QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et...

34
Working together for a safer world Rapportnr.: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Dato: 3. juli 2017 QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol Prosjektfase Rapport til: Borregaard AS

Transcript of QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et...

Page 1: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Working together for a safer world

Rapportnr.: 106872/R2 Rev: Sluttrapport

Dato: 3. juli 2017

QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol Prosjektfase

Rapport til: Borregaard AS

Page 2: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det
Page 3: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side ii

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

Dokumentrevisjoner

Revisjon Dato Beskrivelse / endringer Endringer utført av

Utkast 28. juni 2017 For kommentarer Stian Jensen

Sluttrapport 3. juli 2017 Endelig versjon. Endringer gjort på bakgrunn av kommentarer fra BAS.

Stian Jensen

Hovedsammendrag Det har blitt utført en kvantitativ risikoanalyse, QRA, for det planlagte absolutteringsanlegget for etanol på industriområdet til Borregaard i Sarpsborg. Analysen viser at aktivitetene knyttet til absoluttering av etanol ikke gir bidrag til risikonivået utenfor industriområdet og påvirker derfor ikke hensynssonene rundt anlegget. Denne konklusjonen baserer seg på at bestemte forutsetninger er oppfylt. Først og fremst bør eskalering av hendelser unngås. Det håndteres en rekke kjemikalier på området til Borregaard, i tillegg til etanol, som både kan være meget giftige og meget brennbare. Det er en viss fare for eskalering av ulykkeshendelser med etanol til andre enheter, og da særlig i forbindelse med fylling av etanol på tankbil og jernbanevogner. Derfor er det bl.a. foreslått risikoreduserende tiltak som oppsamling og lekkasjedeteksjon ved lasteområdet for eksport av etanol.

Figur 1.1 - ISO risikokonturer med basis i hendelsene i det nye absolutteringsanlegget vist på kart over Borregaard (kart: OpenStreetMap)

Page 4: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side iii

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

Forkortelser og definisjoner

ALARP As Low As Reasonably Practicable eller så lavt som praktisk mulig

Azeotrop blanding Azeotrop blanding, væske som koker ved konstant temperatur uten at sammensetningen av væsken endres. Et eksempel er en løsning av etanol med 4,4 vektprosent vann. En slik løsning har et kokepunkt på 78,15 oC ved et trykk på 1 atmosfære.

BAS Borregaard AS

DSB Direktoratet for Samfunnssikkerhet og Beredskap

ESD Emergency Shut Down eller nødavstengning

EX Ex-utstyr eller eksplosjons beskyttet utstyr, både mekanisk og elektrisk i henhold til EU’s ATEX direktiv: 94/9/EC directive: Appareils destinés à être utilisés en ATmosphères EXplosible

Farlig stoff Brennbare, reaktive, trykksatte og eksplosive stoffer

HAZID "Hazard Identification" eller identifikasjon av farlige hendelser og tilstander

HVAC Heating, ventilation and air conditioning eller klimanlegg

IDLH Immediate danger to life and health

IR Individuell risk

LNF Landbruk-, natur- og friluftsområde

LFL og UFL Lower Flammability Limit (laveste tennbarhetsgrense) og Upper Flammability Limit (høyeste tennbarhetsgrense)

PhastRisk/Safeti PhastRisk/Safeti QRA software system – et brukervennlig program for industrien med standard metode for å utføre QRAer for landbaserte anlegg, kjemiske og petrokjemiske prosesser

ppm Parts per million (1 / 1.000.000)

Ptil Petroleumstilsynet

QRA Quantitative risk assessment, på norsk kvantitativ risikoanalyse

Storulykke Definert i forhold til EU’s direktiv 96/82/EC of 9. Desember 1996 med kontroll av storulykker som involverer farlig stoff. Senere modifisert til Seveso III directive (2012/18/EU)

Page 5: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side i

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

Innholdsfortegnelse Side

1 Innledning ...................................................................................................................................... 1

1.1 Hensikt ................................................................................................................................. 1

1.2 Omfang ................................................................................................................................ 1

1.3 Metodikk .............................................................................................................................. 1

2 Systembeskrivelse ........................................................................................................................... 2

2.1 Anleggsbeskrivelse ............................................................................................................... 2

2.2 Aktuelle kjemikalier .............................................................................................................. 4

2.3 Naboer ................................................................................................................................. 5

2.4 Værforhold ........................................................................................................................... 6

3 Forutsetninger, antagelser og forenklinger ...................................................................................... 7

3.1 Forutsetninger ...................................................................................................................... 7

3.2 Antagelser ............................................................................................................................ 7

3.3 Forenklinger ......................................................................................................................... 8

3.4 Begrensninger ...................................................................................................................... 8

4 Akseptkriterier og fatalitetskriterier ................................................................................................. 8

4.1 Akseptkriterier for virksomheten ........................................................................................... 8

4.2 Daglig risiko i samfunnet .................................................................................................... 10

4.3 Fatalitetskriterier ................................................................................................................. 10

5 Ulykkeshendelser med tilhørende frekvenser ................................................................................. 11

5.1 Absolutteringsanlegget ....................................................................................................... 11

5.2 Fylleplass ............................................................................................................................ 13

5.3 Lagringstanker .................................................................................................................... 14

5.4 Rørledninger ....................................................................................................................... 14

5.5 Transport av produkt .......................................................................................................... 15

5.6 Sannsynlighet for antenning ............................................................................................... 18

6 Konsekvensberegninger ................................................................................................................ 19

6.1 Klimatiske forhold og topografi .......................................................................................... 19

6.2 Oppsamling rundt tankene ................................................................................................. 20

6.3 Spesielle vurderinger ........................................................................................................... 21

6.4 Miljøaspekter ...................................................................................................................... 22

7 Risikobilde .................................................................................................................................... 23

7.1 Risikokonturer for individuell risiko ..................................................................................... 23

7.2 Eskaleringsmuligheter ......................................................................................................... 23

8 Usikkerhet .................................................................................................................................... 27

9 Konklusjoner og anbefalte tiltak ................................................................................................... 28

10 Referanser .................................................................................................................................... 29

Page 6: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 1

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

1 Innledning

Lloyd’s Register har blitt engasjert av Borregaard AS (BAS) til å utføre en kvantitativ risikoanalyse, QRA, for det nye absolutteringsanlegget for etanol som er under prosjektering, og som vil bli lokalisert på anleggsområdet til BAS i Sarpsborg.

Det nye absolutteringsanlegget vil fødes med råetanol (96 vol. %) fra etanolfabrikken og levere ut absolutt etanol (100 vol. %). Denne prosessen kan medføre risiko både innenfor og utenfor området til BAS, da etanol er et meget brannfarlig stoff som opptrer både i gass og væskefase i den nye prosessen. Merk at risikoen knyttet til absolutteringsanlegget kommer i tillegg til risikoen assosiert med resten av aktivitetene på anleggsområdet. BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det nye anlegget vil bli designet med beste tilgjengelige teknologi.

I Norge er det først og fremt "Forskrift om håndtering av farlig stoff" med veiledninger som gir rammeverket for denne type virksomheter (ref. /1/). I tillegg er BAS underlagt DSBs «Storulykkeforskrift» som blant annet regulerer håndtering av etanol (ref. /2/).

1.1 Hensikt Formålet med nåværende analyse er å gjøre en QRA av det nye absolutteringsanlegget og kvantifisere risikoen den nye prosessen vil utsette omgivelsene for.

Analysen vil gi svar på om det nye absolutteringsanlegget gir økt risiko utenfor industriområdet, og om de totale hensynssonene rundt BAS (og F-N-kurver) påvirkes.

Det presiserer at det nye anlegget ikke er bygget enda, og at forutsetninger som legges til grunn i nåværende arbeid kan forandre seg etter at anlegget har blitt bygget. Det kan da være aktuelt å oppdatere analysen.

1.2 Omfang Analysen har fokus på beregning av risikokonturene knyttet til akseptkriteriene for hensynssonene. Grunnet kompleksiteten på industriområdet til BAS, er det også gjort vurderinger rundt mulige eskaleringsmuligheter til andre fabrikkenheter.

Følgende enheter og aktiviteter er inkludert i omfanget:

• Det nye absolutteringsanlegget for etanol

• Tilknyttede rørledninger for etanol (fødelinjer og eksportlinjer)

• Tanker for etanol (B-1009, B-1010, B-1019 og B-1052)

• Eksport av etanol med tankbiler og jernbanevogner (inkludert transport av etanol ut av anlegget)

PhastRisk 6.7 versjon 5, som er en programvare utviklet av DNV-GL, er brukt til å beregne konsekvenser og risiko.

Denne analysen baserer seg ikke på tidligere utført QRA for eksiterende absolutteringsanlegg.

1.3 Metodikk Arbeidet baserer seg på en prosess hvor mulige farlige hendelser identifiseres. Som en del av dette arbeidet har det blitt utført en HAZID hos BAS. Denne er dokumentert i en separat rapport (ref. /3/).

De hendelsene som har et potensial til å forårsake en storulykke velges ut fra hendelsene diskutert i HAZID-møtet og analyseres kvantitativt. Dette gjøres ved å tilegne disse hendelsene en frekvens basert på historiske data, beregne konsekvensen av disse og knytte det opp mot fatalitetskriterier.

Page 7: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 2

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

Figur 1.1 – De typiske bestanddelene i en QRA

2 Systembeskrivelse

2.1 Anleggsbeskrivelse Det er en rekke forskjellige prosesser og produktstrømmer innenfor industriområdet til BAS. Denne studien tar for seg absoluttering av etanol, som nevnt i foregående kapittel. Absolutteringsprosessen hever konsentrasjonen av etanol fra 96 % til 100 % etanol ved å fjerne vann fra råetanol. Råetanol lages i etanolfabrikken til BAS. De forskjellige bestanddelene i prosessen er avmerket på kart og vist i Figur 2.1. Etanolen som skal videreforedles lagres på tank B-1019 (fødetank for absoluttering). Herifra fødes etanol til absolutteringsanlegget i et rør (merket fødelinje i Figur 2.2). Det nye absolutteringsanlegget er markert som en grønn firkant i samme figur. Dette anlegget skal leveres som en skid til BAS fra underleverandør. Med «skid» menes det at hele anlegget leveres komplett på en ramme som kan settes på riktig plass og deretter kobles til BAS sitt eksisterende anlegg. Skisse av skiden er gitt i Figur 2.4.

Produktet pumpes ut av skiden i en rørlinje til to dagtanker i tankpark nord, tankene B-1009 og B-1010. Fra tankpark nord føres produktet til en lagringstank (B-1052) i den sørlige enden av anlegget. Denne er kjent som Melløs-tanken. Når etanolen skal eksporteres fra BAS pumpes den i rørledning fra B-1052 (Melløs) og opp til fylleplassen (markert som grønn firkant i Figur 2.1 og Figur 2.2). Etanol pumpes over store avstander inne på BAS sitt industriområde og er underlagt mye internlogistikk i rør og pumper mellom tanker og prosessanlegg, for tilslutt å bli eksportert ut av industriområdet med tankbiler eller jernbanevogner.

Gjenta inntil alle risikoer er evaluert

Konsekvensvurdering

Fareidentifikasjon

Systembeskrivelse

Planlegging

Finn risiko-reduserende

tiltak

Risikoakseptkriterier

Nei

Ja

RISIKO-ESTIMERING

Frekvensvurdering

Er riskoakseptablel?

Danner et risikobilde

Page 8: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 3

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

Figur 2.1 – Oversikt over de forskjellige bestanddelene i absolutteringsanlegget (kart: Norgeskart.no)

Figur 2.2 – Nærbilde som viser alle hovedbestanddelene, bortsett fra lagringstank B-1052 (kart: Norgeskart.no)

Page 9: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 4

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

Figur 2.3 – Nærbilde som viser hovedbestanddelene, bortsett fra lagringstank B-1052, i et fugleperspektiv (figuren viser samme område som plantegningen i Figur 2.2). Den røde linjen indikerer rør for etanol (bilde: Google Earth)

Figur 2.4 – Absolutteringsanlegget. Dette leveres som en skid til BAS fra underleverandør (figurer av anlegget: BAS)

2.2 Aktuelle kjemikalier Hovedfokus i gjeldende analyse er etanol. Etanol er i væskeform under ambiente trykk- og temperaturforhold med flammepunkt på 17 0C. Hendelser med etanol vil kunne eksponere annet utstyr og enheter med ulykkeslaster, som sekundært kan gi eskalerte hendelser i de ulike enhetene. Tabell 2.1 lister opp aktuelle kjemikalier og noen relevante egenskaper til disse. For at eddiksyre skal være brennbar må den være høykonsentrert (>90 wt %).

For hydrokarbonbranner reduseres fraksjonen av forbrenningsenergien som går over til stråling mot omgivelsene ved økende pølstørrelse. Denne effekten finner man ikke igjen når det gjelder pølbranner med etanol. Det innebærer at for store pøler (>250 m2) så gir en etanolbrann større intensitet i strålingsfeltet enn en pølbrann med hydrokarboner av samme areal. Strålingsfluksen kan være opptil tre ganger høyere nærme pølen, og to ganger høyere 30-40 m unna pølen, sammenlignet med en bensinbrann (se f.eks. Ref. /4/).

Av positive egenskaper til etanol kan det nevnes at den blander seg lett med vann, og danner en azeotrop (se forkortelser) blanding. Brannbekjempelse vil da kunne være lettere enn f.eks. ved branner

Page 10: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 5

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

med hydrokarbon-baserte produkter (bensin, diesel, olje). De sistnevnte er lettere enn vann og blander seg heller ikke lett. Blandings effekten har også noe å si på brannfaren ved en lekkasje, da etanol vil tynnes ut av vann når den trekker ned i grunn og vil også bli tynnet ut av evt. vanndammer o.l.

Tabell 2.1 – Oversikt over aktuelle kjemikalier

Kjemikalie Giftighet, IDLH Brennbar

Eddiksyre 50 ppm Ja

Eddiksyreanhydrid 200 ppm Ja

Natriumhydroksid 6 ppm n.a.

Etanol n.a. Ja

Maursyre 30 ppm Ja

SoftAcid® (BAS merkevare) - -

Epiklorhydrin 75 ppm Ja

2.3 Naboer BAS ligger i relativ nærhet til øvrige aktiviteter i Sarpsborg, som vist i Figur 2.5. I denne figuren er de nærmeste naboene avmerket og de nærmeste sårbare institusjonene er indikert. Midtlinja i Glomma hører inn under BAS sitt område.

Figur 2.5 – Naboer og sårbare installasjoner i nærheten av anleggsområdet til BAS. Merk at listen av sårbare installasjoner ikke er komplett, men de nærmeste er inkludert (kart: Norgeskart.no)

Page 11: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 6

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

2.4 Værforhold Værforhold under en ulykkeshendelse kan ha noe å si for konsekvensen av hendelsen. Giftig gass vil f.eks. spres i gjeldende vindretning, og i hvilken grad den tynnes ut vil påvirkes av bl.a. den atmosfæriske stabiliteten.

Vinddata er hentet fra Meteorologisk institutt (www.eklima.met.no) og vist i Figur 2.6. Gjennomsnittlige temperaturer er gitt i Figur 2.7 (hentet fra www.meteoblue.com), mens fraksjonen av dager som er overskyet er vist i Figur 2.8 (hentet fra www.meteoblue.com). Om det er overvekt av skyfrie dager eller ikke, spiller inn på valg av atmosfæriske stabilitetsklasser i risikomodellen. Dette er vurdert i Kap. 6.1.

Figur 2.6 – Vinddata for Sarpsborg (hentet fra www.eklima.met.no)

Figur 2.7 – Månedlige temperaturgjennomsnitt for Sarpsborg (hentet fra www.meteoblue.com)

Page 12: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 7

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

Figur 2.8 – Oversikt over fraksjon av dager som er overskyet i Sarpsborg (hentet fra www.meteoblue.com)

3 Forutsetninger, antagelser og forenklinger

3.1 Forutsetninger Følgende forutsetninger ligger til grunn for det beregnede risikobildet:

1. Det blir etablert oppsamling rundt B-1052 (Melløs-tanken) som har evnen til å holde hele innholdet til tanken når den er full.

2. Alle pølbranner slukkes raskt og innenfor en tidsramme på 100 sekunder (se kommentar i kapittel 3.4). Ved visse type hendelser kan det være at det er mer gunstig å la etanolen brenne opp, fremfor å iverksette aktiv slukking. I så tilfelle er risikokonturene underpredikert.

3. De forskjellige komponentene (f.eks. lagringstanker, rør, ventiler, slanger etc.) har en slik teknisk tilstand at de ikke bærer en ekstra risiko sammenlignet med historiske hendelsesfrekvenser. Det vil si at BAS følger lover, regler og standarder for vedlikehold og inspeksjon av de ulike komponentene.

4. Beredskapen ved bedriften er tilpasset for å hindre eskalering av hendelser.

5. Bygninger i nærheten av absolutteringsanlegget består av ubrennbart materiale.

3.2 Antagelser Følgende antagelser ligger til grunn for analysen:

1. Absolutteringsanlegget overvåkes kontinuerlig fra Driftssentralen til BAS.

2. Alle lagringstanker som er inkludert i analysen har tilfredsstillende oppsamling i fangdam, som kan holde hele innholdet av en full tank.

3. Lekkasjer detekteres og stoppes raskt i absolutteringsanlegget. Det er antatt at de fleste lekkasjer (90 %) vil detekteres og stoppes i løpet av 60 sekunder. Dette utløser en forventing om LFL deteksjon med automatisk varsling til Driftssentralen.

4. Det er 12 luftutskiftninger per time i absolutteringsanlegget.

Page 13: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 8

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

5. Prosesskomponenter (ventiler, flenser, pumper etc.) i absolutteringsanlegget har blitt estimert og det er gjort vurderinger rundt antallet av slike komponenter for å fastslå lekkasjefrekvenser. Det er antatt at estimatet gir et realistisk bilde på antall lekkasjekilder i det endelige anlegget.

6. Rørledningene fra fødetanken, dagtankene og til den store lagringstanken B-1052 (Melløs) er fylt med absolutt etanol hele tiden.

7. Eksport av etanol fra fyllestasjonen og ut av anlegget er antatt å gå 40 % på tankbil og 60 % på jernbanevogn.

3.3 Forenklinger Følgende forenklinger er gjort:

• Fylleplassen: Det er ikke et oppsamlingssystem ved fylleplassen. Det fører til at etanol kan flyte utover et relativt stort område og man er avhengig av dreneringssystemet for å transportere bort etanol. Det er ikke gjort vurderinger rundt hvor etanol eventuelt vil renne og hva som vil skje hvis etanolen antennes i dreneringssystemet. Det er derfor satt begrensninger på utstrekningen av en gitt pøl for ikke å overestimere risikoen. Uten denne begrensingen vil en pøl bli urealistisk stor, da PhastRisk antar at grunnen er helt flat i alle retninger.

• Lekkasjer fra rørledninger: Tilsvarende vurderinger som for fylleplasshendelser er gjort for lekkasjer fra rørledninger, dvs. det er blitt gjort vurderinger på utstrekning av pøl.

• Absolutteringsanlegget: All gass som lekker ut, eller damper av fra en pøl, inne i absolutteringsanlegget føres ut gjennom HVAC-systemet med utløp på taket av skiden.

• Eskalering: Eskaleringsmuligheter er vurdert og adressert i dette arbeidet. Eskalerte hendelser derimot er ikke inkludert i risikokonturene, da det er en forutsetning at tiltak iverksettes som hindrer eskalering (beredskap).

• Konsekvensberegninger: Det er brukt et empirisk verktøy (PhastRisk) for å beregne konsekvenser av branner i analysen. Dette verktøyet tar ikke hensyn til geometriske obstruksjoner og topografi.

• Resirkulering av produkt: Det kan være aktuelt å resirkulere produkt som ikke møter spesifikasjon fra dagtanker eller eksportlinje via fødetank tilbake til absolutteringsanlegget. Dette er ikke spesifikt adressert i analysen, men burde ikke føre til betraktelig økt risiko. Noe økning i lekkasjefrekvens kan forventes da det antagelig vil være nødvendig med ekstra ventiler og flenser.

3.4 Begrensninger PhastRisk bruker probitfunksjoner for å beregne sannsynlighet for fatalitet. Når det gjelder pølbranner derimot, regnes kun fatalitet innenfor en tidsbegrenset periode. Programvaren kan beregne fatalitet opp til 100 sekunder etter antenning, og standardverdien i PhastRisk er 20 sekunder. Begrunnelsen for denne forenklingen er at personell klarer å rømme i løpet av denne tiden og således ikke vil oppleve en lenger eksponeringstid mot varmelaster. I tilfeller der en pøl kan brenne lenger enn 20 til 100 sekunder, er denne forenklingen ikke konservativ når det gjelder utstrekningen av risikokonturene. DSB krever at det er stedbundet risiko som ligger til grunn for risikokonturer for individuell risiko (ref. /5/). Derfor kan man ikke ta kreditt i analysen for at mennesker rømmer fra en hendelse.

4 Akseptkriterier og fatalitetskriterier

4.1 Akseptkriterier for virksomheten Akseptkriteriet i denne rapporten baserer seg på måltall for individuell risiko. BAS vil i tillegg ha potensial for ulykker som rammer et stort antall mennesker, og da er det aktuelt med ytterligere akseptkriterier, f.eks. i form av F-N-kurver.

Individuell risiko kan vises visuelt som risikokonturer. Konturene beskriver forventet frekvens for hendelser som antas å kunne forårsake fatalitet på et gitt sted, uavhengig om det er mennesker på stedet.

Page 14: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 9

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

Ifølge DSBs retningslinjer skal det etableres tre risikokonturer rundt anlegget som definerer følgende hensynssoner: indre-, midtre- og ytre sone. Disse sonene er vist skjematisk i Figur 4.1. Definisjonen av sonene er gitt i Tabell 4.1. Merk at nåværende analyse bare betrakter en del av systemene på BAS og at resultatene i denne rapporten ikke alene kan legges til grunn for å sette hensynssoner.

Akseptkriteriet, dvs. frekvensen for dødelige hendelser som er akseptabel innenfor de enkelte sonene, er definert av DSB. I denne definisjonen har DSB lagt vekt på at risikoen som befolkningen utsettes for som følge av aktiviteten ved et anlegg som håndterer farlig stoff ikke skal være vesentlig sammenlignet med den generelle risikoen i samfunnet (ref. /5/).

Merk at, i tillegg til kriteriet for individuell risiko gjelder også prinsippet om ALARP, dvs. at risiko skal være redusert til et nivå som med rimelighet kan oppnås.

Figur 4.1 - Illustrasjon av hensynssoner rundt et anlegg som håndterer brannfarlige stoffer. Utdrag fra ref. /5/

Tabell 4.1 - Beskrivelse av hensynssoner. Basert på ref. /5/

Hensyns-sone

Avgrensnings-frekvens [1/år]

Bestemmelser for hensynssone

Indre sone 1E-5 eller 1∙10-5 Dette er i utgangspunktet virksomhetens eget område. I tillegg kan for eksempel LNF-område inngå i indre sone. Kun kortvarig forbipassering for tredjeperson (turveier etc.)

Det er forventet at en person som oppholder seg konstant ved denne konturen vil omkomme som følge av en ulykke på anlegget i løpet av 100.000 år

Midtre sone 1E-6 eller 1∙10-6 Offentlig vei, jernbane, kai og lignende. Faste arbeidsplasser innen industri- og kontorvirksomhet kan også ligge her. I denne sonen skal det ikke være overnatting eller boliger. Spredt boligbebyggelse kan aksepteres i enkelte tilfeller.

Det er forventet at en person som oppholder seg konstant ved denne konturen vil omkomme som følge av en ulykke på anlegget i løpet av 1.000.000 år

Page 15: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 10

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

Hensyns-sone

Avgrensnings-frekvens [1/år]

Bestemmelser for hensynssone

Ytre sone 1E-7 eller 1∙10-7 Områder regulert for boligformål og annen bruk av den allmenne befolkningen kan inngå i ytre sone, herunder butikker og mindre overnattingssteder.

Det er forventet at en person som oppholder seg konstant ved denne konturen vil omkomme som følge av en ulykke på anlegget i løpet av 10.000.000 år

Utenfor ytre sone

Ingen sone utenfor ytre sone

Skoler, barnehager, sykehjem, sykehus og lignende institusjoner, kjøpesenter, hoteller eller store publikumsarenaer må plasseres utenfor ytre sone

4.2 Daglig risiko i samfunnet For å relatere akseptkriteriene gitt i Kap. 4.1 til den daglige risikoen, er sannsynligheten for å dø i Norge for menn og kvinner i ulike aldersklasser gitt i Figur 4.2. Som det kan leses av figuren er laveste dødssannsynlighet rundt 1E-4 eller 0,0001, mens tallet stiger mot rundt 0,25 for de eldste aldersgruppene.

Figur 4.2 - Sannsynlighet for å dø per år for menn og kvinner i Norge i ulike aldersgrupper. Sannsynligheten for å dø for aldersgruppen 0–4 år er vist på alder 0 år, 5–9 år er vist på alder 5 år osv. Tallene er basert på statistikk utarbeidet av statistisk sentralbyrå for perioden 2006-2010

4.3 Fatalitetskriterier I denne studien er det primært aktuelt med fatalitetskriterier knyttet til varmelast som følge av brann og overtrykk som følge av eksplosjon. Standardverdier i PhastRisk er brukt og listet i Tabell 4.2. For varmestråling under 35 kW/m2 brukes en probit funksjon (merk kommentar i kapittel 3.4 når det gjelder varighet på eksponering).

Page 16: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 11

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

Tabell 4.2 - Fatalitetskriterier

Konsekvens Risiko for fatalitet

Flashbrann (flammen har en utstrekning tilsvarende ½ LFL) 1

Varmestråling > 35 kW/m2 1

Varmestråling < 35 kW/m2 Probit funksjon

Overtrykk > 0,3 bar 1

0,3 bar > overtrykk > 0,1 bar 0

Overtrykk < 0,1 bar 0

5 Ulykkeshendelser med tilhørende frekvenser

I dette kapittelet defineres ulykkeshendelser for delsystemene og aktivitetene beskrevet i analyseomfanget (kapittel. 1.2).

5.1 Absolutteringsanlegget I absolutteringsanlegget kan en eventuell lekkasje av etanol være i gass- eller væskefase, og den kan være lokalisert inne i selve skiden (altså prosessanlegget) eller utendørs. Lekkasjene er klassifisert i tre kategorier avhengig av initiell rate:

• Liten: 0,1 - 5 kg/s

• Middels: 5 – 50 kg/s

• Stor: > 50 kg/s

Det er gjort en segmentering av prosessen som vist i Figur 5.1. Dette gjøres for å etablere fornuftige hendelsesfrekvenser på henholdsvis gass- og væskeutslipp og for å sette realistiske lekkasjerater. Innenfor hvert segment er det gjort en telling av komponenter i tillegg til en vurdering rundt manglende komponenter. Vurderingen av manglende komponenter er gjort for å kunne predikere det totale antall lekkasjekilder når anlegget står ferdig, slik at den beregnede risikoen ikke er underestimert. Resultatet av dette er gitt i Tabell 5.1. Lekkasjefrekvenser etableres ved å kombinere frekvenser fra HSE (ref. /6/) slik at de totale lekkasjefrekvensene kan etableres, disse er gitt i Tabell 5.2. Egenskaper og betingelser er basert på informasjon i ref. /7/.

Varighetene på lekkasjene er satt til å være 60 s for 90 % av lekkasjene og 600 s for de resterende 10 % av lekkasjene. Det kan innebære at risikoen er noe overvurdert for de risikodrivende hendelsene, dvs. store utvendige gasslekkasjer fra fordamperen og zeolittene.

Page 17: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 12

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

Figur 5.1 – Segmentering av absolutteringsprosessen (flytskjema: BAS)

Tabell 5.1 - Utstyrstelling

Segment # Ventiler

(antall)

Flenser

(antall)

Instrumenter

(antall)

Varme-vekslere

(antall)

Beholdere

(antall)

Pumper

(antall)

1 8 18 4 1 0 0

2a 12 23 9 1 1 0

2b 26 52 12 3 2 0

3 6 14 6 1 1 1

4 16 37 7 2 1 1

Totalt 68 144 38 8 5 2

Tabell 5.2 – Hendelser i absolutteringsanlegget med tilhørende frekvenser

Scenario Medium (fase)

Temp.

(°C)

Trykk [barg]

Maks rate

[kg/s]

Årlig frekvens

Utslipp (innen-

/utendørs)

Segment 1 (Rå etanol -> C00141)

i. Liten

ii. Medium

iii. Stor

Etanol (væske)

30 8

0,64

13,87

70,61

1,64E-02

3,61E-03

3,10E-03

Innendørs

Segment 2a (C00141 - > C0091/92)

i. Liten

ii. Medium

iii. Stor

Etanol (damp)

131,8 5

0,73

13,19

144,44

5,51E-03

5,58E-04

5,42E-04

Utendørs

Segment 2b Etanol 114,6 2,6 Utendørs

Page 18: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 13

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

Scenario Medium (fase)

Temp.

(°C)

Trykk [barg]

Maks rate

[kg/s]

Årlig frekvens

Utslipp (innen-

/utendørs)

(C0091/92 ->H0191/92)

i. Liten

ii. Medium

iii. Stor

(damp)

0,23

7,98

72,97

8,79E-03

1,23E-03

8,63E-04

Segment 3 (H0291-> C0041)

i. Liten

ii. Medium

iii. Stor

Etanol (væske)

30 8

0,63

22,15

154,18

1,63E-02

5,14E-03

9,78E-04

Innendørs

Segment 4 (H0191/92 -> Dehydrated Alcohol)

i. Liten

ii. Medium

Etanol (væske)

30 2,6

0,66

6,88

1,70E-02

6,01E-03

Innendørs

5.2 Fylleplass Grunnfrekvensene som er brukt er gitt i Figur 5.2 (average facilities) og aktivitetsnivået som er lagt til grunn er lasting av 200 tankbiler og 130 jernbanevogner per år. De totale årlige frekvensene for de forskjellige lekkasjekategoriene er gitt i Tabell 5.3.

Det er antatt at 90 % av lekkasjene oppdages og stoppes innen 180 sekunder, og at 10 % av lekkasjene oppdages og stoppes etter 600 sekunder.

Figur 5.2 – Frekvenser for lekkasjer fra lasteslanger (hentet fra ref. /6/)

Tabell 5.3 – Frekvenser for slangebrudd og lekkasjer som følge av fylling av tankbil og togvogner

Hendelse Frekvens [per år] Lekkasjerate [kg/s]

Giljotinbrudd (fullt brudd) 1,32E-3 46

Lekkasje fra 15 mm diameter hull 1,32E-4 3

Lekkasje fra 5 mm diameter hull 1,98E-3 0,3

Page 19: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 14

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

5.3 Lagringstanker Hendelsesfrekvenser for de fire tankene er vist i Figur 5.3. Frekvensene gjelder per tank.

I tillegg er det brukt en tankeksplosjonsfrekvens på 5E-7 per år.

Figur 5.3 – Feil frekvenser for lagringstanker (hentet fra Ref. /6/)

5.4 Rørledninger Grunnfrekvenser for lekkasje fra rørledninger er gitt i Figur 5.4. Disse, multiplisert med rørlengde, danner basis for frekvensberegningen når det gjelder lekkasjer fra rør (Tabell 5.4). Lekkasjeraten for de forskjellige hendelsene er gitt i Tabell 5.5.

Rørledningen fra tankpark nord ned til B-1052 er utsatt for påkjørsel av tankbiler og jernbanevogner enkelte steder. Disse stedene er indikert i Figur 5.5.

Lengde på rørstrekninger er som følger:

• Fra B-1019 til absolutteringsanlegg: 260 meter

• Fra absoluttering til tankpark nord: 120 meter

• Fra tankpark nord til B-1052: 1250 meter

• Fra B-1052 til fylleplass: 985 meter

Figur 5.4 – Lekkasjefrekvenser for rørledninger (ref. /6/)

Page 20: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 15

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

Tabell 5.4 – Frekvens for hendelser med rør

Hendelse Frekvens [per år]

Føderør fra B-1019 til

absoluttering

Rør fra absoluttering til tankpark nord

Rør fra tankpark nord til B-1052

Fra B-1052 til fylleplass

Giljotinbrudd (fullt brudd)

- 5.90E-05 6.26E-04 4.93E-04

Lekkasje fra 25 mm diameter hull

1.56E-03 1.18E-04 1.25E-03 9.85E-04

Lekkasje fra 3 mm diameter hull

2.60E-03 2.36E-04 2.50E-03 1.97E-03

Tabell 5.5 – Lekkasjerate ved hendelser med rør

Hendelse Lekkasjerate [kg/s]

Giljotinbrudd (fullt brudd) 55

Lekkasje fra 25 mm diameter hull 8

Lekkasje fra 3 mm diameter hull 0,12

Figur 5.5 – Punkter og områder der rørgaten er spesielt utsatt for bil og jernbanetrafikk er vist i gult (kart: Norgeskart.no)

5.5 Transport av produkt Etanol eksporteres både via tankbiler og jernbanevogner. Bilene følger en rute som indikert i Figur 5.6 og jernbanevognene følger en rute som indikert i Figur 5.7. Merk at jernbanesporet til BAS både krysser under en offentlig vei og offentlig jernbane. Dette er indikert i Figur 5.8. Hvis en bil kjører av veien vil

Page 21: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 16

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

det være en mulighet for at den treffer en jernbanevogn med etanol. Sannsynligheten for dette er derimot liten, da det må skje akkurat på et tidspunkt når etanol eksporteres og krysser under veien. Tankene på jernbanevognene er også tykke (20 mm stål vegger) som gir beskyttelse mot de fleste påkjenninger.

For feilfrekvens er det brukt 2.2E-7 per år per km. Denne er hentet fra HSE (ref. /6/).

Figur 5.6 – Den gule linjen indikerer kjørerute for tankbil fra fylleplassen og ut av området til BAS. Den totale kjøreruten er 650 meter (kart: Norgeskart.no)

Page 22: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 17

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

Figur 5.7 – Den rosa linjen indikerer jernbanelinjen som jernbanevognene for eksport av etanol følger. Den totale lengden med jernbanespor fra fylleplass og ut av området er 4 km (kart: Norgeskart.no)

Figur 5.8 – Jernbanevognene med etanol krysser under en offentlig vei (Riksvei 118) og jernbanelinje for offentlige tog

Page 23: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 18

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

5.6 Sannsynlighet for antenning Sannsynlighet for antenning er hentet fra OGP (ref. /8/) og presentert i Tabell 5.6. Disse er brukt for alle hendelser. Det går to høyspentledninger over anleggsområdet, som vist i Figur 5.9. Disse kan være tennkilder, men ekstra bidrag fra høyspentledningene til sannsynligheten for antenning har ikke blitt inkludert. Det er primært hendelser med rørledninger som kan være utsatt for tenning fra disse. En rørledningslekkasje kan skje over et stort område, og sannsynligheten for at den skal skje rett under av en høyspentledningen er relativt liten.

Etanoltankene som betraktes i denne analysen har fri utluftning. Det kan innebære en høyere sannsynlighet for antenning enn tanker som er utstyrt med flytetak og/eller flammesperre. Det er ikke gjort justeringer av OGP-verdiene, men eskaleringsrisikoen vil kunne være høyere.

Tabell 5.6 – Sannsynlighet for antenning

Lekkasjerate (kg/s) Sannsynlighet

0,1 0,001

0,2 0,0013

0,5 0,0018

1 0,0024

2 0,0042

5 0,0088

10 0,013

20 0,013

50 0,013

100 0,013

200 0,013

500 0,013

1000 0,013

Page 24: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 19

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

Figur 5.9 – Oversikt over høyspentledninger over anleggsområdet

6 Konsekvensberegninger

Det er utført konsekvensberegninger av alle hendelsene beskrevet i Kap. 5. Under beskrives underlaget for beregningene.

6.1 Klimatiske forhold og topografi Basert på vinddata for Sarpsborg gitt i Kap. 2.4 er tre vindhastigheter valgt og gitt som input til PhastRisk. Disse vindhastighetene representerer tre vindklasser som følger:

• 2,75 m/s: Inkluderer frekvenser for vindhastigheter i området 0,3-5,2 m/s

• 7,75 m/s: Inkluderer frekvenser for vindhastigheter i området 5,3-10,2 m/s

• 12,7 m/s: Inkluderer frekvenser for vindhastigheter i området 10,3 -15,2 m/s og over

Den atmosfæriske stabiliteten som er gjeldende ved en ulykkeshendelse kan påvirke konsekvensen hendelsen har på omgivelsene. Ved bruk av PhastRisk til å analysere spredning av giftig gass er valg av stabilitetsklasse spesielt viktig. For branner derimot, er ikke valg av stabilitetsklasse like avgjørende.

Atmosfærisk stabilitet deles inn i klasser fra A til F, som vist i Tabell 6.1. Det eksisterer ikke statistisk data for atmosfærisk stabilitet rundt Sarpsborg, så her følger et resonnement. Solhøyden i Skandinavia når 35° kun i korte perioder om sommeren, slik at stabilitetsklassene A og B ikke er veldig passende å bruke. For lave vindhastigheter virker det derfor nærliggende å bruke klass F og C gitt sannsynligheten for overskyet vær vist i Figur 2.8 i Kap. 2.4. For høyere vindhastigheter er klasse D mest sannsynlig. I PhastRisk-modellen er derfor følgende stabilitetsklasser valgt:

• 2,75 m/s: Klasse F i 75 % av tiden og klasse C i 25 % av tiden.

• 7,75 m/s: Klasse D i 100 % av tiden

• 12,7 m/s: Klasse D i 100 % av tiden

Page 25: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 20

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

Tabell 6.1 – Oversikt over de forskjellige stabilitetsklassene. Klassene som er valgt i analysen er skravert med grått

Vindhastighet (10 m over bakken)

Solinnstråling (dagtid, ingen eller få skyer) Overskyet og/eller natt

Sterk; solhøyde > 60°

Moderat; solhøyde 35-60°

Svak; solhøyde <35°

Tynt skydekke

Overskyet

0-2 m/s A A-B B F F

2-3 m/s A-B B C E F

3-4 m/s B B-C C D E

4-6 m/s C C-D D D D

>6 m/s C D D D D

Omgivelsestemperaturen er basert på data vist i Figur 2.7 og satt til 7,3 oC. Relativ luftfuktigheten er satt til 70 %. Lengdeskala for overflateruheten er satt til 1 meter. Dette representer en topografi med småhusbebyggelse og/eller skog. Alle lekkasjer er antatt skjer mot en overflate av betong.

6.2 Oppsamling rundt tankene De to produkttankene B-1009 og B1010 står i samme fangdam, som vist i Figur 6.1. Denne fangdammen har et skille på midten, slik at mindre lekkasjer kun vil dekke halvparten av arealet til fangdammen. Ved kollaps av B-1009 vil etanol holdes innenfor den ene halvdelen. Ved kollaps av tank B-1010 vil hele arealet dekkes med etanol.

Fødetanken B-1019, deler fangdam med en eddiksyretank som vist i Figur 6.2. Tank B-1052 har per i dag ikke fangdam, men dette er under planlegging. I beregningen av risikoen er det antatt at B-1052 har fangdam. Arealene til de forskjellige fangdammene er gitt i Figur 6.2.

Figur 6.1 – Fangdam for produkttankene B-1009 og B-1010. Fangdammen har en skillevegg i midten. Denne er lavere enn ringmuren, slik at ved et katastrofalt brudd på B-1010 vil hele fangdammen dekkes av etanol (kart: Norgeskart.no)

Page 26: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 21

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

Figur 6.2 – Fangdam for fødetanken B-1019. B-1019 deler fangdam med en eddiksyretank på 700 m3 (kart: Norgeskart.no)

Tabell 6.2 – Oversikt over fangdamareal

Tank Fangdamareal [m2]

B-1009 285

B-1010 570

(for mindre lekkasjer begrenses arealet til 285 m2, dvs. det samme fangdamarealet som B-1009)

B-1019 440

B-1052 1400

6.3 Spesielle vurderinger Når det gjelder lekkasjer fra rørstrekk og ved fylleplassen, er det gjort en vurdering rundt hvor stor en pøl av etanol kan bli ved å legge inn kunstige fangdammer i risikomodellen. Dette er for å ta høyde for dreneringssystemet og at etanol vil kunne trenge ned i grunnen.

Etanolrøret ligger for det meste i rørtrase som består av pukk og løsmasser. Traseene vil til en viss grad hindre at det dannes pøler, selv om oppsamlingseffekten i disse ikke kan sammenlignes med en fangdam. Utstrekningen av pølen vil i stor grad styre det beregnede risikobildet. Følgende begrensninger er lagt på pøler som dannes ved rørlekkasjer:

• Fullt brudd: maks 1000 m2 pøl

• Middels lekkasjer: maks 150 m2 pøl

• Små lekkasjer: maks 10 m2 pøl

For slangebrudd gjelder følgende begrensninger:

• Fullt brudd: maks 2000 m2 pøl

Page 27: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 22

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

• Middels lekkasjer: maks 1000 m2 pøl

• Små lekkasjer: maks 500 m2 pøl

Dette er basert på en mulig maksimal størrelse av pølen som indikert i Figur 6.3.

I tillegg har det blitt gjort et avvik fra standard parameterverdier i PhastRisk når det gjelder mulig eksponeringstid for branner (se også diskusjon i kapittel 3.4). Standardverdien for mulig eksponeringstid for personell mot brann er 20 sekunder. Denne har blitt økt til 100 sekunder og gjelder følgende parametere i PhastRisk:

• Jet fire maximum exposure duration

• Pool fire maximum exposure duration

• Fire ball maximum exposure duration

Figur 6.3 – Mulig utstrekning av pøl ved slangebrudd (kart: Norgeskart.no)

6.4 Miljøaspekter Ved et utslipp av etanol er det en fare for at etanol går ned i jordsmonnet. Hvis lekkasjen skjer på et slikt sted at væsken finner veien til dreneringssystemet, er det også en fare for at etanol går ut i Glomma. Dette gjelder da spesielt lekkasjer fra rør og ved tappestasjonen. Generelt brytes etanol effektivt ned i naturen av bakterier, slik at konsekvensene antagelig ikke blir dramatiske.

Page 28: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 23

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

7 Risikobilde

7.1 Risikokonturer for individuell risiko Risikokonturer er gitt i Figur 7.1. De hendelsene som gir størst konsekvens finnes ved fylleplassen. Konsekvensen av lekkasje og brann blir store ved fylleplassen både fordi store mengder etanol kan lekke ut, grunnet ikke optimal lekkasjedeteksjon, og fordi det ikke er oppsamling.

Det blir også relativt store bidrag til risikoen fra hendelser med rørstrekkene. Her vil det være endel å hente på å implementere en form for lekkasjevarsling.

Figur 7.1 – Risikokonturer som følge av aktiviteter knyttet til absoluttering av etanol. Den grønne kurven har en frekvens på 1E-7 per år, den oransje en frekvens på 1E-6 per år og den rosa en frekvens på 1E-5 per år (kart: Norgeskart.no)

7.2 Eskaleringsmuligheter Risikokonturene presentert ovenfor forutsetter at den intielle hendelsen ikke eskalerer. En eskalert hendelse vil kunne forårsake enda større konsekvenser enn den intielle hendelsen, og det kan også innebære at kontrollen på hendelsen er tapt med uvisst sluttresultat. Implementering av forebyggende tiltak og konsekvensreduserende tiltak samt vedlikehold av sikkerhetsfunksjoner som hindrer eskalering, er derfor særdeles viktig.

BAS er et komplekst anlegg med mange forskjellige kjemikalier i omløp. Noen er brannfarlige, andre er giftige eller både brannfarlige og giftige, og eskalering kan derfor ikke utelukkes. Eskalering grunnet hendelser i absolutteringsanlegget anses å være relativt usannsynlig. Omliggende bygninger håndterer ikke farlig stoff og bygningsmassen består av ubrennbart materiale. I de neste underkapitlene diskuteres andre mulige eskaleringsscenarier ytterligere.

Page 29: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 24

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

7.2.1 Tankpark nord

Tankpark nord er vist i Figur 7.2. Ved brudd på tankene B-1009 eller B-1010 er det først og fremst fare for eskalering til de andre etanoltankene som står i samme basseng. Det står totalt 7 tanker med etanol i samme fangdam og alle vil kunne bli eksponert når fangdammen står i brann. Avhengig av om den primære brannen slukkes raskt eller ikke, vil det kunne være mulighet for eskalering av hendelsen ved at en eller flere andre tanker går til brudd.

Hendelsesforløpet vil kunne variere fra tank til tank avhengig av egenskapene til tankveggene og nivået av etanol på tankene. Ved høye nivåer av etanol vil væsken fungere som kjølingsmedium for tankveggene, mens ved lavere nivåer vil veggen være mer utsatt for å kunne nå kritisk temperatur og flytegrensen for stålet kan nåes fortere.

Uansett vil en brann i fangdammen varme opp tankene og føre til økt avdampning fra væskeflatene inne i tankene. Dette vil kunne føre til stikkflammer ut av lufteventilene på toppen av tankene, siden tankene har fri utlufting. Ved lave væskenivåer kan det dannes relativt store skyer av etanol som kan føre til en innvending eksplosjon. Det vil derfor være fordelaktig å anvende skummingsanlegget som finnes internt i disse tankene, for å blokkere tomrommet i tankene, begrense avdampningen og for å kjøle.

De syv nordligste tankene inneholder lignin og vanillin. Disse stoffene er ikke brannfarlig eller giftig, og eskalering til disse anses ikke som kritisk. Det er også en forhøyet vegg mellom de nordligste tankene og etanoltankene, som vil gi en viss beskyttelse mot varmestråling.

I den sydlige enden av tankpark nord er det tre tanker med natriumhydroksid (50 vol. %) og to tanker med eddiksyre (80-100 vol. %). Den største natriumhydroksid tanken er relativt godt beskyttet mot varmestråling av en høy ringmur, og det virker lite sannsynlig at denne tanken skal kunne miste sin integritet. De andre tankene er delvis beskyttet av den største tanken. Å ha tanker for både natriumhydroksid og eddiksyre i samme fangdam kan være ufordelaktig, men eskaleringsmuligheten til disse tankene er antagelig lav.

Utenfor tankparken går det en rørgate, som også kan bli eksponert for varmelaster. Ved en brann i fangdammen er det fordelaktig om disse rørene kan bli isolert og nedblåst/tømt for å unngå utslipp av giftige/brennbare væsker hvis rørene skulle gå til brudd.

Videre er skumhuset plassert ca. 20 meter fra tankparken. Dersom dette huset har en sikkerhetskritisk funksjon for å bekjempe branner i tankpark nord, bør det avklares at det kan opereres under en brann. Dette er også listet opp som en anbefaling om å avklare i kapittel 9.

Page 30: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 25

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

Figur 7.2 – Eskaleringsmuligheter i tankpark nord. Strålingskonturen med verdi 12.5 kW/m2 har en diameter på omlag 55 meter (kart: Norgeskart.no)

Figur 7.3 – Tankpark nord sett fra øst. Her kan den ekstra høye ringmuren rundt den største luttanken observeres i tillegg til den forhøyede veggen mellom etanoltankene og vanillin/lignin-tankene (bilde: Google Earth)

Page 31: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 26

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

7.2.2 Tankpark syd

Tankpark syd består av tre tanker, som vist i Figur 7.4. En tank inneholder etanol, dette er fødetanken for absolutteringsprosessen (B-1019), en tank med eddiksyre (80 vol. %) og en med eddiksyreanhydrid. Både eddiksyre og eddiksyreanhydrid er giftige og brannfarlige kjemikalier, selv om de er vanskelig antennbare under ambiente forhold.

Etanol- og eddiksyretanken er plassert i felles fangdam. Det innebærer at en lekkasje fra etanoltanken B-1019, med påfølgende antenning, vil gi en brann i fangdammen som direkte eksponerer eddiksyretanken for varmelaster. Her vil man være avhengig av rask slukking av primærbrannen og/eller kjøling av tankene for å unngå eskalering. Skumming innvendig vil også kunne begrense avdampning og fare for sekundærbrann og eventuelt eksplosjon.

I følge sikkerhetsdatablad for eddiksyre (ref. /9/) er det en betingelse for sikker oppbevaring at den lagres atskilt fra bl.a. alkoholer.

Figur 7.4 – Eskaleringsmuligheter knyttet til hendelser med fødetank B-1019. Strålingskonturen med verdi 12.5 kW/m2 har en diameter på 50 meter (kart: Norgeskart.no)

7.2.3 Fylleplass

I nærhet til fylleplassen er det flere tanker med maursyre og eddiksyre som begge er både giftige og brennbare (se Figur 7.5). Disse tankene vil kunne få relativt høye varmelaster under brann ved fylleplassen. I Figur 7.5 er det vist en strålingskontur på 12.5 kW/m2 under en brann på fylleplassen. Denne brannen er basert på en hendelse hvor 25 m3 etanol slipper ut og danner en pøl på bakken. Siden det ikke er oppsamling under verken tankbil eller jernbanevogn vil konsekvensene av en brann kunne bli omfattende, og det er usikkerhet rundt hvilke områder som vil kunne bli berørt. Lokasjonen for fylling av epiklorhydrin kan bli berørt, det samme kan de andre naboene som Synthesis (tidligere Farma) og forbrenningsanlegget.

Page 32: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 27

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

Figur 7.5 – Eskaleringsmuligheter knyttet til slangebrudd under fylling. Varmestrålingskontur på 12.5 kW/m2 som følge av et 4 m3 utslipp av etanol (kart: Norgeskart.no)

7.2.4 Lagringstank B-1052 på Melløs

Den største eskaleringsfaren gitt en hendelse med tank B-1052 er spredning av brann til omliggende vegetasjon. Vegetasjonen i området rundt tanken har en stabiliserende effekt på grunnen, så det er ikke uten videre gitt at den totale risikoen blir lavere ved å fjerne biomasse.

7.2.5 Hendelser med rørledninger

Branner knyttet til hendelser med rørledninger vil også kunne eksponere annet utstyr for varmelaster. Ved lekkasje og brann i trase for rørgate vil brannen eksponere rørene i traseen. Det vil derfor være viktig å kunne drenere rørene til et trygt sted for å redusere sannsynligheten for eskalering.

8 Usikkerhet

Det beregnede risikobildet bærer med seg usikkerhet fra flere kilder. Først og fremst er det usikkerhet knyttet til underlaget da absolutteringsanlegget er under prosjektering. Det kan skje endringer som påvirker prosessbetingelser av type trykk og temperatur, og det er ikke fastlagt hvilke risikoreduserende tiltak som implementeres.

Ved fylleplassen er det i dag ikke et oppsamlingssystem. Det innebærer at en lekkasje av etanol kan spre seg i terrenget. Nøyaktig hvor etanolen vil renne har ikke blitt analysert i detalj, men det har blitt lagt til grunn at en pøl på størrelse med det asfalterte området rundt fylleplassen kan dannes ved fullt brudd av slangen.

Det er også usikkerhet rundt konsekvensen av et rørbrudd. Store mengder etanol kan da lekke ut grunnet sub-optimale systemer for lekkasjedeteksjon. Hvor stor en etanol pøl vil bli er avhengig av hvor rørbruddet skjer, f.eks. om det skjer i nærheten av asfaltert område, i område med drenerende masse

Page 33: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 28

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

(pukk og grus), om det er sluk og avløp til dreneringssystemet i nærheten, hvordan helningen på terrenget rundt er og hvor lenge lekkasjen varer.

Når det gjelder usikkerhet, kan det også være informativt å se hvordan andre bransjer håndterer det. Ptil, f.eks., definerer risiko som konsekvensene av virksomheten, med tilhørende usikkerhet (ref. /10/).

9 Konklusjoner og anbefalte tiltak

Den planlagte absolutteringsprosessen gir risiko først og fremst innenfor området til BAS, og utgjør således liten risiko for tredjeperson. Det vil si at de totale F-N-kurver og hensynssoner for Borregaard ikke påvirkes av det nye absolutteringsanlegget.

På den annen side er det rom for å redusere risikoen ved å implementere risikoreduserende tiltak. Følgende tiltak anbefales (ikke prioritert rekkefølge):

1. Oppsamling med deteksjon og varsling ved fylleplassen. Dette vil ha en god effekt på risikobildet og usikkerhet knyttet til eskalering vil bli betraktelig mindre.

2. Implementere automatisk varsling ved lekkasje fra rør. Dette tiltaket vil også ha en merkbar effekt på risikobildet. Det vil begrense mulige varigheter på lekkasjer som følge av rørbrudd og usikkerheten rundt hvor det kan dannes pøler av etanol reduseres.

3. Etablering av fangdam rundt B-1052. Dette tiltaket er allerede kreditert i den beregnede risikoen, og det anbefales at tiltaket gjennomføres.

4. Beskytte rørgaten, som går fra dagtankene ned til B-1052 og opp igjen til fylleplassen, med passende autovern/betongkonstruksjoner

5. I tillegg kan det vurderes å:

a. separere fangdam for tank B-1019 og eddiksyretanken i tankpark syd for å skille etanol fra eddiksyre.

b. sjekke sårbarheten til skumhuset (evt. andre sikkerhetskritiske rom/funksjoner) ved tankpark nord

c. etablere skummingsanlegg internt i etanol-, eddiksyre- og eddiksyreanhydridtanken i tankpark syd

d. installere trykk/vakuumventil (flammesperre) på etanoltankene. Etanol har flammepunkt på 17 0C, og hvis lagringstemperaturen er over 7 0C, sier temaveiledning om oppbevaring av farlig stoff (ref. /11/) at tankene skal ha flammesperre eller annen effektiv flammesikring. Borregaard befinner seg i et område med relativt høyere lyntetthet enn resten av landet og tennkilde i form av lynnedslag er ikke usannsynlig.

Etanol har visse egenskaper som gjør den aktuell for tyveri og uønskede villede handlinger. Denne problematikken er ikke adressert i denne kvantitativt analysen.

Page 34: QRA for nytt absolutteringsanlegg for etanol - DSB · 2017. 12. 19. · BAS har i dag et absolutteringsanlegg som bruker gammel teknologi med absorbsjon i et løsningsmiddel. Det

Rapportnr: 106872/R2 Rev: Sluttrapport Side 29

Dato: 3. juli 2017 ©Lloyd’s Register 2017

10 Referanser

/1/ Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap (DSB): "Forskrift om håndtering av brannfarlig, reaksjonsfarlig og trykksatt stoff samt utstyr og anlegg som benyttes ved håndteringen", 08.06.2009.

/2/ Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap (DSB): "Forskrift om tiltak for å forebygge og begrense konsekvensene av storulykker i virksomheter der farlige kjemikalier forekommer (storulykkeforskriften) ", 1.06.2017

/3/ Lloyd’s Register: “Absoluttering av etanol: HAZID”, rapport til BAS, rapport nr. 106872/R1, 2017.

/4/ J. Sjøstrøm m.fl, SP Technical Research Institute of Sweden: “ETANKFIRE-Experimental results of large ethanol fuel pool fires“, 2015.

/5/ Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap (DSB): "Sikkerheten rundt anlegg som håndterer brannfarlige, reaksjonsfarlige, trykksatte og eksplosjonsfarlige stoffer, kriterier for akseptabel risiko", TEMA 13, 2012.

/6/ HSE: “Failure Rate and Event Data for use within Risk Assessments”, 2012.

/7/ Borregaard as: “ENCLOSURE 29.1.3 Technical specifications and delivery limits”.

/8/ OGP: “Risk Assessment Data Directory, Report No. 434-6.1”, 2010.

/9/ Solberg Industri AS: “Sikkerhetsdatablad eddiksyre 28-80 %”, revidert 2017.

/10/ Petroleumstilsynet (Ptil): “Risikobegrepet i petroleumsvirksomheten“, 2016.

/11/ Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap (DSB): "Temaveiledning om oppbevaring av farlig stoff", 2016.