Stationen. Sicherheit von Erdgashochdruckanlagen. Erläuterungen zum "Rahmenbericht zur standardisierten Ausmasseinschätzung und Risikoermittlung"

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1 Schweizerische Erdgaswirtschaft Sicherheit von Erdgashochdruckanlagen Stationen Erläuterungen zum "Rahmenbericht zur standardisierten Ausmasseinschätzung und Risikoermittlung" Revision 2010

2 Rahmenbericht zur standardisierten Ausmasseinschätzung und Risikoermittlung (Revision 2010) Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Gefährdungspotential von Stationen Beschreibung von Stationen Allgemeines DRM Stationen und Abnahmestationen Kompressorenstation Zollmessstation Streckenschieber Fehler- und Ereignisbaum Schadensursachen Zündfähigkeit Erdgas Grosses Leck Kleines Leck Abschätzung der Wirkung von Explosionen Annahmen und Umfang der Abschätzungen Vorgehen Ergebnisse Schadenausmass bei Explosionen Letalitäten aufgrund Druckstoss Einfluss des Druckimpulses bei Gebäuden Beurteilung Schlussfolgerungen Versagensraten Fernleitungen Anlageteile Berechnen der Summenkurve Anhang Grundlagen und Literatur suisseplan Ingenieure AG Zürich Oerlikonerstrasse 88 CH-8057 Zürich T: +41 (0) F: +41 (0) zh@suisseplan.ch

3 Rahmenbericht zur standardisierten Ausmasseinschätzung und Risikoermittlung (Revision 2010) Tabellenverzeichnis Tab. 1 Letalitätsradien für Personen im Freien bei Druckstoss (Lungenriss) Tab. 2 Letalitätsradien für Personen in Gebäuden bei Explosion Abbildungsverzeichnis Abb. 1 Fehler- und Ereignisbaum für das Versagen von Erdgashochdruckanlagen in einem Stationsgebäude... 3 Abb. 2 Zündgrenzen von Methan in Abhängigkeit von der Temperatur... 4 Abb. 3 Abb. 4 Abb. 5 Mit FLACS simulierter maximaler statischer Überdruck in Abhängigkeit zur Distanz zur Stationsaussenmauer (Gasraumvolumen 288 m 3 und 720 m 3, übliche Konstruktionsweise der Station, ohne Verhärtung der Seitenwände)... 7 Mit FLACS simulierter maximaler statischer Überdruck im Freien, 1.3 m über Boden (Gasraumvolumen 288 m 3 )... 9 Mit FLACS simulierter maximaler statischer Überdruck im Freien, 1.3 m über Boden (Gasraumvolumen 720 m 3 ) Abb. 6 Übersicht Letalitäten versus Druckwelle Abb. 7 Abb. 8 Letalität der simulierten maximalen statischen Überdrücke in Abhängigkeit der Distanz zur Stationsaussenmauer (Gasraumvolumen 288 m 3 und 720 m 3, übliche Konstruktionsweise der Station, ohne Verhärtung der Seitenwände) Versagensraten (Leck mit unbeabsichtigtem Gasaustritt) für "all types of process pipes and inter-unit pipelines above ground of an establishment" (Quelle: "Purple Book") suisseplan Ingenieure AG Zürich Oerlikonerstrasse 88 CH-8057 Zürich T: +41 (0) F: +41 (0) zh@suisseplan.ch

4 Rahmenbericht zur standardisierten Ausmasseinschätzung und Risikoermittlung (Revision 2010) 1 Einleitung 1 Einleitung 1.1 Gefährdungspotential von Stationen Bei Stationen kann das Versagen von gasführenden Innenverrohrungen zum Austreten von Gas im Stationsgebäude führen. Beim Totalversagen einer Erdgashochdruckleitung in einem Stationsgebäude füllt sich der Gasraum sofort mit Erdgas. Das Erdgas-Luft-Gemisch ist aufgrund der hohen Erdgaskonzentrationen nicht zündfähig. Erst durch das Bersten von Bauteilen kann sich das Gas ausbreiten und bei Zündung in einen Fackelbrand übergehen. Im Falle eines kleinen Lecks kann das ausströmende Gas zu einem zündfähigen Gemisch, und bei vorhandener Zündquelle, zu einer Explosion führen. Die Auswirkungen sind stark von der Geometrie und Bauweise abhängig. Die Wahrscheinlichkeiten für eine Explosion sind klein, weil einerseits ein zündfähiges Gemisch und andererseits eine Zündquelle im Gasraum (explosionsgefährdete Zone, Ex-Zone) vorhanden sein müssen. Es wird deshalb davon ausgegangen, dass die Wahrscheinlichkeit einer starken Explosion in der Station geringer ist als die Wahrscheinlichkeit eines Totalversagens der zur Station führende(n) Erdgashochdruckleitung(en). Aus Sicht der Störfallbetrachtung interessiert unter diesen Voraussetzungen die Frage, wieweit ein Schadenausmass infolge Explosionen gegenüber dem Schadenausmass durch die zur Station führende(n) Erdgashochdruckleitung(en) massgebend sein kann. Im vorliegenden Dokument werden die Auswirkungen einer Explosion auf Personen und Gebäude in der Nähe der Station untersucht und in Bezug zum Schadenausmass von Erdgashochdruckleitungen gestellt. 1.2 Beschreibung von Stationen Allgemeines Die Stationen werden in der Regel in Gebäuden untergebracht. Dadurch sind die Apparaturen vor Witterungseinflüssen geschützt. Neben dem Gebäude befindet sich die Aussenverrohrung, insbesondere die Feuerschieber in der Eingangs- und Ausgangsleitung sowie Molchschleusen und Abbläser. Die gesamte Anlage ist in der Regel umzäunt. Um Nebenanlagen sind gemäss Art. 16 Verordnung über die Sicherheitsvorschriften für Rohrleitungsanlagen (RLSV) Schutzbereiche einzurichten und freizuhalten. Die Schutzbereiche betragen mindestens 50 m Radius bei Pump- und Kompressorenstationen mit EX- Zonen > 50 m 3, und 30 m Radius für die übrigen Nebenanlagen. Schutzbereiche von Nebenanlagen sind gemäss Art. 16 Verordnung über die Sicherheitsvorschriften für Rohrleitungsanlagen (RLSV) freizuhalten. Einzelne Gebäude sind zulässig,

5 Rahmenbericht zur standardisierten Ausmasseinschätzung und Risikoermittlung (Revision 2010) 2 Einleitung wenn sie einen minimalen Abstand von 10 m einhalten und die Personen einen eindeutigen Fluchtweg von der Nebenanlage weg haben. Strassen und Wege sind zugelassen, wenn sich diese durch die lokalen Interventionsdienste oder den Betreiber jederzeit sperren lassen. Kantonsstrassen und Autobahnen sowie Bahnen sind nicht zugelassen. Parkplätze sowie andere öffentlich zugängliche Plätze sind unter Vorbehalt der vorgeschriebenen Mindestabstände (10 m) von Orten mit häufigen Menschenansammlungen zugelassen DRM Stationen und Abnahmestationen Druckreduzier- Mess- und Abnahmestationen (DRM-Stationen und Abnahmestationen) (A-Stationen) sind Verbindungsglieder zwischen Netzteilen mit verschiedenen Betriebsdrücken. Die Druckreduzierung hat den Zweck, den Gasdruck auf den Wert zu reduzieren, für den das nachgeschaltete Netz ausgelegt ist. Im Allgemeinen sind dies 5 bar-netze der örtlichen Gasversorgungsunternehmen. Sicherheitsarmaturen wie Sicherheits-Absperrventile oder Sicherheitsabblasventile verhindern automatisch das Überschreiten des maximal zulässigen Drucks im nachgeschalteten Netz. Zur Vermeidung von zu tiefen Gastemperaturen bei der Druckreduzierung wird das Gas vorgewärmt. Filter reinigen das ankommende Gas und schützen damit die nachgeschalteten Geräte, insbesondere die Zähler. Betriebsdaten der Anlage und Störmeldungen werden durch Fernübertragung in die Kommandozentrale des Anlagenbetreibers übermittelt Kompressorenstation Damit das Erdgas befördert werden kann, muss ein Transportdruck aufgebaut werden. Dieser beträgt auf Ferngasstrecken in der Regel etwa 70 bar. Da dieser Druck für den Transport verbraucht wird, befindet sich alle 150 bis 200 km eine Kompressorenstation, welche den Druck wieder auf die 70 bar erhöht. Die Kompressoren werden in der Regel mit Gasturbinen, welche das Erdgas direkt aus der Transportleitung beziehen, oder elektrisch betrieben Zollmessstation Zollmessstationen dienen der Erfassung und Regulierung der importierten Gasmengen. In diesen Stationen wird das Gas normalerweise vor dem Weitertransport odoriert. Die Gasmengenmessung und Durchflussregulierung dient auch der Abrechnung der gelieferten bzw. bezogenen Gasmengen und -leistungen Streckenschieber Streckenschieber werden in der Regel unterirdisch angeordnet.

6 Rahmenbericht zur standardisierten Ausmasseinschätzung und Risikoermittlung (Revision 2010) 3 Fehler- und Ereignisbaum 2 Fehler- und Ereignisbaum Abb. 1 Fehler- und Ereignisbaum für das Versagen von Erdgashochdruckanlagen in einem Stationsgebäude Fehlmanipulation Zündung Fackelbrand Bodenbewegungen Grosses Leck Überdruck beschädigt/ zerstört Stationsgebäude Keine Zündung Dispersion Materialfehler Versagen Erdgasleitung/Armatur in Station Zündung Explosion der Station Korrosion Kleines Leck Gas-Luft-Gemisch in Station kleiner Fackelbrand Andere / Unbekannte Gründe Keine Zündung Dispersion Unter grossem Leck ist das Totalversagen der Leitung mit der grössten Energiemenge in der Station (in der Regel zu- und wegführende Fernleitung) zu verstehen. Das kleine Leck ist entweder ein Leck < Durchmesser an der Fernleitung oder ein Leck an den kleineren Verbindungsleitungen und Armaturen. Für die Risikoermittlungen müssen die Szenarien mit dem grössten Risiko berechnet werden. Bei Stationen sind das in der Regel die Brandszenarien (siehe Kapitel 4.6). 3 Schadensursachen Im umzäunten Stationsareal und im Stationsgebäude selber ist im Gegensatz zu den erdverlegten Transportleitungen nicht mit Versagen aufgrund von äusseren Einwirkungen, d.h. aufgrund von Einwirkungen Dritter, zu rechnen. Auch ein Hot tap made by error ist in diesem Fall kaum denkbar. Die übrigen in der EGIG-Statistik für Transportleitungen erhobenen Schadenursachen (Material- und Konstruktionsfehler, Bodenbewegungen, Korrosion, andere/unbekannte Gründe) sind grundsätzlich auch bei Stationen denkbar. Zusätzlich zum Versagen von Leitungen ist auch das Versagen von Armaturen denkbar. Im Weiteren ist bei Stationen auch ein Versagen aufgrund von Fehlmanipulationen nicht auszuschliessen.

7 Rahmenbericht zur standardisierten Ausmasseinschätzung und Risikoermittlung (Revision 2010) Zündfähigkeit Erdgas Das in die Schweiz importierte Erdgas weist bei 20 C und 1 bar einen Explosionsbereich von 4 bis 15 Volumen-% auf (Angaben Swissgas Import 1996). Abb. 2 Zündgrenzen von Methan in Abhängigkeit von der Temperatur 500 Zündgrenzen von Methan Temperatur [ C] Brenngasgehalt [Volumenprozent] 4.2 Grosses Leck Bei grossen Lecks (inkl. Totalversagen) innerhalb eines Stationsgebäudes ist davon auszugehen, dass zu wenig Durchmischung des Gases mit der Luft erfolgt, als dass ein explosibles Erdgas-Luft-Gemisch entstehen könnte. Die bei grösseren Lecks austretenden Gasmengen sind so gross, dass das Stationsgebäude sofort mit Gas gefüllt und das Gemisch zu fett wird. Der Überdruck im Gebäudeinneren aufgrund des ausströmenden Gases kann zum Versagen von Türen und Dachluken oder zur Zerstörung des Gebäudes führen. Bei der Beschädigung oder Zerstörung des Stationsgebäudes ist eine Zündung des austretenden Gases möglich, so dass es zu Brandszenarien wie Fackelbrand kommen kann. Die Zündwahrscheinlichkeit des austretenden Gases nach Zerstörung des Stationsgebäudes ergibt sich einerseits aus den externen Zündquellen, andererseits führt auch die Beschädigung oder Zerstörung des Gebäudes bei grossen Gasaustritten zu Funkenbildung.

8 Rahmenbericht zur standardisierten Ausmasseinschätzung und Risikoermittlung (Revision 2010) Kleines Leck Bei kleinen Lecks im Innern des Stationsgebäudes ist die Entstehung eines explosiblen Gemisches möglich. Erfolgt eine Zündung des explosiblen Erdgas-Luft-Gemisches, so führt die Verdämmung durch das Gebäude zu einer Explosion. Dabei können je nach Stärke der Explosion Türen, Dachluken und andere Schwachstellen versagen oder das Gebäude kann zerstört werden. Die Wahrscheinlichkeit einer sehr starken Explosion im Stationsgebäude ist gering: Ein ideales stöchiometrisches Erdgas-Luft-Gemisch ist selten vorhanden. Ebenfalls ist die Wahrscheinlichkeit einer Zündung des explosiblen Erdgas-Luft-Gemisches im Gebäudeinneren gering. Die Stationsgebäude werden nur von entsprechend geschultem Personal betreten, elektrische Schalter sind explosionsgeschützt etc. 4.4 Abschätzung der Wirkung von Explosionen Annahmen und Umfang der Abschätzungen a) Ausgangsszenario: Angestrebt wird eine Ausmasseinschätzung für Stationen. Dazu wird ein stöchiometrisches Gemisch angenommen. Es wird von einer Schutzzone von 30 m ab Stationsaussenmauer ausgegangen. b) Grösse des Gasraumes: Je nach Funktion der Station variieren die Volumina recht stark. Den Rechenbeispielen werden zwei Grössen zugrunde gelegt: - Kleinere Station mit 288 m 3 Rauminhalt (L*B*H = 12*6*4 m) - Grössere Station mit 720 m 3 Rauminhalt (L*B*H = 18*8*5 m) c) Wirkungsfeld der Druckwelle: Ausserhalb der Schutzzone von 30 m sind die Nutzungen in der Regel nicht eingeschränkt. Aufgrund der möglichen Nutzungen im Schutzbereich sind hin und wieder auch Kenntnisse der Letalitäten innerhalb der Schutzzone von Interesse. D.h. der Bereich von etwa 20 m bis etwa 40 m vom Stationsgebäude ist im Zentrum der Abklärungen. d) Geometrische Parameter: Es werden Abschätzungen für folgende Varianten durchgeführt: 1) Station im freien Feld 2) Station, auf zwei Seiten mit massiven Wänden, freies Feld 3) Station, zusätzliches Gebäude auf Grenze der Schutzzone sowie in 60 m Distanz von der Aussenwand

9 Rahmenbericht zur standardisierten Ausmasseinschätzung und Risikoermittlung (Revision 2010) Vorgehen Mit dem CFD-Programm (Computational Fluid Dynamics) FLACS (FLame ACcelerator Simulator) der Firma GexCon lässt sich die Ausbreitung von Druckwellen nach Gasexplosionen detailliert untersuchen. Zudem sind die Resultate der Software anhand experimenteller Tests verifiziert worden. FLACS erlaubt unter anderem die zeitliche Ermittlung des Druckverlaufes an beliebigen Stellen. Für die Simulation wird konservativ angenommen, dass bei der kleineren und der grösseren Station der gesamte Gasraum mit einem optimalen (stöchiometrischen) Erdgas-Luft- Gemisch gefüllt ist, welches gezündet wird. Die Simulation berücksichtigt die Zerstörung der Gebäudehülle im Verlauf der Explosion sowie das unterschiedliche Verhalten von Gebäudeelementen wie Wände, Türen, Dach und Dachluken. Die Simulation berücksichtigt, dass Türen und Dachluken geringeren Drücken standhalten als die Wände und das Dach und deshalb an den entsprechenden Stellen früher eine Druckentlastung stattfindet. Damit wird auch berücksichtigt, dass in der Richtung dieser Schwachstellen ausserhalb des Gebäudes höhere Drücke entstehen können.

10 Rahmenbericht zur standardisierten Ausmasseinschätzung und Risikoermittlung (Revision 2010) Ergebnisse Druckwelle im Freien Bei der Simulation ergeben sich im offenen Terrain die in Abb. 3 dargestellten Drücke in Abhängigkeit der Distanz zur Stationsaussenmauer. Abb. 3 Mit FLACS simulierter maximaler statischer Überdruck in Abhängigkeit zur Distanz zur Stationsaussenmauer (Gasraumvolumen 288 m 3 und 720 m 3, übliche Konstruktionsweise der Station, ohne Verhärtung der Seitenwände) Die im Freien infolge einer Explosion einer Station auftretenden Überdrücke fallen rasch ab und betragen am Rand des Schutzbereiches (30 m ab Aussenwand) noch 0.2 bar für grössere Stationen oder rund 0.1 bar für kleinere Stationen. Lokal können auch im Freien höhere Drücke aufgrund von Reflexionen an Gebäuden oder anderen festen Objekten auftreten.

11 Rahmenbericht zur standardisierten Ausmasseinschätzung und Risikoermittlung (Revision 2010) 8 Die Varianten mit massiven Wänden auf 2 Seiten der Station führen nur zu geringfügig höheren Drücken als die Varianten ohne speziell verhärtete Wände Druckwelle auf Gebäudefassaden in näherer Umgebung Auf die Gebäudefassaden wirken höhere Drücke als im Freien, wobei die Konstruktionsart des Gebäudes einen Einfluss auf die Drücke hat. Im Rechenbeispiel wurde angenommen, dass 25% der Fassade aus Fenstern und Türen bestehen. Auf der Fassade eines Gebäudes, das unmittelbar ausserhalb des Schutzbereiches steht, werden damit bei grösseren Stationen mit unverhärteten Stationsseitenwänden Spitzendrücke von ca bar erreicht. Bei kleineren Stationen sind es ca bar. Bei zwei verhärteten Seitenwänden entstehen nur geringfügig höhere Drücke. In Abb. 4 und 5 sind die maximalen statischen Überdrücke für je eine kleine und eine grössere Station dargestellt, die bei unverhärteten Stationsaussenwänden und bei Plazierung eines Gebäudes im Abstand von 30 m ab Stationsaussenmauer erreicht werden. Die auf der Gebäudefassade gemessenen Drücke für diese beiden Varianten sowie für je eine Variante mit einem Gebäude in 60 m Distanz zur Stationsaussenmauer sind in Abb. 3 eingetragen.

12 Rahmenbericht zur standardisierten Ausmasseinschätzung und Risikoermittlung (Revision 2010) 9 Erläuterungen: Station Abb. 4 Mit FLACS simulierter maximaler statischer Überdruck im Freien, 1.3 m über Boden (Gasraumvolumen 288 m 3 )

13 Rahmenbericht zur standardisierten Ausmasseinschätzung und Risikoermittlung (Revision 2010) 10 Erläuterungen: Station Abb. 5 Mit FLACS simulierter maximaler statischer Überdruck im Freien, 1.3 m über Boden (Gasraumvolumen 720 m 3 )

14 Rahmenbericht zur standardisierten Ausmasseinschätzung und Risikoermittlung (Revision 2010) Schadenausmass bei Explosionen Letalitäten aufgrund Druckstoss Die Letalitäten von Personen aufgrund von Explosionsereignissen lassen sich in folgende Kategorien einteilen: Direkte Auswirkungen der Druckwelle (Lungenriss) Indirekte Auswirkungen (Trümmerwurf, Wegschleudern von Personen durch Explosionswind, Folgen eines Einsturzes eines Gebäudes) In der Literatur finden sich sehr unterschiedliche Angaben zu den Letalitäten. Insbesondere die indirekten Auswirkungen sind stark von der konkreten Situation abhängig. Die Letalitäten aufgrund direkter Auswirkungen des Druckstosses basieren auf der Schädigung von Personen durch Lungenriss. Im Folgenden sind Literaturangaben zur Beziehung Überdruck Letalität zusammengestellt.

15 Rahmenbericht zur standardisierten Ausmasseinschätzung und Risikoermittlung (Revision 2010) 12 Abb. 6 Übersicht Letalitäten versus Druckwelle Letalität (%) Druck (bar) Letalität im Freien, HSC 1991 Letalität HSE 1981 Letalität Personen im Freien (Lungenriss), Eisenberg et al Letalität Berechnungen BAFU mit Effects Letalität Personen im Freien (Lungenriss), Stöfallvorsorge Kt. ZH 1992 Letalität Gesip Letalität Personen im Freien, Purple Book 1999 Verletzte + Tote im Freien, Störfallvorsorge Kt. Zürich 1992 untere Letalitätsgrenze, Sachsen, 2009

16 Rahmenbericht zur standardisierten Ausmasseinschätzung und Risikoermittlung (Revision 2010) 13 Für die vorliegende Beurteilung werden die direkten Letalitäten für Personen im Freien (Lungenriss) gemäss Schadenausmasseinschätzung, Vollzugshilfe der Direktion des Innern des Kantons Zürich, Koordinationsstelle für Störfallvorsorge, 1992, verwendet: Tab. 1 Letalitätsradien für Personen im Freien bei Druckstoss (Lungenriss) Überdruck Letalität für Personen im Freien 1 bar 1% 2 bar 99% Einfluss des Druckimpulses bei Gebäuden Für Schäden an Personen und an Bauteilen spielt neben dem Druck der Druckimpuls eine wichtige Rolle. Infolge Massenträgheit reduziert sich nämlich bei sehr kurzem Impuls (bzw. hoher Frequenz durch einen Stoss) das rein auf der Basis des statischen Drucks mögliche Schadenpotential erheblich. Für die Beurteilung von Wirkungen auf Bauteile sind die umfangreichen Erkenntnisse des Schutzbaus nützlich. Die diesbezüglich umfassendsten Arbeiten gehen auf Jarret (1968) zurück, der die theoretischen Erkenntnisse mit der Verifizierung von Schadensbildern in Druck-Impulsdiagrammen festgehalten hat. In neuerer Zeit wurden diese Erkenntnisse durch Entwicklungen im Erdbebeningenieurwesen erhärtet, da das Schadenpotential an Bauteilen frequenzabhängig ist. In der vorliegenden Analyse wird deshalb zusätzlich zum Druck auch der Druckimpuls in der Simulation ermittelt. Der Druckimpuls wird relevant, wenn das Verhältnis Impuls zu Druck < ca ist. Es ist zu vermuten, dass sich die Impulsspitze nahe beim Stationsgebäude befindet und mit zunehmender Distanz flacher wird. Bei flachem Impuls entsprechen die ermittelten Druckspitzen den quasistatischen Belastungen auf Bauteile. In den vorliegenden Berechnungen wurde im Bereich von 20 m und mehr ab Stationsgebäude der Quotient von 0.03 überschritten, so dass er ohne Einfluss bleibt. Damit können die Druckwerte aus Abb. 3 direkt als Belastungswerte auf Bauteile angewendet werden. Gemäss "Green Book" ist ein Gebäudeeinsturz bei einem Überdruck von ca. 0.5 bar denkbar (Schadenausmass Kanton ZH 0.3 bar, Berechnungen BAFU mit Effects 7.4: 0.7 bar). In den vorliegenden Risikoabschätzungen wird von einem Gebäudeeinsturz ab 0.4 bar ausgegangen. Beim Einsturz von Gebäuden kann in Anlehnung an Auswirkungen bei Erdbeben mit einer Letalität von ca % der im Gebäude anwesenden Personen gerechnet werden ("Green Book" 1 st ed. 1992, Kapitel 3, Abschnitt 5). Diese Letalität ist u.a. abhängig von der Gebäudegrösse (höhere Letalität in grösseren Gebäuden).

17 Rahmenbericht zur standardisierten Ausmasseinschätzung und Risikoermittlung (Revision 2010) 14 Tab. 2 Letalitätsradien für Personen in Gebäuden bei Explosion Überdruck Letalität für Personen in Gebäuden 0.4 bar 20-50% Beurteilung Es sind keine signifikanten Letalitäten ausserhalb der Schutzzone zu erwarten. Abb. 7 Letalität der simulierten maximalen statischen Überdrücke in Abhängigkeit der Distanz zur Stationsaussenmauer (Gasraumvolumen 288 m 3 und 720 m 3, übliche Konstruktionsweise der Station, ohne Verhärtung der Seitenwände) 2.5 Grenze Schutzzone (30 m ab Stationsaussenmauer) max. statischer Überdruck (bar) Distanz zur Stationsaussenmauer (m) Gasraumvolumen 720 m^3, Druck im Freien Gasraumvolumen 720 m^3, Druck auf der Station zugewandte Fassade eines Gebäudes Gasraumvolumen 288 m^3, Druck im Freien Gasraumvolumen 288 m^3, Druck auf der Station zugewandte Fassade eines Gebäudes Letalität Lungenriss Personen im Freien 1% Letalität Lungenriss Personen im Freien 99% Einsturz von Gebäuden

18 Rahmenbericht zur standardisierten Ausmasseinschätzung und Risikoermittlung (Revision 2010) Schlussfolgerungen Ausserhalb der Schutzzone sind bei kleineren und mittleren Nebenanlagen keine Letalitäten von Personen im Freien aufgrund von direkten Auswirkungen (Lungenriss) und aufgrund von Gebäudeeinsturz zu erwarten. Aufgrund der Sicherheitsvorschriften für Rohrleitungsanlagen ist ein regelmässiger Aufenthalt von Dritten innerhalb der Schutzbereiche denkbar, grössere Personenansammlungen innerhalb der Schutzbereiche jedoch unwahrscheinlich. Die mögliche schwere Schädigung von > 10 Personen innerhalb von Schutzzonen werden fallweise gemäss folgenden Kriterien bestimmt: Direkte Auswirkungen: Innerhalb des Schutzbereiches wurden bei der Explosion einer Station bereits bei einem Abstand > ca. 7 m (siehe Abb. 7) Drücke berechnet, die zu keiner Letalität aufgrund direkter Schädigung (Lungenriss) führen. Grosse Personenansammlungen, die zu relevanten Störfallwerten führen würden, sind so nahe an einer Station jedoch kaum denkbar. Zudem ist davon auszugehen, dass angesichts dieser kleinen Ausdehnung des Bereiches, in dem die Druckwelle bei Personen im Freien zu einer relevanten Letalität führt, andere Todesursachen wie die Hitzestrahlung dominant sind. Unter diesen Voraussetzungen müssen die Letalitäten aufgrund Lungenriss nicht berücksichtigt werden. Indirekte Auswirkungen: Innerhalb der Schutzzone können Gebäudeeinsturz und andere indirekte Auswirkungen relevant sein. Bei einer signifikanten Personenbelegung in der Schutzzone müssen die Letalitäten fallweise bestimmt werden. Stationen mit einer Gasraumgrösse von > 720 m 3 werden in den vorliegenden Abschätzungen nicht berechnet. Denkbare Schadenereignisse und Letalitäten innerhalb und ausserhalb der Schutzzonen müssen fallweise festgelegt und beurteilt werden.

19 Rahmenbericht zur standardisierten Ausmasseinschätzung und Risikoermittlung (Revision 2010) 16 Versagensraten 5 Versagensraten 5.1 Fernleitungen Bei Fernleitungen innerhalb von umzäuntem Stationsareal wird die Versagensrate aufgrund von Einwirkungen Dritter um 95% reduziert. Der Anteil Totalversagen beträgt 20%. Für die Schadenursachen "Bodenbewegungen" und "Materialfehler" werden die Versagensraten gemäss EGIG Statistik verwendet. 5.2 Anlageteile Die Versagensraten können gemäss den Angaben im "Purple Book" abgeschätzt werden: Abb. 8 Versagensraten (Leck mit unbeabsichtigtem Gasaustritt) für "all types of process pipes and inter-unit pipelines above ground of an establishment" (Quelle: "Purple Book") Diese Versagensraten aus dem "Purple Book" gelten für alle Arten von "process pipes and inter-unit pipelines above ground of an establishment". Versagen von Flanschen sind in diesen Versagensraten eingeschlossen. Eine aktuellere und detailliertere Methodik zur Bestimmung der Versagensraten für verschiedene Anlagenteile wurde von DNV Consulting auf Basis der "hydrocarbon release database (HCRD)" des britischen HSE entwickelt (Spouge, John / DNV Consulting 2005). Im März 2010 wurde von der International Association of Oil and Gas Producers (OGP) eine von DNV aktualisierte Auswertung des HCRD Datenbestandes bis 2006 publiziert (OGP Report No : Diese Versagensraten können ebenfalls verwendet werden.

20 Rahmenbericht zur standardisierten Ausmasseinschätzung und Risikoermittlung (Revision 2010) 17 Berechnen der Summenkurve 6 Berechnen der Summenkurve Stationen werden in der Risikoermittlung wie Betriebe im Sinne der Störfallverordnung berechnet. Für die Risikoanalyse von Stationen wird in der Regel das umzäunte Areal berechnet (juristische Aufsichtsgrenze). Streckenschieber, welche in der Regel unterirdisch angeordnet sind, werden in der Risikoermittlung wie Fernleitungen berechnet. suisseplan/dt/rs/jk 1. Dezember 2010 O:\Umwelt und Energie\2006\06740 Revision Rahmenbericht\Berichte-Notizen\Rahmenbericht\Erläuterungen\7_Stationen.doc

21 Rahmenbericht zur standardisierten Ausmasseinschätzung und Risikoermittlung (Revision 2010) Anhang Anhang Grundlagen und Literatur Direktion des Innern des Kantons Zürich, Koordinationsstelle für Störfallvorsorge, 1992, Schadensausmasseinschätzung Eidgenössisches Rohrleitungsinspektorat, 2009, ERI-Richtlinie 2003, Rev. 2, gültig ab Eisenberg et al, 1975, in: Loss prevention in the process industries, Lees Frank P., 1991, GESIP, 2008, Date d émission, rapport N o 2008/01 Ministerie van VROM, 2003, Publicatiereeks Gevaarlijke Stoffen 1, Deel 2A: Effecten van explosie op personen ("Green Book") Ministerie van VROM, 2005, Publication Series on Dangerous Substances (PGS 3), Guidelines for quantitative risk assessment ("Purple Book") DNV Consulting / Spouge, John (2005): New Generic Leak Frequencies for Process Equipment, in: Process Safety Progress Vol. 24, No.4, Wiley InterScience International Association of Oil & Gas Producers (OGP), 2010: Process release frequencies, Risk Assessement Data Directory, Report No , March 2010 HSE, 1981, in: Übersicht über Letalitäten bei Explosionen, BAFU, HSC, 1991, in: Übersicht über Letalitäten bei Explosionen, BAFU, Freistaat Sachsen, Lebensministerium, Erstellung quantitativer Risikoanalysen, Heft 22/2009