KVANTITATIV RISKANALYS FÖR BOREALIS POLYETEN MED NY HT-FABRIK- UTVÄRDERING AV RISKER FÖR OMGIVNINGEN (ALLMÄNHETEN).

Transkript

1 KVANTITATIV RISKANALYS FÖR BOREALIS POLYETEN MED NY HT-FABRIK- UTVÄRDERING AV RISKER FÖR OMGIVNINGEN (ALLMÄNHETEN). Utförd av AJ Risk Engineering AB Anders Jacobsson och Øresund Safety Advisers AB Karl Hedvall I samarbete med Borealis AB AJ RISK ENGINEERING AB, Kihlmans väg Stenungsund Tel , ; aj.riskengineering@telia.com

2 I N N E H Å L L S F Ö R T E C K N I N G SAMMANFATTNING 2 BAKGRUND 2 UPPDRAG 2 METOD 3 FÖRUTSÄTTNINGAR 3 - Haveriscenarier 3 - Placering på tomten 4 - Övriga förutsättningar 4 - Kriterier för skadeeffekter 4 - Kriterier för risktolerans 4 - Använda riskkriterier 4 RESULTAT 5 - Risken från respektive ny HT-anläggning - Risken från Borealis polyeten-site i de båda alternativen - Totala risken i Stenungsund i de båda alternativen OSÄKERHET I RESULTAT 7 KOMMENTARER 8 LITTERATURREFERENSER 10 BILAGOR

3 SAMMANFATTNING Slutsatsen av denna studie är att med den planerade placeringen av den framtida HT-fabriken uppfyller Borealis polyetenverksamhet de kriterier för risktolerans som kan anses vara rimliga och som använts vid liknande riskstudier för Stenungsund under senare år. Vid riskbedömningar för Stenungsunds samhälle och dess människor är det den sammanlagda risken från alla aktiviteter (industri och transporter) som skall betraktas och bedömas vara tolerabel eller ej. Därför ser vi på den totala risken i omgivningen från Borealis aktiviteter inklusive andra risker från hantering av farliga kemikalier (som t.ex. transport på Industrivägen). Borealis har det avgjort största inflytandet på riskerna i den närmaste omgivningen. Denna totalrisk, uttryckt som individrisk, kommer att uppgå till högst 10-6 per år för dödsfall i omgivningen där människor normalt uppehåller sig. Vid något enstaka ställe utefter Industrivägen är den totala individrisken närmare 10-5 per år. Risken genereras dock huvudsakligen av de idag befintliga fabrikerna, som skall vara kvar i framtiden (LT2 och PE3). Kravet på 10-6 per år gäller för nyetablering; för befintlig verksamhet gäller kravet 10-5 per år. Samhällsrisken i Stenungsund som helhet är som konstaterats i andra säkerhetsstudier väl hög. Bidraget från Borealis polyetenverksamhet är dock idag relativt litet och torde även i det framtida scenariot med ny HT-fabrik kunna anses vara tolerabelt. I själva verket kommer risken runt Borealis polyetenverksamhet i framtiden att minska jämfört med förhållandet som råder idag. Förklaringen är att ett antal risker kring framför allt nuvarande högtrycksfabrik kommer att försvinna, eftersom gamla HT-fabriken (och nuvarande LT1) stoppas när den nya HT-fabriken tagits i bruk. Utan denna förändring skulle individrisken t.ex. utefter en längre sträcka av Industrivägen vara fortsatt 10-5 per år eller något mer. BAKGRUND Borealis driver för närvarande ett projekt för att bygga en ny högtrycks (HT) polyetenfabrik, som skall ersätta den nuvarande. Efter en övergångsperiod på uppskattningsvis ett år kommer den gamla HT-fabriken och även den gamla lågtrycksfabriken LT1 att ställas av. UPPDRAG Borealis har givit AJ Risk Engineering AB i uppdrag att utföra en studie för att belysa och utvärdera de risker som uppstår vid denna nyetablering för omgivningen utanför själva fabriksområdet. En tidigare studie (i september 2005) belyste samma fråga för två alternativa placeringar av den planerade fabriken. Båda alternativen ansågs då vara möjliga ur risksynpunkt. Nu har en definitiv placering beslutats något skild från, men i huvudsak enligt ett av de tidigare alternativen. Denna studie är därför en uppdatering av den förra studien. 2

4 Risken som avses är den totala risken från Borealis hela polyeten-site inklusive annan näraliggande riskfylld verksamhet, i detta fall t.ex. vägtransporterna på Industrivägen, gentemot människor i omgivningen mot 3:e man både som individrisk och som samhällsrisk. Utredningen behandlar inte de interna riskerna inom fabriksområdet. METOD En lämplig metod för att belysa frågeställningarna är s.k. kvantitativ riskanalys, vilken har använts för arbetet. För människor i omgivningen är det den samlade risken från alla aktiviteter inom petrokemin och transporterna av farligt gods som skall bedömas. Därför måste i princip alla dessa risker kartläggas. Detta har gjorts i den nyligen uppdaterade SÄKERHETSSTUDIE STENUNGSUND, 2005, avseende läget våren Denna studie utgör därför basen för arbetet, mot vilka förändringarna kan mätas. En beskrivning av tillvägagångssättet i allmänhet i den kvantitativa riskanalysen finns i bilaga 1. FÖRUTSÄTTNINGAR Här följer först de förutsättningar som är specifika för den här studien haveriscenarier och placering av anläggningen. Haveriscenarier Haveriscenarier som kan ha allvarliga konsekvenser även utanför anläggningsgränserna har inventerats. I samarbete med personal på Borealis har tre sådana scenarier tagits fram: 1) Haveri av reaktor, momentanutsläpp av hela mängden eten (10 ton) 2) Haveri av kompressor (1 cylinder går helt sönder), momentanutsläpp av 300 kg 3) Utsläpp från ledning i gasåtervinningssystem, kontinuerligt utsläpp c:a 40 kg/s. Utgångspunkten är en bedömning av de mängder och de förhållanden som framför allt eten hanteras under, och vad som kan ske om utrustning går sönder eller felhanteras. De ingenjörstekniska bedömningarna av undertecknad tillsammans med sakkunniga personer från Borealis och Jacobs har haft ett gott stöd i form av en sammanställning av olyckor inom hela branschen av högtrycks polyetenanläggningar under ett par årtionden. I och med att de gamla HT- och LT1-fabrikerna planeras att tas ur drift kort tid efter att en ny HT-fabrik tagits i drift, har de scenarier i den ovan nämnda grundstudien som avser de förra fabrikerna, tagits bort bland haveriscenarierna. 3

5 Haveriscenarier som avser LT2- och PE3-fabrikerna är desamma som tidigare i grundstudien. Bilaga 2 visar alla haveriscenarierna. Placering på tomten Placeringen av anläggningen framgår av bilaga 5. Kartan visar ytan inside battery limits i östra delen av industriområdet, på entreprenörsplanen. Övriga förutsättningar Förutom de förutsättningar som redovisats ovan framgår andra förutsättningar som använts såväl i grundstudien som i den aktuella studien för Borealis i bilaga 4. De omfattar haveriscenarier för alla övriga verksamheter i Stenungsund, populationsscenarier i samhället i övrigt, meteorologiska scenarier och vissa andra förutsättningar. Det kan noteras att Borealis sporthall har i sammanhanget inte betraktats som plats för allmänheten; detta har dock inget avgörande inflytande på resultatet. De detaljerade haveriscenarierna (c:a 125 st) återfinns i SÄKERHETSSTUDIE STENUNGSUND, Kriterier för skadeeffekter I bilaga 8 finns de kriterier för skadeeffekter som använts. Kriterier för risktolerans I bilaga 9 finns de kriterier för risktolerans som används i andra länder och som bildat underlag för att ge ett förslag till ett lämpligt kriterium för användning i Stenungsund. Använda riskkriterier I bilaga 10 finns kriterier för vad som kan vara en tolerabel risknivå, och som använts i tidigare riskstudier för Stenungsund 1996, 2004 och I detta förslag ingår, i enlighet med internationell praxis, att skärpa kraven på säkerhet vid nyetableringar. Man borde därför sträva efter att uppnå att individrisken i områden där människor varaktigt uppehåller sig skall vara högst 10-6 per år. Eftersom merparten av Borealis 4

6 polyetenverksamhet plus annan farlig verksamhet i området (t.ex. biltransporter) är befintlig verksamhet, är det knappast rimligt att begära att den totala risken skall uppfylla krav på högst 10-6 per år. Ett värde lägre än 10-5 per år (max.kriterium för befintlig verksamhet), vilket också är det beräknade värdet för dagens situation, är dock motiverat att kräva. Bidragen i risk för själva nyetableringen (nya HT-fabriken) bör klara kriteriet. Beträffande samhällsrisken, som idag totalt sett i Stenungsund är hög, är det rimligt att begära att nyetableringen inte medför någon signifikant ökning av denna risk utan snarare en minskning. Det är rimligt att kräva att en eventuell ökning av samhällsrisken håller sig i området som kan anses försumbar risk, dvs under den zon som har beteckningen Åtgärder bör övervägas i förslaget till riskkriterier (bilaga 10). RESULTAT Resultaten av beräkningarna framgår av ett antal bilagor enligt följande. a) Bidrag till risken från enbart nya HT-anläggningen Individrisk enligt bilaga 11; samhällsrisk enligt bilaga 12. b) Risken med siten i sin helhet Individrisk enligt bilaga 13; samhällsrisk enligt bilaga 14. c) Totala risken i Stenungsund Individrisk enligt bilaga 15; samhällsrisk enligt bilaga 16. Resultaten har sammanfattats i följande tabell. 5

7 Individrisk Samhällsrisk Bidrag till risken från enbart nya HT-anläggningen kurvan ligger innanför tomtgränsen. Får anses vara tolerabelt. Ingen mätbar samhällsrisk. Risken med siten i sin helhet (Eftersom gamla HT och LT1 försvinner blir risksituationen delvis bättre för omgivningen, särskilt västerut) kurvan tangerar Industrivägen. Individrisk Individrisken i riktning mot den ganska stora befolkningskoncentrationen i radhusområdet blir något högre än förut; kurvan förskjuts c:a 50 meter mot radhusområdet (jämfört med nuvarande situation) kurvan går innanför anläggningsgränsen; kravet uppfylls. Oförändrad mot idag. Samhällsrisk Individrisk Samhällsrisk Totala risken i Stenungsund Totalrisk Stenungsund påverkas mycket lite. Individrisk utanför Borealis (då övriga risker, t.ex. biltransporterna inkluderas) minskar p.g.a. att riskerna för omgivningen från gamla HT och LT1 elimineras och tillkommande risker från en ny HT-fabrik är mindre. Endast något enstaka ställe utefter Industrivägen klarar inte kriteriet kravet uppfylls; tangerar Industrivägen på något ställe. Oförändrad mot idag. Slutsatsen av denna studie är att den planerade placeringen av den framtida HTfabriken bör vara möjliga att genomföra under innehållande av de kriterier för risktolerans som använts vid liknande riskstudier för Stenungsund under senare år. Vid riskbedömningar för Stenungsunds samhälle och dess människor är det den sammanlagda risken från alla aktiviteter (industri och transporter) som skall betraktas och bedömas vara tolerabel eller ej. Därför ser vi på den totala risken i omgivningen från Borealis aktiviteter inklusive andra risker från hantering av farliga kemikalier (som t.ex. transport på Industrivägen). Borealis har det avgjort största inflytandet på riskerna i den närmaste omgivningen. 6

8 Denna totalrisk, uttryckt som individrisk, kommer att uppgå till högst 10-6 per år för dödsfall i omgivningen där människor normalt uppehåller sig. Vid något enstaka ställe utefter Industrivägen är den totala individrisken närmare 10-5 per år. Risken genereras dock huvudsakligen av de idag befintliga fabrikerna, som skall vara kvar i framtiden (LT2 och PE3). Kravet på 10-6 per år gäller för nyetablering; för befintlig verksamhet gäller kravet 10-5 per år. Samhällsrisken i Stenungsund som helhet är som konstaterats i andra säkerhetsstudier väl hög. Bidraget från Borealis polyetenverksamhet är dock idag relativt litet och torde även i det framtida scenariot med ny HT-fabrik kunna anses vara tolerabelt. I själva verket kommer risken runt Borealis polyetenverksamhet i framtiden att minska jämfört med förhållandet som råder idag. Förklaringen är att ett antal risker kring framför allt nuvarande högtrycksfabrik kommer att försvinna, eftersom gamla HT-fabriken (och nuvarande LT1) stoppas när den nya HT-fabriken tagits i bruk. Utan denna förändring skulle individrisken t.ex. utefter en längre sträcka av Industrivägen vara fortsatt 10-5 per år eller något mer. En jämförelse av riskbilden för Borealis polyeten i framtiden och idag har gjorts i bilaga 17 (för individrisk). Denna studie kan kompletteras med studier av de s.k. dimensionerande skadefallen, vilka normalt överenskoms i samarbete med myndigheterna (BEX inom Räddningsverket). Av de i denna studie behandlade haveriscenarierna har scenario 1 och 3 så låga sannolikheter att de knappast kan utgöra dimensionerande skadefall, medan däremot scenario 2 skulle kunna utgöra ett sådant med sin högre sannolikhet. OSÄKERHET I RESULTAT I denna studie är det framför allt osäkerheten i de förändringar av riskerna som beräknats, som är intressant. Denna osäkerhet torde vara betydligt mindre än osäkerheten i de absoluta mått av risk som beräknats i den grundläggande studien. Allmänt gäller att den största osäkerheten i resultaten ligger i uppskattningen av haverierna - utsläppets storlek samt sannolikheten för händelsen. Osäkerhet finns naturligtvis också i modellerna för beräkning av spridning av gasmoln och av konsekvenserna på människor. En regelrätt känslighetsanalys på resultatet är i stort sett omöjlig att göra, men en viss bedömning kan göras baserad på erfarenheter under arbetets gång och jämförelser med andra liknande arbeten. För riskkonturerna bedöms osäkerheten ligga i storleksordningen +- en tiopotens eller möjligen något mer, dvs en förskjutning ett steg i kurvorna. För FN-kurvorna skulle osäkerheten kunna uppskattas på följande sätt: För ett givet antal dödsfall kan sannolikheten variera med gånger. Konsekvenserna i form 7

9 av antal döda torde som mest kunna bli obetydligt fler, men mera sannolikt betydligt färre än det beräknade. KOMMENTARER I grundstudien SÄKERHETSRAPPORT STENUNGSUND, 2005 står det följande som kan förtjäna att upprepas: Som tidigare sagts saknar vi i Sverige officiella risktoleranskriterier. Därför får resultaten av denna studie tolkas i förhållande till den uppfattning som man gemensamt kan komma överens om i Stenungsund mellan de olika berörda parterna. Detta bör naturligtvis ske i samverkan med berörda myndigheter i den mån man från dessa vill ge uttryck för en officiell uppfattning. Undertecknads uppfattning, som skall ses mot bakgrunden av det förslag till risktoleranskriterier som presenterats ovan, är att situationen i Stenungsund kan anses vara tolerabel, men att det egentligen på flera ställen inte finns någon marginal mellan utfallet av studien och toleranskriterierna som valts. Söder om Borealis kracker kan man säga att det inte finns någon egentlig marginal vad beträffar individrisken. Söder om polyetenanläggningen har man egentligen också nått toleransgränsen med avseende på individrisk. Gruppriskerna (uttryckt med FN-kurvor) är i princip tolerabla, men marginalen är mycket liten, och ligger helt inom osäkerheten i studien. Risken ligger (för hela kurvan) inom det område där man normalt säger sig vilja eftersträva förbättringar. Det kan finnas skäl till att inom kommunen diskutera vilka möjliga förslag till förbättringar som finns att minska riskerna för de stora transportolyckorna. Det faktum att FN-kurvan (som innehåller samtliga scenarier) går långt in i det område där åtgärder för att minska risken bör övervägas, kan kommenteras något. 1) Man kan argumentera för att händelserna med de största konsekvenserna är så osannolika att de ej behöver beaktas ur skyddssynpunkt. Sannolikheten är så låg att insatser inte är ekonomiskt försvarbara. Man tar alltså i så fall ett medvetet beslut att tolerera den höga risken. 2) Flertalet av de största riskerna som innebär BLEVE-scenarier är överdrivna till sin konsekvens. Evakuering av människor kommer sannolikt att kunna ske till en viss del, varför konsekvensen bör bli mindre. Förutsättningen är att en rutin för detta i så fall skapas. 3) Med hjälp av generella samband (redovisade i (1)) mellan varningstid och antal människor som skall evakueras, kan man överslagsmässigt räkna med att närmare hälften av befolkningen i riskområdet bör kunna evakueras och alltså dödsfallstalen kunna dras ner till 50 %. Detta gäller t.ex. de största 8

10 olycksscenarierna för järnvägs- och biltransporterna. Exakt hur detta kan gestalta sig i Stenungsund bör närmare undersökas. Faktum kvarstår dock. Riskerna ligger i det område som innebär åtgärder bör övervägas, i första hand betingat av den stora mängden farligt gods som transporteras genom eller helt nära Stenungsunds tättbebyggda delar; detta trots ovan nämnda förbättringar sedan Vad beträffar områdena närmast industrierna bör man se till att det runt alla anläggningar upprätthålls en tillräckligt bred zon som buffert mot områden där allmänheten fritt kan röra sig. Inom denna zon bör man inte tillåta någon utökning av antalet oskyddade personer som får uppehålla sig, utan snarare verka för att detta skall minskas. Detta bör återspeglas i både översiktsplanen och detaljplanerna. 9

11 L I T T E R A T U R R E F E R E N S E R ( 1) Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis. Center for Chemical Process Safety of the American Institute of Chemical Engineers, ( 2) Methods for the calculation of physical effects, CPR 14E. "Dutch Yellow Book".The Director-General of Labour, 2nd edition 1992 ( 3) Methods for the determination of possible damage, CPR 16E. "Dutch Green Book". The Director-General of Labour, ( 4) Guidelines for Quantitative Risk Assessment, CPR 18E. Committee for the Prevention of Disasters i Holland. ( 5) Guidelines for Process Equipment Reliability Data. Center for Chemical Process Safety of the American Institute of Chemical Engineers, ( 6) Om sannolikhet för järnvägsolyckor med farligt gods, Sven Fredén. Väg- och transportforskningsinstitutet, Rapport Nr 387: ( 7) Vägtransporter med farligt gods - Farligt gods i vägtrafikolyckor, Göran Nilsson. Väg- och transportforskningsinstitutet, Rapport Nr 387: ( 8) Risk analysis of the transportation of dangerous goods by road and rail, Grant Purdy. Journal of Hazardous Materials, 33 (1993). ( 9) Sikkerhetsstudie av sjötransport av LPG og nafta til Stenungsund, Det norske Veritas på uppdrag av Sjöfartsverket (10) Kvantitativ riskanalys av ny ammoniakterminal vid AKZO NOBEL i Stenungsund, Det Norske Veritas, (11) Värdering av Risk, Räddningsverket FoU-rapport, författad av DNV, 1997 (12) Risk criteria for land-use planning in the vicinity of major industrial hazards, Health and Safety Executive. (13) What Determines the Tolerability of Risk?, Richard Booth. IOSH Annual Conference (14) Bättre plats för arbete, Planering av arbetsområden med hänsyn till miljö, hälsa och säkerhet. Boverket m.fl. 10

12 Bilaga 1 METOD Beskrivningen nedan gäller både grundstudien Säkerhetsrapport Stenungsund, 2005 och den nu genomförda tilläggsstudien på uppdrag av Borealis. En god inblick i hur arbetet med kvantitativ riskanalys bör bedrivas, får man i "Guidelines for Quantitative Risk Analysis" (1). I huvudsak har de metoder och arbetssätt som där redovisas varit vägledande för denna studie. För arbetet har bl.a. använts ett datorprogram, SAVE, som utvecklats av ett holländskt ingenjörsföretag med samma namn. SAVE-programmet grundar sig på beräkningsmodellerna i "Dutch Yellow Book" (2) och "Dutch Green Book" (3), huvudsakligen utvecklade av TNO i Holland och publicerade av Directorate-General of Labour ("holländska Arbetsmiljöverket"). SAVE brukar användas t.ex. i Holland vid myndigheternas granskning och bedömning av industriverksamhet. SAVE beräknar risker i form av sannolikhet för dödsfall (under ett år) för en enstaka individ (presenteras som s.k. riskkonturer); och samhörande värden mellan frekvens och antal dödsfall för grupper av individer, samhällsrisk (presenteras som s.k. FN-kurvor). Erforderlig input till programmet är haveriscenarier med källstyrkor, sannolikheter samt placering. Härutöver behövs ett populationsscenario, som definierar antalet människor i omgivningen av den aktuella verksamheten. Dessutom behövs ett meteorologiskt scenario med frekvenser av vindriktningar, vindhastigheter samt stabilitetsklasser. Programmet gör för varje haveriscenario beräkningar av t.ex. spridning av ett gasmoln samt konsekvenser på människor i gasmolnets väg. Detta görs för ett stort antal meteorologiska delscenarier (72 st), varefter resultaten summeras och presenteras som riskkonturer och FN-kurvor. Urvalet av haveriscenarier bestämmer till stor del det resultat som erhålls. Vid utförande av en QRA kan man välja att antingen definiera - ett fåtal haveriscenarier, som genom sin karaktär av konsekvenser och den därtill bedömda haverifrekvensen (sannolikheten för haveri under en tidsperiod), får representera en större mängd av både större och mindre scenarier; eller - varje tänkbart haveriscenario för alla utrustningar i en anläggning och därtill hörande enskilda haverifrekvenser ; eller - ett lämpligt avvägt antal scenarier mellan dessa ytterligheter med därtill hörande sammanvägda haverifrekvenser. 1

13 Om man skall gå tillväga på det mest detaljerade arbetssättet skall för varje utrustning (kärl, tank, pump, värmeväxlare, rörledning etc.) definieras flera haveriscenarier (större och mindre haverier). Detta arbetssätt redogörs för i detalj i Guidelines for Quantitative Risk Assessment, CPR 18E, från Committee for the Prevention of Disasters i Holland (4). Ett sådant arbetssätt i fallet med Stenungsunds-anläggningarna hade inneburit bearbetning av tusentals scenarier för var och en av de större anläggningarna, och med en arbetsinsats på många manår och mycket stora kostnader. För att få en rimlig arbetsinsats och kostnad för studien har här istället valts det sista alternativet ovan urval av ett avvägt antal scenarier som genom lämpligt bedömd haverifrekvens kan anses representera ett större antal scenarier med konsekvenser av en storleksordning upp till det valda scenariet. Sålunda har för varje företag valts följande antal scenarier som representativa för respektive riskbild: - AGA Gas AB (2) - Air Liquide AB (5) - Akzo Nobel Surface Chemistry AB (12) - Borealis AB, Krackeranläggning (31) - Borealis AB, Polyetenanläggning (14) - Hydro Polymers AB (16) - Perstorp Oxo AB (10) - Stenungsunds kommun (3) - Nova Naturgas (1) Härutöver har också transporterna av farligt gods (i detta fall rör det sig om de kondenserade brandfarliga och/eller giftiga gaserna) behandlats med följande antal scenarier: - Järnvägstransporter (14) - Biltransporter (5) - Fartygstransporter (8) Relevansen i att göra ett sådant urval som ovan har testats inom ramen för ett examansarbete på Lunds Tekniska Högskola, civilingenjörsutbildningen i Riskhantering. Resultatet av examansarbetet visar att det är fullt möjligt att göra ett sådant urval och erhålla ett resultat i den kvantitativa riskanalysen som är likvärdigt med resultatet från en mycket mer detaljerad analys. 2

14 Bilaga 2 HAVERISCENARIER Borealis polyeten De haveriscenarier som använts för den nya HT-fabriken för Borealis är BEXHT-: 01) Haveri av reaktor Utsläpp av huvudsakligen eten Mängd: Momentanutsläpp av 10 ton; 8 ton deltar i explosionen Tryck bar, temp 250 o C Densitet: 1.2 kg/m 3, luftinblandning 40 ton Frekvens: 1 gång på år (utsläpp 1 gång på 100 år; sannolikhet för antändning 5 %) Koordinater: 19,49 02) Haveri av kompressor (1 cylinder går helt sönder)utsläpp av eten. Mängd: Momentanutsläpp av 300 kg (Trycksänkning sker inom loppet av 2 sek) Tryck, initialt bar, temp 250 o C Densitet: 1.2 kg/m 3, luftinblandning 3000 kg Frekvens: 1 gång på 100 år (utsläpp 1 gång på 30 år; sannolikhet för antändning 30 %) Koordinater: 19,48 03) Utsläpp från ledning i gasåtervinningssystem, (2 ) Utsläpp av eten Tryck 270 bar, temp o C (använt 150 o C) Bedömd källstyrka: 40 kg/s (initialt 85 kg/s; efter 4 min 10 kg/s) Densitet: 1.2 kg/m 3, luftinblandning 400 kg/s Tid: 5 min Frekvens: 1 gång på år (10-6 per m, år x 200 m) Koordinater: 20,49 Övriga haveriscenarier på siten är, efter det att gamla HT och LTI-scenarier slopats, BP- : 06B) Haveri i reaktorkrets, LTUtsläpp av eten (g) från t.ex. kylare i reaktorkrets.mängd: Momentanutsläpp av 5 ton Densitet: 1.2 kg/m3; Luftinblandning 25 ton Frekvens: 1 gång på 30 år Koordinater: 19,47 1

15 07B) Produktuttag, LT Utsläpp av eten(g) vid produktuttag p.g.a. felaktig hantering av ventiler. Mängd: Momentanutsläpp av 1 ton Densitet: 1.2 kg/m3; Luftinblandning 5 ton Frekvens: 1 gång på 100 år Koordinater: 19,47 08A) Butentank, LT Utsläpp av buten vid lossning; brott på ledning/slang/koppling. Dimension 2" (1 m). Volym 18 ton. Tryck 3.5 bar Beräknad källstyrka: 6.1 kg/s Densitet: 1.3 kg/m3; Luftinblandning 30 kg/s Tid: 5 min Frekvens 1 gång på år. Koordinater: 20,48 08B) Ovanstående scenario eskalerar till en BLEVE Mängd: 500 ton (50 % av max mängd i behållare) Frekvens: 1 gång på år (1 av 100 av 08A) Koordinater: 20,48 09) Haveri av boosterkompressor, PE3Utsläpp av eten. Beräknad källstyrka: 7 kg/s (matning 25 ton/h) Densitet: 1.3 kg/m 3 ; luftinblandning 70 kg/s Tid: 2 min Frekvens: 1 gång på 1000 år Koordinater: 19,47 10) Utsläpp genom settling leg på loop -reaktorn (= Pasadena ), PE3 Utsläpp av huvudsakligen propan Mängd: Momentanutsläpp av 37 ton (95 m 3, densitet 600 kg/m 3, H/C-innehåll 65 %) Tryck 65 bar, temp 90 o C Densitet: 1.4 kg/m 3, luftinblandning 150 ton Frekvens: 1 gång på år Koordinater: 19,47 11) Utsläpp från ledning för kontinuerligt uttag (2 ), PE3 Utsläpp av huvudsakligen propan Tryck 65 bar, temp 90 o C Beräknad källstyrka: 35 kg/s (54 kg/s varav 65 % propan) Tid: 5 min (Vid 55 bars tryck dumpas reaktorn till fackla) Frekvens: 1 gång på år Koordinater: 19,47 2

16 12) Utsläpp från katalysatormatningstank (3/4 )Utsläpp av propan Tryck 68 bar, 20 o C Beräknad källstyrka: 15.1 kg/s (Neste rapport) Tid: 5 min Frekvens: 1 gång på 200 år Koordinater: 19,47 13) Utsläpp från fläns i loop -reaktor (50 % av 3 -fläns = 22 mm) Utsläpp av propan Tryck 66 bar, 85 o C Beräknad källstyrka: 20 kg/s (Neste rapport) Tid: 10 min Frekvens: 1 gång på 200 år Koordinater: 19,47 14) Haveri av etenledning över järnväg (2 st, EFAB och kracker, 10 ) Utsläpp av eten (g) Tryck 20 bar Beräknad källstyrka: 10 kg/s (matning 75 ton/h initialt) Densitet: 1.5 kg/m 3 ; luftinblandning 100 kg/s Tid: 10 min Frekvens: 1 gång på år Koordinater: 27,35 15) Haveri av propanledning över järnväg 2 Utsläpp av propan (l) Beräknad källstyrka: 2 kg/s (matning 7 ton/h) Densitet: 1.5 kg/m 3 ; luftinblandning 20 kg/s Tid: 10 min Frekvens: 1 gång på år Koordinater: 27,35 16) Al-alkylföreningarHanteringen av Al-alkylföreningar inom och utom området anses ej kunna leda till omfattande konsekvenser för människor i omgivningen. 3

17 Bilaga 3 Populationsscenarier Följande två sidor utgör de populationsscenarion som utgör grund för beräkningarna för a) dagtid och b) nattetid. 1

18

19

20 Bilaga 4 ALLMÄNNA FÖRUTSÄTTNINGAR I formuleringen av förutsättningar avgörs det mesta av resultatet. Den viktigaste delen i det sammanhanget är definitionen av de olika haveriscenarierna. Haveriscenarier Scenarierna utgör för varje industri eller transportslag ett brett spektrum från medelstora till mycket stora haverier. För industrianläggningarna har dessa tagits fram under ledning av undertecknad genom diskussioner med produktionspersonal och specialister från varje industri. Undertecknad har därvid fungerat som "likare", så att ett enhetligt synsätt på riskerna har använts. Utgångspunkten är framför allt den mängd av farliga kemikalier som finns samlade på olika ställen samt de betingelser som hanteringen sker under. Arbetsgången har i stort sett varit följande: 1) För varje scenario definieras storleken på hålet i den havererade ledningen, kärlet eller tanken. Tillsammans med uppgifter om tryck- och temperaturförhållanden mm kan därefter utsläppets storlek, den s.k. källstyrkan beräknas. 2) Sannolikheten, haverifrekvensen, har bedömts i gemensamma diskussioner med stöd av både de kunskaper som finns i respektive företag om omständigheterna kring varje installation, erfarenheter av egna och liknande installationer hos andra företag och med stöd av allmänna uppgifter om haverifrekvenser av olika typer av utrustning. T.ex. har CCPS "Guidelines for Process Equipment Reliability Data" (5) och Guidelines for Quantitative Risk Assessment, CPR 18E (4), använts. Utsläppets varaktighet har också definierats. Detta har gjorts med hänsyn till de möjligheter som finns för att rent fysiskt stänga av ett utsläpp och till den beredskap att ingripa som finns. Gruppen har försökt väga in alla sorters aspekter, givetvis den viktiga mänskliga faktorn, och med hänsyn till bemanningssituation mm. Utsläppets belägenhet definieras också genom att ange koordinater i det koordinatsystem som används. För de olika transportverksamheterna har tillvägagångssättet varit snarlikt. Som grund för beräkning av främst haverifrekvens, men även fördelning av utsläppsstorlek, har vissa tidigare utredningar använts. Således har för järnvägs- och tankbilstransporterna använts VTI-rapporterna (6) och (7) samt Purdy (8). För fartygstransporterna har bl.a. använts två tidigare studier av Det Norske Veritas för den just aktuella transportleden (9) och (10). Fullständiga definitioner av alla haveriscenarior finns i Säkerhetsstudie Stenungsund,

21 Populationsscenarier En annan grundförutsättning för arbetet är att definiera det antal människor som beräknas uppehålla sig i omgivningarna av industrianläggningarna och transportlederna. Här har använts två olika populationsscenarier - dag, normal arbetsdag under halva tiden - natt, halva tiden Underlaget för populationsscenarierna har varit av två slag. Stenungsunds kommun har genom uppgifter från Statistiska Centralbyrån angett antal boende i olika delar av tätorten. Detta har använts som huvudsakligt underlag för nattscenariot. Den andra informationskällan har varit direktkontakter med företag och vissa hushåll i industriernas närmaste omgivning för att få en så bra bild som möjligt. Vid bedömning av dagscenariet har antagits att det är en normal arbetsdag, där människor finns på sina arbetsplatser och i skolor etc. Det har antagits att c:a en fjärdedel är kvar i sina hem. Vidare har antagits att både i dag- och nattscenariet 90 % av människorna befinner sig inomhus och alltså 10 % utomhus. Populationsscenarierna definieras i ett matrissystem med rutor. Här har valts att arbeta med en upplösning av 100 x 100 m på rutorna. Populationsscenarierna framgår av bilaga 3. Meteorologiska scenarier De meteorologiska scenarierna har baserats på ALARM-modellens databas, som utgör resultatet av mätningar kombinerade med modellberäkningar för en tioårsperiod ( ). Till detta har fogats vissa bedömningar av stabilitetsförhållandena i atmosfären vid olika vindhastigheter. Sammantaget har detta gett en modell av de meteorologiska förutsättningarna. Datorprogrammet behandlar sedan varje utsläppsscenario i 72 olika vädersituationer. Bilaga 6 visar underlaget för de olika väderscenarierna. Övriga förutsättningar Vid utsläpp av giftig och luktande gas kommer människor att försöka ta sig ur gasmolnet. Datormodellen tar hänsyn till detta (vid beräkning av samhällsrisk), och här har räknats med att flykthastigheten är 2 m/s. Majoriteten av människorna (90 %) bedöms vara inomhus vid ett eventuellt haveri, något som ger ett relativt gott skydd mot giftverkan och värmestrålning. I vissa byggnader i den närmaste omgivningen av industrierna kan ventilationen stängas av i händelse av ett gasutsläpp, men flertalet byggnader har inte denna möjlighet. Därför har i beräkningarna (av samhällsrisk) ansatts en "normal" ventilationsfaktor. Hur detta tas hänsyn till i beräkningarna framgår av bilaga 7. 2

22 I förutsättningarna ingår vidare en bedömning av sannolikhet för antändning av utläckande brandfarlig gas. Här har räknats med en generell bakgrundsnivå av 10 % sannolikhet för antändning i varje ruta om 100 x 100 m. Varje person utgör i sig en viss sannolikhet för antändning; ett erfarenhetsvärde om att varje individ utgör en sannolikhet för antändning på 8 % har använts. Dessutom har för varje industri angetts de mer eller mindre klart definierade tändkällorna som ångpannor, ugnar, svetsverkstäder mm. För gasspridningen har vidare antagits en råhetsfaktor z o =1 inom de bebyggda områdena - vilket motsvarar "e.g. area with dense but low building, wooded area, industrial site with not too high obstacles" - medan det för områdena mellan industriområdena och över havet använts en råhetsfaktor = vilket motsvarar "farmland (e.g.airfield, arable land)". Det bör noteras att de använda spridningsmodellerna förutsätter att spridningen sker över i stort sett flackt land. Tunga gasmoln tenderar att utbreda sig i låglänta områden så länge som densiteten är högre än den omgivande luftens. Ett tungt gasmoln antar emellertid ofta efter ett tag omgivningens densitet, och då övergår spridningen till ren atmosfärisk dispersion (Gaussisk spridningsmodell), och terrängens kupering har mindre betydelse. 3

23 Bilaga 5 Placering av ny HT-anläggning 1

24 Bilaga 6 Meteorologiskt scenario Stenungsund Nedan redovisas den sannolikhetsfördelning av vindriktningar med tillhörande vindhastigheter samt stabilitetsklasser som använts vid beräkningarna. STABILITETSKLASSER Vindkastighet Stabilitetsklass (%) m/s B D F

25 Bilaga 7 SAVE"-programmets samband för beräkning av effekter på människor samt Probit-samband för Ämne Probitkoefficient a b n Klor Ammoniak Klorväte Etenoxid Vinylklorid

26

27

28

29

30

31

32

33 Bilaga 8 KRITERIER FÖR SKADEEFFEKTER Som tidigare sagts har i studien använts dödsfall bland människor som primärt mått på skadeeffekterna. Detta är det vanligast förekommande sättet att hantera konsekvenserna i denna typ av studier. Vi måste vara medvetna om att det är en starkt förenklad bild av ett skadeutfall. Givetvis måste det toleranskriterium som används vara så anpassat - dvs så strängt hållet - att det också ger tillräcklig marginal med hänsyn till antalet skadade personer. Den använda modellen tar hänsyn dels till de akuttoxiska egenskaperna hos giftiga gaser - i detta fall klor, klorväte och ammoniak - dels till värme- och tryckeffekter av ett exploderande gasmoln samt värmeeffekter från en BLEVE. Vid gasmolnsexplosioner antas alla människor som befinner sig inom den antändbara delen av molnet omkomma, om och när molnet antänds - p.g.a. brännskador eller p.g.a. att de befinner sig i sammanstörtande hus. Vid ett gasmolns undre gräns för antändbarhet blir explosionstrycket av just den storleksordning som brukar betecknas som "heavy building damage" (c:a 0.35 bar g), vilket ofta likställs med att byggnaderna störtar samman och folk omkommer därvid. De grundläggande sambanden som används i modellen finns i Dutch Green Book (3). Avgörande för vilken effekt som erhålles på människor av en exponering för toxiska ämnen eller värmestrålning är dosen, dvs tiden för exponeringen gånger koncentrationen. Påverkan varierar från individ till individ beroende på ett flertal faktorer. Sannolikheten för dödsfall i samband med sådan exponering brukar uttryckas med s.k. Probit-funktioner. Dessa uttrycker sannolikheten för dödsfall som funktion av koncentration och tid. Det generella utseendet för sambandet är Pr=a+b*ln(c n*t ) där c är koncentrationen, t tiden och a,b och n är konstanter specifika för varje ämne eller annan påverkan. Bilaga 7 visar de grundläggande sambanden som SAVE-programmet använder sig av för beräkning av effekterna från de toxiska gaserna och från värmestrålning. Den visar också Probit-funktioner för klor, ammoniak, klorväte, etenoxid och vinylklorid. För att få en allmän uppfattning om sambandet mellan antal skadade och antal döda kan användas följande uppskattade siffror för de toxiska gaserna (klor, klorväte och ammoniak) samt för BLEVE: Man kan anta att det går i storleksordningen 10 svårt skadade per dödsfall och 10 lätt skadade per svårt skadad. Vid en gasmolnsexplosion är förhållandet annorlunda. Betydligt färre personer blir skadade här i förhållande till antal döda än i föregående fall. Förenklat uttryckt antas de människor omkomma som befinner sig inne i molnet när detta förbränns, medan de som är utanför bedöms klara sig med endast ringa skador. 1

34 Bilaga 9 KRITERIER FÖR RISKTOLERANS I Sverige finns inga vedertagna kriterier för tolerabel risk för verksamhet av den aktuella typen, kopplat till kvantitativa riskanalyser. Vi har i vårt land valt att ta en diskussion om varje enskilt objekt, och i allmänhet försökt genom diskussioner mellan berörda parter nå fram till en gemensam uppfattning och praktiskt genomförbara säkerhetsåtgärder, ofta med hjälp av s.k. dimensionerande skadefall. Man brukar använda två olika typer av kvantitativa mått på risker 1) Individuell risk (åskådliggjorda som s.k. riskkonturer): Sannolikheten (under 1 år) för att en person, som är oskyddad och uppehåller sig utomhus på ett visst avstånd från verksamheten, omkommer. 2) Samhällsrisk (representerade i s.k. FN-kurvor): Sannolikheten (under 1 år) för att olyckor orsakar ett eller flera dödsfall i omgivningen (baserat på den aktuella populationen av människor och deras förutsättningar att skydda sig). För att finna stöd för en uppfattning om vad som kan vara en tolerabel risknivå är det därför naturligt att snegla på andra länders redan etablerade kriterier. Föregångare på detta område har Holland och England varit. Även Schweiz tillämpar kvantitativa riskkriterier, vilka är snarlika de holländska. I en FoU-rapport från Räddningsverket Värdering av risk (11), skriven av Det Norske Veritas finns en sammanställning av vad som var status i världen Riskkriterierna från Holland, Schweiz, England, Hongkong samt Kalifornien framgår nedan, efter (11). Som framgår där varierar uppfattningen om tolererbar risk framför allt mellan Holland/Schweiz och England. Vissa internationella företag har också ställt upp riskkriterier för både intern risk och extern risk (mot samhället). De varierar också en del men är i allmänhet inte fullt så stränga som det holländska/schweiziska. En viktig fråga i sammanhanget är synen på "flera små olyckor kontra få stora olyckor", dvs lutningen på linjen i FN-diagrammet. Som framgår av bilagorna accepterar man i England att det blir samma medelutfall med tiden, dvs en olycka med 10 döda vart år är likvärdig med en olycka med 100 döda vart år. I Schweiz och Holland anses olyckor med stora konsekvenser mindre acceptabla, varför man t.ex. sätter likhetstecken mellan en olycka med 10 döda på år med en olycka med 100 döda på år. 1

35 Riskkriterier i Holland, Schweiz, England m.fl. Nedan redovisas ett antal risktoleranskriterier som tillämpas för individ- och samhällsrisk runt om i världen. Det föreslagna kriteriet för Stenungsund finns också inlagt. Toleranskriterier Individrisk 2

36 Toleranskriterier Samhällsrisk 3

37 Toleranskriterier Samhällsrisk grafiskt framställt 4

38 Bilaga 10 ANVÄNDA RISKKRITERIER Referensgruppen för SÄKERHETSSTUDIE STENUNGSUND, 2005 har enats om en syn på frågan om riskkriterium. I diskussionen kring denna fråga vid 2004 års studie medverkade också representanter för Räddningsverket och Länsstyrelsen i Västra Götaland (inga officiella ställningstaganden gjordes dock från myndigheternas sida, men man ansåg att referensgruppens syn var rimlig). Förslaget till kriterium för risktolerans, är avsett både för enskilda industriella verksamheter och industrikomplex. För omgivningen är det ointressant om det finns en eller flera industriverksamheter på orten. I princip torde samma kriterier behöva gälla även transportverksamhet. Även här är det ointressant för omgivningen om risken kommer från en fast anläggning eller från en transportled. För individuell risk för omgivningen, där människor kan varaktigt uppehålla sig, föreslås maximalt tolerabel risknivå för en existerande verksamhet vara 1 gång på år (10-5 per år). För en nyetablering bör nivån ligga 10 gånger lägre, dvs (10-6 per år). Riskkriteriet för FN-kurva utgår från att gränsen för vad som maximalt kan tolereras för omgivningen är olyckor som ger 1 dödsfall per år samt 100 dödsfall på år. Om förhållandena är sådana att riskerna (frekvensen) ligger 100 gånger lägre bör de kunna accepteras utan egentliga krav på åtgärder. I zonen däremellan bör åtgärder övervägas. För nyetableringar bör man kräva 10 gånger lägre frekvens. Det kan nämnas i sammanhanget att Boverket i publikationen "Bättre plats för arbete" (14) har angett vissa säkerhetsavstånd från olika verksamheter (t.ex. raffinaderi- och petrokemiverksamhet) till annan verksamhet. Avstånden är valda med hänsyn till olika aspekter inklusive hänsyn till lukt och buller. De schabloniserade siffror som används för olika industrityper är emellertid knappast användbara för att bedöma det verkliga hotet från verksamhet sådan som bedrivs i Stenungsund. Denna studie visar ju med all önskvärd tydlighet att olika petrokemiska anläggningar utgör väsentligt olika hot mot omgivningen i närområdet. 1

39 Förslag till risktoleranskriterium, extern risk Dessa förslag till risktoleranskriterium har tidigare tillämpats i Stenungssund i samband med tidigare utförda kvantitativa riskanalyser. a) Förslag till: Individuell risk för dödsfall Den maximalt tolerabla risknivån för individrisk gäller för områden där människor ur allmänheten, dvs. tredje man befinner sig, alternativt kan befaras uppehålla sig utanför inhägnade industriområden. Max. tolerabel risknivå, frekvens Existerande anläggning Nyetablering 10-5 per år 10-6 per år b) Förslag till: Samhällsriskkriterium, FN-kurva Ej acceptabelt område Överväg åtgärder Acceptabelt område Per anläggning, existerande. För nyetableringar krävs 10 gånger lägre sannolikhet. *fatalities = dödsfall 2

40 Bilaga 11 INDIVIDUELL RISK RISKKONTURER BOREALIS POLYETEN NY HT-ANLÄGGNING Färgkoder för individriskkurvor Färgkoderna anger de risknivåer som respektive individriskkurva representerar år år år år -1 Innanför den yttersta grå kurvan, 10-5 år -1, följer fler grå kurvor som representerar högre risknivåer. Den näst yttersta grå kurvan representerar 10-4 år -1. Ytterligare kurva inåt representerar 10-3 år -1, etc. 1

41 Bilaga 12 SAMHÄLLSRISK FN-KURVA BOREALIS POLYETEN NY HT-ANLÄGGNING 1

42 Bilaga 13 INDIVIDUELL RISK RISKKONTURER SAMTLIGA SCENARIER FÖR BOREALIS POLYETEN SITE MED NY HT-ANLÄGGNING Färgkoder för individriskkurvor Färgkoderna anger de risknivåer som respektive individriskkurva representerar år år år år -1 Innanför den yttersta grå kurvan, 10-5 år -1, följer fler grå kurvor som representerar högre risknivåer. Den näst yttersta grå kurvan representerar 10-4 år -1. Ytterligare kurva inåt representerar 10-3 år -1, etc. 1

43 Bilaga 14 SAMHÄLLSRISK FN-KURVA SAMTLIGA SCENARIER FÖR BOREALIS POLYETEN SITE MED NY HT-ANLÄGGNING 1

44 Bilaga 15 INDIVIDRISK RISKKONTURER STENUNGSUND TOTALT INKL. BOREALIS POLYETEN MED NY HT-ANLÄGGNING Färgkoder för individriskkurvor Färgkoderna anger de risknivåer som respektive individriskkurva representerar år år år år -1 Innanför den yttersta grå kurvan, 10-5 år -1, följer fler grå kurvor som representerar högre risknivåer. Den näst yttersta grå kurvan representerar 10-4 år -1. Ytterligare kurva inåt representerar 10-3 år -1, etc. 1

45 Bilaga 16 SAMHÄLLSRISK FN-KURVOR STENUNGSUND TOTALT INKL. BOREALIS POLYETEN MED NY HT-ANLÄGGNING 1

46 INDIVIDRISK RISKKONTURER BOREALIS POLYETEN Bilaga 17 1) Med ny HT-anläggning (stopp gamla HT och LT1); 2) Nuvarande situation, 2006 Figur 1. Läge efter ombyggnationen Figur 2. Läge före ombyggnationen Risken har minskat i västlig riktning och ökat något i nord-östlig riktning. Färgkoder för individriskkurvor Färgkoderna anger de risknivåer som respektive individriskkurva representerar år år år år -1 Innanför den yttersta grå kurvan, 10-5 år -1, följer fler grå kurvor som representerar högre risknivåer. Den näst yttersta grå kurvan representerar 10-4 år -1. Ytterligare kurva inåt representerar 10-3 år -1, etc. 1