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Bowstar diagram Gas - PIMS International · 2016. 4. 20. · Bowstar that has been developed by...

Date post: 07-Oct-2020
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Risk Control @ Lower Cost Asset catagory: Land pipelines Unwanted event: Pinhole Copyright PIMS International B.V. Felland Noord 3 9753 TB HAREN Bowstar diagram Sasol Gas O000/PIMS INTERNATIONALSASOL GAS/07
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Risk Control @ Lower Cost 

     

      

 

 

 

Asset catagory: Land pipelines 

Unwanted event: Pinhole 

 

Copyright PIMS International B.V. 

Felland Noord 3 

9753 TB  HAREN      

Bowstar diagram Sasol GasO‐000/PIMS INTERNATIONAL‐SASOL GAS/07 

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                                                        © 2014 by PIMS International B.V., Haren, Nederland. All rights reserved.   No part of  this publication may be  reproduced, copied, modified or adapted, without  the prior written consent of PIMS International B.V., unless explicit permission has been given by PIMS International B.V.   PIMS  International  B.V.  accepts  no  liability  for  any  loss  or  damage  or  expense  of  any  kind,  caused  by  the  use  of  the information and data in this document. 

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Documentno: O‐000/PIMS INTERNATIONAL‐SASOL GAS/07

Bowtie: Unwanted event  – Pinhole 

Origin data Sasol  – modified / fictitious 

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Acknowledgement  This article presents a full bowtie diagram resulting from a risk assessment that has been carried out by PIMS  International by making use of the Bowstar methodology.  It  is published to assist pipeline operators in the optimization of their risk management practice. Application of this methodology will be a big step  forward  in  risk control and will enable  the asset manager  to control both safety and operational  risk at maximum  transparency  for all stakeholders. Once  implemented Bowstar will be used  to monitor any unexpected change  in operational  risk  level, give early warnings, enables Life Cycle Cost optimization and supports all related investment decisions.  The bowtie diagram that is presented in this document is based on the risk assessment that has been carried out in Sasol Gas pipeline operations (SA). Part of the data is fictitious and has been added by the author to clarify some special features of the Bowstar methodology.  Rob  Bos  gratefully  wants  to  thank  Sasol  Gas  and  in  particular  Neo Modise,  Divisional Manager Pipeline  Integrity,  for his kindness  to use  their bowtie diagram data  to  clarify  the methodology of Bowstar that has been developed by PIMS International B.V.  Rob Bos  Neo Modise Director   PIMS International B.V. 

Divisional Manager: Pipeline Integrity   Sasol Gas 

Felland Noord 3 9753 TB Haren Netherlands Rob.Bos@pims‐international.com Tel: +31 6 24 20 24 52 

146 Houtbaai Street,Culverwell Park, Elandshaven Germiston South Africa [email protected]  

   

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Content  1  Introduction ............................................................................................................................ 7 2  Bowtie methodology ............................................................................................................... 8 2.1  Basic model ............................................................................................................................. 8 2.2  Bowstar bowtie model ............................................................................................................ 9 2.3  Escalation factors .................................................................................................................. 11 

3  Bowtie Analyse: Pinhole ........................................................................................................ 15 3.1  Main diagram ........................................................................................................................ 15 3.2  Threat 1 of 9: External corrosion ........................................................................................... 16 Life cycle barriers ........................................................................................................................... 16 Design barriers .............................................................................................................................. 16 Construction barriers .................................................................................................................... 17 Commissioning barriers ................................................................................................................. 18 Operations barriers ....................................................................................................................... 18 Maintenance barriers .................................................................................................................... 19 3rd Party interference prevention barriers ................................................................................... 20 Mothballing / removal barriers ..................................................................................................... 21 

3.3  Threat 2 of 9: 1std Party interference ................................................................................... 21 Life cycle barriers ........................................................................................................................... 21 Design barriers .............................................................................................................................. 21 Construction barriers .................................................................................................................... 21 Commissioning barriers ................................................................................................................. 21 Operations barriers ....................................................................................................................... 21 Maintenance barriers .................................................................................................................... 22 3rd Party interference prevention barriers ................................................................................... 22 Mothballing / removal barriers ..................................................................................................... 22 

3.4  Threat 3 of 9: 2nd Party interference (contractors etc) ........................................................ 22 Life cycle barriers ........................................................................................................................... 22 Design barriers .............................................................................................................................. 22 Construction barriers .................................................................................................................... 22 Commissioning barriers ................................................................................................................. 22 Operations barriers ....................................................................................................................... 22 Maintenance barriers .................................................................................................................... 23 3rd Party interference prevention barriers ................................................................................... 23 Mothballing / removal barriers ..................................................................................................... 23 

3.5  Threat 4 of 9: 3rd Party interference (digging etc)................................................................ 23 Life cycle barriers ........................................................................................................................... 23 Design barriers .............................................................................................................................. 23 Construction barriers .................................................................................................................... 24 Commissioning barriers ................................................................................................................. 24 Operations barriers ....................................................................................................................... 24 Maintenance barriers .................................................................................................................... 25 3rd Party interference prevention barriers ................................................................................... 26 Mothballing / removal barriers ..................................................................................................... 26 

3.6  Threat 5 of 9: Operational error(high P) ............................................................................... 27 Life cycle barriers ........................................................................................................................... 27 Design barriers .............................................................................................................................. 27 

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Construction barriers .................................................................................................................... 27 Commissioning barriers ................................................................................................................. 28 Operations barriers ....................................................................................................................... 28 Maintenance barriers .................................................................................................................... 28 3rd Party interference prevention barriers ................................................................................... 28 Mothballing / removal barriers ..................................................................................................... 29 

3.7  Threat 6 of 9: Internal corrosion ........................................................................................... 29 Life cycle barriers ........................................................................................................................... 29 Design barriers .............................................................................................................................. 29 Construction barriers .................................................................................................................... 29 Commissioning barriers ................................................................................................................. 29 Operations barriers ....................................................................................................................... 30 Maintenance barriers .................................................................................................................... 30 3rd Party interference prevention barriers ................................................................................... 30 Mothballing / removal barriers ..................................................................................................... 30 

3.8  Threat 7 of 9: Internal erosion .............................................................................................. 30 Life cycle barriers ........................................................................................................................... 30 Design barriers .............................................................................................................................. 31 Construction barriers .................................................................................................................... 31 Commissioning barriers ................................................................................................................. 31 Operations barriers ....................................................................................................................... 31 Maintenance barriers .................................................................................................................... 31 3rd Party interference prevention barriers ................................................................................... 31 Mothballing / removal barriers ..................................................................................................... 31 

3.9  Threat 8 of 9: Natural disaster .............................................................................................. 32 Life cycle barriers ........................................................................................................................... 32 Design barriers .............................................................................................................................. 32 Construction barriers .................................................................................................................... 33 Commissioning barriers ................................................................................................................. 33 Operations barriers ....................................................................................................................... 33 Maintenance barriers .................................................................................................................... 34 3rd Party interference prevention barriers ................................................................................... 34 Mothballing / removal barriers ..................................................................................................... 34 

3.10  Threat 9 of 9: Vandalism, terrorism ...................................................................................... 34 Life cycle barriers ........................................................................................................................... 34 Design barriers .............................................................................................................................. 35 Construction barriers .................................................................................................................... 35 Commissioning barriers ................................................................................................................. 35 Operations barriers ....................................................................................................................... 35 Maintenance barriers .................................................................................................................... 36 3rd Party interference prevention barriers ................................................................................... 36 Mothballing / removal barriers ..................................................................................................... 36 

3.11  Consequence 1 of 2: Gas emission ........................................................................................ 36 Life cycle barriers ........................................................................................................................... 36 Design barriers .............................................................................................................................. 37 Construction barriers .................................................................................................................... 37 Commissioning barriers ................................................................................................................. 37 Operations barriers ....................................................................................................................... 38 Maintenance barriers .................................................................................................................... 38 

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3rd Party interference prevention barriers ................................................................................... 38 Mothballing / removal barriers ..................................................................................................... 38 

3.12  Consequence 2 of 2: Fire ....................................................................................................... 39 Life cycle barriers ........................................................................................................................... 39 Design barriers .............................................................................................................................. 39 Construction barriers .................................................................................................................... 39 Commissioning barriers ................................................................................................................. 39 Operations barriers ....................................................................................................................... 40 Maintenance barriers .................................................................................................................... 40 3rd Party interference prevention barriers ................................................................................... 40 Mothballing / removal barriers ..................................................................................................... 40 

   

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1 Introduction  The goal of using the Bowtie method of PIMS International B.V. is to create an overview that includes the  risks  and  organization  of  policy,  the  effectiveness  of  mitigating  measures,  possible improvements, and  the costs  involved. The  results particularly contribute  to asset management  in the following ways: 

1. They help to ensure the  integrity and safety of the assets  in place, as well as  improving the continuation of operations while focusing on economic optimization.  

2. They are utilized to provide input for high‐level investment decisions. 3. They can be used in tender procedures to improve transparency of risk management practice 

and to support project execution as they help to monitor the firmness of assumptions made and to mitigate unforeseen issues in time  

 The Bowtie method is semi‐quantitative, meaning that the data used in the model is based on both expert opinion and casuistry.     

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2 Bowtie methodology  The Bowtie methodology  is applied by  implementing  the steps mentioned below. Please note  that these  steps are not always executed  in  this  specific order. Moreover,  some of  these  steps  can be executed concurrently.   1. Preparation:  

‐ Determining the scope, selecting the members of the expert team,  location, and data to be used in the Bowtie workshops.  

‐ Defining  the  objectives  in  the  risk matrix  e.g.  failure  frequency,  corporate  values  and  the corresponding severity of the consequences.  

During the workshop:  

2. Inventory: ‐ Determining  the  unwanted  event  in  each  area  relevant  to  the  expert  team  (during  the 

workshop) ‐ Create an inventory of the threats that could lead to the unwanted event in each area. ‐ Create an inventory of the consequences that could result from the unwanted event in each 

area.  

3. Specification: ‐ Identification of the escalation factors of the seven phases of the life cycle. ‐ Identification of the measures (existing and new) in order to mitigate the escalation factors. ‐ Quantification of the mitigating measures (existing and new) by effectiveness and cost (for a 

period of five years). ‐ Ranking of  the risk matrix.  

After workshop:  

4. Analysis: ‐ Data analysis ‐ Calculations ‐ Validation of outcome (during a second workshop) ‐ Investigating trends  in failure behaviour (frequency of unwanted events), using for  instance 

maintenance logs from SAP.  

5. Reporting and results: ‐ Reporting of the Bowtie results as well as the performance indicators. 

  

2.1 Basic model The general Bowtie model has the following components:  

‐ Unwanted event: The unwanted event refers to a hazard that needs to be controlled. In the  industry this  is sometimes also referred to as the  ‘top event’.  It  is situated  in the centre of the bowtie model.  

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‐ Threats:There are a number of threats that could cause the unwanted event to occur. They are  visualised  in  the model  on  the  left  side  and  shows  a  direct  relationship  between  the causes of the unwanted event and the unwanted event itself. 

‐ Consequences:  The  consequences  are  displayed  at  the  right  side  of  the  model.  The consequences  refer  to  the possible  results  in case  the unwanted event does  indeed occur. This involves a direct relationship between the unwanted event and the consequences of the unwanted event.    

 The following picture illustrates the basic setup of the bowtie diagram:   

  

2.2 Bowstar bowtie model An attribute  is added  to  the  threats  that represents  the relative contribution of each  threat  to  the unwanted event. The sum of these threat contributions is always 100%.   Every threat and consequence has seven barriers (standard). These barriers are being shaped by the seven  life  phases  of  the  infrastructure.  The  purpose  of  these  life  cycle  barriers  is  to  enable differentiation  between  life  cycle  specific  threats  and  corresponding mitigations  and,  as  a  result, measure  the effectiveness and economics of each  individual mitigating measure  in preventing  the unwanted event to happen and/or minimizing the consequence of the unwanted event.  With the life cycle barriers included, the basic Bowtie model of PIMS International has the following shape:       

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Please note  that although  the number of  threats and  consequences may  vary,  the number of  life cycle barriers always remains constant.   An  attribute  is  added  to  each  life  cycle  barriers  that  represents  the  relative  effectiveness  of  the barrier in the prevention of the unwanted event. The sum of these life cycle barriers is always 100% for each threat / consequence.   

  The  allocation of  the  value  for  effectiveness  is  conducted by  casuistry. Whenever  casuistry  is not available, each member of the expert team  is requested to give an estimate of the effectiveness of each  life  cycle  barrier.    The  final  value  of  each  life  cycle  barrier  is  calculated  as  the  average  of estimates.  A  discussion  between  the  members  of  the  expert  team  will  be  brought  up  if  the differences in individual scoring is too high.    

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2.3 Escalation factors The next step  in the development of the Bowtie  is to define the so‐called escalation factors. These are sub‐threats which could erode the degree of effectiveness of the life cycle barriers. For instance: insufficient depth of cover (DOC) could lead to serious damage of the pipeline caused by the threat: Third party interference. Hence, in this case, ‘Depth of cover insufficient’ is an escalation factor. This example is illustrated in the following pictures:   

 

Escalation factor incl. percentage contribution to life cycle (total = 100%)

Threat that can result in unwanted event incl. percentage 

contribution (total = 100%)

Life cycle barrier incl. percentage of total life cyclebarriers (total barrier value all life cyclus = 100%)

Mitigating measures(2)Green   : is implementedBlue      : can be improvedRed       : newYellow : no mitigation available

Actual life cycle barriereffectiveness (calculated by

software)

Mitigating measures (1)Cost of mitigation mesures (e.g. M€/5 year)Effectiveness of mitigating measure

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Remark: the blue framed boxes elucidate the specific features of the full developed diagram, incl. the results of the calculations of the Bowstar software.  The following picture gives the basic diagram including the calculated  summed life cycle barriers for each threat / consequence:  

Ranking risk matrix:1. Financial consequences2. Employee Safety and Health3. Community Safety and Health4. Environment

Actual summed barrier valueof all life cycle

Maximum summed barrier valueof all life cycles that can be achieved by the 

implementation of all improvements

Hazard

Unwantedevent

Consequence

Threat that can result in unwanted event incl. percentage contribution (total = 100%)

Current contributionthreat to unwanted event

Contribution threat tounwanted event after

implementationimprovements

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More information on e.g. risk reduction (visualized in the risk matrix) and life cycle performance, are calculated as well by the Bowstar software. Examples are given in the following pictures:  

 Option for risk reduction by the implementation of new / improved mitigations are visualized by the arrows.    

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 The threat contribution (green), the effectiveness of life cycle barriers (red) and the options for improvement (blue)  are visualized by the bars.   

 The reduction of failure frequency resulting from the mitigating measures is visualized by the blue line. 

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3 Bowtie Analyse: Pinhole 

3.1 Main diagram 

 

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3.2 Threat 1 of 9: External corrosion 

Life cycle barriers 

 

Design barriers 

 

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Construction barriers 

 

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Documentno: O‐000/PIMS INTERNATIONAL‐SASOL GAS/07

Bowtie: Unwanted event  – Pinhole 

Origin data Sasol  – modified / fictitious 

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Commissioning barriers 

 

Operations barriers 

No barriers 

[T1] ‐ External corrosion

50%

[T1.1] ‐ Design

Actual: 15%

22%

[T1.2] ‐ Construction

Actual: 8%

14%

[T1.3] ‐ Commissioning

Actual: 14%

20%

[T1.3.1] ‐ Insufficient  attention for CPefficiency  

big pipelines

15,5%

[T1.3.1.1] ‐ Check on proper  functioning CP‐system

1,6 MEur

80%

[T1.3.2] ‐ Insufficient  attention for CPefficiency  

small pipelines

15,5%

[T1.3.2.1] ‐ Check on proper  functioning CP‐system

0,1 MEur

80%

[T1.3.3] ‐ As built drawing  poor quality, spread all over  

the place

23%

[T1.3.3.1] ‐ CP drawings  need to be stored on a  

central place

0,1 MEur

90%

[T1.3.3.2] ‐ Check by  commissioning team

0,38 MEur

40%

[T1.3.4] ‐ Maintenance  concept not correct  

implemented

15%

[T1.3.4.1] ‐ Check by  commissioning team

0,38 MEur

40%

[T1.3.5] ‐ Coating not in  good condition

31%

[T1.3.5.1] ‐ DCVG / PCM  standard practice

3 MEur

90%

[T1.4] ‐ Operations

Actual: 0%

0%

[T1.5] ‐ Maintenance

Actual: 18%

21%

[T1.6] ‐ 3rd Party  interference prevention

Actual: 17%

22%

[T1.7] ‐ Mothballing /  removal

Actual: 1%

1%

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Maintenance barriers 

 

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3rd Party interference prevention barriers 

 

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Mothballing / removal barriers 

 

 

3.3 Threat 2 of 9: 1std Party interference 

Life cycle barriers 

 

Design barriers 

No barriers 

Construction barriers 

 

Commissioning barriers 

No barriers 

Operations barriers 

No barriers 

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Maintenance barriers 

 

3rd Party interference prevention barriers 

 

Mothballing / removal barriers 

No barriers 

 

3.4 Threat 3 of 9: 2nd Party interference (contractors etc) 

Life cycle barriers 

 

Design barriers 

No barriers 

Construction barriers 

No barriers 

Commissioning barriers 

No barriers 

Operations barriers 

No barriers 

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Maintenance barriers 

 

3rd Party interference prevention barriers 

No barriers 

Mothballing / removal barriers 

No barriers 

 

3.5 Threat 4 of 9: 3rd Party interference (digging etc) 

Life cycle barriers 

 

Design barriers 

 

[T4] ‐ 3rd Party interference  (digging etc)

20%

[T4.1] ‐ Design

Actual: 16%

18%

[T4.1.1] ‐ Mechanical  strength transmission  

pipelines not appropriate

12,5%

[T4.1.1.1] ‐ Application code  ASME B318 and BS  

0,5 MEur

90%

[T4.1.1.2] ‐ Quantitative Risk  Assessment transmission  

pipelines has been executed /  area classification has been  

applied

0 MEur

60%

[T4.1.2] ‐ Mechanical  strength distribution  

pipelines not appropriate

12,5%

[T4.1.2.1] ‐ Application code  ASME B318 and BS  

0,5 MEur

90%

[T4.1.2.2] ‐ Quantitative Risk  Assessment distribution  

pipelines  has been executed /  area classification has been  

applied

0 MEur

60%

[T4.1.3] ‐ Insufficient  protective measures against  

3rd party interference

75%

[T4.1.3.1] ‐ Route selection

0 MEur

10%

[T4.1.3.2] ‐ Buried pipeline  to protect against 3rd party  

activities

0 MEur

70%

[T4.1.3.3] ‐ Marker signs to  indicate pipeline position

0 MEur

10%

[T4.1.3.4] ‐ Protective slabs  (concrete, PE etc) remark  Barrier only applicable at  places where slabs are  

installed

1 MEur

9%

[T4.1.3.5] ‐ Add sensors to  pipeline (cable etc) to  detect vibrations that  

indicate 3rd party activities

10 MEur

90%

[T4.1.3.6] ‐ Warning tape  300 mm above top of pipe

0 MEur

30%

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Construction barriers 

 

Commissioning barriers 

 

Operations barriers 

No barriers 

[T4] ‐ 3rd Party interference  (digging etc)

20%

[T4.1] ‐ Design

Actual: 16%

18%

[T4.2] ‐ Construction

Actual: 12%

19%

[T4.2.1] ‐ Material bad  quality

30%

[T4.2.1.1] ‐ Inspection by  Inspection Authority TUV,  Moody International etc)

0 MEur

95%

[T4.2.2] ‐ Welding bad  quality

20%

[T4.2.2.1] ‐ NDT‐inspection  welds are present  (radiography)

0 MEur

99%

[T4.2.2.2] ‐ Inspection by  Inspection Authority TUV,  Moody International etc)

0 MEur

95%

[T4.2.3] ‐ Depth of Cover  insufficient, not meeting  

design

20%

[T4.2.3.1] ‐ DOC has been  measured, deviation from  design are marked with  

red/blue

0,1 MEur

80%

[T4.2.3.2] ‐ DOC is checked  with laser on excavating  

machine

0,1 MEur

90%

[T4.2.4] ‐ Damage of  pipeline during construction

30%

[T4.2.4.1] ‐ Inspection  onsite by 1st party to  

secure proper performance  of the 2nd party, only until  

pipeline is exposed

3 MEur

70%

[T4.3] ‐ Commissioning

Actual: 11%

11%

[T4.4] ‐ Operations

Actual: 0%

0%

[T4.5] ‐ Maintenance

Actual: 12%

24%

[T4.6] ‐ 3rd Party  interference prevention

Actual: 25%

28%

[T4] ‐ 3rd Party interference  (digging etc)

20%

[T4.1] ‐ Design

Actual: 16%

18%

[T4.2] ‐ Construction

Actual: 12%

19%

[T4.3] ‐ Commissioning

Actual: 11%

11%

[T4.3.1] ‐ Poor quality  documentation

99%

[T4.3.1.1] ‐ Check of  documentation at handover  

Accurate monitoring  pipeline position impossible  

0 MEur

80%

[T4.3.1.2] ‐ Measurement  pipeline defect status and  position with intelligent pig,  

determine frequency,  currently 1/7 year

20 MEur

85%

[T4.3.2] ‐ Development  subcritical defects resulting  

from hydrotest

1%

[T4.3.2.1] ‐ Maximize  hydrotest duration to 15  minutes to prevent the  

development of subcritical  defects  

0,1 MEur

60%

[T4.4] ‐ Operations

Actual: 0%

0%

[T4.5] ‐ Maintenance

Actual: 12%

24%

[T4.6] ‐ 3rd Party  interference prevention

Actual: 25%

28%

[T4.7] ‐ Mothballing /  removal

Actual: 0%

0%

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Maintenance barriers 

 

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3rd Party interference prevention barriers 

 

Mothballing / removal barriers 

No barriers 

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3.6 Threat 5 of 9: Operational error(high P) 

Life cycle barriers 

 

Design barriers 

 

Construction barriers 

 

[T5] ‐ Operational error(high P)

4%

[T5.1] ‐ Design

Actual: 22%

24%

[T5.1.1] ‐ Design not  capable to withstand higher  

pressurer

50%

[T5.1.1.1] ‐ Application code  ASME B318 and BS  

0,5 MEur

90%

[T5.1.2] ‐ Pipeline has not  the right classification

50%

[T5.1.2.1] ‐ Application code  ASME B318 and BS  

0,5 MEur

90%

[T5.2] ‐ Construction

Actual: 2%

4%

[T5.3] ‐ Commissioning

Actual: 18%

18%

[T5.4] ‐ Operations

Actual: 25%

30%

[T5.5] ‐ Maintenance

Actual: 22%

24%

[T5.6] ‐ 3rd Party  interference prevention

Actual: 0%

0%

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Commissioning barriers 

 

Operations barriers 

 

Maintenance barriers 

 

3rd Party interference prevention barriers 

No barriers 

[T5] ‐ Operational error(high P)

4%

[T5.1] ‐ Design

Actual: 22%

24%

[T5.2] ‐ Construction

Actual: 2%

4%

[T5.3] ‐ Commissioning

Actual: 18%

18%

[T5.3.1] ‐ Test pressure  control system hasnt been  

executed

45%

[T5.3.1.1] ‐ Hydrotest   procedure should prevent  

hydrotest not to be  executed

0 MEur

99%

[T5.3.2] ‐ Hydrotest pessure  too low 

0,1%

[T5.3.2.1] ‐ Hydrotest   procedure should prevent  hydrotest to be executed at  wrong pressure (too low)

0 MEur

99%

[T5.3.3] ‐ Emergency Shut  Down hasnt been tested

54,9%

[T5.3.3.1] ‐ HIPPS system  check  Commissioning  procedure guarantees  

proper execution ESD test

0,1 MEur

99%

[T5.4] ‐ Operations

Actual: 25%

30%

[T5.5] ‐ Maintenance

Actual: 22%

24%

[T5.6] ‐ 3rd Party  interference prevention

Actual: 0%

0%

[T5.7] ‐ Mothballing /  removal

Actual: 0%

0%

[T5] ‐ Operational error(high P)

4%

[T5.1] ‐ Design

Actual: 22%

24%

[T5.2] ‐ Construction

Actual: 2%

4%

[T5.3] ‐ Commissioning

Actual: 18%

18%

[T5.4] ‐ Operations

Actual: 25%

30%

[T5.5] ‐ Maintenance

Actual: 22%

24%

[T5.5.1] ‐ Insufficient  maintenance  testing  

pressure control system

40%

[T5.5.1.1] ‐ Proper execution of  Maintenance concept should  prevent overdue maintenance  in pressure control system (leak  

test etc)

0 MEur

90%

[T5.5.1.2] ‐ Surveillance of  Safety Department  and PTV  Inspection program should  guarantee the execution of  the maintenance program

0,1 MEur

60%

[T5.5.1.3] ‐ Disassembling  and renovation safety  

valves 1/3 year

1,25 MEur

95%

[T5.5.2] ‐ Changes in system  configuration are not  

implemented in  maintenance concept

60%

[T5.5.2.1] ‐ MOC procedure  should guarantee correct  implementation of changes

0,1 MEur

85%

[T5.6] ‐ 3rd Party  interference prevention

Actual: 0%

0%

[T5.7] ‐ Mothballing /  removal

Actual: 0%

0%

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Mothballing / removal barriers 

No barriers 

 

3.7 Threat 6 of 9: Internal corrosion 

Life cycle barriers 

 

Design barriers 

 

Construction barriers 

 

Commissioning barriers 

 

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Operations barriers 

 

Maintenance barriers 

 

3rd Party interference prevention barriers 

No barriers 

Mothballing / removal barriers 

No barriers 

 

3.8 Threat 7 of 9: Internal erosion 

Life cycle barriers 

 

[T6] ‐ Internal corrosion

4%

[T6.1] ‐ Design

Actual: 15%

15%

[T6.2] ‐ Construction

Actual: 8%

10%

[T6.3] ‐ Commissioning

Actual: 10%

10%

[T6.4] ‐ Operations

Actual: 36%

40%

[T6.4.1] ‐ Unpredictable  internal corrosion  

mechanisms

60%

[T6.4.1.1] ‐ Measurement  pipeline defect status and  position with intelligent pig,  

determine frequency,  currently 1/7 year

20 MEur

85%

[T6.4.2] ‐ Accumulation of  liquids in pipeline

40%

[T6.4.2.1] ‐ Application of  pig to remove accumulated  

water from pipeline

5,67 MEur

90%

[T6.4.2.2] ‐ Gas heaters to  prevent condensation of  

water

0 MEur

85%

[T6.5] ‐ Maintenance

Actual: 21%

25%

[T6.6] ‐ 3rd Party  interference prevention

Actual: 0%

0%

[T6.7] ‐ Mothballing /  removal

Actual: 0%

0%

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Design barriers 

 

Construction barriers 

No barriers 

Commissioning barriers 

No barriers 

Operations barriers 

 

Maintenance barriers 

No barriers 

3rd Party interference prevention barriers 

No barriers 

Mothballing / removal barriers 

No barriers 

 

[T7] ‐ Internal erosion

3%

[T7.1] ‐ Design

Actual: 77%

95%

[T7.1.1] ‐ Dust  contaminated gas results in  

erosion

80%

[T7.1.1.1] ‐ Filters are  applied to prevent erosion  resulting from dust in gas

0 MEur

80%

[T7.1.2] ‐ Break through of  condensate

20%

[T7.1.2.1] ‐ Fluid catchers  are installed to prevent  condensate coming in  

pipeline

0 MEur

85%

[T7.2] ‐ Construction

Actual: 0%

0%

[T7.3] ‐ Commissioning

Actual: 0%

0%

[T7.4] ‐ Operations

Actual: 0%

5%

[T7.5] ‐ Maintenance

Actual: 0%

0%

[T7.6] ‐ 3rd Party  interference prevention

Actual: 0%

0%

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3.9 Threat 8 of 9: Natural disaster 

Life cycle barriers 

 

Design barriers 

 

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Construction barriers 

 

Commissioning barriers 

 

Operations barriers 

 

[T8] ‐ Natural disaster

3%

[T8.1] ‐ Design

Actual: 27%

31%

[T8.2] ‐ Construction

Actual: 20%

28%

[T8.3] ‐ Commissioning

Actual: 5%

5%

[T8.3.1] ‐ Document and  performance control not  

properly executed

40%

[T8.3.1.1] ‐ Measuring  earthing standard practice  during commissioning

0,1 MEur

95%

[T8.3.1.2] ‐ Control of  certificates standard  

practice during  commissioning

0,38 MEur

95%

[T8.3.1.3] ‐ Check as built  information standard  

practice during  commissioning (can be  improved up to 95%)

0,5 MEur

95%

[T8.3.2] ‐ Changes are not  correctly implemented

60%

[T8.3.2.1] ‐ MOC procedure  should guarantee correct  implementation of changes

0,1 MEur

85%

[T8.4] ‐ Operations

Actual: 5%

6%

[T8.5] ‐ Maintenance

Actual: 25%

27%

[T8.6] ‐ 3rd Party  interference prevention

Actual: 2%

3%

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Documentno: O‐000/PIMS INTERNATIONAL‐SASOL GAS/07

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Origin data Sasol  – modified / fictitious 

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Maintenance barriers 

 

3rd Party interference prevention barriers 

 

Mothballing / removal barriers 

No barriers 

 

3.10 Threat 9 of 9: Vandalism, terrorism 

Life cycle barriers 

 

[T8] ‐ Natural disaster

3%

[T8.1] ‐ Design

Actual: 27%

31%

[T8.2] ‐ Construction

Actual: 20%

28%

[T8.3] ‐ Commissioning

Actual: 5%

5%

[T8.4] ‐ Operations

Actual: 5%

6%

[T8.5] ‐ Maintenance

Actual: 25%

27%

[T8.5.1] ‐ Checking proper  function devicesearthing  etc not properly executed

50%

[T8.5.1.1] ‐ Checking  functioning preventive  devices against natural  

disaster standard practice

0,1 MEur

90%

[T8.5.2] ‐ Consequence of  natural disaster not notified

50%

[T8.5.2.1] ‐ Measurement  pipeline defect status and  position with intelligent pig,  

determine frequency,  currently 1/7 year

20 MEur

85%

[T8.5.2.2] ‐ Helicopter  inspection incl fixing  

(interval 1 time per 2‐4  week)

3 MEur

70%

[T8.5.2.3] ‐ Car / foot patrol  incl fixing (1/month)

7,7 MEur

60%

[T8.5.2.4] ‐ PIMS in Space

1,5 MEur

95%

[T8.6] ‐ 3rd Party  interference prevention

Actual: 2%

3%

[T8.7] ‐ Mothballing /  removal

Actual: 0%

0%

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Design barriers 

 

Construction barriers 

 

Commissioning barriers 

No barriers 

Operations barriers 

 

[T9] ‐ Vandalism, terrorism

6%

[T9.1] ‐ Design

Actual: 26%

30%

[T9.1.1] ‐ Rectifiers not  vandalism proof

80%

[T9.1.1.1] ‐ Housing of  rectifiers in SA is vandalism  proof (concrete housing)

0,25 MEur

60%

[T9.1.1.2] ‐ Housing of  rectifiers in Mozambique  

concrete  armoured housing

0,5 MEur

90%

[T9.1.2] ‐ Pressure reduce  station not protected  against vandalism

10%

[T9.1.2.1] ‐ Installation  detection device on places  

that are suspected to  unauthorized activities

0 MEur

90%

[T9.1.3] ‐ Easy access to  underground pipeline  

makes them sensitive to  vandalism  terrorism

10%

[T9.1.3.1] ‐ Increase of DOC  to minimize easy access to  underground pipeline (MSP  

and GNP pipelines)

5 MEur

99%

[T9.2] ‐ Construction

Actual: 1%

1%

[T9.3] ‐ Commissioning

Actual: 0%

0%

[T9.4] ‐ Operations

Actual: 20%

24%

[T9.5] ‐ Maintenance

Actual: 26%

27%

[T9] ‐ Vandalism, terrorism

6%

[T9.1] ‐ Design

Actual: 26%

30%

[T9.2] ‐ Construction

Actual: 1%

1%

[T9.3] ‐ Commissioning

Actual: 0%

0%

[T9.4] ‐ Operations

Actual: 20%

24%

[T9.4.1] ‐ Vandal entering  rectifier station not notified

60%

[T9.4.1.1] ‐ Installation  detection device on places  

that are suspected to  unauthorized activities

0 MEur

90%

[T9.4.2] ‐ Pressure reduce  station not protected  against vandalism

40%

[T9.4.2.1] ‐ Armoured  response to prevent  vandals entering the  

location

0,5 MEur

70%

[T9.5] ‐ Maintenance

Actual: 26%

27%

[T9.6] ‐ 3rd Party  interference prevention

Actual: 9%

18%

[T9.7] ‐ Mothballing /  removal

Actual: 0%

0%

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Maintenance barriers 

 

3rd Party interference prevention barriers 

 

Mothballing / removal barriers 

No barriers 

 

3.11 Consequence 1 of 2: Gas emission 

Life cycle barriers 

 

[T9] ‐ Vandalism, terrorism

6%

[T9.1] ‐ Design

Actual: 26%

30%

[T9.2] ‐ Construction

Actual: 1%

1%

[T9.3] ‐ Commissioning

Actual: 0%

0%

[T9.4] ‐ Operations

Actual: 20%

24%

[T9.5] ‐ Maintenance

Actual: 26%

27%

[T9.5.1] ‐ Unauthorized  excavation and hot tap

30%

[T9.5.1.1] ‐ Installation  detection device on places  

that are suspected to  unauthorized activities

0 MEur

90%

[T9.5.1.2] ‐ Car / foot patrol  incl fixing (1/month)

7,7 MEur

60%

[T9.5.2] ‐ Vandalism not  notified

70%

[T9.5.2.1] ‐ Measurement  pipeline defect status and  position with intelligent pig,  

determine frequency,  currently 1/7 year

20 MEur

85%

[T9.5.2.2] ‐ Helicopter  inspection incl fixing  

(interval 1 time per 2‐4  week)

3 MEur

70%

[T9.5.2.3] ‐ Car / foot patrol  incl fixing (1/month)

7,7 MEur

60%

[T9.5.2.4] ‐ PIMS in Space

1,5 MEur

95%

[T9.6] ‐ 3rd Party  interference prevention

Actual: 9%

18%

[T9.7] ‐ Mothballing /  removal

Actual: 0%

0%

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Design barriers 

 

Construction barriers 

 

Commissioning barriers 

No barriers 

G1 G0 G2 G1

[C1] ‐ Gas emission[C1.1] ‐ Mothballing /  removal

Actual: 0%

0%

[C1.2] ‐ 3rd Party  interference prevention

Actual: 20%

27%

[C1.3] ‐ Maintenance

Actual: 10%

27%

[C1.4] ‐ Operations

Actual: 32%

34%

[C1.5] ‐ Commissioning

Actual: 0%

0%

[C1.6] ‐ Construction

Actual: 5%

6%

[C1.7] ‐ Design

Actual: 1%

6%

[C1.7.1] ‐ Loss of  containment not detected

3%

[C1.7.1.1] ‐ Odorization of  gas should increase the  

chance of detection of loss  of containment

0,3 MEur

35%

[C1.7.2] ‐ Ignition sources  too close to the pipeline, eg  highway on 10 m distance  

from pipeline

40%

[C1.7.2.1] ‐ Application of  zoning distance meeting  

code requirements

0 MEur

5%

[C1.7.3] ‐ Ignition sources  like power lines, railway,  

tram etc cant be prevented

40%

[C1.7.3.1] ‐ No measure  against ignition gas leak by  power lines, railway etc

0 MEur

0%

[C1.7.4] ‐ Ignition by static  electricity

1%

[C1.7.4.1] ‐ No measure  against ignition gas leak by  

static electricity (pd2  criterion)

0 MEur

0%

[C1.7.5] ‐ No vent stack

16%

[C1.7.5.1] ‐ Construction of  vent stack with sufficient  

capacity

0 MEur

99%

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Operations barriers 

 

Maintenance barriers 

 

3rd Party interference prevention barriers 

 

Mothballing / removal barriers 

No barriers 

G1 G0 G2 G1

[C1] ‐ Gas emission[C1.1] ‐ Mothballing /  removal

Actual: 0%

0%

[C1.2] ‐ 3rd Party  interference prevention

Actual: 20%

27%

[C1.3] ‐ Maintenance

Actual: 10%

27%

[C1.4] ‐ Operations

Actual: 32%

34%

[C1.4.1] ‐ No Emergency  Plan

80%

[C1.4.1.1] ‐ Emergency Plan  is in place

0,1 MEur

90%

[C1.4.1.2] ‐ Emergency drill  on regular time basis

0,8 MEur

90%

[C1.4.1.3] ‐ Safety distance  document for fire brigade

0,1 MEur

25%

[C1.4.1.4] ‐ Control room  calls the Emergency Control  

when a gas leak occurs

0,1 MEur

90%

[C1.4.2] ‐ Leak not detected  and if it is, geographic  position unknown

5%

[C1.4.2.1] ‐ The tool  Pipeline Manager can  

pinpoint on the geographic  position of the leak

0,1 MEur

90%

[C1.4.3] ‐ Excessive release  of gas due to high pressure

15%

[C1.4.3.1] ‐ Reduction  pressure in pipeline to  minimize volume of gas  

release

0,1 MEur

60%

[C1.5] ‐ Commissioning

Actual: 0%

0%

[C1.6] ‐ Construction

Actual: 5%

6%

G1 G0 G2 G1

[C1] ‐ Gas emission[C1.1] ‐ Mothballing /  removal

Actual: 0%

0%

[C1.2] ‐ 3rd Party  interference prevention

Actual: 20%

27%

[C1.3] ‐ Maintenance

Actual: 10%

27%

[C1.3.1] ‐ Loss of  containment not detected

50%

[C1.3.1.1] ‐ Loss of  containment is detected  

during pipeline survey (foot  patrol  observation crop  damage  discoloration)

0,1 MEur

5%

[C1.3.1.2] ‐ Loss of  containment is detected  during pipeline survey by  helicopter (observation  

crop damage  discoloration)

0,1 MEur

1%

[C1.3.2] ‐ Crack propagation  results in excessive release  

of gas

50%

[C1.3.2.1] ‐ Application of  crack arrestors to prevent  

crack propagation

1,44 MEur

70%

[C1.4] ‐ Operations

Actual: 32%

34%

[C1.5] ‐ Commissioning

Actual: 0%

0%

[C1.6] ‐ Construction

Actual: 5%

6%

[C1.7] ‐ Design

Actual: 1%

6%

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3.12 Consequence 2 of 2: Fire 

Life cycle barriers 

 

Design barriers 

 

Construction barriers 

 

Commissioning barriers 

No barriers 

A1 A0 A2 A1

[C2] ‐ Fire[C2.1] ‐ Mothballing /  removal

Actual: 0%

0%

[C2.2] ‐ 3rd Party  interference prevention

Actual: 12%

16%

[C2.3] ‐ Maintenance

Actual: 7%

19%

[C2.4] ‐ Operations

Actual: 21%

22%

[C2.5] ‐ Commissioning

Actual: 0%

0%

[C2.6] ‐ Construction

Actual: 13%

16%

[C2.7] ‐ Design

Actual: 5%

27%

[C2.7.1] ‐ Loss of  containment not detected

3%

[C2.7.1.1] ‐ Odorization of  gas should increase the  

chance of detection of loss  of containment

0,3 MEur

35%

[C2.7.2] ‐ Ignition sources  too close to the pipeline, eg  highway on 10 m distance  

from pipeline

40%

[C2.7.2.1] ‐ Application of  zoning distance meeting  

code requirements

0 MEur

5%

[C2.7.3] ‐ Ignition sources  like power lines, railway,  

tram etc cant be prevented

40%

[C2.7.3.1] ‐ No measure  against ignition gas leak by  power lines, railway etc

0 MEur

0%

[C2.7.4] ‐ Ignition by static  electricity

1%

[C2.7.4.1] ‐ No measure  against ignition gas leak by  

static electricity (pd2  criterion)

0 MEur

0%

[C2.7.5] ‐ No vent stack

16%

[C2.7.5.1] ‐ Construction of  vent stack with sufficient  

capacity

0 MEur

99%

Page 40: Bowstar diagram Gas - PIMS International · 2016. 4. 20. · Bowstar that has been developed by PIMS International B.V. Rob Bos Neo Modise Director PIMS International B.V. Divisional

Documentno: O‐000/PIMS INTERNATIONAL‐SASOL GAS/07

Bowtie: Unwanted event  – Pinhole 

Origin data Sasol  – modified / fictitious 

© 2014 by PIMS International B.V    Page 40 of 40 

Operations barriers 

 

Maintenance barriers 

 

3rd Party interference prevention barriers 

 

Mothballing / removal barriers 

No barriers 

 

A1 A0 A2 A1

[C2] ‐ Fire[C2.1] ‐ Mothballing /  removal

Actual: 0%

0%

[C2.2] ‐ 3rd Party  interference prevention

Actual: 12%

16%

[C2.3] ‐ Maintenance

Actual: 7%

19%

[C2.4] ‐ Operations

Actual: 21%

22%

[C2.4.1] ‐ No Emergency  Plan

80%

[C2.4.1.1] ‐ Emergency Plan  is in place

0,1 MEur

90%

[C2.4.1.2] ‐ Emergency drill  on regular time basis

0,8 MEur

90%

[C2.4.1.3] ‐ Control room  calls the Emergency Control  

when a gas leak occurs

0,1 MEur

90%

[C2.4.1.4] ‐ Safety distance  document for fire brigade

0,1 MEur

25%

[C2.4.2] ‐ Leak not detected  and if it is, geographic  position unknown

5%

[C2.4.2.1] ‐ The tool  Pipeline Manager can  

pinpoint on the geographic  position of the leak

0,1 MEur

90%

[C2.4.3] ‐ Excessive release  of gas due to high pressure

15%

[C2.4.3.1] ‐ Reduction  pressure in pipeline to  minimize volume of gas  

release

0,1 MEur

60%

[C2.5] ‐ Commissioning

Actual: 0%

0%

[C2.6] ‐ Construction

Actual: 13%

16%

A1 A0 A2 A1

[C2] ‐ Fire[C2.1] ‐ Mothballing /  removal

Actual: 0%

0%

[C2.2] ‐ 3rd Party  interference prevention

Actual: 12%

16%

[C2.3] ‐ Maintenance

Actual: 7%

19%

[C2.3.1] ‐ Loss of  containment not detected

50%

[C2.3.1.1] ‐ Loss of  containment is detected  

during pipeline survey (foot  patrol  observation crop  damage  discoloration)

0,1 MEur

5%

[C2.3.1.2] ‐ Loss of  containment is detected  during pipeline survey by  helicopter (observation  

crop damage  discoloration)

0,1 MEur

1%

[C2.3.2] ‐ Crack propagation  results in excessive release  

of gas

50%

[C2.3.2.1] ‐ Application of  crack arrestors to prevent  

crack propagation

1,44 MEur

70%

[C2.4] ‐ Operations

Actual: 21%

22%

[C2.5] ‐ Commissioning

Actual: 0%

0%

[C2.6] ‐ Construction

Actual: 13%

16%

[C2.7] ‐ Design

Actual: 5%

27%


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