LPG Stoklama Terminalinde Risk Değerlendirilmesi

Year 2021, , 459 - 481, 30.12.2021

Baharsu Akdağ , Saliha Çetinyokuş

https://doi.org/10.54287/gujsa.1005561

Abstract

Çalışmada, gemiyle gelen LPG ürününü depolayıp kara tankerleri ile müşterilere dağıtan bir LPG stoklama terminalinde risk değerlendirmesi amaçlanmıştır. Terminalde depolanan LPG, tehlikeli madde türü ve miktarı yönü ile 2 Mart 2019 tarihli ve 30702 sayılı Resmî Gazete’de yayımlanan Büyük Endüstriyel Kazaların Önlenmesi ve Etkilerinin Azaltılması Hakkında Yönetmelik kapsamına girmektedir. Yürütülen risk değerlendirme çalışmaları bu Yönetmelik kapsamındaki yükümlülükler üzerinden yapılmıştır. Çalışmada nitel ve nicel risk değerlendirme yöntemleri birlikte kullanılmıştır. İlk aşamada, HAZOP (Hazard and Operability) yönetimi ile nitel analiz, sonraki aşamalarda ise Hata Ağacı Analizi (Fault Tree Analysis – FTA) ve Olay Ağacı Analizi (Event Tree Analysis – ETA) yöntemleri ile nicel analizler yürütülmüştür. Bunlara ek olarak, Olay Ağacı Analizinde değerlendirilen alevlenir gazlar ve sıvıların kontrolsüz bir şekilde açığa çıktıklarında tutuşma olasılıklarını tahmin etmek üzere Tutuşma Olasılığı Hesaplama Modülü (CCPS’in Probabability of Ignition Calculation Tool) kullanılmıştır. HAZOP çalışmasında, risk matrisine göre kırmızı bölgede ya da şiddetin 2 veya üzerindeki turuncu bölgelerde bulunan olaylar için büyük kaza senaryoları oluşturulmuştur. Hata Ağacı Analizinde, kritik olay olarak tanımlanan hataların kök nedenleri ve bu kök nedenlere bağlı olarak mevcut bariyerlere göre kritik olayın gerçekleşmesine dair frekans değeri bulunmuştur. Hesaplanmış olan bu frekans değeri, terminalde bulunan sınırlayıcı bariyerler ve tutuşma olası çıktıları ile Olay Ağacı Analizi çalışmalarında incelenmiştir. Olay Ağacı Analizinde, yangın, patlama ve yayılım olayları ile ramak kala olaylar kapsamında nihai frekans değerleri bulunmuştur. Yapılan çalışmalar sonucunda oluşturulan senaryolar için belirlenen büyük kaza frekans değerleri, Yönetmelik’teki eşik frekans değeri (≤10-4 /yıl) ile karşılaştırılmıştır. Risk değerlendirmesi sonunda eşik değerden daha düşük belirlenen frekans değerleri, terminalde alınan önlemlerin ve tüm bariyerlerin yeterli olduğunu göstermiş ve herhangi bir iyileştirme yapılmasına ihtiyaç olmadığı belirlenmiştir. Çalışmada sunulan metodolojinin, sanayi kuruluşlarına yol gösterici nitelikte olacağı söylenebilir.

Keywords

Risk Değerlendirmesi, Hata Ağacı Analizi, Olay Ağacı Analizi, HAZOP, Endüstriyel Kazalar

Risk Assessment in an LPG Storage Terminal

Abstract

In the study, risk assessment was aimed at an LPG storage terminal that stores the LPG product coming by ship and distributes it to customers by land tankers. The LPG stored in the terminal is within the scope of the Regulation on the Prevention of Major Industrial Accidents and Mitigation of the Effects published in the Official Gazette dated March 2, 2019 and numbered 30702, in terms of the type and amount of dangerous goods. The risk assessment studies performed were carried out over the obligations within the scope of this Regulation. In the study, qualitative and quantitative risk assessment methods were used together. In the first stage, qualitative analysis was carried out with HAZOP (Hazard and Operability), and in the next stages, quantitative analyzes were carried out with Fault Tree Analysis (FTA) and Event Tree Analysis (ETA) methods. Additionally, Ignition Probability Calculation Tool (CCPS's Probabability of Ignition Calculation Tool) was used to estimate the ignition probabilities of flammable gases and liquids evaluated in Event Tree Analysis when they were released uncontrollably. In the HAZOP, major accident scenarios were created for events located in the red zone or orange zones of 2 or higher severity, according to the risk matrix. In the Fault Tree Analysis, the root causes of the faults defined as critical events and the frequency value for the realization of the critical event according to the existing barriers were found depending on these root causes. This calculated frequency value was examined in the Event Tree Analysis studies with the limiting barriers in the terminal and possible ignition outputs. In the Event Tree Analysis, final frequency values were found for fire, explosion and propagation events and near miss events. The major accident frequency values determined for the scenarios created as a result of the studies were compared with the threshold frequency value (≤10-4 /year) in the Regulation. The frequency values determined lower than the threshold value at the end of the risk assessment showed that the precautions taken at the terminal and all barriers were sufficient and it was determined that no improvement was needed. It can be said that the methodology presented in the study will be a guide for industrial organizations.

Keywords

Risk Assessment, Fault Tree Analysis, Event Tree Analysis, HAZOP, Industrial Accidents

References

• Akbar, T. A., Dinariyana, A. A. B., Baheramsyah, A., Prastyasari, F. I., & Setyorini, P. D. (2019). Risk Assessment on Liquefied Petroleum Gas (LPG) Handling Facility, Case Study: Terminal LPG Semarang. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 588, 012007.
• Akyuz, E., & Celik, M. (2015). Application of CREAM human reliability model to cargo loading process of LPG tankers. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 34, 39-48. doi:10.1016/j.jlp.2015.01.019
• Boult, M. (2000). Risk management of LPG transport activities in Hong Kong. Journal of Hazardous Materials, 71, 85-100. doi:10.1016/S0304-3894(99)00073-4
• CCPS, Center for Chemical Process Safety. (2014). Guidelines for Determining the Probability of Ignition of a Released Flammable Mass. John Wiley & Sons, Inc.
• Dinariyana, A. A. B, Artana, K. B., Handani, D. W., Sarasvati, F. I., & Aprilia, P. W. (2021). Societal risk assessment of terminal and oil refinery unit. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1052, 012025.
• Hosseini, N., Givehchi, S., & Maknoon, R. (2020). Cost-based fire risk assessment in natural gas industry by means of fuzzy FTA and ETA. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 63, 104025. doi:10.1016/j.jlp.2019.104025
• James, S., & Renjith, V. R. (2021) Risk Assessment and Vulnerability Analysis of Liquefied Natural Gas (LNG) Regasification Terminal. Process Integration and Optimization for Sustainability, 5, 99-121. doi:10.1007/s41660-020-00138-3
• Martins, R. M. S. T., & Vianna, R. F. (2020). Calculation of Thermal Radiation for the Design of Protection and Fire Fighting Systems for LPG Storage Parks. Brazilian Journal of Petroleum and Gas, 14(1), 33-44. doi:10.5419/bjpg2020-0004
• Renjith, V. R., Vijayan, V., & Soman, S. (2017). Fuzzy Fault Tree Analysis of LPG Cross Country Pipelines -A Case Study. International Journal of Current Trends in Engineering & Technology, 03(05), 221-227.
• Resmî Gazete (2019, 2 Mart). Büyük Endüstriyel Kazaların Önlenmesi ve Etkilerinin Azaltılması Hakkında Yönetmelik (Sayı: 30702).
• Resmî Gazete (2020, 30 Haziran). Büyük Endüstriyel Kazalarla İlgili Hazırlanacak Büyük Kaza Senaryo Dokümanı Tebliği (Sayı: 31171).
• Riad, B., Elarkam, M., Ilhem, B., & Hayett, A. (2020). Risk Asseessment For LPG Storage Tanks Area In Skikda Refinery-ALGERIA Using D-Higraph And Hazop Methods & Simulation of Dangerous Scenarios Using ALOHA Software. In: 2020 International Conference on Electrical Engineering (ICEE), September 25-27, Istanbul, Turkey. doi:10.1109/ICEE49691.2020.9249952
• Sachan, S. S., & Premi, R. (2015). Hazard Identification and Risk Assessment in LPG Bottling Plant. IJSTE - International Journal of Science Technology & Engineering, 1(12), 19-22.
• Sarvestani, K., Ahmadi, O., & Alenjareghi, M. J. (2021). LPG Storage Tank Accidents: Initiating Events, Causes, Scenarios, and Consequences. Journal of Failure Analysis and Prevention, 21, 1305-1314. doi:10.1007/s11668-021-01174-y
• Shebeko, Y. N., Bolodian, I. A., Molchanov, V. P., Deshevih, Y. I., Gordienko, D. M., Smolin, I. M., & Kirillov, D. S. (2007). Fire and explosion risk assessment for large-scale oil export terminal. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 20, 651-658. doi:10.1016/j.jlp.2007.04.008
• Spoelstra, M., Mahesh, S., Kooi, E., & Heezen, P. (2015). Domino effects at LPG and propane storage sites in the Netherlands. Reliability Engineering & System Safety, 143, 85-90. doi:10.1016/j.ress.2015.06.018
• Tauseef, S. M., Abbasi, T., & Abbasi, S. A. (2010). Risks of Fire and Explosion Associated With the Increasing Use of Liquefied Petroleum Gas. Journal of Failure Analysis and Prevention, 10, 322-333. doi:10.1007/s11668-010-9360-9
• TOBB, Türkiye Odalar ve Borsalar Birliği. (2012). Türkiye Sıvılaştırılmış Petrol Gazı Meclisi Sektör Raporu, Ankara, TOBB Yayın Sıra No: 2012/174.
• Török, Z., Petrescu-Mag, R-M., Mereuță, A., Maloș, C. V., Arghiuș, V-I., & Ozunu, A. (2020). Analysis of territorial compatibility for Seveso-type sites using different risk assessment methods and GIS technique. Land Use Policy, 95, 103878. doi:10.1016/j.landusepol.2019.02.037
• TSE, Türk Standartları Enstitüsü. (2010). Risk Yönetimi - Risk Değerlendirme Teknikleri (IEC / ISO 31010:2009), Ankara.
• TSE, Türk Standartları Enstitüsü. (2016) Tehlike ve İşlerliği Çalışmaları (HAZOP Çalışmaları) - Uygulama Kılavuzu (IEC 61882:2016), Ankara.