Management von Barrieren: Verhinderung des Versagens von Pipelines

Das Management von Barrieren ist ein Verfahren, das vor allem im Öl- und Gassektor an Bedeutung gewonnen hat, da es dazu beiträgt, die mit dem Betrieb von Pipelines verbundenen Risiken zu ermitteln, zu bewerten und zu mindern.

Aus einem Bericht von GlobalData geht hervor, dass es Ende 2021 über 4.785 aktive und stillgelegte Öl- und Gaspipelines geben wird. Dies zeigt nicht nur einen Anstieg der Nachfrage nach Öl und Gas, sondern auch ein wachsendes Interesse an Risikoanalysen und Systemzuverlässigkeit in der Öl- und Gasindustrie.

In diesem Artikel gehen wir der Frage nach, was Barrierenmanagement und Sicherheitsbarrieren sind. Es wird erörtert, wie sie eingesetzt werden können, um Pipelines vor potenziellen Risiken und Bedrohungen der Pipeline-Integrität zu schützen. 

Der Schutz von Pipelines vor Korrosion ist eine schwierige Aufgabe, da Offshore- und Binnenpipelines vor den korrosiven Auswirkungen der Umwelt und der darin fließenden Flüssigkeiten geschützt werden müssen. Unterschiedliche Installationsverfahren, Variationen in Durchmesser und Dicke der Pipeline sowie die Alterung von Hardware und Materialien können alle zum Risiko von Pipelineschäden und Lecks beitragen. 

Diese Art von Pipelineausfällen kann verheerende Folgen haben, darunter Umweltschäden, soziale Beeinträchtigungen und wirtschaftliche Verluste. Um die Menschen, den Betrieb und die Umwelt vor möglichen Lecks zu schützen, müssen Sicherheitssysteme wirksam eingesetzt werden, um zu verhindern, dass die Gefahren zu schweren Unfällen führen. Genau das ist der Schwerpunkt des Barrieremanagements. 

Die norwegische Petroleum Safety Authority (PSA) definiert Barrieremanagement als "koordinierte Aktivitäten zur Errichtung und Instandhaltung von Barrieren, damit diese ihre Funktionen jederzeit erfüllen". Genauer gesagt ist Barrieremanagement ein System für die Auswahl und Gestaltung von Barrieren zum Schutz vor Risiken sowie deren Überwachung und Wartung, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit einer Anlage während ihres gesamten Lebenszyklus zu gewährleisten. 

Bei der Entwicklung von Barrieren müssen die Versagens-, Gefahren- und Unfallszenarien gründlich bewertet werden, um Situationen zu ermitteln, in denen jede Barriere eine Rolle spielen kann. Jede Bedrohung sollte mindestens eine hochwirksame Primärbarriere und ein System zur Überwachung ihres Zustands und ihrer Wirksamkeit haben.  

Sekundäre Barrieren können bei Bedarf zur Abschwächung eingesetzt werden. Zum Beispiel, um die Abbaugeschwindigkeit auf ein akzeptables Niveau zu bringen. Da jedes Werk, jeder Anlagenbereich und jeder Betrieb ein einzigartiges Risikoprofil aufweist, ist auch das Barrierenmanagement entsprechend unterschiedlich. Mit einem klaren Verständnis der Barrieren und der Überwachung ihres Status im täglichen Betrieb können schwere Unfälle vermieden und Menschenleben gerettet werden. 

Sicherheitsbarrieren sind geplante Maßnahmen, die bei Störungen, Gefahren oder Unfällen Schutz bieten und die durch diese Ereignisse verursachten Folgen abmildern. Sie werden errichtet, um zu verhindern, dass das Auftreten von Bedrohungen zu einem schweren Unfall führt. 

Eine Barriere kann ein Gerät sein, z. B. ein Sensor, oder ein menschliches Eingreifen, z. B. ein Alarm mit Bedienereingriff. Es kann sich auch um eine Begrenzung eines beitragenden Faktors handeln, einschließlich eines Druckanstiegs. Die Auswahl der Barrieren hängt von der Art der Störung, der Gefahr oder des Unfalls ab, die behoben werden müssen. Der Zweck von Sicherheitsbarrieren besteht darin, eine oder mehrere Sicherheitsfunktionen zu erfüllen. 

Damit Sicherheitsbarrieren wirksam sind, müssen sie in der Lage sein, ihre Barrierefunktion zu erfüllen. Dazu gehört, dass sie die Schritte einer Verteidigungsreaktion durchlaufen:  

Aber Schranken nutzen sich im Betrieb ab. Aus diesem Grund muss jede Barriere regelmäßig überwacht und überprüft werden. Andernfalls kann sie unwirksam werden, und wenn keine geeigneten Abhilfemaßnahmen ergriffen werden, erhöht sich das Risikoniveau. 

Rot-Gelb-Grün-Indikatoren (RYG) sind ein gängiges System, das im Barrieremanagement zur Bewertung der Wirksamkeit von Barrieren verwendet wird. Das System verwendet drei Farben - rot, gelb und grün - um den Status einer Barriere anzuzeigen.  

Mit diesem System wird sichergestellt, dass Risiken und Bedrohungen rechtzeitig und effizient erkannt und bewältigt werden. 

Eine Sicherheitsbarriere wird durch technische, betriebliche und/oder organisatorische Barriereelemente gebildet, die für die Wirksamkeit der einzelnen Barriere notwendig sind und die zusammen die Barrierefunktion realisieren. In bestimmten Fällen wird die Barriere nur durch technische Elemente gebildet. Lassen Sie uns jeden der oben genannten Begriffe erklären. 

Technische Barriereelemente beziehen sich auf die Werkzeuge und Systeme, die eine Barrierefunktion schaffen, wie z. B. Sensoren zur Überwachung des Rohrleitungszustands. Operative Barriereelemente umfassen die Prozesse und Aktivitäten, die das Personal ausführen muss, um eine Barrierefunktion zu bilden, zum Beispiel die Reaktion des Personals auf einen Alarm. 

Organisatorische Barriereelemente schließlich umfassen Personal mit spezifischen Rollen und Kompetenzen, das für die Umsetzung der Barrierefunktion, einschließlich des Kompetenzsicherungsprozesses, verantwortlich ist. 

Das Barrieremanagement umfasst den Einsatz verschiedener Arten von Barrieren: 

Das Schweizer Käsemodell ist eine Methode, um zu verstehen, wie Sicherheitsrisiken entstehen und wie sie vermieden werden können. In diesem Modell steht jede Käsescheibe für eine Sicherheitsbarriere oder Vorsichtsmaßnahme, die für eine bestimmte Gefahr relevant ist. Fehlende oder versagte Barrieren auf jeder Scheibe werden als Löcher im Schweizer Käse dargestellt. 

Eine Pipeline kann zum Beispiel physische Barrieren wie Zäune und Schleusen sowie administrative Barrieren wie Betriebsverfahren und Vorschriften haben. Wenn sich die Löcher in diesen Käsescheiben überschneiden, kann es zu einem Unfall kommen.  

^{Bildquelle: Wikipedia - https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.en}

Daher muss sichergestellt werden, dass jede Barriere gut gewartet und wirksam ist und dass etwaige Lücken erkannt und behoben werden. Das Schweizer Käsemodell hilft dabei, die potenziellen Schwachstellen im System zu identifizieren und zusätzliche Kontrollen oder Änderungen vorzunehmen, um das Risiko eines Pipelineausfalls zu verringern.  

Das Management von Barrieren in Pipelines ist ein wichtiger Bestandteil des Risikomanagements. Das Schweizer Käse-Modell kann verwendet werden, um sicherzustellen, dass alle Sicherheitsebenen vorhanden sind und richtig funktionieren. 

IMS PLSS (Pipeline and Subsea Systems) ist eine Software für das Integritätsmanagement von Pipelines, mit der Sie Ihre Pipelinedaten optimal nutzen können. Sie bietet eine leistungsstarke Lösung für das Management von Barrieren , die Ihnen hilft, diese Daten schnell und genau zu analysieren, um potenzielle Probleme zu erkennen.  

Basierend auf dem Schweizer-Käse-Modell können Sie mit IMS PLSS das Ausfallszenario für jedes Gerät auswählen. Um Ihre Geräte gegen diese Risiken zu schützen, können Sie dann Barrieren entsprechend der möglichen Fehlerursache auswählen. Sie können auch einen Indikator definieren, der Rückschlüsse auf die Wirksamkeit der Barriere zulässt.  

Um eine umfassendere Bewertung der Leistung der Schranken zu ermöglichen, verwendet IMS PLSS zusätzlich zum RYG-Basissystem zwei weitere Farben, um den Status der Schranke anzuzeigen - gelb und blau.  

In der nachstehenden Tabelle finden Sie die Bedeutung der einzelnen Farben für den Schrankenstatus im IMS PLSS. 

Wenn Sie den Status Ihrer Barriere kennen, können Sie diese Daten nutzen, um fundierte Entscheidungen über den Betrieb und die Wartung der Pipeline zu treffen, was zu einem zuverlässigen, sicheren und effizienten Betrieb beiträgt.  

Darüber hinaus ermöglicht IMS PLSS die Planung von Reaktionsmaßnahmen auf der Grundlage von Datenanalysen, so dass Sie proaktive Schritte unternehmen können, um potenzielle Probleme zu beheben, bevor sie zu einem Problem werden.  

Mit IMS PLSS können Sie Ihre Inspektionspläne von zeitbasiert auf risikobasiert umstellen. So können Sie Ihre Strategie für die Pipeline-Instandhaltung verfeinern und optimale Inspektionskosten und verbesserte Sicherheit erreichen. 

Cenosco ist ein Unternehmen für Asset-Integrity-Management-Software mit mehr als 20 Jahren Erfahrung in der Produktentwicklung für anlagenintensive Branchen.

Die IMS Suite wurde entwickelt, um Benutzer bei intelligenten Inspektions- und Wartungsentscheidungen zu unterstützen und so die Sicherheit und Verfügbarkeit von Anlagen zu erhöhen und die Kosten für die Anlagenverwaltung zu senken. Sie wird derzeit zum Schutz von mehreren hundert Anlagen in über 50 Ländern eingesetzt. Die IMS Suite wurde in Zusammenarbeit mit dem weltbekannten Öl- und Gasunternehmen Shell entwickelt .