Titel Trefkansberekening Maeslantkering

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Titel Trefkansberekening Maeslantkering"

Hanne de Boer
5 jaren geleden
Aantal bezoeken:

Titel Trefkansberekening Maeslantkering Datum 26-10-2018 Auteur Hans Kerkvliet & Jeroen Dooper 1.

1 Titel Trefkansberekening Maeslantkering Datum Auteur Hans Kerkvliet & Jeroen Dooper 1. Inleiding Bosch & van Rijn heeft een veiligheidsonderzoek uitgevoerd naar de risico s ten gevolge van nieuw te plaatsen windturbines nabij het op te schalen windpark Landtong Rozenburg in de gemeente Rotterdam ten behoeve van een milieueffectrapportage (MER). Uit het MER is een beoogd voorkeursalternatief naar voren gekomen. Doordat de beoogde windturbines een invloed hebben op de Maeslantkering wordt in onderhavig rapport de trefkans van de windturbines op de Maeslantkering 1 berekend. 2. Beschrijving beoogde voorkeursalternatief Op basis van de resultaten van het MER is een beoogd voorkeursalternatief (VKA) gedefinieerd die exact overeenkomt met Alternatief 120/120. Hierom wordt voor de berekeningen aangesloten bij het onderzochte windturbinetype uit het MER. Onderstaande figuur geeft de locaties van de windturbines. Figuur 1 Beoogde windturbines VKA 2 Onderstaande tabel geeft de parameters van het onderzochte windturbinetype. 1 Op verzoek van Rijkswaterstaat worden de gegevens van de Maeslantkering niet weergegeven in het rapport. 2 Windturbines zijn genummerd van west naar oost.

2 Risicocontouren Max. werpafstand (m) (m) Alt. Wtb type Ashoogte Bij nominaal Bij overtoeren (m) toerental 120/210 ReferentieWTB Trefkans Maeslantkering De risico s van een windturbine voor de omgeving bestaan uit 3 typen falen: 1. Het afbreken van (een gedeelte van) een windturbineblad, 2. Het omvallen van een windturbine door mastbreuk, 3. Het naar beneden vallen van de gondel en/of rotor. Hieronder wordt per scenario de trefkans berekend voor elk apart onderdeel van de kering. Tevens wordt weergegeven hoeveel windturbines een risico verhogend effect hebben op de aparte onderdelen. Wiekbreuk Het scenario wiekbreuk resulteert in een trefkans binnen de maximale werpafstand bij overtoeren. Om de trefkans van de onderdelen te berekenen wordt uitgegaan van een geprojecteerde grond oppervlakte. De kans dat het zwaartepunt van de wiek in het geprojecteerde oppervlak terecht komt is: Trefkans = Fopp Pzwpt Waarin: P zwpt = trefkans per jaar van het zwaartepunt van het blad F opp = De effectieve oppervlakte van onderdeel van de waterkering Het object kan direct door het zwaartepunt worden getroffen, maar het is ook mogelijk dat het zwaartepunt van het blad binnen een afstand van 2/3 L b (lengte afgebroken blad) inslaat. In dit geval kan het object nog door het blad worden geraakt aangezien het zwaartepunt zich op ongeveer 1/3 van het blad bevindt. Deze kans loopt van 0,0 naar 1,0 van de buitenrand van de 2/3 L b strook tot het object. De kans dat het zwaartepunt in de strook met breedte 2/3 L b rondom het object terechtkomt is: P oi = P zwpt ((2b + 2d) 1 3 L b + π 3 (2 3 L b) 2 ) Pagina 2 van 6

3 Windturbine Onderdeel kering 3 Afstand Fopp Pzwpt Trefkans 4 4 WMO ,87* ,17* kv Kabel ,38* ,44* kv Kabel ,95* ,66* WMO ,47* ,11* kv Kabel ,15* ,49* kv Kabel ,95* ,19* Bediengebouw ,01* ,73* Kerende wand ,36* ,97* Vakwerk ,72* ,18* WMO ,13* ,11* kv Kabel ,00* ,82* kv Kabel ,95* ,34* Vakwerk ,77* ,91* Bolscharnier ,98* ,64* Dijklichaam ,97* ,69* Dijklichaam ,95* ,68* WMO ,25* ,97* kv Kabel ,18* ,56*10-08 Mastbreuk De reikwijdte van mastbreuk wordt bepaald door de masthoogte en de stand van de turbinebladen op het moment dat de grond wordt geraakt. De kans dat een onderdeel van de kering wordt getroffen door een onderdeel van een omvallende windturbine wordt tegelijk verondersteld aan de kans dat een gedeelte van onderstaand cirkelsegment (Figuur 2) in aanraking komt met de kritische strook, hetgeen is geïllustreerd in figuur 3 (Handboek Risicozonering Windturbines, 2014). Fig.2: Wtb gemodelleerd als cirkelsegment. Fig. 3 wtb in aanraking met kritische strook. De kans dat een onderdeel van de kering wordt geraakt wanneer het scenario mastbreuk zich voordoet is: Windturbine Onderdeel kering Valhoek Mastbreuk Trefkans / frequentie jaar 4 10 kv Kabel 96 1,3*10-4 3,47* kv Kabel 180 1,3*10-4 6,50* WMO 49 1,3*10-4 1,77* kv Kabel 115 1,3*10-4 4,15* Dijklichaam 210 1,3*10-4 7,85* Voor verschillende onderdelen wordt er verschil gemaakt tussen de werpafstand bij nominaal toerental en overtoeren. Hierdoor verschijnen sommige onderdelen twee keer in de opsomming van de invloedssfeer van de windturbine. 4 De getallen zijn per jaar gegeven. Pagina 3 van 6

4 Gondelafworp Voor het berekenen van de faalkans ten gevolgen van het afvallen van een gondel met rotor of alleen een rotor kan dezelfde aanpak worden gevolgd als mastbreuk. De masthoogte wordt voor deze berekening nul verondersteld. Het risicogebied blijft dan beperkt tot een gebied rondom de toren dat gelijk is aan de rotordiameter. Daarmee is de trefkans van een onderdeel van de waterkering gelijk aan de kans dat het scenario zich voordoe: 4,0*10-5 per jaar. Dit scenario komt voor bij windturbine 5, bij de 10 kv-kabel. Totale trefkans De totale faalkans voor de waterkering is een sommatie van alle faalkansen van de verschillende windturbines en verschillende onderdelen. Dit leidt tot de volgende faalkans voor de waterkering: 2,39*10-03 per jaar Vervolgschade Op basis van de in de vorige paragraaf berekende trefkans is het mogelijk om de vervolgschade te berekenen. Met vervolgschade wordt bedoeld dat een onderdeel dusdanig beschadigd raakt dat deze bij bepaalde omstandigheden leidt tot overstroming. Dit is alleen relevant wanneer de Maeslantkering in missie is en wanneer een onderdeel van de windturbine een onderdeel van de kering raakt met falen als gevolg. En trefscenario wordt opgevolgd door een periode van reparatie. De reparatietijd dient meegenomen te worden in de kans dat een onderdeel niet buiten gebruik is tijdens missie als gevolg van een falende windturbine. De vervolgschade wordt berekend door de in de vorige paragraaf berekende trefkans te vermenigvuldigen met de missietijd (72 uur) en de reparatietijd van de verschillende onderdelen. Pagina 4 van 6

5 Conclusie In onderstaande tabel staat de kans gegeven dat de verschillende onderdelen buiten gebruik zijn als gevolg van een falende windturbine tijdens missietijd. Wtb Onderdeel kering Trefkans per jaar Trefkans per uur Reparatietijd Missietijd kans buiten gebruik tijdens missie 4 WMO 4,17E-08 4,76E ,25E kv kabel 6,92E-05 7,90E ,55E-05 5 WMO 2,11E-08 2,41E ,14E kv kabel 2,54E-04 2,90E ,51E-04 5 Bediengebouw 2,73E-08 3,12E ,77E-08 5 Kerende wand 5,97E-08 6,82E ,58E-07 5 Vakwerk 6,18E-08 7,05E ,33E-05 5 Dijklichaam 9,49E-04 1,08E ,80E-05 6 WMO 4,88E-05 5,57E ,64E kv kabel 1,20E-04 1,37E ,65E-04 6 Vakwerk 6,91E-08 7,89E ,49E-05 6 Bolscharnier 3,64E-08 4,16E ,31E-05 6 Dijklichaam 9,49E-04 1,08E ,80E-05 7 WMO 1,97E-08 2,25E ,06E kv kabel 1,56E-08 1,78E ,15E-08 Totaal 2,39E-03 2,73E-07 3,45E-03 Pagina 5 van 6

6 Bosch & Van Rijn Groenmarktstraat AV Utrecht Tel: Mail: Web: Bosch & Van Rijn 2018 Behoudens hetgeen met de opdrachtgever is overeengekomen, mag in dit rapport vervatte informatie niet aan derden worden bekendgemaakt. Bosch & Van Rijn BV is niet aansprakelijk voor schade door het gebruik van deze informatie.

Vergelijkbare documenten

Titel Trefkansberekening Hoogspanningsinfrastructuur WP Landtong Rozenburg

Titel Trefkansberekening Hoogspanningsinfrastructuur WP Landtong Rozenburg Titel berekening Hoogspanningsinfrastructuur WP Landtong Rozenburg Datum 20-09-2018 Auteur Hans Kerkvliet MSc. & Drs. Ing. Jeroen Dooper Inleiding Voor Windpark Landtong Rozenburg is een externe veiligheidsonderzoek