Voor het berekenen van de risico s voor de mens wordt gebruik gemaakt van een softwareprogramma, dat voldoet aan het Handboek Risicoberekeningen.

Transcriptie

1 MODULE 1. ALGEMEEN Deze module behandelt enkele algemene aspecten betreffende de (kwantitatieve) risicoberekeningen, zoals de software en de stoffendatabank die kunnen gebruikt worden, enkele specifieke zaken omtrent de faalwijzen en faalfrequenties, een woordje uitleg over het berekenen van schade aan de hand van probitfuncties. 1.1 SYMBOLEN a en b Constanten in de probitfunctie die afhangen van het bestudeerde effect, het schadebeeld en de betrokken stoffen c Parameter in de probitfunctie die de intensiteit van het effect weergeeft P letaal [-] Letaliteit, kans op schade (doding) Pr [-] Probitwaarde behorende bij de sterftekans (probit = probability unit) 1.2 SOFTWARE Voor het berekenen van de risico s voor de mens wordt gebruik gemaakt van een softwareprogramma, dat voldoet aan het Handboek Risicoberekeningen. 1.3 DATABANKEN Voor het bepalen van de stofeigenschappen van de verschillende stoffen in de QRA wordt gebruik gemaakt van de DIPPR-databank, meer bepaald van de standaardwaarde of correlatie, indien meerdere waarden of correlaties beschikbaar zijn. De gebruikte versie is bij voorkeur niet ouder dan 5 jaar. De gebruikte versie wordt steeds genoteerd in het veiligheidsdocument. Indien de stof niet voorkomt in deze databank, wordt een andere bron gebruikt. De referentie en de belangrijkste gegevens worden opgenomen in het veiligheidsdocument. 1.4 FAALWIJZEN EN FAALFREQUENTIES Bij het uitvoeren van een QRA moeten voor elke geselecteerde installatie de faalwijzen en bijhorende faalfrequenties bepaald worden. Naast het gebruik van generieke waarden is het in bepaalde, zeer specifieke gevallen ook mogelijk of noodzakelijk om faalfrequentiereductie of verhoging toe te passen. 28/04/2017 Handboek Risicoberekeningen pagina 1-1

2 1.4.1 Generieke waarden In modules 5 tot en met 10 worden de faalwijzen, equivalente lekdiameters en generieke faalfrequenties per installatie(onderdeel) binnen een inrichting weergegeven. In de kwantitatieve risicoanalyse dienen al deze faalwijzen in rekening gebracht te worden en dient van de opgegeven equivalente lekdiameters en generieke faalfrequenties gebruik gemaakt te worden. De in dit handboek weergegeven faalfrequenties hebben voorrang op alle in andere literatuur te vinden faalfrequenties. De generieke faalfrequenties zijn enkel geldig wanneer het betreffende bedrijf een degelijk veiligheidsbeheersysteem heeft. Indien blijkt dat andere dan de in dit handboek opgenomen installaties relevant zijn voor de externe veiligheid, dienen deze met een onderbouwde faalfrequentie in de kwantitatieve risicoanalyse meegenomen te worden Faalfrequentiereductie In uitzonderlijke gevallen kan van de generieke faalfrequenties afgeweken worden middels een faalfrequentiereductie, die berust op bijzondere, aanvullende, preventieve veiligheidsmaatregelen die de normaal te verwachten preventieve veiligheidsmaatregelen overstijgen. Faalfrequentiereductie zal enkel toegestaan worden na uitputting van andere mogelijke maatregelen, zoals bijvoorbeeld het onderzoeken van alternatieven, of bijvoorbeeld het invoeren van effectreducerende maatregelen. Faalfrequentiereductie wordt in de regel slechts aangevraagd voor de dominante scenario s uit de QRA, zoals bepaald bij de risicorangschikking. Op basis van de berekeningen met de generieke faalfrequenties kunnen de meest dominante scenario s geselecteerd worden. Deze kunnen dan verder onderzocht worden in het kader van een eventuele faalfrequentiereductie. Bij gebruik van faalfrequentiereductie moet steeds een grondige motivering toegevoegd worden in het veiligheidsdocument en moet de gevolgde werkwijze duidelijk beschreven zijn Oorzakenanalyse en maatregelen De faalfrequentiereductie dient gebaseerd te worden op een gedetailleerde oorzakenanalyse, die een opsomming geeft van de verschillende mogelijke deeloorzaken, die (al dan niet individueel of opeenvolgend) aanleiding geven tot het falen van het beschouwde installatieonderdeel. Aan elke (deel)oorzaak is een relatieve bijdrage gekoppeld. De oorzakenanalyse is bij voorkeur bedrijfseigen. Deze kan uiteraard gestoeld zijn op generieke in de literatuur beschikbare oorzakenanalyses, maar dan aangepast aan de bedrijfseigen condities en de desbetreffende (dominante) scenario s. Deeloorzaken die niet relevant zijn, worden niet meegenomen in de faalfrequentiereductie. Voor elke deeloorzaak wordt bepaald tot welke faalwijze(n) deze leidt. De berekende reductie geldt enkel voor de 28/04/2017 Handboek Risicoberekeningen pagina 1-2

3 faalfrequentie(s) horende bij deze faalwijze(n). Voor de eenvoud kunnen de faalwijzen ondergebracht worden in twee groepen, bv. catastrofaal falen en lekken. De bijdragen van de relevante deeloorzaken worden per faalwijze herschaald tot 100%. Tegenover elke (deel)oorzaak kan een veiligheidsmaatregel of een pakket van veiligheidsmaatregelen geplaatst worden die aanleiding kunnen geven tot een reductie van de relatieve bijdrage van deze (deel)oorzaak. Een veiligheidsmaatregel kan uiteraard aanleiding geven tot de reductie van de bijdrage van meerdere (deel)oorzaken. De veiligheidsmaatregelen worden duidelijk en omstandig beschreven. De aanwezigheid, de operationaliteit, de effectiviteit, de efficiëntie en de betrouwbaarheid ervan moeten op voldoend geachte wijze aangetoond worden. In oorzakenanalyses wordt dikwijls de categorie oorzaak onbekend opgenomen. Deze categorie omvat falingen waarvoor in de literatuur geen eenduidige oorzaak wordt opgegeven, of waarvoor een combinatie van oorzaken aan de basis ervan lag. De relatieve bijdrage van deze categorie kan niet gereduceerd worden Correctiefactoren Voor elke maatregel wordt bepaald op welke faaloorzaken deze een invloed heeft en wordt een correctiefactor bepaald. De correctiefactoren worden kwantitatief bepaald, bijvoorbeeld m.b.v. een foutenboomanalyse. Enkel indien een kwantitatieve bepaling van de correctiefactor niet mogelijk wordt geacht, mag deze bepaald worden op basis van de vuistregels uit Tabel 1-1. In elk geval worden de normaal te verwachten en de bijzondere, aanvullende preventieve veiligheidsmaatregelen met elkaar vergeleken. Tabel 1-1: Correctiefactoren voor faalfrequenties Nr. Omstandigheid Correctiefactor 1. Organisatorische of beleidsmatige veiligheidsmaatregel 0,10 2. Technische veiligheidsmaatregel 0,05 3. Technische veiligheidsmaatregel, redundant uitgevoerd en bewaakt door een veiligheidsschakeling los van de procescomputer 0,01 De correctiefactor wordt vervolgens vermenigvuldigd met de relatieve bijdrage van de relevante faaloorzaak. Nadat dit voor alle bijzondere maatregelen is gebeurd, levert sommatie van alle gecorrigeerde bijdragen van alle faaloorzaken de gereduceerde faalfrequentie. De uiteindelijk gereduceerde faalfrequentie mag nooit kleiner zijn dan 10% van de generieke faalfrequentie uit dit handboek Faalfrequentieverhoging Faalfrequentieverhoging zal typisch toegepast worden in het kader van domino-effecten. Dit wordt besproken in Module /04/2017 Handboek Risicoberekeningen pagina 1-3

4 Voor faalfrequentieverhoging die niet het gevolg is van een domino-effect gelden geen specifieke richtlijnen. Bij gebruik van faalfrequentieverhoging moet steeds een grondige motivering toegevoegd worden in het veiligheidsdocument en moet de gevolgde werkwijze duidelijk beschreven zijn. 1.5 KANS OP SCHADE Voor het bepalen van de kans op schade aan mensen wordt gebruik gemaakt van zogenaamde probitfuncties. Deze functies leggen een verband tussen de effecten van een zwaar ongeval (bv. toxische belasting, warmtestraling, drukgolven) en de (kans op) schade die een persoon daarvan kan ondervinden. Algemeen is dit verband logaritmisch uit te drukken volgens Pr = a + b.ln(c) Tussen de probitwaarde Pr en de kans op schade (doding) bestaat een functioneel verband. De probit wordt omgerekend naar een kans op doding P letaal met behulp van = In veiligheidsdocumenten wordt als schadebeeld de letaliteit (sterfte) gehanteerd, m.a.w. de doding van mensen. Een kans op doding van 1% komt overeen met een probitwaarde van 2,67. Voor elk van de drie effectentypes, zijnde overdruk, thermische straling en toxische belasting, wordt de te gebruiken probitfunctie voor doding van mensen gegeven in respectievelijk Module 18, Module 19 en Module SCHADEMODELLEN VOOR LETALITEIT Voor elk van de drie effectentypes wordt in Tabel 1-2 aangegeven wanneer welk letaliteitspercentage moet toegepast worden en dit voor zowel het plaatsgebonden risico als voor het groepsrisico. 28/04/2017 Handboek Risicoberekeningen pagina 1-4

5 Tabel 1-2: Overlijdingskansen voor thermische straling, overdruk en toxische effecten Gebied Plaatsgebonden risico Groepsrisico binnen Groepsrisico buiten Thermische straling Binnen vlamgebied Warmtestraling 35 kw/m² * Warmtestraling < 35 kw/m² P letaal 0 0,14 x P letaal Overdruk Overdruk 1 bar Overdruk < 1 bar P letaal P letaal 0 Toxische effecten P letaal o.b.v. buitenconcentratie P letaal o.b.v. binnenconcentratie P letaal o.b.v. buitenconcentratie * Voor vuurbal wordt geen onderscheid gemaakt in warmtestralingsniveau s en worden buiten het vlamgebied steeds de overlijdingskansen gebruikt die opgenomen zijn bij warmtestraling < 35 kw/m². P letaal wordt bepaald aan de hand van de probitfuncties voor respectievelijk thermische straling (zie ), overdruk (zie ) en toxische effecten (zie 20.3). Het vlamgebied voor een wolkbrand wordt bepaald door de verticale projectie van de brandbare wolk op het grondoppervlak. Het vlamgebied voor een plasbrand, een fakkelbrand en een vuurbal is de verticale projectie van de vlam op het grondoppervlak. 1.7 FAALCRITERIA VOOR INSTALLATIES In veiligheidsocumenten wordt niet alleen gekeken naar de sterftekans van de mens in de omgeving van een falende installatie, maar ook naar het falen van een andere installatie ten gevolge van het falen van een installatie in de buurt van deze installatie. Dit kan immers een verhoogde faalfrequentie veroorzaken, waardoor hier rekening mee moet gehouden worden bij het uitwerken van de QRA en de benodigde veiligheidsmaatregelen. Er wordt verondersteld dat een installatie faalt bij blootstelling aan een bepaalde warmtestralingshoeveelheid of aan een bepaalde overdruk. Hierbij wordt onderscheid gemaakt tussen de verschillende installatietypes. Faling van een installatie als gevolg van een toxische vrijzetting wordt niet beschouwd. In Tabel 1-3 worden de faalcriteria voor warmtestraling weergegeven per installatietype en in Tabel 1-4 deze voor overdruk (SGS, 2009). Hierbij wordt opgemerkt dat Een installatie als beschermd tegen warmtestraling beschouwd wordt als op de installatie veiligheidsmaatregelen aanwezig zijn die zorgen dat de installatie bestand is tegen grotere warmtestralingsvermogens (voorbeelden hiervan zijn watergordijnen, sprinklers, e.d.); 28/04/2017 Handboek Risicoberekeningen pagina 1-5

6 Bij bovengrondse druktanks en bij procesinstallaties onder druk een overdruk van 160 mbar aanleiding geeft tot het falen van de installatie met een kleine vrijzetting (typisch klein en middelgroot lek) tot gevolg; een overdruk van 450 mbar geeft bij deze installatietypes aanleiding tot een grote vrijzetting (typisch breuk, uitstroming in 10 minuten en groot lek) uit de installatie. Tabel 1-3: Faalcriteria voor warmtestraling Type installatie Magazijnen zonder voldoende brandweerstand (brandweerstand muren < 60 min of brandweerstand deuren en poorten < 30 min) Open opslagplaatsen Verplaatsbare drukhouders (cilinders, flessen, drukvaten) Onbeschermde installaties Atmosferische tanks Bovengrondse druktanks Procesinstallaties Transporteenheden (tankwagens, spoorwagons, schepen) Bovengrondse leidingen Beschermde installaties Atmosferische tanks Bovengrondse druktanks Procesinstallaties Transporteenheden (tankwagens, spoorwagons, schepen) Bovengrondse leidingen Magazijnen met voldoende brandweerstand (brandweerstand muren 60 min en brandweerstand deuren en poorten 30 min) Warmtestraling [kw/m²] 9, /04/2017 Handboek Risicoberekeningen pagina 1-6

7 Tabel 1-4: Faalcriteria voor overdruk Type installatie Magazijnen Open opslagplaatsen Atmosferische tanks Bovengrondse druktanks (kleine vrijzetting) Atmosferische transporteenheden (tankwagens, spoorwagons, schepen) Atmosferische procesinstallaties Procesinstallaties onder druk (kleine vrijzetting) Bovengrondse leidingen Verplaatsbare drukhouders (gasflessen, drukvaten) Transporteenheden onder druk (tankwagens, spoorwagons, schepen) Procesinstallaties onder druk (grote vrijzetting) Bovengrondse druktanks (grote vrijzetting) Overdruk [mbar] Faalcriteria voor installaties ten gevolge van mechanische impact door bv. het omvallen van hoogspanningsmasten of windturbines zullen later toegevoegd worden. 1.8 VERSIEBEHEER Datum Versie Voornaamste aanpassingen April e versie 28/04/2017 Handboek Risicoberekeningen pagina 1-7

8 1.9 BIJLAGE: STATISTISCHE ACHTERGROND In de aanbevolen faalfrequenties wordt het betrouwbaarheidsinterval berekend uitgaande van de Poissonverdeling. Voor berekening van het betrouwbaarheidsinterval rond het gemiddelde van de Poissonverdeling wordt gebruik gemaakt van de methode volgens (Rohlf & Sokal, 1995). Deze waarden worden aanbevolen omdat ze een continu verloop vertonen. Voor waarden van λ (aantal incidenten) kleiner of gelijk aan 50 (λ 50) kan het 99% tweezijdig betrouwbaarheidsinterval voor een Poissonveranderlijke berekend worden door middel van de overeenkomende waarden uit onderstaande tabel. Voor waarden van λ (aantal incidenten) groter dan 50 (λ > 50) kan het 99% tweezijdig betrouwbaarheidsinterval berekend worden met volgende formules: Voor de ondergrens: = ,576 2, ,576 voor de bovengrens: = ,576 +2, ,576 28/04/2017 Handboek Risicoberekeningen pagina 1-8

9 Tabel 1-5: 99% tweezijdige betrouwbaarheidsintervallen voor Poissonveranderlijke (1 2α = 0,99; α = 0,005) Tweezijdig interval (Rohlf& Sokal, 1995) Tweezijdig interval (Rohlf& Sokal, 1995) Aantal incidenten Aantal incidenten Ondergrens Bovengrens Ondergrens Bovengrens (λ) (λ) 0 0,000 5, ,277 42, ,011 7, ,814 43, ,149 9, ,801 44, ,437 11, ,313 45, ,824 12, ,363 47, ,280 14, ,808 48, ,786 15, ,874 49, ,331 17, ,299 50, ,907 18, ,360 52, ,508 20, ,043 53, ,131 21, ,845 54, ,772 22, ,765 55, ,289 24, ,327 56, ,829 25, ,377 58, ,668 26, ,829 59, ,337 28, ,856 60, ,756 29, ,718 61, ,727 30, ,335 62, ,313 32, ,377 64, ,010 33, ,901 65, ,859 34, ,853 66, ,264 35, ,840 67, ,347 37, ,329 68, ,793 38, ,366 70, ,794 39, ,183 71, ,308 40,881 28/04/2017 Handboek Risicoberekeningen pagina 1-9