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TURNAROUND (TAR) / STILLSTAND VERFAHRENS-TECHNISCHER ANLAGEN

Turnaround (TAR) / Stillstand von verfahrenstechnischen Anlagen

5. Jan 2018

Allgemeines / Definition

Der Shutdown einer verfahrenstechnischen Anlage signalisiert den Beginn der gesetzlich vorgeschriebenen Generalinspektion (z. B. alle 5 Jahren bei einer Raffinerie) dieser oder der Summe aller Anlagen im Verbund, um zu überprüfen, ob der Betreiber die vorgeschriebenen Auflagen der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) erfüllt. Der Erhalt der Betriebsgenehmigung hängt vom Ergebnis dieser Revision ab. Die Experten des TÜV führen diese Inspektionen durch.

Die üblichen Prüfungen dabei sind zum Beispiel:

  • Funktionsprüfungen von Sicherheitseinrichtungen,
  • visuelle Prüfungen,
  • Druck- & Dichtheitsprüfungen,
  • Festigkeitsprüfungen.

Während des Stillstands wird die Anlage zerlegt. Apparate, Behälter, Pumpen, Armaturen, Rohrleitungen usw. werden geprüft gereinigt, repariert, bzw. auch ersetzt (z. B. Dichtungen).

Bei Großstillständen finden im Rahmen des Turnarounds (TAR) neben den Instandhaltungsprojekten auch Ertüchtigungs- & Erweiterungsprojekte statt, die das Ziel haben, die Leistung bzw. die Ausbeute der Anlage zu erhöhen. Ein Großstillstand dauert ca. 6-8 Wochen. Dabei sind nicht selten zwischen 40-60 Montagefirmen beauftragt, die mit 1.500 bis 3.000 Mitarbeiter im Areal anwesend sind.

Das Budget für den Turnaround deckt die Instandhaltungs-, Revisions- und Anlageninspektionskosten ab (OPEX).
Dazu kommen Investitionskosten für Erweiterungsprojekte hinzu (CAPEX). So entstehen oft Ausgabesummen, die jeweils an der 100 Mio. Euro-Grenze liegen. Die Tatsache, dass während des Stillstandes der Betreiber entweder begrenzt oder überhaupt nicht produzieren kann zeigt, warum die vorgeplante Stillstandszeit eingehalten werden muss. Sollte z. B. bei einer großen Raffinerie der Anlagenanfahrzeitspunkt nach hinten verschoben werden, entstehen Kosten bis zu eine Million Euro pro Verzögerungstag.

Der Turnaround (TAR) einer Anlage ist ein klassisches Brownfield-Projekt.

Die Herausforderungen sind dabei zahlreich, wie Arbeitsicherheitsmaßnahmen, wenig Platz und vieles mehr. Daher ist es mittlerweile üblich, dass erfahrene Turnaround Manager die Rolle des Projektleiters übernehmen und nur Dienstleister beauftragt werden, die nachweislich Turnaround Spezialisten sind.

Es ist interessant zu wissen, dass bei der Planung eines Turnarounds z. B. für einen Chemie Standort andere Herausforderungen als für einen Petrochemie Standort oder ein Kraftwerks-Standort oder sogar für eine Pharma-Anlage zu bewältigen sind. Zum Beispiel besteht eine Chemieanlage aus kleiner dimensionierten Komponenten als eine petrochemische Anlage. Aber dafür bestehen die Komponenten aus vielen unterschiedlichen Materialien. Ein anderes Beispiel: In der Grundchemie sind mehrtägige Stillstände üblich und in der Spezialchemie sind mehrere eintägige Abstellungen die Regel.

Grafik von Staffxperts zum Thema Anlagenbau
Grafik der Lebensphasen einer verfahrenstechnischen Anlage

Die Planung eines Stillstands (Countdown läuft!)

Bei der Abstellung der Produktionsanlagen finden oft parallel zu den Instandhaltungsprojekten (Turnaround Projekte) auch Erweiterungs- oder Neu-Projekte statt. Die Herausforderung ist die Planung dieser unterschiedlichen Projekttypen so zu organisieren, dass zum Schluss ein gemeinsamer Terminplan steht und die Synergieeffekten maximiert sind. Obwohl die Abwicklung von TAR- und Neu-Projekten separat stattfinden soll, ist der Zeitpunkt der Einbindung dieser Erweiterungs- oder Neuanlagen zwischen den Abwicklungsteams gemeinsam zu definieren:

  1. Die Vorbereitung eines Großstillstandes sollte 24 Monaten vor dem Shutdown beginnen.Eine Liste mit allen geplanten Maßnahmen (Scope-Challenge) wird gefertigt und die Synergieeffekte zwischen TAR- und Investitions-Projekten werden identifiziert. Da die Abwicklungsteams getrennt arbeiten, sollen damit Doppelarbeiten von Anfang an vermieden werden. Eine erste grobe Kalkulation wird gefertigt.
  2. 16 Monate vor dem Shutdown soll der Gesamtumfang der geplanten Projekte (TAR-Arbeiten und Neuprojekte) feststehen. Keine weiteren Maßnahmen, Projekte usw. werden mehr aufgenommen. Dieser Meilenstein in der Planung wird als Scope-Freeze bezeichnet. Natürlich sollte man, trotz Scope-Freeze, gewisse Änderungen und Anpassungen noch zulassen können, wenn die Rahmenbedingungen wie z. B. Marktsituation, Ressourcenlage, Gesetzlage usw. sich geändert haben und diese den eigentlichen Terminplan nicht durcheinanderbringen. Ähnlich wie bei dem Basic Engineering einer Anlage, werden die Kosten (Material- und Arbeitskosten) genauer kalkuliert, die zeitlich kritische Materiallieferungen werden bestellt und die Baustelle wird grob geplant (Material-Lagerplätze identifiziert, notwendige Werkzeuge und Maschinen werden festgelegt usw.).
  3. 6 Monate vor dem Beginn des Stillstands sollen alle Maßnahmen mit den Kontraktoren besprochen, optimiert und verifiziert werden. Da die Arbeitssicherheit eine der Hauptherausforderungen während des Stillstandes darstellt, wird ein umfangreiches Sicherheitskonzept mit diversen Arbeitssicherheitsmaßnahmen erstellt. Ebenfalls durch die Erstellung eines detaillierten Termin- & Ressourcenplans (Level IV) bekommen die Planer einen genauen Überblick über die benötigten Ressourcen (externes und internes Personal, Material, Arbeitsplatz usw.). Die Kostenkalkulation wird, in diesem Schritt, noch genauer (65 % – 75 %).
  4. Kurz vor dem Beginn des Stillstandes werden alle Voraussetzungen erneut überprüft, die Anlagendokumentation und die Inspektionspläne mit den Behörden besprochen und optimiert. Gefährdungsbeurteilungen werden erstellt, das Projekt „Kick-Off-Meeting“ findet statt und Projektbesprechungen werden dort terminiert.

    Grafik von Staffxperts zum Thema Anlagenbau

    Grafik der Phasen eines Turnarounds im Anlagenbau

  5. Die Herausforderungen eines Stillstandes

    Wie bei jedem Projekt sind Kosten, Zeit und Qualität die Erfolgsparameter.
    Das magische Dreieck bei einem Turnaround und ganz genau die Herausforderungen sind:

    • Termine/Kosten
    • Ressourcen/Qualität
    • Arbeitssicherheit

    Während der langen Vorbereitungszeit, werden die Annahmen und die Vorgaben ständig überprüft, Reviews finden regelmäßig statt, sogar Simulationen (Monte-Carlo Simulationen) werden gefahren, um verschiedene Szenarien auszuprobieren und um die Turnaround Strategie zu optimieren. Die Stillstände sind risikoreiche Ereignisse, daher muss ein Risikomanagement betrieben werden, um Projektrisiken zu identifizieren, zu bewerten und entgegenzuwirken. Da die Stillstände sich wiederholen gilt es besser oder zumindest genauso gut wie beim letzten Mal zu sein.

    Ob ein Turnaround erfolgreich war oder nicht, sieht man wenn die Anlage wieder angefahren wird.
    Passiert dies ohne Probleme (z. B. Leckagen aufgrund undichter Flanschverbindungen) dann stimmt auch die Qualität.

    Termine / Kosten

    Bei dem Aufsetzen des Terminplanes orientiert man sich oft an vergangene Shutdowns. Ein großer Anteil des Scopes wiederholt sich, weil das gleiche oder ähnliche Equipment wieder überprüft wird.  Die Invest-Projekte werden getrennt geplant und organisiert, daher haben diese mit den TAR-Projekten nur dort Schnittmengen bzw. Schnittstellen, wo Doppelarbeiten vermieden werden sollen. Zudem bei dem Zeitpunkt, der für die Anbindung der Neuanlage vereinbart ist.  Bei der Terminplanung spielt das Thema „Unvorhergesehenes“ eine große Rolle.
    Oft wird der wirkliche Reparaturaufwand erst ersichtlich, wenn Behälter, Wärmetauscher usw. aufgemacht und von Innen begutachtet werden.
    Auch das „Parkinsonsche-Gesetzt“ soll berücksichtigt werden. Die Formulierung lautet:

    „Arbeit dehnt sich in genau dem Maß aus, wie Zeit für ihre Erledigung zur Verfügung steht“.

    Soll heißen, dass wenn man für eine Aktivität die gleiche Zeitdauer wie beim letzten Mal annimmt und noch einen Sicherheitsfaktor dazu rechnet, dann verschwendet man Zeit und Ressourcen, die woanders dringend gebraucht werden. Diese Top-Down Schätzung für die Dauer und Kosten des Stillstandes hat zwar den Vorteil, dass sie relativ schnell und mit geringem Aufwand umsetzen lässt, aber die Fehler und Ineffizienzen der Vergangenheit mitgenommen und fortgesetzt werden.

    Wenn man jedes Mal den Scope genauer betrachtet und die einzelne Schritte und Aufwände berechnet und den kritischen Pfad als Terminplanungsgrundlage nimmt, dann kommt man auf genauere Ergebnisse was Zeit und Kosten angeht. Diese Bottom-Up Betrachtung ist aufwendiger aber transparenter.

    Ressourcen / Qualität

    Heute kann ein Anlagenbetreiber ein Shutdown- /Turnaround-Projekt ohne externe technische Dienstleister nicht abwickeln. Der Markt der technischen Dienstleister hat sich in den letzten Jahren stark verändert. Konsolidierungen und Verschmelzungen haben die Anzahl der Dienstleister reduziert. Gleichzeitig ist das Kompetenzbild dieser stark vergrößert; sie treten als Generalunternehmer auf und sind bereit die Gesamtverantwortung zu übernehmen (relevante Erfahrung ist vorhanden).

    In der Regel sind 3 Hauptakteure in einem Turnaround-Projekt zu identifizieren:

    • der Anlagenbauer (Auftraggeber)
    • der Planer (Auftragnehmer)
    • die ausführenden Gewerke (Auftragnehmer).

    Alle diese 3 sind miteinander vertraglich verbunden, idealerweise so, dass während der Abwicklung keine Konflikte entstehen und der Stillstand reibungslos verläuft. In der Zeit des Fachkräftemangels kämpfen aber die Auftragnehmer selbst mit diesem Problem. Das Rekrutieren vom qualifizierten Personal (TAR erfahren und erprobt) ist heute bei den Planungsteams ein reales Problem und demnächst auch bei den ausführenden Gewerken. Hauptsächlich aus diesem Grund identifiziert das Risikomanagement des Auftraggebers das größte Projektrisiko bei der Leistung der Sub-Kontraktoren. Der Auftraggeber steht im Wettbewerb mit anderen Betreiber, die auch Stillstände planen und durchführen. Die Dienstleister sind in der Hauptsaison (Frühjahr und Herbst) ausgebucht. Sie wiederum greifen allesamt auf die gleichen Quellen zurück, um ihre eigenen Mannschaften mit qualifiziertem Personal zu verstärken.
    Personalengpässe entstehen, die Projektziele sind gefährdet. Eine mögliche Alternative für einige Betreiber ist die Stillstände außerhalb der Hauptsaison zu verlegen. Die Preise sind dann günstiger und ausreichendes Personal ist vorhanden. Es ist aber leider nicht immer möglich.

    Arbeitssicherheit

    Das erklärte Ziel einen Stillstand ohne Unfälle zu haben, setzt eine lange Vorarbeit voraus oder besser gesagt, ein Sicherheitsmanagement, dass in der Lage ist, auch latente sicherheitsgefährdete Bedingungen zu entdecken und diese zu entschärfen. Dieses Sicherheitsmanagement gepaart mit der Philosophie, dass gemeldete Beinahe-Unfälle und vor allem unsichere Handlungen nicht sanktioniert werden (Suche nach dem Schuldigen und bestrafe ihn), generiert eine gute Voraussetzung für die Erreichung des o. g. Zieles. Ein Stillstand ist eine Ausnahme Situation. Keine Routinearbeit, viele Sondereinsätze, zufällige Gleichzeitigkeit von Aktivitäten. Es entsteht eine intensive Wechselwirkung von Technik, menschlichem Verhalten und Vorgaben der Organisation. Die Hauptakteure des Stillstandes müssen die Balance zwischen Wirtschaftlichkeit des Sicherheitskonzeptes und dem Leitgedanken „Safety first“ halten.
    So entstehen Engpässe beim Sicherheitspersonal und beim Sicherheitsequipment, was zu Mehrkosten führen kann.
    Sicherheitsdienstleister sind gefragt. Sie entwickeln zusammen mit dem Auftraggeber ein Sicherheitskonzept, das Sonderlösungen für solche Engpässe vorsieht wie z. B. das Safety-Shop-Konzept. Hier wird die Möglichkeit geschaffen, Vorort eine Aus- und Rückgabe von sicherheitsrelevantem Equipment zu leisten.

    Die Sondersituation eines Stillstandes macht den Einsatz von verschiedenen Sicherheitsfachkräften notwendig:

    • Sicherheitsingenieure, Sicherheits- und Gesundheitskoordinatoren,
    • Sicherheitsfachkräfte, Sicherheitsaufsichten, Sicherheitsbeobachter,
    • Sicherheitsposten und Gasanalysten.

    Die Sicherheitseinweisung des Personals (hauptsächlich des zusätzlichen, externen Personals) ist eine technische und logistische Herausforderung. Die üblichen Formen der Einweisung sind:

    • in Papierform (Infoblatt),
    • Online- bzw. Multimedia Einweisung und natürlich die
    • persönliche Einweisung Vorort.
    Grafik von Staffxperts zum Thema Anlagenbau

    Grafik zu den Herausforderungen eines Turnarounds (TAR)

Pawlos Charamis

Pawlos Charamis

Sales HR & Engineering Services

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Literaturverzeichnis

  1. T.A. Cook JAHRBUCH Turnaround 2013, 2014, 2015, 2016
  2. Thomas Günther: Baustellenmanagement im Anlagenbau: Von der Planung bis zur Fertigstellung, Springer Vieweg Verlag Ausgabe September 2015

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