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Prozess- und Anlagensicherheit

Authors: Hauptmanns, Ulrich

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  • Ermöglicht durch die Methoden der Risikoabschätzung das Verstehen der „funktionalen Sicherheit“ 
  • Enthält Fallstudien aus eigenen Analysen realer technischer Anlagen 
  • Bietet Rechenbeispiele sowie Aufgaben mit Lösungen 
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  • ISBN 978-3-662-59709-5
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Hardcover 97,19 €
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About this book

Störfälle in technischen Anlagen sind Zufallsereignisse. Deshalb kann man sie nicht gänzlich vermeiden. Wohl aber lassen sich die Wahrscheinlichkeit ihres Auftretens und das Schadensausmaß verringern. In diesem Buch werden, ausgehend von Gefährdungen durch Stoffe und Betriebsbedingungen, mögliche technische und organisatorische Maßnahmen aufgezeigt, Gefährdungen zu mindern. Qualitative Analysemethoden zum Auffinden von Schwachstellen und zur Erhöhung der Sicherheit sowie Modelle zur Abschätzung von Störfallfolgen werden dargestellt. Die quantitative Bewertung der Wirksamkeit von Maßnahmen zur Verbesserung von Anlagentechnik und Sicherheit wird erläutert. Dabei spielen Unsicherheiten, die aus dem Zufallscharakter des Störfalls und aus Kenntnislücken bei einigen der zu behandelnden Phänomene folgen, eine Rolle. Der Leser wird mit Methoden der Störfallsimulation sowie Sicherheits- und Risikoanalysen vertraut gemacht und lernt, Möglichkeiten und Grenzen mathematischer Modellierung einzuschätzen. Als Grundlage sicherheitsrelevanter Entscheidungen wird die Risikoermittlung u.a. auf die Beurteilung der „funktionalen Sicherheit“ und die Bestimmung „angemessener Sicherheitsabstände“  zwischen Industrie und Bebauung angewandt. Zahlreiche ausgearbeitete Beispiele und Fallstudien realer Anlagen und Situationen vertiefen die Inhalte und erleichtern das Selbststudium.

Die zweite Auflage des vorliegenden Buches eröffnete die Möglichkeit, den Text gründlich durchzusehen und eine Reihe von Korrekturen vorzunehmen. Zusätzliche Beispiele, die sich aus Anfragen aus der Praxis ergaben, wurden aufgenommen. Das Kapitel über „angemessene Sicherheitsabstände“ wurde um aktuelle Erfahrungen aus der Beratertätigkeit des Verfassers erweitert.


About the authors

Ulrich Hauptmanns, Studium und Promotion in Kernreaktorphysik an der TU Berlin, Störfallanalyse zum THTR-300, Gastdozent des DAAD am Lehrstuhl für Verfahrenstechnik der Universität von Oviedo (Spanien), langjährige Tätigkeit bei der Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS). Habilitation an der Ruhr-Universität Bochum für das Gebiet Sicherheit und Zuverlässigkeit technischer Anlagen. Bis 2011 Lehrstuhlinhaber für Anlagensicherheit an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, langjähriges Mitglied der Störfallkommission, der Kommission für Anlagensicherheit sowie einer Arbeitsgruppe zur Sicherheitsberatung des französischen Umweltministeriums. Derzeit freiberuflicher Berater.

Reviews

Das Buch „Prozess- und Anlagensicherheit“ von Prof. Ulrich Hauptmanns beschreibt vollständig und umfassend, wie eine „sichere Prozessanlage ausgelegt werden muss, der Stand von Technik und Sicherheitstechnik umgesetzt werden, und wie sich  beides (der Stand von Technik und Sicherheitstechnik) in Zukunft verbessern und weiterentwickeln lässt.

Das Buch breitet die Theorie der Sicherheitstechnik in vollem Umfang vor dem Leser aus. Das geschieht zum einen durch eine gut verständliche theoretische Darstellung, aber besonders auch durch die zahlreichen praktischen Beispiele, Beispielrechnungen und Fallstudien,  die dem Leser eine wünschenswerte Vertiefung der Theorie in der praktischen Umsetzung ermöglichen. Hilfreich sind hier auch die zahlreichen, gut recherchierten und aktuellen Quellenangaben und Querverweise.

Hervorzuheben sind unter den vielen behandelten die Themen die probabilistische Behandlung der Anlagensicherheit  und der  Risikoermittlung. Hier gibt das Buch eine sehr umfassende und vollständige Darstellung des aktuellen Wissens und Diskussionsstandes, die man an anderer Stelle wohl so nicht finden kann. Das Buch wird sicherlich für Jeden eine große  Hilfe bei eigenen praktischen Problemen und Fragestellungen der Sicherheitstechnik sein.

Das Buch gibt sowohl den Anwendern in der Industrie, aber auch technischen Experten, Mitarbeitern der Überwachungsbehörden, sowie auch Studierenden vieler Fachrichtungen ein vollständiges und aktuelles Bild über den Stand des Wissens in der Prozess- und Anlagensicherheit und zeigt darüber hinaus Fragen, Probleme und mögliche Lösungen für diese auf. Das Buch sollte deshalb auch ein unverzichtbares Nachschlagewerk für alle Beteiligten bei der Genehmigung von Prozessanlagen werden. Dr. Jürgen Herrmann, Duisburg

Das Buch behandelt die Prozess-und Anlagensicherheit mit ihren stochastischen Ereignissen und Randbedingungen – konkurrenzlos kompetent, ausgewogen und verständlich – sowohl mit einer deterministischen als auch probabilistischen Vorgehensweise.

In den Kap.2 (Gefährliche Stoffeigenschaften) und Kap.3 (Exotherme und druckaufbauende Reaktionen) werden die physikalischen und chemischen Stoffeigenschaften und Phänomene dargestellt, die das Gefahrenpotential von Prozessanlagen begründen. In den Kap.4 (Sichere Auslegung und Betrieb von Anlagen), Kap.5 (Arbeitsschutz und persönliche Schutzausrüstung), Kap.6 (Absicherung von Prozessanlagen durch PLT-Einrichtungen) und Kap.7 (Absicherung von Apparaten) werden die sog. Vermeidungs-, Verhinderungs-und störfallbegrenzenden sowie die sog. organisatorischen Maßnahmen beschrieben. In den Kap.8 (Risiko), Kap.9 (Anlagentechnische Untersuchungen) und Kap.10 (Störfallfolgen) werden die Ermittlung technischer Risiken, einschließlich Risikogrenzwerte sowie alle wichtigen Methoden der anlagentechnischen Systemanalyse behandelt. Hierzu zählen insbesondere Checklisten, Gefährdungsindizes, PAAG, FMEA, ETA bzw. ESA, LOPA, Fehlerbaumanalyse, Zuverlässigkeitskenngrößen, Überlebenswahrscheinlichkeiten und Verfügbarkeit technische Systeme, Instandhaltungsmodelle, Abhängige Ausfälle von Komponenten, Personalhandlungen sowie Modellierung von Störfallfolgen, wie z.B. Versagen der Stoffumschließung, Freisetzung von Leckagen, Freistrahle, Lachenbildung und -verdampfung, Atmosphärische Ausbreitung von Gasen, Brände und Explosionen, BLEVE, Staubexplosionen, Trümmerwurf, Szenarien und ihre Wahrscheinlichkeitsbewertung. Mit den vorgestellten qualitativen Analysenmethoden werden Schwachstellen aufgefunden und die Sicherheit erhöht. In Kap.11 wird die funktionale Sicherheit (SIL) behandelt. In Kap.12 (Festlegung angemessener Abstände zwischen Industrie und Bebauung) werden Sicherheitsabstände als sog. störfallbegrenzende Maßnahmen beschrieben.

Anhand der zahlreichen, gut durchdachten Beispielaufgaben(mit Lösungen) und mehreren Fallstudien realer Anlagen und Situationen wird das Verständnis des Buches vertieft und die Anwendung/Erarbeitung der individuellen Problemstellungen der LeserInnen vorbildlich erleichtert. ... Neben einer klaren Gliederung überzeugt die schriftliche Darstellung durch eine treffende und gut verständliche Formulierung. Außerdem tragen gut lesbare Diagramme, zahlreiche Abbildungen und Tabellen sowie aussagekräftige Schemata wesentlich dazu bei, dass man gerne zu diesem Buch greift.

Zusammenfassend gilt, dass ein derart wichtiges, bisher nicht verfügbares Buch eine große Marktlücke schließt und sowohl als anspruchsvolles Lehrbuch als auch insbesondere als Arbeits-und Nachschlagewerk für den in der Praxis tätigen oben definierten Personenkreis uneingeschränkt sehr zu empfehlen ist. Außerdem ist das Buch für alle interessierten StudentInnen des Chemieingenieurwesens und der Technischen Chemie, der (Bio-) Verfahrenstechnik, der Chemie, des Maschinenbaus mit Ausrichtung auf die Prozessindustrie sowie des Wirtschaftsingenieurwesens zum Selbststudium bestens geeignet und zunehmend notwendig, da zumindest im deutschsprachigen Raum die Lehrstühle mit einer Kompetenz in Prozess- und Anlagensicherheit, nahezu nicht mehr vorhanden sind. Es ist ein rundum gelungenes und auch gut ausgestattetes Buch, das auf jeden Schreibtisch der Personen gehört, die in der Zielgruppe angesprochen werden. Univ.-Prof. Dr. Axel Schönbucher, Univ. Duisburg-Essen | Lehrstuhl Technische Chemie I

In den Kap.2 (Gefährliche Stoffeigenschaften) und Kap.3 (Exotherme und druckaufbauende Reaktionen) werden die physikalischen und chemischen Stoffeigenschaften und Phänomene dargestellt, die das Gefahrenpotential von Prozessanlagen begründen. In den Kap.4 (Sichere Auslegung und Betrieb von Anlagen), Kap.5 (Arbeitsschutz und persönliche Schutzausrüstung), Kap.6 (Absicherung von Prozessanlagen durch PLT-Einrichtungen) und Kap.7 (Absicherung von Apparaten) werden die sog. Vermeidungs-, Verhinderungs-und störfallbegrenzenden sowie die sog. organisatorischen Maßnahmen beschrieben. In den Kap.8 (Risiko), Kap.9 (Anlagentechnische Untersuchungen) und Kap.10 (Störfallfolgen) werden die Ermittlung technischer Risiken, einschließlich Risikogrenzwerte sowie alle wichtigen Methoden der anlagentechnischen Systemanalyse behandelt. Hierzu zählen insbesondere Checklisten, Gefährdungsindizes, PAAG, FMEA, ETA bzw. ESA, LOPA, Fehlerbaumanalyse, Zuverlässigkeitskenngrößen, Überlebenswahrscheinlichkeiten und Verfügbarkeit technische Systeme, Instandhaltungsmodelle, Abhängige Ausfälle von Komponenten, Personalhandlungen sowie Modellierung von Störfallfolgen, wie z.B. Versagen der Stoffumschließung, Freisetzung von Leckagen, Freistrahle, Lachenbildung und -verdampfung, Atmosphärische Ausbreitung von Gasen, Brände und Explosionen, BLEVE, Staubexplosionen, Trümmerwurf, Szenarien und ihre Wahrscheinlichkeitsbewertung. Mit den vorgestellten qualitativen Analysenmethoden werden Schwachstellen aufgefunden und die Sicherheit erhöht. In Kap.11 wird die funktionale Sicherheit (SIL) behandelt. In Kap.12 (Festlegung angemessener Abstände zwischen Industrie und Bebauung) werden Sicherheitsabstände als sog. störfallbegrenzende Maßnahmen beschrieben.

Anhand der zahlreichen, gut durchdachten Beispielaufgaben(mit Lösungen) und mehreren Fallstudien realer Anlagen und Situationen wird das Verständnis des Buches vertieft und die Anwendung/Erarbeitung der individuellen Problemstellungen der LeserInnen vorbildlich erleichtert. ... Neben einer klaren Gliederung überzeugt die schriftliche Darstellung durch eine treffende und gut verständliche Formulierung. Außerdem tragen gut lesbare Diagramme, zahlreiche Abbildungen und Tabellen sowie aussagekräftige Schemata wesentlich dazu bei, dass man gerne zu diesem Buch greift.

Zusammenfassend gilt, dass ein derart wichtiges, bisher nicht verfügbares Buch eine große Marktlücke schließt und sowohl als anspruchsvolles Lehrbuch als auch insbesondere als Arbeits-und Nachschlagewerk für den in der Praxis tätigen oben definierten Personenkreis uneingeschränkt sehr zu empfehlen ist. Außerdem ist das Buch für alle interessierten StudentInnen des Chemieingenieurwesens und der Technischen Chemie, der (Bio-) Verfahrenstechnik, der Chemie, des Maschinenbaus mit Ausrichtung auf die Prozessindustrie sowie des Wirtschaftsingenieurwesens zum Selbststudium bestens geeignet und zunehmend notwendig, da zumindest im deutschsprachigen Raum die Lehrstühle mit einer Kompetenz in Prozess- und Anlagensicherheit, nahezu nicht mehr vorhanden sind. Es ist ein rundum gelungenes und auch gut ausgestattetes Buch, das auf jeden Schreibtisch der Personen gehört, die in der Zielgruppe angesprochen werden. Univ.-Prof. Dr. Axel Schönbucher, Univ. Duisburg-Essen | Lehrstuhl Technische Chemie I

Table of contents (12 chapters)

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Bibliographic Information

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Book Title
Prozess- und Anlagensicherheit
Authors
Copyright
2020
Publisher
Springer Vieweg
Copyright Holder
Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature
eBook ISBN
978-3-662-59709-5
DOI
10.1007/978-3-662-59709-5
Hardcover ISBN
978-3-662-59708-8
Edition Number
2
Number of Pages
XVI, 732
Number of Illustrations
214 b/w illustrations, 15 illustrations in colour
Topics