methaan en

luchthoeveel-'\).,.J;~

heid

die gebruikt worden voor

~warming

van het

synthesegas. De methaan en de lucht voor de verbranding zUn gekoppeld door een flow ratio controller ~. De methaan en de stoom synthese stromen welke van belang zUn voor het gedrag in de tweede reformer zijn ook

onderling door een flow ratio controller (FRC) gekoppeld. De flow ratio controller kan door het bedienen van de regelkleppen de verhouding van de stromen op de gewenste waarden instellen. Een alarm draagt zorg voor de bewa-king van de juiste hoeveelheden cq verhoudingen van de

---aardgas en de stoom.

Naast de stoom is ook de lucht, nodig voor partiële

7

oxidatie in de tweede reformer gekoppeld aan de aardga~ !1J\1IJL. ~ hoeveelheid. Ook hier kan een FRC een klep voor de lucht

.~

toevoer bedienen. Een tweede klep is in serie gegShakeld welke gebruikt kan worden bij het niet functioneren van de eerste klep en wordt altijd gesloten bU een nood situatie. Bij het wegvallen van de aardgas voeding wordt automatisch direkt de luchttoevoer afgesloten en wordt extra stoom door de leiding gestuurd om doorbranden van de buizen in de .~:

convectiesectie van de eerste retormer te voorkomen.

' .

./7

-

De temperatuur in het katalysatorbed wordt continue op een aantal

verschillende plaatsen a angegeven.. A~n waarschuwen de operator wanneer het temperatuurprofiei in het bed oploopt) er wordt echter geen automatische actie ondernomen. Het water in de waterjacket koelt de reformer, het water wordt hierbij verdampt. De damp wordt afgevoerd zodat nieuw koelwater toegevoerd moet worden wat geregeld ~ordt door een level controller. Een alarm

vaar-schuwt ook hier als de operator bij het falen van cl e LC. Het

dubbel uitvoeren van het alarm blijkt noodzakelijk te. zijn omdat aAders de kans op explosiegevaar een te grote waarde annemt. Dit alles. werd gecon*tateerd gedurende het doorekenen van de reformer met de ~ont9 Carlo methodeo

-~I

I.U

I:

t:l -c} , \{.. ~

§

:c

~

1/\

~

ot !jt ~'--- \ _u: IU y - - -

-I

I

r:@

I I

I

I

@

@

0---

₁

I

I

I

I

__

I

L _____ I

~ w --':---t-;.~-~3 :::T -..J - 14

-~ a:

~

-1 t.. ~ ~ \I :>

~?J

en ... (:t '

..

~

IJ.. ~

ti

~ ~ ..,0 ""~ û ,:)~

-

V'ltJI cr

.~

(l

4:ill

l< '::~d.

.

....,

cl ..., ct b.I ua :z _ 4. .... 11: c..> V\ J ~ -1

~~

I- I I

~

_;z ~ ~(;) CJ::) c;r

5

~;z. _~ W.:r; a.U _~.% x::

t

-..0 ~ )( 4: .~ .J

1]

~ <J:

r

,:::

•

3 _t; ~ _B -:z ,",W U> ~t- ;c \.>';r

l

~ ~

fJ ~ :z: §_

...

_.!)

~

ti) _c;: v,iI'

yri

.:r ~ « fJ

t::t

d) _c: « :;a U> ~ t.l ~z IS:: lP -U) W l.JJ ~

...-...

tI') P$: (ft ;s: ;z: 0 _el. ;/: wa )(

S

es! C::CJ. _~ ~ 0 J.,.,- 0 v.l(fl ;;> ~ a.- t1.. ::::0- la)

~

....

'>C u> 0 0 r . ; J

~

LlJ ~ ~.., Uw '-.

3.-~

? 71-

---..

öl+ _~N.. w3 8 Ow

_--...

;;I!;ra.: a::o;li:' . '.0 ~ÓW _')IC ~::;;~

_-+

)c<f"i x

'"

~

1[;]

...

w c1'd. ~ ::>:;!: ? -~l)..

'>f

d 0 ~b:

₊

::Co M ~.s

~

l (

l'f

.'~

~

-;.. ~\'o$

...

"X

){ i:D ;.-LU .~ I JI -c-

V'\

.~ 15 ~-

-~ cr"-~.. . ... ,.: .-.. Y' o-r" '~,. *"""1""' _ _

~

\

\rIIf

_{, ,.",}

3.2), faal boom Reformer 2

Explosiegevaar ontstaat wanneer het wRterjacket niet voldoende koelt of de temperatuur oploopt door interne oorzaken zonder dat er actie wordt ondernomen. De water-jacket faalt bij een breuk in de wand iodat water wegvloeit of bij het niet functioneren van de niveau controller. Tevens moet naast beide genoemde faalmechanismen(breuk+LC) het

alarm niet reageren.

Het oplo~en \lan ee temperatuur kan ontstaan bij het falen van de remperatuurregeling of verandering van de stromen die de

tweede re fermer binnsnkomen. Gevaar ontstaat echter wanneer tevens de temperatuur indikatoren het temperatuurprofiel in~

de reformer niet of niet goed aangeven. Verandering van de

stromen kan zUn oorzaak vinden in een te gr~te luchttoevoer of een te kleine synthesegasstroom. De synthese gasstroom is te

klein als, de fRC/rC of de klep van zowel de aardgas als de stoom niet functioneert, dit gekoppeld met het falen van het alarm

systeem, of als er een breuk zit in de pijpen.

4.1) Regeling van de Me:thanator

De methanator maakt gebruik van een exotherme reactie om de achtergebleven koolstofdxiden om te zetten in methaan. Een ploteselinge aanvoer van koolstofoxiden vanuit de absorber

~rke stijging v·an de temperatuur in de methanator

veroorzaEken. Een multitemperatuur recorder registreerd continu het temperatuurprofiel in de methanator. Er zUn slechts 3

temperatuur indicatoren gebruikt omdat in de hierna te bespreken

betrouwbaarheidsanalyse zal blijk.en dat dit voldoende is. Verhoging van het áan:tal zaL.de :;nauwkeuri~heid van het tem-peratuurprofiel vergroten, de betrouwbaarheid van het systeem wordt echter nauwelijks beinvloed. Wanneer een kritische

tem-peratuur in ,de methanator wordt b~ï:·r;iktp schakelen de temperatuur regelaars de klep K3 i~ de gesloten stand.

De operator is in staat om bij een dreigend gevaar tevens de klep K3 te sluiten. In geval van weigering van de klep is een tweede

klep K4 in serie geplaatst. Wanneer klep K3 of K4. in de gesloten

.;.;:;:

stand staat zorg't een druk regeling voor het affakkelen van- de

- 16

vóedingsgasstroom drukopbouw, zodat

uit de CO

2-absorber en ,het voorkomen van

de absorber normaal kan blijven doordraaien

/~

bij problemen met de methanator. Om een overdruk te voorkomen

bij uitval van de PIC-regelaar zijn een tweetal alarmen

ge-plaatst. Deze waarschuwen de operator bij een dreigend gevaar. Bij een normale produktie kan de ingangstemperatuur van de

.

vr

methanator worden gere~eld door de TC, die de stoom hoeveelheid

vJ~ ~

---vfJ~0 regelt in de warmtewisselaar. Falen van of de TC of de

stoom-n~~-regelklep zal een verandering te weeg brengen in het temperatuur

profiel in de methanator. De oorzaak is nu echter niet de ~

hoeveelheid CO

2 die wordt aangevoerd. ~lJ'w... ~~ ~

Ui t de r~'onte--carlo simulatie bleek dat een' enkeL alarm voor

het oplopen van de druk een grote invloed heeft op de

veilig-heid van de methanator. Om de veiligheid te vergroten is daarom

later nog een tweede toegevoegd.

4.~ Faal boom methanator.

Bij de methanator kunnen een drietal oorzaken gevaarlijke gevolgen hebben,dit zijn:

Het CO en CO

2-gehalte loopt

- De temperatuur gaat omhoog

- De druk stijgt tot te hoge waarden. Gevaar bij het oplopen van het CO

2-gehalte ontstaat wanneer

de TI's niet functioneren of zowel de operator, de klep K4 en de klep K4 niet reageren.

Het oplopen van de temperatuur kan veroorzaakt worden door

t~ veel stoom toevoer naar de warmtewisselaar hetgeen het

gevolg .kan zijn van een kapotte TC of stoomklep Kl. De situatie

wordt pas echt gevaarlijk wanneer ook nu de TI's niet

functio-neren of zowel de operator, de klep.· 1<3 en de Klep K4 niet

reageren.

Bij gesloten kleppen K3 en K4 bestaat er gevaar voor druk opbouw als de PIC of de aangesloten regelklep niet funktioneert,

zodat een alarm is bijgeschakeld die reageert wanneer de druk

in het systeem een ingestelde waarde overschrijdt~ Pas wanneer

deze niet werkt komt het systeem in gevaar.

17

q('

~

c:lt lij • a..

o

~I - - ' I J I

I

I I I

I

I

I

_ _ t _ _ _ _ ~ - --- - r - - I _ ', r - I • I

i

I

~

$

I

~

I I I I I I I

I

..L

..,...

I I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

- - - -

ot'Il~r---L

________

---

-I

I I I

1----00:

-@

I

~

L ___

_

- 18

-t

~

Ct) .. Ot=: V\ )c

.:r-

.

~ ~ 0;)

...,

q: )( )c.~

~

....

a.

~

t:'

!:~

u:

*'

.:r

+

fj: ft" ~

...

~ tt ~

~

~

ct:

~

~

I:' W \-~

-

~ Ui Q.. Cl. ~

-r

8

0 )(.

~

.."

06-S

~ 0

t

ft;

~

0 :t -J ~ ~ ""'-0

+

<t

n::

UI

t

>c e-N;' C""\ cD f& X ~

a...

~

z::

)(

-~

--..

--~

~

'"

~ ~

...

...

_t

'"

_-

_~

~

I-

...

-- ---Q.

c

l-Q. til li Q. ~.t ~ Q ~ V1 () -..I

'"

Q. _to4 C

...,

\ol ...,CiC J( .Jr t!

3

.;;

'"

-

19

--"'''~'''' ... , -. ~ _{... 0"" ...} --r ~ ~ _. . . , . . ... . . . p o

.5 ) Het Monte Carlo simulatie proQramma.

In het rekenprogramma maakt men gebruik van binaire variabelen

xi' welke de waarden 0 en 1 aan kunnen. nemen:

xi=l, wanneer component i heeft gefaald

xi=O, wanneer component i functioneert

Dez~ binaire variabelen, die de toestand van de componenten

aanduiden, vermenigvuldigt men bij 'en'-poorten in de faalboom

en sommeert men bij 'of'-poorten in de faalboom.

De toestand van het totale systeem wordt gekarakteriseerd

door een functie S, die dus bestaat uit produkten en

somma-ties van de afzonderlijke componenten. De functie S neemt de

waarde nul aan wanneer het systeem werkt en S wordt groter

dan nul wanneer het totale systeem faalt.

Het gedrag van de afzonderlijke componenten wordt uitgedrukt

in een exponentiele verdeling:

()

_I

-tir.

f. t

=

1 T. e 1 1 1 (1 ) waarip) f.

₌

waarschUnlijkheidsdichtheidsfunctie 1 ,/

T.

₌

d tijd

1 tot het falen van component i

t ₌ de tijd waarop de component i wordt bekeken

I/T.

1. komt overeen met het faal tempo

À

Integratie van vergelijking (1) levert de onbetrouwbaarheid

van de component

( t) ' 1

-tir.

q.

= -

e 1.

1. (2)

In de Monte Carlo methode wordt het gedrag van de comp6nenten

gesimuleerd, hetgeen gedaan wordt door het genereren van

random getallen, welke een uniforms verdeling hebben op het

interval van

(0,1).

De verkregen getallen worden omgeaet in

de gewenste verdeling wat resulteert in

z.= -T.(ln u.)

1. 1. 1. (3 )

Hierin is u. het random getal en z. de fictieve levensduur

1 1

van component i. De levensduur Z. van de component wordt

ver-1.

geleken met de tijd Tm gedurende welke het systeem verondersteld

wordt te werken.

-De functie 5 kan een aantal malen (k) worde~ bepaald, afhankelijk van de uitkomst neemt de variab~le Sk een waarde aan:

Sk= 1 wanneer het systeem faalt in poging k

bk= 0 wanneer het systeem funktioneert in poging

k

De waarschijnlijkheid dat het systeem faalt,Q(Tm), wordt als volgt bepaald:

(4 )

M= totaal aantal pogingen (trials).

Het programma, waarvan in fig. het stroomschema en in fig. het computerprogramma voor een TI-59 is weergegeven, registreert welke componenten faleR zodat duidelijk blijkt waar de verbeteringen aangebracht moeten worden.

---~

-f

6.1

Resultaten tweede reformer.

De eerste berekende waarden vertoonden een zeer grote

onbetrouwbaarheid Q(Tm) van 25,9% bU zeer ,lage waarden

van Tm. De invloed van component XIO blUkt hiervan de ~

oorzaak te zijn. De betrouwbaarheid van het systeem is

daarom vergroot door de component XIO dubbel uit te voeren.

De betrouwbaarheid werd hierdoor zo groot, dat voor kleine _

Tm-waarden het systeem ge8n enkele keer faalde.

De mission time, Tm, is vervolgens vergroot naar 200.000 uur

hetgeen bij 8000 uur per jaar overeen komt met 25 jaar.

~e berekeningen werden eerst uitgevoerd met slechts 10 trials

zodat een indicatie werd verkregen omtrent de resultaten.

Daar de indicatie goed was, werd de berekening uitgevoerd met

200 trials. De nauwkeurigheid van de bereken~ng wordt bU meer

trials steeds groter~

De onbetrouwbaarheid van de tweede reformer, of wel de kans op

een gevaarlijke situatie binnen 25 jaar is q(Tm)= 0,0277% met

een variantie V(Tm)=O,0005%

Alle uitgevoerde berekeningen voor de tweede reformer zUn te

vinden in tabe1 4 • Te zien is dat voor de laatste berekening de

relatieve bijdrage van XS=0,05492 het grootst is. Zou men de

betrouwbaarheid nog groter willen maken, dan moet men hier wat

aan verbeteren.

6.~ Resultaten methanator.

De berekening levert bU een mission time (Tm) van 200.000 uur

en 10 trials een onbetrouwbaarheid q(Tm)= 2l,29%(enkele uitvoering

van het druk alarm). Ter verbetering is toen voor een dubbele

alarmuitvoering gekozen om de betrouwbaarheid te vergroten.

Bij 10 trials is door de onnauwkeurigheid echter geen verbetering

te zien. Vergrot en van het aantal trials tot 200 resultenrt in

een onbetrouwbaarheid q(Tm)= 6,358--'!b. In tabel5 is te zien dat

de grootste bijdrage geleverd wordt door de TC en de drukr§gelunit.

Ook is te zien dat verhoging van Tm een grotere onbetrouwbaarheid

tot gevolg heeft, hetgeen te verwachten is.

-D

o

-o .

-a

--o

'

-c

o

-~ <C D c

~I

o

Cl {) Û o a

a

o

o

'---0

!

;

---

;?,I

!?

0 --:-;: I· '-><:; x ~

-1

- 23 ---~---~~~-_ .. - .. -

-_

.. _--_.--_._---_._---_._._

-\". ·~

9

' f !.ll Q.\ _\~ -..J _:t l.u ... r:;f) V) I lb (:( ....s I g: 10'-st

~

1

.~

_t

q:-~ C)

-

-0 c-. c.c

_F-

-

~ _{~ \)} Q,... I 1- t ~ <;t

1-

1

v I

i:"

~

>

₁

sr

1 Î _.J Q ~

i:'

.J ! Il f: ~ .0

sr:

..., (, ~ _çt 1-~ çt

E

I

t~ •• Q !- _~ lU l

.

-

lIJ

-

tu

~

V\ ~ ₀ ~ ! Lli I VI

-

<:::J çt C- S ~ Lu

<±

<1: 1 _~ ~

_.t:

₀ .::::. _t" ~ ct g: j

_~

--,

,

fl

----

---1

rl

f --..

.

~

_~

~.

cq

l

o-

l- _~

\-

\~I

-

'!o<'" 1 ~

I

,..:::>

: l

.

1.(1 .- 24

-.

~

.

.

7) Conclusies.

- Uit de procesveiligheidsanalyse blijkt dat de eerste en tweede

reformer dtior de extreme p~ocesomstandigheden de hoogste

index hebben.

Uit de storingsanalyse blijkt dat vooral de tweede reformer

en de methanator gevaarlijk zijn, o~dat de temperatuur makkelijk

op kan lopen. Deze reactoren moeten daarom goed beveiligd worden.

- Met behulp van de Monte Carlo simulatie methode kan een

ontworpen beveiligingssyiteem getoetst worden. Wanneer blijkt dat de betrouwbaarheid nog niet groot genoeg is, geeft de methode aanwijzingen om het systeem te verbeteren.

Voor een nauwkeurige toepassing van de Monte Carlo methode is

het noodzakelijk. een groot aantal trials te doen.

- De Monte Carlo simulatie methode geeft aanwijzingen welke

componenten van het regelsysteem het zwakste zijn.

- Bij de toepassing van het rekenprogramma bleek een fout in

het voorbeeld programma te staan. In de subroutine ( berekening van de waarde voor 5) moeten de geheugens 17 t/m 29 gebruikt worden afhankelijk van het aantal componenten.

- Bij de toepassing van het rekenprogramma bleek dat er erg veel

tijd nodig is voor de berekening. Gerekend moet worden op ongeveer 1,5 minuten per trial.

De kans op een gevaarlijke situatie binnen 25 jaar voor de

tweede reformer en de methanator zijn resp. 5,028% en 0,36%.

De variantie voor de onbetrouwbaarheid is /,0004710 resp. 0,056%.

-TI'

Tc

o

p;:Ati TOR.

k

Le

p

(ev.Jt,'

l-(l.

E

r

[1-1 AIvO)

Pi.

.'

clr~ Ïrr-f?1d/N1

'

:r-:

i

c.

'f-

Re

'

TC

kLEP

.

-

_T

1 f?,ffwk lAir1(V~

L

ie

LA

I L~/b;;V() l13'1 LE~{ r\IPcr~~r 1 - -_ _ _ ( ' t

'TA

{C'I~\/T.

(tL.

t-b~

Î ~'V' ~.eo.,'ll'

fcJ.<.v

,

_[

_hr]

D /5"2.. Is, 4. 10'3 DI

9

't

[I IS" • Ir:> . '3

3

_i.IO

.

.

:)

0..

_bll:.t

_2,6)-

₁₀₇

L li 10-

8

1~

ID

8

I X . iD' 5"

Fe;

()i 2 Lt . 10 '1. I

o.g

I JIJ· I Ó -:> ··3

Ij,

10 'derlllM IZ,/o-3Ç); _. k •

-t0l'J

tt;

s. /, T~J'd" T ~~ 3W,4" ~ _{.~e,N\.o [h.i\ __} j, ::;-J 5"/) . io 3

2.1'1

3) .

I D

J

o .~

_'t

a

,f·

10 '3 1,0 Î\ /C;-1

01

1,0 . 10 El

o

.

s-z

I

rl4

.

1

.

0

1 . . -~. / . It:

₈

_.

_fDP 2..'~

7-

_'5,

_{'1 .}

Îó'3 • I

Zie)

, '-I.D.If))

-~

3

,

'D

t) '

3

2,)

,/0 '3

-

-Ol-;-~

lb

.

_{jó '3} - t,

o

'

;~7

1/6 ..

_

1., 0.R /0 1-26 -Bijlage 1: gebruikte faalkansen

,

'1

t\' 1

=

~(;

7

.

10 X:z.;; /ó 8 N} :.:: )(3

=-t~:::

Xs-=

/.6:!!

x7=

,xc}

,=

XiO.-::

3

,7·

ID:> ') '"\ 10:' Jt' Ç"J 1. . ;01

3,}

,

10 '3 ~/8

.

10

3

9

.

10 (J 3

3

,

~ . Jo

N ~ .'. ;'

"

.~ 1 ; , .. "" ~ ~ " _" . i ! • ~ . ':~. :': .. ~. '. "

Initial number for random generator, A

Total number of components, N

Total number of trials, M

Weight factor, B

Missien time, Tm

Mean times to failure,

T,(i 2 1 • , , N) f:: , > _t " ... , ';' ...

logic flowchart of calculator program for evaluating tault trees of smaller protective systems

.,. ... -~.; , -\'.'- .: " , •

..

..

.

.;.. , '," .. ~...-r:', "'~"'··-P"~-~··-':"""'_'~'1~_:.r."'· .. ....".~'.,.~ '; ::~., \ -" ' , ~.; . i ,; " l : ' ..--_...1-_-., P"exp {[D(z,- Tml+T,I} +8

_,

P .. exp (Oe + T,l ,. ,'0 -",' .,.,',:, .; ", .

-'

":", ' ';: . ... " "',,.< '.' .... _... ~ , . , w: ~ ., t ~'~

--

t ·t ~'

-{;:~,

"

'~~i~'.:;~

~. .. -'.' . ' .. f. ~.'. ~i. fl ,'<) .~ , ~ ,'j ~.' . . . t ',' ," ~ t. .• ... :.-~ ~; .. :'··~,~·~·I~··f·:~?~-: ~ {

",'

r

~?':f;l

"

:

\fr.;.~:t;~::\~~:>:;;

':

:

:,' ,',

'; ., .... ''" _.~ ::. "'.. ',-: ~ OJ ~

.

... Ol \0 ro N ti) c+ I; o o 3 (J) n :r ro 3 Ol 3: o :J c+ Cl) n Ol I;

....

U fJl 1-'-3 c

....

Ol M- I-'-ro

Bijlage 3: rekenprogra~ma

Program listing for evaluating fault trees of relatively small protective systems

.

" : J" .~

Step Cod. K.y Step Cod. KtV . : '. ~, . _{Code :;.1.'-'} Key .

. A t~ . . t, ~ . ;--: _.r' : : ~. ; . ~' .! 000 76 LBL 064 15 15 128· -, 29 "'. CP . .. ,'

.

..

.

" 001 11 A .. ~,' 065 42 STO '. ~~:'.' 129 :' 67>'. X=T . . , . ... - - - -. .002 43 " RCL "' 066 16 16 .. )r .. ·. 130 > .00'ç'::o t· , : •. : . 003 00 00 067 32 X'T

<'H,::,

131 :··54 '· . 54 ' J

r

,

004 36 PGM 068 43 RCL ,, 132 01".".1 .... ,:r. 005 . : 15 15 .. '.: 06 9 10 10 . 13 3 è" 4 2. , STO " . ; ~. 006 ·'. 15 · E ~',.'"·.070 42' STO '''T:::'': 134' '',·00 ~î· 00 ':·-.. ·:., f 007 · '· 86 .·, STF ~ ,;. 071 02 02 ,.. '5:~;.

,;.'.

135 ",~32 .;:·X'!iT , ',:,';

p

"."

008 00 0 . . -. 072 . 69 OP" . , . 136 "',43'· RCL

r

m

:

H

!!:

·.

···

.gO~7~63 ~13!5

!l

U5\' '.';

:·l.i.~:

..

':.· ...

:.~·

.•

·

~14rO~

:'~."·

~6~9

·~

·

'

O~Tp>

, ,;

d'~---'.;012· .: 43 RCL " tL,:.;;::.:;.::013..J 01 Ol 077 44 SUM ... ,',; ".'~?','.:.~':' · · 141--:::_33 '~i,.33" ;;"··':'!., 1\"" .'- 014' " 77 X~T 078 00 00· 142 ";' 43 ,;.·-RCL·~ . ,-,~,,; . ~,.';';)·,;:·"r015··, . ..; 02, ' 2 " ' ; ' . J 079 73 RCL IND . ;t{ ,), 143':1'10 ; ,10 .. ;:",; ':' ,l" ':;'; 016 . 47 47 080 15 15 ;'J,'" ;..),] ' ," 144 42 ., STO , .... '::'~:'7"" 017 " 43 RCL .• " '081 77 X~T " .T""- ":~,.":' ':. 145 ~ 02\'':02 ' ~7' ::" 018 ; '10 10 • .082 00 0 "'.'.. ': .. , 146 ' ". OS '. 5 ' ;, :,. t,: .. '. I ' 019 42 STO 083 91 91 , . '. 14 7 : 05 ' . 5 ' . ~;>' ':. ' 020 ' '02 02 . .084 42 ' STO .. ,' .,:,.<,,!5~.:.'.,.; •. 148 '· 42 STO !"··''';~;'':·'021'·:t: '03 ." 3 .,·e~, ... ···,,: ... ~. ""'''''085 16 '"16 ~ '149" '''04 <. 0'4 .' itrr ; ' '>'.\ 022 " 00 0 .. " ,', " 086 ' 32 XtiT " , ·,·' 150 . Ol" ' 1, ' ' ' ' f_ :f 087 '.' 43 ";;'RCL : .~." .. ,~~,:::,_:~,~ 151.~: '.06·.~.'·:.6 :~"':" .... '.'. k"r<".:-': 023 ... 42 .,._ STO , ... _ .. : j ' : ' 024 OS 05 088 00 00 '. '. 152 .. 42STO ~', 025 04 - 4 089 42 STO 153 05 05

~~

.

:~::

i:?

g~;

,

:.

i

~~

.

..

..

~TO

',".: '·.i. ,,<,r'

\

g~~ ~~

,,,

g~z

'.

,.,,':::,<:;:·~,i:,·;,:,".:

i~~

:<~:

~~

,

·:

'

?r~

~:

' f; " ;" . ,

' ... , : 028 , .' 04 . 04 '. . 092 02 2 ', ,. ,', .,. 156 '.' 69.,;.'. OP,. ,';. "'; .

;

.-

,;~

:

~

g~~

..

~~ i~M

"

g~! ~~~

.

~

;

'>,~:

:':.:';.:

i~~

.:;

:::

~t

;>

.

~6~

:

!N~

~'

031 71 SBR 095 43 RCL ;; .:. 0, 159 ' J 05~; ':'05 ;'. .,'"

L

:·

,

,

,

032 88 DMS . " , 096 .'1 13 13 .. .... .':: \ ! .. ' :. r·. ' . ;'160 'ir. 67:;! ~ X=T· ~. ':" !. ';..- :';. 033 23 LNX 097 .' 77 X~T ,' 1 6 1;'.:,' Ol ~ 1. ' tr~,:';" 034 65 x . , . , 098 01 1 .. ~ \ '\ 162 ... '65 '65 t " , : " .·035 73 · ReL .IND ,.j, . .. ~~' 099 07 . 07 '. . {"'~:~'~:! 163 ·":(8/~. STF ',~ I . . 036 05 "05 100 87 IFF " . ~." 164 ' 01:.'" 1 . . ' .. ,037 '55 ' 101 00 ' 0 . ;·,,:i;·,'L·:'.f'.::: ; 165';.d·43·:~'\RcL ··;':'·; ,:'1, i ~03843 RCL ,' 102 00 0 ,.: ' 166 .. 0'4 04 ;'.: 1.; 039. .-12 . 12 ., - , :; 103 09 09 . . ' ~: ~i:' :., 167 .. .: 75 ': ~.-. .. ' \.(.' 040 .. > 94 +/_ .' ,'. ;. 104 61 GTO, .l ' .. ~ i :>'168 '." 01 , .. 1 :;:,i::~, 041 ':, 95' . IC: d.,· . . 105 .:' 02 2 . 169 03 '· 3 .'. . ';j ~ .•... '. " :" r . " ". .;". ,,' ". ;. ~ .~.:, .;. \ 042';-· 72 STO IND .. . . 106 25 .25 " ' ; .-":' " . . 170 ':75';' - · · . t • .,: . ';':'1''':'. 043 ,: .. '04 04 ' l ,(:107 01 '1 ' :.,.:.·:';·;.\'~:;''-i'''.·171.:;·~42i,·'~·: STO ~J'·!~;I,:.;,./044 • 69 op" 108 06 6 . ~ ";",\ . ' '172 "'::06''':'''06 , . 24 24 " .. " 44 SUM ·, ".: ... '-:. ;,!" 173 :' O~ , •. ' ·1 .. ,. . 0 4 5 . ., , " .., .' . .'.: 109 ... I~I: ":': 0 4 6 6 9 OP , . " , . ' . 11 0 03 03 , . ; " î~; ';.1; i,':; · . i 174 , 03 '.: ' 3 ' ~I "_'0 2 ' t • I'·~ "I J ' I ... i .' " ; .'1.; ,,' 047 : 25 5 .- .~-" '".''' '. 111 01 1 .;' c' ' .. ' • 175 . 95 ='

! ~ : . . ; 048 97 DSZ ' .;· ... ,:,'.i.;:),. "·112 . 72STO IND , ":".'\.~~'.' 176 . 42 ' . STO' ·I

,," 049 02 2 . , 113 03 . 03 .... ,

;·c ....

"";':';:··';'i'..l77, ,.15 ;,.. .15 ..

. 'i r' . 050 00 0 : , . ! • . . ' . 114 02 2 .. ;' '. ' . ' ; ; :- ... 178, .~ 43.,:·.:RCL··

,~' 051 29 29 ';" . . , 115 06 6 ' . ' --- ',,' ','.: 179 " 16':' 16

052 . 69 OP ' " 116 44 SUl-1 /.Id!:",: ;'180 '.' 87['; IFF

~, . 053 21 21 ;. i' ,; . __ .t . . 117 03 .03 . ': :" ' ... 181 .01,. 1

. ': 054 04 ' 4 "" 118 43 RCL< 182 0 1 . 1 '

.. ;, 055 03 3 " " ' f ' .:,.. 119 13 13 , ,,'.~:' '~/'",'. 183 goj " 90 '

I', . 056 42 . STO '. 120 74 SUM IND 184 73', RCL IND

057 15 lS , 121 , 03 03 ' , 'I.=-, 185 "'06 ':: 06 . 058 . 01 1 .',:~ " 122 22 INV ; ,," :" ";1 '." 186 . 75 ': \ " .'. , 059 42 STO :... 123 86 STF ." -" , . ·187 43 ReL ";" 060 00 00 ' ". 124 00 0

,;

<

188, 13 . 13 061 ' 42 STO 125 71 SBR 189 95',: = :".·.éj· ' f" . 062 03 03 126 oi 2 ." .'::> 190 65 .. ' x ; ;' 063 73 RCL IND 127 85 ' 85 .".:; .i'.;': ,'; : 191 43,;;~ .. ; RCL ,. " ( ' , ' - ' . ~ Ow . \.-. ' "0. _ •.. ,. ~ \ 28 - ,

.,

.

• _{.. ':., .... ,}

!/r

e"':

' I

i

Jr

.

~" .C~d. ,,\K.y' ft} ,.;'192" , 03 . 03 ,:X" '193 ',!55 +

t

:,· ::

' 194 .:-73 '. ,RCL I:NO '; 195 .-15 , ,15. ;,', 196 .' 95 : lil:

~

;~'i . 197 22 ' INV .; ': '. 198 :. ' 23 . LNX c:( , 199 87 .'. IFF

f

:·

200· " 01 "" 1 .'

/

'?

"

2 0 " . 02

>

~ 2

t

I.

'.

202 '09 09 ~'. 203 55 .,. ,f;' 204 ' 43 RCL ,.

l

;

',

··

205 12 12 ~(,::" 206 · 95 .. t '" 207: 74 . SUM ':I:NO

f

',

:

;g~ ~: ~!o

1 .210 ' 00 00 \ -; . 2 1 1 2 2 INV

t

'

:

.

...

~g

'

,

~~

i

TF '( 214 .' 97 DSZ ~~"'" 215 02 , 2 'i", .:. . 216 Ol 1 { 217 · 54 ·54 '. ~~/ . 218 . <1 3 RCL "" . : , . 219 .. 00· 00

r:·

220 r, 44 SU1>1 l~: '. '\ 221 08 08 I, . 222 ',,' 33 x 2 \. 223 ₂₂₄ ::_~;, . 44 ₁₄ SUM ₁₄ 225 " 86 STF 226 00 0 227 43 ReL · 228 10 10 229 42 STO 230 0 2 0 2 231 01 1 " ,. 232 07 7 !' , , 233 42 STO 234 03 03 235 25 CLR ' 236 · 72 ' " S TO IND 237 . 03 ·03 238 69 ,op 239 ~. 2 3 2 3 240 -'- 97 DSZ· : : -'1':., . . 241 "~. ,02 2 f .,' 242 02 2

.

:

.

'

>:

243 '~ 36 36 :': ',' . , 244 '~ 61 ' GTO 2 4 5 0 0 .' 0 246 09 ' 09 ~ .. 247 43 RCL 248 08 08

Sup Cod. Kty

256· 85 + 257 43 ReL 258 14 14 · 259 " ₅₅ 260 43 RCL 261 01 01 262 95

..

263 91 RIS. 264 " O,S 5 265 06 6 266 42 STO • 267 02 02 268 43 RCL 269 10 10 270 42 STO ' . 271 _{07 07} 272 73 ReL 273 02 02 274 55 275 43 ReL 276 01 01 277 95

..

278 91 RIS 279 69 OP : 280 22 22 281 97 DSZ 282 07 7 283 02 2 284 ". 72 72 ',!.: . ' j ' ~: ' Subroutine 285 286 287 288 289 290 291 ' 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 53 43 16 85 43 17 35 43 18 54 65 53 43 19 85 43 ( ReL 16 + RCL 17 + RCL 18

:

') x (- :".: 249 55 ""; ~:' . 304 , 20 85 43 21 85 43 22 54 ( ReL 19 + ReL 20 + RCL 21 + ReL 22 ~·~:i·· .. 250 < 43 ReL i'~;

'

,:

251 " 01 01 " 252 ," 95 -, {>;'" ' . 253 ~, 91'" ,RIS

\

,

r

254 ':-~ , '33 x 2 {~.;",: 255,':';. 94." +1-;\' . ·i.~·~J~( .. :: ... ".~ . . : .. ' \t" 305 ., 306 · 307 ,308 . 309

:no

95 92 ) = . ISBR , ,

-~

..

-, ~ ',' "''I " .~ . i . " '; ., IND , , ---~ r---~---~

User instructions tor tault-tree evaluation program

Enter program • . Distributlon of memories

, (Partitioning = 399.69) 00 ' Number to initiate

" . . , ' -,', ;:, . ,:', . ~ random generator·

~,' Enter subroutine . :; '.' . 1 · .

· ( ' f Step 285)" 10 Number of components

! .. startlng rom . \ . . .', of the tree, N*

t· Stort program . '~.' , ... :~ .~ f'~·ll., . Number of trials, M*

i " (pressing A) .. ".: .'~:-;: 12 Welght factor, S*

.: Results .... ,'~ :~::.~13 Mission time, Tm * .

~" Unreliability, Q (Tm) ; ·17-,29 State of the compo-" .' :. RIS . . . : < . ~ .;-.. ',' nents of tre tree'

~! Varia nee, IÎ (T~) .- ' 30-+42 i Mean times to failure

,; ~ , T· ., .#. ..

. RIS (Ntimes) . , : ,.'\" " , i h,'J;:~ :'.,

.; Relative importance of . 43-55: Fictitious,times to .

· ~ failed components .; :. :,' ~ fai!ure,: ; ,',:' ." \

· ;, :." .. ; :. , : 56..-:.ss 'I,mportanèe of failed

,;.1 nput data .. : ::.~, " ,': components . ,'\ ! ." . • 'i \ .' . . ," )1' .;". .

-Mean time to failure, T,

tor system components

Basic event (component) T. hours Ref. fU

Level gage fails 5.65 X 103 ' [11] .. ', ' Z

t

Signa I transmission fails 9,63 X 103 , [11] "

.1>8

:, .. Relay fails 1.18 X 105 . 1 [9] /', ,

Pressure gage fails . 9.03 X 103 , . [t 1] _____ "Po~''i

Valve fails closed 4.87 X 104 [12] 0,0 <.J "'1.. Safety valve does not open 1.54 X 104 • [t 11 , (), "''t''l~

L-._'_E_st_im_8t_8_d_,_, -'--'-_ _ _ _ _ _ _ ",_.,_:. _ _ _ _ _ _ ---' ), vc.

7

'1'

-.

..

•

Li teratuurl ijst.

1) Leidraad betreffende het aanwijzingssysteem. Arbeidsveiligheidsrapport. Arbeidsinspectie. 2) Leidraad voor het samenstellen.

Arbeidsveiligheidsrapport. Arbeidsinspectie. 3) Nationale MAC-lijst 1982jl983.Arbeidsinspectie 4) Storingsanalyse Waarom? Wanneer? Hoe?

Rapport van het Directoraat-Generaal van de Arbeid. 5) Ulrich Hauptmanns; Javier Yllera. Fault-tree evaluation

by Monte Carlo simulation. Chem.Eng. jan.lO(1983).Oviedo. 6) Montfoort,A.G. De chemische fabriek deel IB

Layout,Vestigingsplaatskeus, veiligheid,betrouwbaarheid en risico. 7) Ammonia Plant safety (and related facilities) volume 16

American institute of chemical engineers.

- '- -"-, .