Detaljerad riskanalys KI Campus - avseende transporter med farligt gods

Transkript

1 Detaljerad riskanalys KI Campus - avseende transporter med farligt gods Mars 2015 Stockholm Karlstad Falun Gävle Malmö Örebro Brandskyddslaget AB Box 9196 Långholmsgatan 27, 10 tr Stockholm Telefon/Fax Internet info@brandskyddslaget.se Organisationsnummer Innehar F-skattebevis

2 2 (39) PROJEKTNUMMER / PROJEKTLEDARE Rosie Kvål PROJEKTNAMN DETALJERAD RISKANALYS KI CAMPUS PROJEKTANSVARIG Martin Olander UPPDRAGSGIVARE Akademiska hus (från rev 1, detaljerad analys) Hifab AB REFERENS UPPDRAGSGIVARE Mårten Bengtson (från rev 1, detaljerad analys) Kristina Mårtensson DOKUMENTTYP Analys av olycksrisker ÖVRIGT Detaljerad riskanalys av möjliga olycksrisker i planområdets närhet. UPPRÄTTAT AV Rosie Kvål (rev 2-3) Lisa Åkesson (detaljerad analys) Rosie Kvål (inledande analys) INTERNKONTROLL Rosie Kvål (detaljerad analys) Lisa Åkesson (inledande analys) Detaljerad riskanalys, ver Detaljerad riskanalys, rev Detaljerad riskanalys, rev 1 RKl Detaljerad riskanalys RKl Inledande riskanalys, rev Inledande riskanalys, rev Inledande riskanalys LÅn DATUM STATUS INTERNKONTROLL (IK) Detaljerad riskanalys KI Campus

3 3 (39) SAMMANFATTNING I anslutning till Karolinska Institutet i Solna finns idag tillfälliga forskarbostäder placerade utmed järnvägen. Inom området planeras nu för nya bostäder samt lokaler för forskning och utbildning. De planerade bostäderna kommer att utgöra tillfälligt boende för gästande forskare och studenter. Enligt utbyggnadsförslag kommer lokalerna för forskning att placeras närmast järnvägen på ett avstånd av som minst 35 meter från närmaste befintligt spår. Bostäderna placeras innanför dessa på som minst ca 85 meter. Planområdet kan komma att byggas ut i två etapper där bostäderna i sådant fall utgör den första etappen. Länsstyrelsen i Stockholms län rekommenderar att risksituationen studeras vid ny bebyggelse inom 150 meter från bland annat järnväg. Syftet med riskanalysen är därför att undersöka lämpligheten med aktuellt utbyggnadsförslag genom att utvärdera vilka risker som människor inom det aktuella området kan komma att utsättas för. Brandskyddslaget har tidigare upprättat en inledande riskanalys för det aktuella planområdet med slutsatsen att det främst är olyckor med farligt gods som kan leda till påverkan inom planområdet. Någon risk för påverkan vid urspårning föreligger inte eftersom planområdet ligger minst tre meter över spårområdet utmed hela den aktuella sträckan. I planområdets närhet ligger även Solnavägen som är en sekundär transportled för farligt gods samt två bensinstationer. Med hänsyn till aktuell topografi och aktuella avstånd bedöms dock inte någon ytterligare hänsyn till dessa riskkällor behöva tas. Vidare görs i den inledande analysen bedömningen att planerade bostäder kan uppföras enligt studerat förslag utan krav på vidare analys eller åtgärder. Detta oavsett om lokaler för forskning m m uppförs eller ej. Bostäderna planeras på tillräckligt stort avstånd från järnvägen och uppfyller också det av Länsstyrelsen rekommenderade skyddsavståndet till aktuell verksamhet. Lokaler för forskning m m planeras betydligt närmare järnvägen än bostäderna och för dessa anges i den inledande analysen att det föreligger ett behov av att mer i detalj studera möjliga olycksriskers påverkan. Denna handling innefattar både den inledande riskanalysen samt en fördjupad analys av de olycksrisker som enligt den inledande analysen bedöms vara så omfattande att de kan påverka risknivån inom planområdet. De identifierade olycksriskerna har studerats i detalj genom beräkning av riskmåtten individrisk och samhällsrisk. För att kunna bedöma huruvida risknivån är tolerabel utan eller med riskreducerande åtgärder har de jämförts med ett förslag på riskkriterier som Myndigheten för samhällsskydd och beredskap tagit fram. Beräkningar av risknivån visar att individrisken inomhus är acceptabel oberoende av avståndet till järnvägen medan individrisknivån utomhus hamnar inom ALARPområdet till ett avstånd av ca 20 meter från järnvägen. Samhällsrisken ligger förhållandevis högt inom ALARP-området vilket till stor del beror av den planerade exploateringen, omgivningen i övrigt är relativt obebyggd och befintlig bebyggelse ligger på större avstånd från järnvägen Detaljerad riskanalys KI Campus

4 4 (39) Eftersom risknivån är så pass hög ska åtgärder vidtas. Åtgärderna syftar till att begränsa möjligheten att oskyddade personer skadas utomhus inom de områden där individrisken ligger inom ALARP-området samt att reducera samhällsrisken genom att öka möjligheten för personer att utrymma byggnader innan kritiska förhållanden uppstår. Följande åtgärder föreslås: Forskningslokaler närmast järnvägen utförs så att det finns möjlighet till tillfredställande utrymning även om en större del av fasaden som vetter mot järnvägen blockeras av en olycka. Områden utomhus mellan järnvägen och forskningslokaler utförs så att de inte uppmuntrar till stadigvarande vistelse. Mellan forskningslokaler och bostäder accepteras stadigvarande vistelse. Ventilationssystem i forskningslokaler närmast järnvägen utformas så att det på ett enkelt sätt kan stängas av och att friskluftsintag placeras på sida som inte vetter mot järnvägen. Eventuella fasader inom 25 meter från järnvägen utförs i brandteknisk klass EI 30. Glaspartier i dessa fasader utförs i lägst brandteknisk klass EW 30. Genomförs ovanstående åtgärder bedöms att tillräcklig hänsyn till risker förknippade med närheten till järnvägen ha tagits. Individrisknivån för området bedöms med åtgärderna hamna på en acceptabel nivå medan samhällsrisken fortsatt ligger inom ALARP-området. Ytterligare åtgärder inom planområdet för att sänka samhällsrisken bedöms inte skäliga ur ett kostnads/nytta-perspektiv. Analysens slutsatser är gällande för de utformningsalternativ av området som presenteras i rapporten; huvudalternativet samt jämförelsealternativet. Avstånd mellan järnväg och närmaste bebyggelse är för huvudalternativet minst 35 meter och för jämförelsealternativet 25 meter. Skulle det ske väsentliga förändringar av utformningen och placering av byggnader inom området behöver risksituationen studeras för detta Detaljerad riskanalys KI Campus

5 5 (39) INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1 INLEDNING Bakgrund Syfte Omfattning Underlag Revideringar Metod Förutsättningar ÖVERSIKTLIG BESKRIVNING AV PLANOMRÅDET Områdesbeskrivning Planerad bebyggelse Omgivande planer/byggprojekt RISKINVENTERING Allmänt Järnvägen Solnavägen Bensinstationer Övrigt INLEDANDE RISKANALYS Identifiering av olycksrisker Uppskattning av riskernas omfattning Olycka med farligt gods på Solnavägen Slutsats inledande analys DETALJERAD ANALYS Beräkning av olycksfrekvens och konsekvens Beräkning av risk Värdering av risk HANTERING AV OSÄKERHETER ÅTGÄRDER Allmänt Sammanställning förslag till åtgärder SLUTSATS REFERENSER Bilaga A Frekvensberäkningar Bilaga B Konsekvensberäkningar Bilaga C Riskberäkningar Bilaga D Metod och förutsättningar Detaljerad riskanalys KI Campus

6 6 (39) 1 INLEDNING 1.1 Bakgrund I anslutning till Karolinska Institutet i Solna finns idag forskarbostäder av tillfällig karaktär placerade utmed järnvägen. Inom området planeras nu för bostäder samt lokaler för forskning och utbildning. Bostäderna ska utgöra tillfälligt boende för gästande forskare och studenter. I planområdets närhet finns, förutom järnvägen, även två bensinstationer samt Solnavägen som kan innebära riskpåverkan mot planområdet. Länsstyrelsen i Stockholms län rekommenderar att påverkan från möjliga olycksrisker studeras vid ny bebyggelse inom 150 meter från järnväg, vägar med transporter av farligt gods samt bensinstationer. Med anledning av detta har Brandskyddslaget fått i uppdrag att studera och analysera förekommande risker i planområdets närhet. Detta för att människor inom planområdet inte ska utsättas för oacceptabla risker. 1.2 Syfte Syftet med riskanalysen är att undersöka lämpligheten med aktuellt planförslag genom att utvärdera vilka risker som människor inom det aktuella området kan komma att utsättas för. 1.3 Omfattning Analysen omfattar själva planområdet som i stort avgränsas av järnvägen i väster, vägen Fogdevreten i norr och öster samt befintlig bebyggelse inom KI i söder (se även figur 2.1). Analysen omfattar endast plötsliga och oväntade händelser med akuta konsekvenser för liv och hälsa för människor som vistas inom det studerade området. I analysen har hänsyn inte tagits till långsiktiga effekter av hälsofarliga ämnen, buller eller miljöfarliga utsläpp. Trafikanter på järnvägen omfattas inte av analysen. 1.4 Underlag Som underlag har ritningar, utformningsförslag etc. använts. Hänvisning till respektive underlag sker löpande och en sammanställning redovisas i avsnitt 9 Referenser. 1.5 Revideringar Denna version av riskanalysen har reviderats jämfört med tidigare version. Revideringen omfattar en tydligare beskrivning av topografiska förutsättningar samt förtydligande av åtgärder utifrån erhållna granskningsyttranden. Revideringar gentemot föregående version markeras med streck i marginalen. Eventuellt borttagen text redovisas ej Detaljerad riskanalys KI Campus

7 7 (39) 1.6 Metod Som ett första steg i analysarbetet har en inventering och identifiering av möjliga olycksrisker både inom och utanför planområdet gjorts. En inledande analys har sedan gjorts av identifierade händelsers möjliga påverkan mot omgivningen. För de risker som enligt den inledande analysen bedömts kunna medföra konsekvenser för människor och byggnader utom och inom planområdet görs en detaljerad analys där frekvens och konsekvens beräknas för identifierade olyckor. Utifrån detta beräknas risknivån för området. Vid behov föreslås säkerhetshöjande åtgärder. En mer utförlig beskrivning av den riskanalysmetod som används i denna analys redovisas i bilaga D. 1.7 Förutsättningar Enligt Länsstyrelsen i Stockholms Län ska möjliga risker studeras vid exploatering närmare än 150 meter från en riskkälla /1/. Vidare redovisas i Rapport 2000:01 Riskhänsyn vid ny bebyggelse /2/ rekommenderade skyddsavstånd mellan riskobjekt och olika typer av bebyggelse. I tabell 1.1 redovisas de skyddsavstånd som är aktuella i detta fall. För att undvika risker förknippade med olyckor med petroleumprodukter och urspårning rekommenderas dessutom att 25 meter närmast järnväg lämnas byggnadsfritt. Rekommenderade skyddsavstånd omfattar markområden som ej är skymda av topografi eller annan bebyggelse. Dessa parametrar kan påverka, både öka och minska, behovet av skyddsavstånd. Tabell 1.1. Av Länsstyrelsen i Stockholms län rekommenderade skyddsavstånd till infrastruktur med transporter av farligt gods samt bensinstationer. Riskkälla Typ av bebyggelse Avstånd Alla Bebyggelsefritt 25 m Järnvägar Tät kontorsbebyggelse 25 m Sammanhållen bostadsbebyggelse Personintensiv verksamhet 50 m 50 m Bensinstationer Tät kontorsbebyggelse 25 m Sammanhållen bostadsbebyggelse 50.m Personintensiv verksamhet 50 m Vägar med transporter av farligt gods Tät kontorsbebyggelse 40 m Sammanhållen bostadsbebyggelse Personintensiv verksamhet 75 m 75 m De angivna skyddsavstånden anger det minsta avstånd som bör hållas mellan bebyggelse och riskobjekt. Avsteg kan göras om risknivån bedöms som låg eller om man genom att tillämpa säkerhetshöjande åtgärder kan sänka risknivån. En ny rapport från Länsstyrelsen är på remiss under hösten 2012 /3/. I denna redovisar Länsstyrelsen rekommenderade skyddsavstånd mellan transportled för farligt gods och olika verksamheter. I figur 1.1 redovisas förslaget på skyddsavstånd som redovisas i den Detaljerad riskanalys KI Campus

8 8 (39) nya rapporten. Observera att dessa eventuellt kan komma att ändras till följd av bland annat inkomna remissynpunkter och vidare bearbetning av rapporten. I rapporten tydliggör även Länsstyrelsen sin syn på skyddsavståndet 25 meter från transportled för farligt gods. Länsstyrelsen anser att det, i princip oberoende av den aktuella risknivån och andra säkerhetsåtgärder, bör finnas ett skyddsavstånd på minst 25 meter mellan vägar och järnvägar med transporter av farligt gods och kvartersmark i zon B eller C. Att upprätthålla skyddsavståndet på 25 meter anses vara särskilt viktigt för kvartersmark i zon C. Figur 1.1. Sammanfattning av Länsstyrelsens rekommendationer avseende skyddsavstånd till led för farligt gods från respektive kvartersmark, remissutgåva Detaljerad riskanalys KI Campus

9 9 (39) Principer för riskvärdering Generellt vid bedömning av huruvida en risk kan accepteras eller ej bör hänsyn tas till vissa faktorer. Exempelvis bör riskkällans nytta vägas in, likaså vilken som är den exponerade gruppen samt huruvida risk för katastrofer föreligger. De principer som vanligen anges är: Principen om undvikande av katastrofer. Katastrofer ska undvikas. Fördelningsprincipen. Riskerna bör vara skäligt fördelade inom samhället i relation till de fördelar som verksamheten medför. Rimlighetsprincipen. En verksamhet bör inte innebära risker som med rimliga medel kan undvikas. Proportionalitetsprincipen. De totala risker som en verksamhet medför bör inte vara oproportionerligt stora jämfört med de fördelar (intäkter, produkter och tjänster, etc.) som verksamheten medför. Dessa principer indikerar att hänsyn bör tas till kostnader för säkerhetshöjande åtgärder, att en riskkällas nytta skall vägas in samt att olika värderingar kan göras beroende på om den exponerade gruppen har en personlig nytta av riskkällan eller ej. Vidare skall risker ej accepteras om de på ett enkelt tekniskt och icke kostsamt sätt kan undvikas. I bilaga D redovisas en mer utförlig redogörelse för lagstiftning, riktlinjer och riskhänsyn vid fysisk planering Detaljerad riskanalys KI Campus

10 10 (39) 2 ÖVERSIKTLIG BESKRIVNING AV PLANOMRÅDET 2.1 Områdesbeskrivning Planområdet ligger på Karolinska Institutets område i Solna mellan järnvägen och vägen Fogdevreten (se figur 2.1) och utgör del av fastigheten Haga 4:35. Figur 2.1. Ungefärlig placering av aktuellt planområde. Inom området finns idag trädbeklädda grönytor, parkeringsytor, tennisbanor och några byggnader med forskningsbostäder. Planområdet ligger högre än järnvägen utmed hela sträckan. Området är ca 4 hektar stort. 2.2 Planerad bebyggelse Inom området planeras för lokaler för forskning och utbildning närmast järnvägen samt bostäder innanför dessa. Bostadsbebyggelsen kommer inte att vara permanenta bostäder utan kommer att användas under kortare perioder av gästande forskare eller studenter. För utbyggnaden finns två förslag; ett huvudalternativ och ett jämförelsealternativ. Dessa redovisas i figur 2.2 respektive 2.3. Den huvudsakliga skillnaden mellan förslagen är placeringen av byggnader inom området. Huvudalternativet innebär tre byggnader för forskning och utbildning i 3-6 våningar utmed järnvägen. Totalt planeras ca kvm forskningslokaler. Innanför Detaljerad riskanalys KI Campus

11 11 (39) forskningslokalerna planeras för tre bostadshus i 7 våningar med sammanlagt 418 lägenheter. Totala ytan för bostäderna är ca kvm. Det kortaste avståndet mellan forskningslokaler och befintligt spår på järnvägen är i huvudalternativet ca 35 meter. Motsvarande minsta avstånd för bostäder är ca 85 meter. Avståndet till Solnavägen är från närmaste byggnad är som minst ca 100 meter. Figur 2.2. Huvudalternativet för utbyggnad inom planområdet. (Schweiller Svensson Arkitektkontor AB, ). Jämförelsealternativet innebär en något annorlunda utformning av området vilken visas i figur 2.3. Alternativet innebär fem byggnader för forskning och utbildning och fyra byggnader för forskningsbostäder. Volymerna i jämförelsealternativet är ungefär lika de som redovisas för huvudalternativet. Avståndet till järnvägen från byggnader i jämförelsealternativet är som minst 25 meter från forskningslokaler och ca 55 meter för bostäderna. Avstånd mellan Solnavägen och närmaste bostadsbyggnad är ca 65 meter i jämförelsealternativet Detaljerad riskanalys KI Campus

12 12 (39) Figur 2.3. Jämförelsealternativet. (Schweiller Svensson Arkitektkontor AB, ). Planområdet kan komma att byggas ut i två etapper där forskningsbostäderna i sådant fall kommer att utgöra den första etappen. Inga entréer planeras mot järnvägen. Enligt tidigare ligger planområdet högre än järnvägen. Med anledning av höjdskillnaden och har en stödmur uppförts utmed området, denna är minst 3 meter hög samt försedd med en skärm ovanpå. I figur 2.4 redovisas ett antal sektioner där höjdskillnaden och stödmuren redovisas. Höjdskillnaderna i bilden varier mellan ca 4 och 8 meter från rälsöverkant till marknivå inom planområdets närmaste del Detaljerad riskanalys KI Campus

13 13 (39) Figur 2.4. Sektioner genom planområdet och järnvägen med föreslagen stödmur (WSP, ). 2.3 Omgivande planer/byggprojekt Det pågår ett antal plan- och byggprojekt i planområdets närhet, men inte i direkt anslutning till detta. Bland annat pågår planering och uppförande av ny bebyggelse i anslutning till KI utmed Solnavägen. Dessa omfattar ny bebyggelse för forskning (Biomedicum) och undervisningslokaler (Aulan). Nära området pågår också byggandet av Norra Länken och Norra stationsområdet/hagastaden som innebär en stor förändring avseende infrastrukturen och bebyggelse i området. Ingen av ovan redovisa plan- eller byggprojekten bedöms direkt påverka utbyggnaden inom planområdet Detaljerad riskanalys KI Campus

14 14 (39) 3 RISKINVENTERING 3.1 Allmänt Riskinventeringen omfattar de riskobjekt (transportleder för farligt gods, järnvägar, verksamheter som hanterar farligt gods) som kan innebära plötsliga och oväntade olyckshändelser med konsekvens för det aktuella området. Ämnen klassade som farligt gods är det som till stor del kan ge upphov till oväntade och plötsliga olyckshändelser och kunskap om dessa är därför viktigt i en riskanalys. Farligt gods kan delas in i olika klasser för ämnen med liknande egenskaper. De olika ämnesklasserna delas i sin tur in i underklasser. I tabell 3.1 redovisas de olika klasserna samt typ av ämnen. Tabell 3.1. Farligt gods indelat i olika klasser enligt ADR/RID Klass Ämne Beskrivning 1 Explosiva ämnen 2 Gaser 3 Brandfarliga vätskor Sprängämnen, tändmedel, ammunition, krut, fyrverkerier etc. Inerta gaser (kväve, argon etc.), oxiderande gaser (syre, ozon, kväveoxider etc.), brännbara gaser (acetylen, gasol etc.) och icke brännbara, giftiga gaser (klor, svaveldioxid, ammoniak etc.) Bensin, diesel- och eldningsoljor, lösningsmedel och industrikemikalier. 4 Brandfarliga fasta ämnen m.m. Kiseljärn (metallpulver), karbid, vit fosfor etc. 5 Oxiderande ämnen och organiska peroxider Natriumklorat, väteperoxider, kaliumklorat etc. 6 Giftiga ämnen 7 Radioaktiva ämnen 8 Frätande ämnen Arsenik, bly- och kvicksilversalter, cyanider, bekämpningsmedel etc. Medicinska preparat. Transporteras vanligen i mycket små mängder. Saltsyra, svavelsyra, salpetersyra, natrium, kaliumhydroxid (lut) etc. 9 Magnetiska material och övriga farliga ämnen Gödningsämnen, asbest, magnetiska material etc. Utöver transport och hantering av farligt gods kan även urspårning vara en sådan risk som behöver beaktas. I aktuellt planområdes närhet har järnvägen, som utgör del av stambanan, identifierats att kunna innebära krav på riskhänsyn inom planområdet. Vidare ligger i områdets närhet Solnavägen som är en sekundär transportled för farligt gods samt två bensinstationer Preem och OKQ8 vilka kan förväntas få sina transporter från Solnavägen Detaljerad riskanalys KI Campus

15 15 (39) 3.2 Järnvägen Järnvägen förbi området omfattar samtliga banor som går genom Stockholm. I höjd med den norra delen av planområdet delas dessa banor upp på Mälarbanan, som viker av västerut mot Sundbyberg, samt Ostkustbanan, som fortsätter norrut mot Solna. På spåren går både person- och godstrafik. Persontrafiken består av pendeltåg, regionaltåg och Arlandaexpress. Tågtrafiken genom centrala Stockholm och därmed förbi planområdet är omfattande. Under hösten 2007 passerade mellan 500 och 700 tåg per dygn genom Stockholm /4/. Av dessa var 33 stycken godståg /4/. Prognos för antalet tågpassager (till/från) norr om Centralstationen 2015, 2030 och 2050 det vill säga även förbi aktuellt område samt redovisas i tabell 3.2. Observera att det i prognoserna för Centralstationen är medräknat att pendeltåg efter det att Citybanan tagits i bruk inte passerar Centralstationen. Förbi aktuellt planområde kommer pendeltåg även fortsättningsvis passera. I prognos framtagen för Citybanan /5/ redovisas att söder om Stockholm förväntas antalet pendeltåg år 2015 uppgå till 456 tåg/dygn och år tåg/dygn. Dessa siffror kan antas gälla även på sträckan förbi aktuellt planområde. Tabell 3.2. Antal tågpassager (till/från) norr om Centralstationen i Stockholm per vardagsdygn. Tågtyp Fjärr- och regionaltåg Pendeltåg Godståg Totalt I höjd med planområdet ligger även Tomteboda bangård. Vid bangården förekommer idag omlastning och uppställning av godsfordon. Bangården används även av postens godstransporter. En idéstudie har utförts där den framtida användningen av bangården utreds /6/. I idéstudien anges bland annat att bangården även fortsättningsvis ska användas för omlastning av gods samt att funktioner som service- och underhåll av personvagnar kan bli aktuellt samtidigt som den befintliga rangeranläggningen avvecklas. Avståndet till omlastningsplatsen från planområdet är som minst ca 200 meter. Hastigheten på järnvägen förbi aktuellt område kan som mest vara 200 km/tim. Godståg håller normalt en lägre hastighet. Trafikverket har lagt ett nytt spår samt uppfört en stödmur till följd av höjdskillnaderna utmed hela planområdet /7/. Stödmuren är minst tre meter hög. Det nya spåret kommer att utgöra en anslutning mellan Citybanan och Ostkustbanan. Nytt utförande utmed aktuellt planområde redovisas i figur 3.1 samt figur Detaljerad riskanalys KI Campus

16 16 (39) Figur 3.1. Genomförda markarbeten i anslutning till planområdet. Figur 3.2. Nya spår (rödmarkerade) utmed planområdet. Dessa anlades under Delar av planområdet inringat. Hänsyn till den nya spårdragningen tas i analysen. I sitt yttrande över detaljplanen skrev Trafikverket att de vill ha reservutrymme för ytterligare ett spår mot planområdet. Med anledning av detta har kontorshusen närmast järnvägen flyttats jämfört med tidigare alternativ (se ny situationsplan i figur 2.2). Avståndet till närmaste spår blir då ca 35 meter i nuläget Transport av farligt gods Ungefär hälften av de godstransporterna som passerar genom Stockholm gör det på natten/morgonen mellan midnatt och (se figur 3.3). Det beror idag delvis på att det inte finns tillräcklig kapacitet genom Stockholm på dagtid men även på att många godskunder vill få godset levererat på morgonen för att hinna distribuera godset under dagen./ 4/ Detaljerad riskanalys KI Campus

17 Antal tåg 17 (39) Dygnsfördelning, antal godståg genom Centrala Stockholm Tid på dygnet Figur 3.3. Fördelning av godståg över dygnet genom centrala Stockholm /4/. Farligt gods står för ungefär 3-15 % av det totala godstransportarbetet i Stockholm idag /4/. Statistik över antalet vagnar och mängder med farligt gods finns från Green Cargo som är den största transportören med ca % av godstransporterna på järnväg i Sverige. Statistiken omfattar en tremånadersperiod under 1999 /8/, 2000 /9, 10/, 2001 /11/ samt 2005 /12/. En sammanställning görs i tabell 3.3. Antalet vagnar har grovt räknats om till antal/år. Andelen tomma vagnar anges i procent inom parentes i rutan för respektive klass. Tabell 3.3. Antal transporterade vagnar per år (Green Cargo). Andelen tomma vagnar anges i procent. Klass (sep-nov) 2000 (okt-dec) (6%) (73%) 232 (22%) (7%) (14%) (1%) (62%) 252 (5%) (11%) 336 (2%) (64%) (6%) (22%) 848 (9%) (25%) 888 (6%) Totalt Medelvikt per vagn och farligt godsklass utifrån ovan nämnda statistik redovisas i tabell 3.4. Ingen uppgift har erhållits avseende transporterade mängder år 2000, varför medelvikten per klass för dessa mätningar inte redovisas i tabell 3.4. Ingen information om transporterade mängder eller vagnar har erhållits för perioder senare än Detaljerad riskanalys KI Campus

18 18 (39) Tabell 3.4. Medelvikt (ton) per vagn utifrån använt underlag. Klass Medelvikt (ton) Myndigheten för samhällsskydd och beredskap (f.d. Räddningsverket) har genomfört kartläggningar av trafik på järnväg under tre månader 1996 /13/ och en månad 2006 /14/. I tabell 3.5. redovisas mängden farligt gods uppräknat till år och omvandlat till antal vagnar utifrån en genomsnittlig medelvikt per vagn. Tabell 3.5. Underlag över transporter med farligt gods på järnvägen (Myndigheten för samhällsskydd och beredskap). Klass Ton/år Vagnar/år kg ~ (2.1) (2.2) - (2.3) (2.1) (2.2) - (2.3) (4.1) (4.2) (5.1) (5.2) (4.1) (4.2) (5.1) (5.2) Totalt Enligt både 1998 års och 2006 års kartläggning transporteras enbart ämnen ur underklass 5.1 Oxiderande ämnen Detaljerad riskanalys KI Campus

19 19 (39) Framtid I PM godstransporter genom Stockholm /4/ redovisas ett framtidsscenario år 2020 med Citybanan tagen i drift, hamnen i Norvik utbyggd och Loudden flyttad. Detta framtidsscenario visar på godstransporter per dygn genom Stockholm. Enligt samma rapport görs bedömningen att andelen farligt gods kommer att vara densamma i framtiden, dvs % av godstransporterna. Det mest troliga scenariot för en markant ökning av antalet transporter med farligt gods på järnväg bedöms vara /4/ att verksamheten vid Loudden flyttas till ett läge utmed stambanan. Detta kan då i värsta fall innebära att antalet vagnar med brännbara vätskor ökar betydligt genom Stockholm. 3.3 Solnavägen Öster om det aktuella planområdet, bortanför bostäderna längs med Fogdevreten, går Solnavägen som är sekundär transportled för farligt gods. Avståndet till närmaste byggnad inom planområdet är för huvudalternativet ca 100 meter och för jämförelsealternativet ca 65 meter. I riskanalys som togs fram i samband med planarbete för Haga 4:35 som ligger utmed Solnavägen redovisas att transporter med farligt gods på Solnavägen främst utgörs av ämnen tillhörande klass 2 gaser och klass 3 brandfarliga vätskor /15/. Avnämare som identifierats i området är två bensinstationer, Preem och OKQ8 samt Karolinska Institutet och Karolinska Sjukhuset. De gaser som transporteras på vägen kan i huvudsak antas utgöras av flasktransporter och inte tanktransporter. I tabell 3.6 redovisas antalet farligt godstransporter per år. Antalet transporter är uppdelat på två scenarier, normalfall samt dimensionerande vecka, där dimensionerande vecka innebär att antalet transporter till kraftvärmeverket vid Karolinska sjukhuset antas motsvara det antal som krävs vid full kontinuerlig reservdrift. Med normalfallet avses utökad användning av kraftvärmeverket men ej kontinuerlig drift. Tabell 3.1. Antal transporter med farligt gods på Solnavägen per år. Klass Ämne Normalfall Solnavägen (trp/år) Dim. Vecka 2.1 Brännbara gaser Inerta gaser Giftiga gaser Brandfarliga vätskor Totalt Antalet transporter med farligt gods på Solnavägen i framtiden beror av närvaron av lokala mottagare. Det bedöms inte vara troligt att det tillkommer ytterligare stora mottagare av farliga ämnen. Transporterna till befintliga mottagare kan däremot komma att öka. En grov bedömning är att antalet transporter ökar med ca 1 % per år. Solnavägen ingår även i det omledningsvägnät som finns specificerat för Norra Länken /16/. Hänvisningar kommer att ske till omledningsvägnätet vid oplanerade Detaljerad riskanalys KI Campus

20 20 (39) avstängningar, exempelvis vid olyckor etc. Tung trafik planeras att lotsas genom tunnlarna vid planerade och även förhoppningsvis vid oplanerade avstängningar. 3.4 Bensinstationer I planområdets närhet finns även två bensinstationer, Preem och OKQ8 vilka kan förväntas få sina transporter via Solnavägen. Avståndet till bensinstationerna är som minst 60 respektive 110 meter. Avståndet mellan bensinstationerna och planområdet bedöms vara tillräckligt stort för att en olycka inte ska påverka byggnader och människor inom planområdet. Avståndet uppfyller dessutom de rekommenderade skyddsavstånden som redovisas i tabell 1.1 och figur 1.1. Ytterligare analys av dessa kommer därför inte att göras. 3.5 Övrigt Interna transporter inom området Eftersom den planerade bebyggelsen delvis utgörs av forskningslokaler/laboratorielokaler kan det antas att transporter med farliga ämnen kan ske längs med Fogdevreten till byggnader inom planområdet. Detta kan dock antas utgöras av enstaka transporter med mindre mängder farliga ämnen som transporteras i vanliga bilar i flaskor eller som styckegods. Det finns ingen indikation på att den planerade bebyggelsen innebär sådan omfattning av transporter att vägar inom området blir klassificerade som rekommenderade transportleder för farligt gods. Någon ytterligare riskhänsyn med avseende på transporter inom området bedöms inte nödvändig Detaljerad riskanalys KI Campus

21 21 (39) 4 INLEDANDE RISKANALYS 4.1 Identifiering av olycksrisker Utifrån riskinventeringen är bedömningen att det är trafiken på järnvägen och Solnavägen som kan innebära olyckshändelser med möjlig konsekvens för det aktuella planområdet och som är relevanta att beakta vad gäller risknivån för området. 4.2 Uppskattning av riskernas omfattning Uppskattningen görs huvudsakligen i form av en bedömning av skadeområden för respektive olycksrisk. För de skadescenarier som uppskattas kunna innebära allvarliga konsekvenser för planområdet görs därefter mer detaljerade beräkningar av frekvens och konsekvens Olycka med farligt gods på järnvägen Som tidigare nämnts delas farligt gods in i nio olika klasser med hjälp av det så kallade RID-systemet. I tabellen nedan görs en kortfattad beskrivning av vilka ämnen som tillhör respektive klass och vilka konsekvenser en olycka med respektive ämne kan leda till. Tabell 4.1. Konsekvensbeskrivning för olycka med respektive ADR/RID-klass. Klass Ämne Konsekvensbeskrivning 1 Explosiva ämnen Riskgrupp 1.1: Risk för massexplosion. Konsekvensområden kan vid stora mängder (> 2 ton) överstiga meter. Begränsade områden vid mängder under 1 ton. Riskgrupp : Ingen risk för massexplosion. Risk för splitter och kaststycken. Konsekvenserna normalt begränsade till närområdet. 2 Gaser Klass 2.1: Brännbar gas: jetflamma, gasmolnsexplosion, BLEVE. Konsekvensområden mellan ca meter. Klass 2.2: Inert och oxiderande gas: Konsekvenserna vanligtvis begränsade till närområdet kring olyckan. Klass 2.3: Icke brännbar, giftig gas: Giftigt gasmoln. Konsekvensområden över 100- tals meter. 3 Brandfarliga vätskor Brand, strålningseffekt, giftig rök. Konsekvensområden vanligtvis inte över m. 4 Brandfarliga fasta ämnen m.m. 5 Oxiderande ämnen och organiska peroxider Brand, strålningseffekt, giftig rök. Konsekvenserna vanligtvis begränsade till närområdet kring olyckan. Självantändning, explosionsartade brandförlopp om väteperoxidslösningar med konc. > 60 % eller organiska peroxider kommer i kontakt med brännbart, organiskt material. Skadeområde ca 70 m radie. 6 Giftiga ämnen Giftigt utsläpp. Konsekvenserna vanligtvis begränsade till närområdet. 7 Radioaktiva ämnen Utsläpp av radioaktivt ämne, kroniska effekter mm. Konsekvenserna begränsas till närområdet. 8 Frätande ämnen Utsläpp av frätande ämne. Konsekvenser begränsade till närområdet. 9 Magnetiska material och övriga farliga ämnen Utsläpp. Konsekvenser begränsade till närområdet. Avståndet mellan byggnad inom planområdet och närmaste befintligt spår på järnvägen är ca 35 meter oberoende av alternativ. Utifrån beskrivningen i tabell 4.1 är det ämnen ur klass 1, 2, 3 och 5 som i huvudsak är relevanta att beakta vid bedömning av risknivån för området. Detta då konsekvensen av de övriga klasserna är begränsade till det Detaljerad riskanalys KI Campus

22 22 (39) absoluta närområdet och inte bedöms innebära påverkan på aktuellt planområde. En detaljerad analys av dessa olycksrisker bör därför göras i det fortsatta planarbetet. I avsnitten nedan görs en översiktlig bedömning av risknivån förknippad med de farligt godsklasser som bedöms kunna påverka risknivån inom planområdet, med hänsyn till redovisade skadeområden. Den aktuella höjdskillnaden mellan spårområde och planområde på ca 4-8 meter inverkar positivt på i princip samtliga olyckshändelser som beskrivs nedan. Det har dock inte berörts i detalj för respektive scenario. Klass 1. Explosiva ämnen Konsekvenserna av en explosion är beroende av mängden explosivämnen. För järnvägstransporter finns det inga restriktioner för maximal transportmängd av explosivämnen som det finns för vägtransporter /17/. Det bedöms dock att den maximala transportmängden per vagn sällan överstiger ton. Konsekvenserna av en explosion med så stora mängder explosivämnen skulle bli mycket stora och skadeområdet skulle omfatta flera hundratals meter kring olycksplatsen. Även explosioner med mindre mängder explosivämnen, ner mot ca 1-2 ton, kan medföra skadeområden som skulle omfatta det aktuella planområdet. Sannolikheten för att en explosion ska inträffa på stambanan i anslutning till planområdet bedöms därmed vara mycket låg vilket främst beror på det begränsade antalet transporter av explosivämnen på järnvägen. Vidare har transporter av explosivämnen strikta krav på bl.a. utformning av vagnar m.m. som syftar till att begränsa sannolikheten för kraftiga påfrestningar på lasten. Även om konsekvenserna av en explosion på stambanan kan bli omfattande med avseende på den planerade bebyggelsen inom planområdet bedöms den sammanvägda risknivån förknippad med transporter av explosivämnen vara begränsad. Risknivån bedöms inte vara så omfattande att olycksrisken innebär en oacceptabel risknivå inom planområdet. Klass 2.1. Brännbara gaser En olycka med brännbar gas (exempelvis gasol) innebär att gas läcker ut och antänds (antingen under tryck eller när den spridits bort från utsläppskällan) eller att en gastank utsätts för utvändig brand vilket hettar upp gasen så att den expanderar snabbt. Beroende på utsläpps- och antändningsscenario kan konsekvenserna av olyckan variera. Brännbara gaser transporteras normalt trycksatta (och tryckkondenserade) i tankvagnar. Detta medför att behållarna normalt har högre hållfasthet än vanliga tankar för t.ex. vätsketransporter vilket i sin tur ger en begränsad sannolikhet för läckage även vid stor påverkan som vid exempelvis en trafikolycka. Då gasen kan spridas bort från olycksplatsen ökar dock sannolikheten för att utsläppet kommer i kontakt med en tändkälla och antänds. Mängden brännbar gas på stambanan bedöms vara relativt begränsad. Den sammanvägda risknivån förknippad med transporter av brännbara gaser bedöms vara begränsad Detaljerad riskanalys KI Campus

23 23 (39) Klass 2.3. Giftiga gaser Giftig gas behöver inte aktiveras genom antändning för att bli farlig. Den är farlig så snart den läcker ut. Beroende på vind och topografi kan gasen spridas långa sträckor och fortfarande ha dödliga koncentrationer. Vid större utsläpp kan människor både utomhus och inomhus skadas eller omkomma på upp till flera hundra meters avstånd från utsläppet. Även giftiga gaser transporteras trycksatta i tankvagnar. Större transporter av t.ex. klor, som är en av de giftigaste gaserna som transporteras i Sverige, går normalt på järnväg medan mindre transportmängder kan ske på väg. Antalet transporter med giftig gas på stambanan bedöms vara mycket begränsat. Detta beror huvudsakligen på att det inte finns några verksamheter i regionen som hanterar stora mängder giftiga gaser. Det begränsade antalet transporter innebär att sannolikheten för ett utsläpp av giftig gas i höjd med planområdet bedöms vara mycket låg. Även om konsekvenserna av ett utsläpp kan bli omfattande med avseende på den planerade bebyggelsen inom planområdet bedöms den sammanvägda risknivån förknippad med giftiga gaser på stambanan vara mycket begränsad. Risknivån bedöms inte vara så omfattande att olycksrisken innebär en oacceptabel risknivå inom planområdet. Klass 3. Brandfarliga vätskor Brandfarliga vätskor utgör en av de klasser som är vanligast förekommande på Sveriges järnvägar. Enligt tabell 4.1 kan en olycka med brandfarliga vätskor generellt innebära skadeområden uppåt cirka meter vid ett stort utsläpp som antänds. Den sammanvägda risknivån förknippad med transporter av brandfarliga vätskor på stambanan bedöms kunna medföra att risknivån blir så hög att åtgärder kan bli nödvändiga. Klass 5. Oxiderande ämnen och organiska peroxider Vissa oxiderande ämnen och organiska peroxider ur klass 5 kan, om de blandas med brännbart material bilda en blandning som kan självantända. Blandningen kan till och med innebära ett explosionsartat brandförlopp som motsvarar explosion med massexplosiva ämnen. Ett scenario som kan inträffa vid utsläpp till följd av en järnvägsolycka är att ämnet blandas med exempelvis smörjolja från tåget. Ett större utsläpp kan bilda en explosiv blandning som motsvarar flera ton explosivämne. Enligt beskrivningen av olycka med explosiva ämnen ovan bedöms ett sådant skadescenario kunna medföra mycket stora konsekvenser med avseende på personskador inom planområdet. Sannolikheten för att en olycka med ämnen ur klass 5 ska leda till ett skadescenario som påverkar planområdet bedöms dock vara mycket låg. Denna bedömning utgår dels från att antalet transporter med ämnen ur klass 5 bedöms vara mycket begränsat på stambanan. Dessutom är det endast en mycket begränsad andel av ämnena ur klass 5 som kan leda till denna typ av kraftiga brand- och explosionsförlopp. Det är nämligen i huvudsak ej stabiliserade väteperoxider och vattenlösningar av väteperoxider med över 60 % väteperoxid samt organiska peroxider. Vattenlösningar av väteperoxider med mindre än 60 % väteperoxid bedöms däremot inte kunna leda till explosion. För att stabilisera det oxiderande ämnet blandas ofta en stabilisator, flegmatiseringsmedel, in Detaljerad riskanalys KI Campus

24 24 (39) för att minska reaktionsbenägenheten. Enligt regelverket RID-S /17/ är det inte heller tillåtet att transportera ej stabiliserade väteperoxider eller vattenlösningar med över 60 % väteperoxid på järnväg. Det är inte heller tillåtet att transportera ammoniumnitrat med mer än 0,2 % brännbara ämnen, utom när det utgör beståndsdel i ett ämne eller föremål i klass 1 (explosiva ämnen). Andelen av de oxiderande ämnena på järnvägen som bedöms kunna självantända explosionsartat vid kontakt med organiskt material antas därför vara mycket begränsad. Utifrån ovanstående beskrivning bedöms den sammanvägda risknivån förknippad med transporter av oxiderande ämnen och organiska peroxider på stambanan vara mycket begränsad. Risknivån bedöms inte vara så omfattande att olycksrisken innebär en oacceptabel risknivå inom planområdet Urspårning Planområdet är beläget i direkt anslutning till stambanan. Planområdet ligger dock minst ca 4-8 meter över spårområdet. Sannolikheten för att ett urspårat tåg ska påverka risknivån inom planområdet bedöms därför vara obefintlig. Scenariot kommer därför inte att studeras vidare. 4.3 Olycka med farligt gods på Solnavägen Solnavägen som utgör sekundär transportled för farligt gods ligger som närmast på ett avstånd av ca 65 meter från byggnad inom planområdet vilket är aktuellt för jämförelsealternativet. För huvudalternativet är avståndet ca 100 meter vilket även innebär att de av Länsstyrelsen rekommenderade skyddsavstånden klaras. Enligt riskinventeringen är antalet transporter med farligt gods på Solnavägen begränsat och utgörs främst av brandfarliga vätskor och brännbara gaser till närliggande bensinstationer samt till Karolinska Institutet och Karolinska Sjukhuset. Nedan görs en bedömning för respektive farligt godsklass och dess påverkan på risknivån. Klass 3. Brandfarliga vätskor Utifrån konsekvensbeskrivningen i tabell 4.1 så bedöms olyckor med brandfarliga vätskor inte innebära någon konsekvens för området med hänsyn till att konsekvensområdet för dessa olyckor normalt begränsas till ca meter. Klass 2.1. Brännbara gaser När det gäller brännbara gaser kan konsekvensområdet bli stort för olyckor som innebär gasmolnsexplosion och BLEVE, sannolikheten för denna typ av olyckor är dock mycket låg. Konsekvensen av en olycka påverkas vidare i stor utsträckning av topografi och möjligheten för gaser att sprida sig. Mellan Solnavägen och aktuellt planområde finns det idag en höjdskillnad på ca 10 meter samt även avskärmning i form av bostadsbebyggelse. Detta innebär att spridningen av gaser effektivt hindras mot planområdet samt möjliggör att ett gasmoln splittras så att konsekvenserna på så sätt minskar. Med hänsyn till den ur risksynpunkt fördelaktiga topografin, det relativt stora skyddsavståndet samt den begränsade mängden transporter är bedömningen att riskbidraget från olyckor med brännbara gaser på Solnavägen är mycket liten Detaljerad riskanalys KI Campus

25 25 (39) Sammanfattande bedömning Den sammanfattande bedömningen är att Solnavägen som riskkälla och dess transporter med farligt gods har mycket begränsad påverkan på risknivån inom det aktuella planområdet och att det inte föranleder något behov av säkerhetshöjande åtgärder. Någon ytterligare analys bedöms inte vara nödvändig. Detta gäller oberoende av utformningsalternativ. 4.4 Slutsats inledande analys Utifrån den inledande analysen konstateras att det finns ett antal olyckshändelser på järnvägen som kan innebära konsekvenser inom planområdet. Riskbidraget från olyckor med transporter med farligt gods på Solnavägen bedöms vara så litet att ytterligare hänsyn till denna riskkälla inte behöver tas. Vidare uppfylls rekommenderade skyddsavstånd för huvudalternativet. När det gäller bebyggelsen närmast järnvägen som omfattar lokaler för forskning och utbildning och som kan bli aktuella i en andra utbyggnadsetapp görs bedömningen att en mer detaljerad analys av vissa risker är nödvändig. Av de identifierade riskerna i anslutning till området har följande bedömts vara av sådan omfattning att mer detaljerade analyser bedömts nödvändiga: Explosion med explosiva ämnen (klass 1) Utsläpp och antändning av brännbar gas (klass 2.1) Utsläpp av giftig gas (klass 2.3) Utsläpp och antändning av brännbar vätska (klass 3) Olycka där ämne ur klass 5 blandas med brännbart ämne och orsakar explosion (klass 5) Genom att närmare kvantifiera sannolikhet och konsekvens för dessa risker erhålls en tydligare bild över risknivån i det aktuella området. En kvantifiering av risknivån medger att resultaten lättare kan jämföras med riktlinjer för riskacceptans. Detaljerade frekvensberäkningar för studerade scenarier redovisas i bilaga A. Beräkningar av konsekvenser med avseende på akut hälsopåverkan redovisas i bilaga B. När det gäller de planerade bostäderna planeras de på ett sådant stort avstånd från järnvägen att påverkan från identifierade risker bedöms bli mycket begränsad. Bostäderna är dessutom placerade på ett sådant avstånd att de uppfyller de av Länsstyrelsen rekommenderade skyddsavstånd både när det gäller huvudalternativet och jämförelsealternativet Detaljerad riskanalys KI Campus

26 26 (39) 5 DETALJERAD ANALYS Nedan presenteras resultatet av de beräkningar som genomförts avseende frekvens, konsekvens och risk för de olycksrisker som enligt den inledande analysen bedömts kunna påverka risknivån för planområdet. 5.1 Beräkning av olycksfrekvens och konsekvens I tabell 5.1 redovisas resultatet av de frekvens- och konsekvensberäkningar som genomförts för de aktuella olycksscenarierna. Beräkningarna redovisas i sin helhet i bilagorna A och B. Riskberäkningar redovisas i bilaga C. Frekvensberäkningarna är utförda i enlighet med den metod som anges i Modell för skattning av sannolikheten för järnvägsolyckor som drabbar omgivningen /18/. Som underlag till frekvensberäkningarna när det gäller antalet vagnar med farligt gods används det vagnar för respektive klass som redovisas i Green Cargos mätning från 2001 och 2005 respektive den maximala mängden enligt MSB:s kartläggning från Genom att ta den maximala mängden tas även viss höjd för en framtida ökning av farligt gods förbi området. Frekvensberäkningar utförs för horisontåret 2030 och förutsätter att både Mälarbanan och Citybanan är utbyggda. Då tågfördelningen på respektive spår inte är känd antas att all trafik sker på de två spåren närmast aktuellt planområde med en jämn fördelning mellan spåren. I riskanalys för kv. Lokstallet /19/ som ligger utmed samma järnvägssträcka men närmare Stockholms central redovisas att ca 45 % av all godstrafik sker på det yttersta spåret och ca 5 % på det näst yttersta, situationen kan antas vara liknande förbi aktuellt planområde. Detta innebär att antagandet om att all godstrafik går på de två yttersta spåren bedöms som konservativt. Konsekvensberäkningar har genomförts genom att för respektive scenario bedöma inom vilka skadeområden som personer antas omkomma inomhus respektive utomhus. Eftersom egenskaperna hos ämnena i de olika farligt godsklasserna skiljer sig mycket från varandra har olika metoder använts för att uppskatta konsekvenserna för respektive olycksrisk. För bedömning av skadeområden till följd av explosion har litteraturstudier använts och för scenarier med gasol har beräkningar genomförts med hjälp av simuleringsprogrammet Gasol som är utgivet av MSB /20/. Utsläpp av giftig gas har simulerats med hjälp av programmet Spridning i luft /20/ och strålningsberäkningar för utsläpp och antändning av brännbar vätska har utförts med handberäkningar. Konsekvensberäkningar har utförts för det huvudalternativ som finns för exploateringen enligt avsnitt 2. Utöver huvudalternativet finns enligt tidigare även ett jämförelsealternativ. Bedömningen är dock att jämförelsealternativet i princip är likvärdigt ur ett riskperspektiv då omfattningen i volym/yta och närheten till järnvägen är snarlika. Beräkningarna utgår från det som tidigare var det kortaste avstånd mellan spår och bebyggelse vilket oberoende av alternativ var 25 meter. Nytt utförande av huvudalternativet innebär att bebyggelsen ligger som minst ca 35 meter från närmaste spår i nuläget. Beräkningarna har inte justerats utifrån den nya utformningen inom planområdet. Konsekvensberäkningarna kan därför ses som något konservativa för nuläget eftersom de tar höjd för ytterligare ett spår närmare planområdet Detaljerad riskanalys KI Campus

27 27 (39) När det gäller höjdskillnadens positiva inverkan på risknivån har detta endast tagits hänsyn till vid beräkning av strålningsnivån då en barriär på 3 meter antagits. Detta utgör den minsta höjdskillnaden. Tabell 5.1. Sammanställning av beräknade frekvenser och konsekvensområde (se bilaga A och B). Scenario Klass 1 Explosiva ämnen Maximalt skadeavstånd (m) Antal omkomna Frekvens (per år) Utomhus Inomhus Utomhus Inomhus max Massexplosion ,4E-07 1,4E-08 8,6E-10 Klass 2.1 Brännbara gaser Liten jetflamma ,0E-08 1,4E-08 1,3E-07 Liten gasmolnsexplosion ,0E+00 0,0E+00 0,0E+00 Stor jetflamma ,0E-08 2,8E-08 2,6E-07 Stor gasmolnsexplosion ,0E-07 7,1E-08 6,5E-07 BLEVE ,3E-08 1,1E-08 8,3E-08 Klass 2.3 Giftiga gaser Litet utsläpp ,3E-08 9,4E-09 8,7E-08 Stort utsläpp ,3E-08 9,4E-09 8,7E-08 Klass 3 Brännbar vätska Liten pölbrand ,7E-07 3,1E-06 8,1E-06 Stor pölbrand ,6E-07 1,8E-06 4,9E-06 Klass 5 Oxiderande ämnen/organiska peroxider Explosionsartat brandförlopp ,5E-08 1,6E-08 9,8E Beräkning av risk Individrisk utan åtgärder Vid redovisning av individrisken är det ett par faktorer som behöver beaktas, dels var en olycka antas inträffa och dels skadeområdets utbredning. Ett konservativt antagande är att en olycka inträffar där avståndet till planområdet är som kortast. När det gäller skadeområden för de olika olycksscenarierna så understiger områdena för flera scenarier (t.ex. brand, urspårning) den sträcka som studeras (1000 m). Detta innebär att även om olyckan sker mitt för det aktuella området behöver det inte drabba hela det aktuella området. För skadescenarier med mycket stora skadeområden är fallet det motsatta, personer inom planområdet kan omkomma även om olyckan inträffar utanför planområdet. För vissa av scenarierna med utsläpp och antändning av gasol förväntas inte heller skadeområdet bli cirkulärt vilket i sin tur innebär att det inte är givet att en person som befinner sig inom det kritiska området omkommer. För att ta hänsyn till detta har frekvensen reducerats, alternativt ökats, beroende på skadeområdets utbredning och spridningsvinkel Detaljerad riskanalys KI Campus

28 28 (39) Underlag för beräkning av individrisk redovisas i bilaga C. Individrisken presenteras enligt tidigare dels för oskyddade personer utomhus och dels för personer inomhus (se figur 5.1 och 5.2). Avståndet utgår från närmaste spår vilket innebär att avstånd till närmaste byggnad är 25 meter. Figur 5.1 Individriskprofiler för person utomhus inom KI Campus som funktion av avståndet till järnvägen Figur 5.2. Individriskprofiler för person inomhus inom KI Campus som funktion av avståndet till järnvägen Detaljerad riskanalys KI Campus

29 29 (39) Samhällsrisk utan åtgärder Samhällsrisken har beräknats för en sträcka av 1000 meter av järnvägen och omfattar det aktuella planområdet inklusive omgivningarna på ena sidan av järnvägen. En förenkling jämfört med verkligheten har gjorts när det gäller persontätheter inomhus och utomhus. Om beräkningarna ska spegla verkligheten bör bl.a. hänsyn tas till rusningstrafik, dagtid och nattetid. Det innebär att frekvens och konsekvens måste beräknas för samtliga fall. Det innebär också ett stort antal antaganden. Vi har därför valt att studera fallet med full beläggning i befintliga byggnader. Även när det gäller områden utomhus räknar vi med ett medelvärde, dvs. ingen hänsyn tas till olika tider på dygnet eller olika veckodagar. Vidare bör det beaktas att samhällsrisken är beräknad där konsekvensen av en olycka är som störst för planområdet, skulle en olycka ske på en annan del av den studerade sträckan skulle resultatet bli annorlunda beroende på hur bebyggelsen kring olyckan ser ut. Resultatet redovisas i figur 5.3. Figur 5.3 F/N-kurva som redovisar samhällsrisknivån för ny bebyggelse inom KI Campus med avseende på olycksrisker förknippade med trafiken på järnvägen Detaljerad riskanalys KI Campus

30 30 (39) 5.3 Värdering av risk De risker som bedömts kvantitativt i ovanstående avsnitt jämförs mot det förslag på riskkriterier som MSB har tagit fram /21/ (se bilaga D). Kriterierna redovisas även i figur Acceptanskriterierna avseende samhällsrisk gäller för en järnvägssträcka av 1 km Individrisk Kriterierna avseende individrisken visas i figur 5.1 och 5.2 ovan. Risknivån för personer inomhus bedöms vara acceptabel även mycket nära järnvägen. För personer som befinner sig utomhus bedöms risker förknippade med järnvägen innebära en risknivå som hamnar lågt inom ALARP-området till ett avstånd av meter från järnvägen för att sedan hamna på en acceptabel nivå. Då risknivån hamnar inom ALARP-området ska riskreducerande åtgärder vidtas i så stor utsträckning som möjligt så länge som dess kostnader står i proportion till dess riskreducerande effekt. Det som främst bidrar till att risknivån utomhus hamnar inom ALARP-området är olyckor med brandfarliga vätskor. Diskussion kring åtgärder redovisas i avsnitt Samhällsrisk Med avseende på samhällsrisken för planområdet och dess omgivningar ligger den till stora delar inom ALARP-området och för olyckor med många omkomna till och med på gränsen till en oacceptabel risknivå för höga flöden med farligt gods Även med avseende på samhällsrisk ska riskreducerande åtgärder därför undersökas, se avsnitt Detaljerad riskanalys KI Campus

31 31 (39) 6 HANTERING AV OSÄKERHETER Som indata i bedömningar och beräkningar erfordras värden på eller information om bland annat utformning, olycksstatistik, väder, vind och hur olika ämnen beter sig med mera. Underlaget har i vissa fall varit bristfälligt och antaganden har varit nödvändiga för att kunna genomföra analysen. De antaganden, förutsättningar och beräkningar som främst bedöms vara belagda med osäkerheter är: Schablonmodeller har använts vid frekvensberäkningar Uppskattad mängd och antal transporter med farligt gods Statistiken som används bygger på kartläggningar genomförda av MSB under begränsade perioder 2006 samt på information från Green Cargo om deras transporter. Underlaget är inte heltäckande och variationer kan finnas som inte det insamlade materialet fångar upp. Det finns också stora osäkerheter när det gäller transporterad mängd per vagn. I analysen antas stora mängder samt att hela mängden deltar i en olycka. Särskilt gäller detta resonemang explosiva ämnen. Där är osäkerheten också stor när det gäller vilka underklasser som transporteras förbi aktuellt område. Vidare har det maximala antalet transporter antagits samt att alla transporter går på de spår som ligger närmast det aktuella området. Det finns ett antal spår och fördelar sig transporterna annorlunda på spåren blir risknivån troligtvis lägre. Val av olycksscenarier Även konsekvensberäkningarna omfattar relativt stora osäkerheter, vilket bl.a. är beroende av bedömningar av skadeområdet för de studerade skadescenarierna. De scenarier som studeras behöver inte vara de mest troliga, men anses vara de som rimligtvis kan ge upphov till mest omfattande konsekvenser. På samma sätt antas en olycka inträffa där den gör som mest skada. När det gäller olyckor som är beroende av vindriktning som utsläpp och spridning av brännbara och giftiga gaser har det konservativt antagits att alla olyckor sprids mot planområdet. Detta är konservativa antaganden. För samhällsrisk gäller att den räknas utmed en sträcka av 1 km och beroende var olyckan inträffar varierar konsekvenserna tillika risknivån kraftigt. Med den planerade exploateringen av området är bedömningen att risknivån med aktuell placering av olycka är högre än för många andra mindre exploaterade delar utmed järnvägen. Persontäthet Persontätheten har antagits vara den samma oberoende av tid på dygnet vilket är ett konservativt antagande då kontors- och forskningslokaler kan antas ha en mycket låg persontäthet nattetid. I dagsläget går stora delar av godstrafiken genom Stockholm nattetid med tanke på den kapacitetsbrist som råder på järnvägen vilket innebär att sannolikheten för olyckor är större nattetid när personantalet i byggnaderna närmast järnvägen är mycket begränsat. Konsekvenserna har således överskattats för stora delar av dygnet. Även när kapacitet frigörs vid flytt av pendeltågstrafiken till Citybanan är uppfattningen att kapaciteten dagtid relativt snabbt kommer att bli begränsad och godstrafiken i stora delar även fortsättningsvis hänvisas till att köra nattetid Detaljerad riskanalys KI Campus

32 32 (39) Enligt ovan kan det konstateras att de aktuella osäkerheterna som förenklingar och antaganden innebär överlag hanteras genom konservativa uppskattningar med avseende på bl.a. transportmängder, val av skadescenario samt konsekvensberäkningar. Sammantaget kan sägas att de uppskattningar och förenklingar som görs vid beräkning av risken med stor sannolikhet ger en överskattning av risknivån. Utförda antaganden bedöms innebära att hänsyn tas till ingående osäkerheter i analysen Detaljerad riskanalys KI Campus

33 33 (39) 7 ÅTGÄRDER 7.1 Allmänt Enligt den detaljerade analysen bedöms risknivån för det aktuella planområdet vara så hög att riskreducerande åtgärder ska beaktas vid exploatering. Åtgärdernas omfattning behöver dock diskuteras, då risknivån innebär att åtgärder som syftar till att reducera risker förknippade med transporter av farligt gods enbart ska vidtas i den mån som de bedöms vara rimliga ur ett kostnads-/nyttoperspektiv. Åtgärdernas kostnader ska med andra ord ställas i jämförelse med deras riskreducerande effekt. När det gäller individrisken ligger den för personer utomhus mycket lågt inom ALARP-området och är acceptabel inomhus. Samhällsrisken ligger relativt högt inom ALARP-området och det är framför allt de nya forskningslokalerna som bidrar till att dra upp nivån. Bedömningen är att samhällsrisken på andra delar utmed järnvägen är betydligt lägre då avståndet mellan spår och bebyggelse är större. Den planerade bebyggelsen närmast järnvägen utgörs dock av kontors- och forskningslokaler där personer kan förväntas vara vakna och uppmärksamma vad som händer utanför. En något högre risknivå bedöms kunna tolereras jämfört med exempelvis bakomliggande bostäder. I bilaga D redovisas en utförlig diskussion avseende rimlighet av att genomföra vissa åtgärder. Med utgångspunkt från ovanstående resonemang så redovisas i nedanstående avsnitt separata bedömningar av rimligheten i att vidta åtgärder med avseende på de olycksrisker som studeras i den detaljerade riskanalysen. Observera att åtgärder som föreslås generellt är konsekvensreducerande åtgärder, vilket beror på att frekvensreducerande åtgärder främst är förknippade med riskkällan och är därför svåra att påverka inom ramarna för planprojektet Placering av byggnader Länsstyrelsens i Stockholms läns generella rekommendation är att byggnader, oavsett verksamhet, aldrig ska placeras närmare järnväg än 25 meter vilket syftar till att ge ett skydd mot urspårning samt olyckor förknippade med petroleumprodukter. Den aktuella bebyggelsen ligger som närmast på 25 meters avstånd för jämförelsealternativet och 35 meter för huvudalternativet. Bebyggelsen ligger även högre än järnvägen vilket är positivt ur risksynpunkt. På 25 meters avstånd är även individrisken acceptabel. Den höga samhällsrisknivån i kombination med att rekommenderat skyddsavstånd för kontor inte klaras (40 meter) innebär dock att det bedöms skäligt att vidta ta vissa åtgärder för bebyggelsen och området närmast järnvägen, se vidare avsnitt Skydd mot spridning av gas Olyckor som leder till utsläpp av giftiga eller brännbara gaser kan ge stora konsekvenser både för personer som befinner sig inomhus och utomhus, dock är frekvensen för dessa olyckor mycket låg. Spridning av tunga gaser hindras i viss utsträckning av den höjdskillnad som föreligger mellan järnvägen och planerad bebyggelse. Med relativt enkla åtgärder kan dock effekten av en olycka reduceras och åtgärder bedöms därför vara rimliga i byggnaderna närmast järnvägen med tanke på den relativt höga samhällsrisken Detaljerad riskanalys KI Campus

34 34 (39) För att reducera sannolikheten för att brandgaser samt brännbara och giftiga gaser tar sig in i byggnader kan ventilationssystemet utformas så att: det på ett enkelt sätt kan stängas, av t.ex. fastighetsskötare eller brandförsvar, genom exempelvis central nödavstängning friskluftsintag för lokaler där personer vistas stadigvarande placeras mot en trygg sida, det vill säga bort från riskkällan. Åtgärden innebär normalt en låg kostnad men kan vara svår att följa upp och kan inte helt regleras som en planbestämmelse. Det är inte helt självklart hur man rent tekniskt löser en automatisk avstängning av ventilationen. Först måste man veta vilka gaser som ska detekteras och sedan placera detektorer på rätt höjd eftersom vissa gaser är tunga och vissa lätta. Detektorerna kräver dessutom en hel del underhåll, regelbunden kalibrering etc. Med hänsyn till de tekniska svårigheterna med automatisk avstängning samt den låga frekvensen av olyckor med giftiga gaser bedöms inte automatisk avstängning vara en rimlig åtgärd att genomföra Skydd mot explosion För explosioner där konsekvenserna kan bli stora på stora avstånd kan effekten mildras genom att byggnaderna konstrueras med hänsyn till höga tryck. Exempelvis kan man dimensionera stommen för en ökad horisontallast samt bygga en rasdämpande stomme. Detta ställer krav på seghet/deformationsförmåga i stommen samt att stommen klarar bortfall av delar av bärningen. Ytterligare en säkerhetshöjande åtgärd är att fönster förses med härdat och laminerat glas alternativt trycktåligt glas. Detta förhindrar att människor innanför fönster skadas till följd av att glas trycks in i byggnaden till följd av tryckvågen. Åtgärder innebär stor begränsning i byggmetod och materialval samt innebär stora kostnader. Så länge riskbidraget från transporter av explosiva ämnen inte innebär att risknivån hamnar på en oacceptabel nivå är det inte är rimligt att vidta så omfattande åtgärder som skydd mot explosion skulle innebära. För det aktuella området kan konsekvensen av en explosion bli mycket omfattande, dock är frekvensen mycket låg vilket innebär att påverkan på risknivån är så låg att åtgärder inte kan motiveras Utformning av utrymme mellan byggnader och järnvägen Områden utomhus mellan järnvägen och de planerade forskningslokalerna bör utformas så att de inte uppmuntrar till stadigvarande vistelse. Detta innebär att området inte ska innehålla faciliteter som medför att personer kommer att befinna sig i området under en längre tid, som t.ex. uteserveringar, lekplatser eller parkbänkar. Däremot kan utrymmena innehålla exempelvis parkeringsplatser Skydd mot brandspridning Större olyckor med brännbara vätskor kan enligt konsekvensberäkningarna innebära brandspridning in i forskningslokalerna närmast järnvägen. Exempel på åtgärder för att skydda sig mot brandspridning är att väggar utförs i obrännbart material eller med konstruktioner som uppfyller brandteknisk avskiljning avseende täthet och isolering Detaljerad riskanalys KI Campus

35 35 (39) Krav på att förhindra brandspridning ska även gälla för fönster. Exempelvis kan fönster utföras så att de är intakta och sitter kvar under hela brandförloppet genom att använda brandklassade, härdade eller laminerade glas. Åtgärden är relativt enkel när det gäller byggnadens fasad (och även ett krav enligt byggreglerna). Brandklassade fönster är dock relativt dyrt (ca kr/m 2 /22/) och innebär en inskränkning då de inte får vara öppningsbara (då förlorar de sitt skydd). Då den sammanvägda individrisknivån för personer inne i byggnader är acceptabel oberoende av avstånd från järnvägen är bedömningen att skydd mot brandspridning, utöver det som byggreglerna föreskriver avseende fasader för byggnader med aktuell byggnadshöjd, inte är nödvändiga att vidta 1. Vidare är sannolikheten för en så stor pölbrandsutbredning som antas i konsekvensberäkningarna liten och strålningsnivåerna mot fasader troligen betydligt lägre. Detta då markmaterialet i anslutning till järnväg normalt har en stor genomsläpplighet vilket försvårar för ett utsläpp att sprida sig. Ett eventuellt läckage av brännbar vätska kan inte heller spridas mot planområdet till följd av höjdskillnaden (se avsnitt 2). Bebyggelsen planeras så att rekommenderade skyddsavstånd följs, även vid ett tillkommande spår utmed planområdet. Om byggnader uppförs inom 25 meter från närmaste spår behöver dock dessa utföras med hänsyn till risken för brandspridning. Vid placering av byggnader inom 25 meter bör fönster och glaspartier i fasad mot järnvägen utföras i lägst brandteknisk klass EW 30. Fasader bör utföras i brandteknisk klass EI Utrymningsvägar Utrymningsstrategin för nya byggnader nära järnvägen ska utformas med beaktande av möjliga olyckor. Detta innebär att utrymningsvägar ska dimensioneras och utformas så att utrymning kan ske tillfredställande även vid en olycka på järnvägen. Detta innebär att forskningslokalerna närmast järnvägen ska utformas med åtminstone en utrymningsväg som mynnar bort från järnvägen. 7.2 Sammanställning förslag till åtgärder Utifrån ovanstående resonemang så anges nedan åtgärdsförslag vid ny bebyggelse inom KI Campus. Åtgärderna syftar till att begränsa möjligheten att oskyddade personer skadas utomhus inom de områden där individrisken ligger inom ALARP-området samt att reducera samhällsrisken genom att öka möjligheten för personer att utrymma byggnader innan kritiska förhållanden uppstår. Entréer och utrymningsvägar Utrymningsstrategin för forskningslokaler närmast järnvägen utförs med hänsyn tagen till olycka på järnvägen. T.ex. bör placering av entréer på nya byggnader 1 Enligt Boverkets byggregler, BBR 20 avsnitt 5: 5:551 ska ytterväggar i byggnader i klass Br1 utformas så att den avskiljande funktionen upprätthålls mellan brandceller, brandspridning inuti väggen begränsas, risken för brandspridning längs med fasadytan begränsas och risken för personskador till följd av nedfallande delar av ytterväggen begränsas Detaljerad riskanalys KI Campus

36 36 (39) närmast järnvägen ske så att de ej vetter mot järnvägen för att underlätta trygg och säker utrymning av byggnader i händelse av olycka. Oavsett placering av entréer så bör åtminstone en utrymningsväg placeras så att den ej vetter mot järnvägen. Utformning längs järnvägen Områdena mellan järnvägen och forskningslokaler utformas så att de inte uppmuntrar till varaktig vistelse. Detta innebär att utrymmena inte ska innehålla faciliteter som medför att personer kommer att befinna sig i området under en längre tid, som t ex lekplatser eller uteplatser. Däremot kan utrymmena innehålla t.ex. parkeringsplatser och liknande som innebär att personer är i rörelse inom området. Utformning ventilationssystem För att reducera sannolikheten för att brandgaser samt brännbara och giftiga gaser tar sig in i byggnader ska ventilationssystemet i forskningslokaler närmast järnvägen utformas så att: det på ett enkelt sätt kan stängas, av t.ex. fastighetsskötare eller brandförsvar, genom exempelvis central nödavstängning friskluftsintag för lokaler där personer vistas stadigvarande placeras mot en trygg sida, det vill säga bort från järnvägen. Utformning av fasader och fönster inom 25 meter från närmaste spår Om byggnader uppförs inom 25 meter från närmaste spår ska fasader inklusive fönster och dörrar utföras så att en brandspridning från järnvägen in i byggnaden förhindras. Detta uppnås genom att: Utföra fasader mot järnvägen i brandteknisk klass EI 30 Utföra fönster och glaspartier mot järnvägen i lägst brandteknisk klass EW Detaljerad riskanalys KI Campus

37 37 (39) 8 SLUTSATS Det planerade forskningslokalerna inom planområdet ligger i ett utsatt läge med avseende på olycksrisker förknippade med järnvägen. Den aktuella höjdskillnaden innebär dock att risken för urspårning, som är den olycksrisk som har i särklass högst frekvens, är försumbar. Endast olycksrisker förknippade med farligt gods är därför relevanta att beakta för området. Beräkningar av risknivån visar att individrisken inomhus är acceptabel oberoende av avståndet till järnvägen medan individrisknivån utomhus hamnar inom ALARP-området till ett avstånd av ca 20 meter från järnvägen. Samhällsrisken ligger förhållandevis högt inom ALARP-området vilket till stor del beror av den planerade exploateringen, omgivningen i övrigt är relativt obebyggd och befintlig bebyggelse ligger på större avstånd från järnvägen. Den aktuella risknivån innebär att åtgärder ska undersökas. För att sänka risknivån föreslås följande åtgärder för forskningslokaler närmast järnvägen: Forskningslokaler närmast järnvägen utförs så att det finns möjlighet till tillfredställande utrymning även om en större del av fasaden som vetter mot järnvägen blockeras av en olycka. Områden mellan järnvägen och forskningslokaler utförs så att de inte uppmuntrar till stadigvarande vistelse. Ventilationssystem i forskningslokaler närmast järnvägen utformas så att det på ett enkelt sätt kan stängas av och att friskluftsintag placeras på sida som inte vetter mot järnvägen. Eventuella fasader inom 25 meter från järnvägen utförs i brandteknisk klass EI 30. Glaspartier i dessa fasader utförs i lägst brandteknisk klass EW 30. Bostäder bakom de planerade forskningslokalerna ligger på ett så pass stort avstånd att risknivån bedöms acceptabel och inga åtgärder behöver vidtas med avseende på risker från järnvägen. Vidare uppnås för dessa byggnader de av Länsstyrelsen rekommenderade skyddsavstånden till järnväg. Risker förknippade med Solnavägen och intilliggande bensinstationer bedöms vara så små att någon ytterligare riskhänsyn avseende dessa riskkällor inte behöver tas. Genomförs ovanstående åtgärder bedöms att tillräcklig hänsyn till risker förknippade med närheten till järnvägen har tagits. Individrisknivån för området bedöms med åtgärderna hamna på en acceptabel nivå medan samhällsrisken fortsatt ligger inom ALARP-området. Ytterligare åtgärder inom planområdet för att sänka samhällsrisken bedöms inte skäliga ur ett kostnads/nytta-perspektiv Detaljerad riskanalys KI Campus

38 38 (39) 9 REFERENSER /1/ Riskhantering i Detaljplaneprocessen Riskpolicy för markanvändning intill transportleder för farligt gods, Länsstyrelserna i Skåne län, Stockholms län & Västra Götalands län, september 2006 /2/ Riskhänsyn vid ny bebyggelse intill vägar och järnvägar med transporter av farligt gods samt bensinstationer, Länsstyrelsen i Stockholms län, Rapport 2000:01 /3/ Riskhänsyn vid planläggning av bebyggelse, människors säkerhet intill vägar och järnvägar med transporter av farligt gods, Länsstyrelsen i Stockholms län, remiss september 2012 /4/ PM Godstransporter genom Stockholm, en scenarioanalys för år 2020, några år efter Citybanans öppnande, Banverket Expertstöd Samhälle Stockholm, mars 2008 /5/ Citybanan i Stockholm, Riskanalys Transport av farligt gods förbi station Stockholms södra (dok.nr. T ), /6/ Tomteboda bangård framtida användning, idéstudie Stockholms län, Rapport 2011:120, Trafikverket /7/ Detaljplan för Tomteboda bangård, remissutskick, SBN/2010:699, /8/ Statistik för antal järnvägsvagnar med farligt gods över Årstabron, Green Cargo, uppmätt under perioden /9/ Statistik för antal järnvägsvagnar med farligt gods genom Stockholms Central, Green Cargo, uppmätt under perioden /10/ Statistik för antal järnvägsvagnar med farligt gods genom Stockholms Central, Green Cargo, uppmätt under perioden /11/ Statistik för antal järnvägsvagnar med farligt gods över Årstabron, Green Cargo, uppmätt under perioden /12/ Statistik för antal järnvägsvagnar med farligt gods Karlberg-Årstabron, Green Cargo, uppmätt under perioden mars-maj 2005 /13/ Flödet av farligt gods på järnväg, en översiktlig kartering i GIS-miljö, 1997 /14/ Flödet av farligt gods på järnväg, september, 2006 /15/ Riskanalys för ny bebyggelse inom kv Haga 4:35, Solna, Brandskyddslaget AB /16/ Trafik PM, Detaljplan för Norra Station, Stockholms Stad, Dnr , Detaljerad riskanalys KI Campus

39 39 (39) /17/ RID-S Myndigheten för samhällsskydd och beredskaps föreskrifter om transport av farligt gods på järnväg, MSBFS 2011:2, Myndigheten för Samhällsskydd och beredskap, 2011 /18/ Modell för skattning av sannolikheten för järnvägsolyckor som drabbar omgivningen, Sven Fredén, Banverket Borlänge, 2001 /19/ Riskanalys kv Lokstallet 6, Stockholm, avseende närhet till järnvägen, Brandskyddslaget /20/ Myndigheten för samhällsskydd och beredskaps informationsbank, RIB Xm, 2009 /21/ Värdering av risk, Statens räddningsverk (numer Myndigheten för samhällsskydd och beredskap), Det Norske Veritas, 1997 /22/ Säkerhetshöjande åtgärder i detaljplaner, vägledningsrapport, Räddningsverket, Boverket, Detaljerad riskanalys KI Campus

40 1 (13) Detaljerad riskanalys KI Campus BILAGA A FREKVENSBERÄKNINGAR Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga A

41 2 (13) A.1 INLEDNING I denna bilaga beräknas frekvensen för de olycksrisker (skadescenarier) som bedömts kunna påverka risknivån för ny bebyggelse inom KI Campus. Beräkningarna beaktar följande olycksrisker, vilka alla förknippas med den angränsande järnvägen: Scenario 1. Explosion vid transport av massexplosivt ämne (klass 1.1.) Scenario 2. Utsläpp och antändning av brännbar gas (klass 2.1) o 2.1. Utsläpp med direkt antändning (jetflamma) o 2.2. Utsläpp med fördröjd antändning (gasmolnsexplosion) o 2.3. Långvarig brandpåverkan på oskyddad gastank (BLEVE) Scenario 3 Utsläpp av giftig gas (klass 2.3) Scenario 4. Utsläpp och antändning av brandfarlig vätska (klass 3) Scenario 5. Explosionsartat brandförlopp vid utsläpp av oxiderande ämne (klass 5.1) eller organiska peroxider (klass 5.2) A.2 INDATA A.2.1 Allmänt Järnvägen Planområdet angränsar mot järnvägen längs ca 300 meter. Frekvensberäkningar utförs dock för en sträcka av 1 km då de riskkriterier som används är avsedda för en sträcka av 1 km. På den aktuella sträckan består järnvägen av flera spår med genomgående tågtrafik. Då tågfördelningen på respektive spår inte är känd antas att all trafik sker på de två spåren närmast aktuellt planområde med en jämn fördelning mellan spåren. I riskanalys för kv. Lokstallet 1 som ligger utmed samma järnvägssträcka men närmare Stockholms central redovisas att ca 45 % av all godstrafik sker på det yttersta spåret och ca 5 % på det näst yttersta, situationen kan antas vara liknande förbi aktuellt planområde. Detta innebär att antagandet om att all godstrafik går på de två yttersta spåren bedöms som konservativt. Tillåten maxhastighet på spåren är 200 km/h, godståg håller dock normalt en lägre hastighet. Längs den aktuella sträckan har det identifierats en växel mellan spåren. A.2.2 Tågtrafik På den aktuella järnvägssträckan går persontåg och godståg. I tabell A.1 redovisas bedömt antal tåg/dygn utifrån den riskinventering som redovisas i huvudrapporten. Frekvens- /1/ Riskanalys kv Lokstallet 6, Stockholm, avseende närhet till järnvägen, Brandskyddslaget Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga A

42 3 (13) beräkningar utförs för horisontåret 2030 och förutsätter att både Mälarbanan och Citybanan är utbyggda. Utifrån schablonmått för vagnantal för olika typer av tågmodeller har det totala antalet vagnar uppskattats. Enligt VTI-rapport 387:2 utgör persontåg i medel 10 vagnar och godståg utgörs av 32 vagnar /2/. Tabell A.1. Sammanställning av antal tåg och vagnar på Järnvägen i anslutning till planområdet år Typ av tåg Tåg per dygn år 2030 Vagnar per dygn år 2030 Fjärr- och Regiontåg Pendeltåg Godståg TOTALT A Godståg med farligt gods Av godståg som går på den aktuella sträckan medför ett antal vagnar som rymmer farligt gods. Information om mängder och antal vagnar av respektive farligt godsklass har erhållits från ett antal kartläggningar av Myndigheten för samhällsskydd och beredskap (tidigare Räddningsverket) samt transportören Green Cargo. I frekvensberäkningarna används de tre senaste kartläggningarna från år 2001 (Green Cargo), 2005 (Green Cargo) samt 2006 (MSB) /3,4,5/. I statistiken från MSB där transportmängderna redovisas i intervall görs beräkningar för den maximala mängden. Detta är ett konservativt antagande som även bedöms ta höjd för eventuella framtida ökningar av transportmängder samt ökat antal godstransporter (för horisontåret 2030) jämfört med när kartläggningarna genomfördes. I tabell A.2 redovisas mängderna av respektive farligt godsklass som förekommer på järnvägssträckan enligt respektive mätning med hänsyn tagen till prognostiserad ökning av godstransporter. I tabellen redovisas även uppskattat antalet godsvagnar, vilket beräknas utifrån en bedömd medelmängd per vagn. För respektive mätning har mängder och uppskattat vagnantal omräknats till årsbasis. Omräkningen har utförts mycket grovt genom ett antagande att fördelningen av transporter är jämn över året. Statistiken från Räddningsverket 2006 och Green Cargo 2005 omfattar mängden farligt gods uppdelat på klassernas underklasser. I tabellen nedan redovisas de totala mängderna per klass. /2/ Om sannolikhet för järnvägsolyckor med farligt gods, VTI-rapport 387:2, Väg- och transport forskningsinstitutet, 1994 /3/ Statistik för antal järnvägsvagnar med farligt gods över Årstabron, Green Cargo, uppmätt under perioden /4/ Statistik för antal järnvägsvagnar med farligt gods Karlberg-Årstabron, Green Cargo, uppmätt under perioden mars-maj 2005 /5/ Flödet av farligt gods på järnväg, september, Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga A

43 4 (13) Tabell A.2. Uppmätt mängd, respektive antal vagnar med, farligt gods per år på Järnvägen utifrån kartläggningar från 2001, 2005 och Klass Kategori Transporterad mängd (nettoton) Mängd Antal vagnar per vagn 2001 i 2005 i 2006 max max 1 Explosiva ämnen ii 2 Gaser Brandfarliga vätskor Brandfarliga fasta ämnen etc. Oxiderande ämnen 5 / organiska peroxider 6 Giftiga ämnen Radioaktiva ämnen Frätande ämnen Magnetiska 9 material och övriga farliga ämnen Totalt i Mängd redovisas ej utan endast antal vagnar ii En vagn antas innehålla explosivämnen med hänsyn till att alla övriga kartläggningar redovisar sådana transporter och konsekvenserna kan bli omfattande. A.3 BERÄKNINGAR JÄRNVÄGSOLYCKA I detta avsnitt beräknas frekvensen för järnvägsolycka på den aktuella järnvägssträckan där denna passerar planområdet. Avsnittet behandlar först skadescenariot urspårning, där resultatet sedan nyttjas för frekvensberäkningar för scenarier förknippade med transporter av farligt gods. Frekvensberäkningarna utförs utifrån den metodik som presenteras i Banverkets rapport Modell för skattning av sannolikheten för järnvägsolyckor som drabbar omgivningen /6/. Enligt den inledande analysen bedöms urspårning utan inblandning av farligt gods inte innebära någon konsekvens för det aktuella området med hänsyn till den höjdskillnad som föreligger mellan spår och bebyggelse. Urspårning är således endast relevant att beakta för godståg och inte för persontrafik. Beräkningarna utgår från den indata som redovisas i avsnitt A.2 avseende faktorerna: Antal spårkm aktuell sträcka x antal spår Antal tågkm aktuell sträcka x antal tåg Antal vagnaxelkm aktuell sträcka x antal vagnar x antal vagnaxlar per vagn Frekvensen för urspårning beräknas utifrån följande sannolikheter för urspårning förknippade med olika typer av felfaktorer, vilka finns redovisade i Banverkets rapport /6/: /6/ Modell för skattning av sannolikheten för järnvägsolyckor som drabbar omgivningen, Sven Fredén, Banverket Borlänge, Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga A

44 5 (13) Rälsbrott 5, / vagnaxelkm Lastförskjutning 4, / v.a.km godståg Solkurvor 1,010-5 / spårkm Annan orsak 5,710-8 / tågkm Spårlägesfel 4, / v.a.km Okänd orsak 1,410-7 / tågkm Vagnfel 5, / v.a.km (persontåg) 3,110-9 / v.a.km (godståg) Vid en urspårning spårar i genomsnitt 3,5 vagnar ur. Vid passage över en växel kan urspårning även ske p.g.a. felfaktorer förknippade med växeln. Utöver ovanstående faktorer bör därför även följande faktorer beaktas då det har identifierats växlar på den aktuella järnvägssträckan: Växel sliten, trasig 5,010-9 / tågpassage Växel ur kontroll 7,010-8 / tågpassage Frekvensen för urspårning av godståg har beräknats utifrån ovanstående indata och sammanställs i tabell A.3. Tabell A.3. Beräknad frekvens för urspårning av godståg till följd av felfaktorer förknippade med spårfel, tågfel eller övrigt. Orsak Spårfel Rälsbrott Solkurvor Spårlägesfel Växelfel Växel sliten, trasig Växel ur kontroll Vagnfel Vagnfel godståg Lastförsjuktning godståg Övrigt Annan orsak Okänd orsak Totalt Urspårningsfrekvens (per år) 9,34E-05 2,00E-05 7,48E-04 3,65E-05 5,11E-04 5,79E-03 7,48E-04 8,32E-04 2,04E-03 1,08E-02 Antal urspårade vagnar 3,79E-02 Ytterligare järnvägsolyckor som kan medföra efterföljande olycksscenarier är kollisioner, antingen mellan spårfordon eller i plankorsningsolyckor. Enligt Banverkets rapport /6/ bedöms sannolikheten för en sammanstötning med tåg på en linje vara så låg att den försvinner i den allmänna osäkerheten. Därför beaktas skadescenariot inte vidare i de fortsatta beräkningarna Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga A

45 6 (13) A.3.1 Tågbrand I underredet till en järnvägsvagn sitter ett flertal olika komponenter och system som kan orsaka rökutveckling eller brand. Orsakerna till bränder i tåg är bland annat tekniska fel som t ex el-, motor- eller bromsfel. Tågbränder kan också starta inne i järnvägsvagnen, till följd av t ex elfel. Inne i vagnen kan även anlagda bränder vara en möjlig brandorsak. Både gamla vagnar och lok byts successivt ut till modernare material, vilket reducerar sannolikheten för tågbrand, främst till följd av tekniska fel. Frekvensen för brand i järnvägsfordon var mellan ca 0,6-1,6 per 10 miljoner tågkilometer och år, varav majoriteten vanligtvis utgörs av brand i personvagn /7/. A.3.2 Järnvägsolycka med farligt gods I tabell A.4 redovisas den förväntade frekvensen för järnvägsolycka med farligt gods för respektive underlag. Vid frekvensberäkningen antas det att sannolikheten för järnvägsolycka med godsvagn är oberoende av vilken last som ryms i vagnarna, d.v.s. sannolikheten för att en farligt godsvagn är inblandad är direkt kopplad till hur stor andel av det totala antalet godsvagnar som rymmer farligt gods. Fördelningen av olyckor mellan de olika klasserna antas vara densamma som andelen av respektive klass. Enligt tidigare kommer dock de fortsatta beräkningarna att avgränsas till olyckor förknippade med transporter av ämnen ur klass 1, 2, 3 och 5 i enlighet med slutsatsen av den inledande riskanalysen. Tabell A.4. Sammanställning frekvensberäkningar järnvägsolycka med farligt gods på Järnvägen beroende på indata. Procentsats i raden totalt utgör andelen farligt godsvagnar i förhållande till totalt antal godsvagnar. Procentsats i övriga rader utgör andelen av respektive klass i förhållande till totalt antal farligt godsvagnar. Scenario Järnvägsolycka med fago-vagn [per år] max Totalt 0,7% 2,5E-04 0,9% 3,4E-04 1,9% 7,2E-04 klass 1 9,1% 2,3E-05 0,4% 1,3E-06 0,0% 8,1E-08 Klass 2 10,8% 2,7E-05 5,6% 1,9E-05 24,0% 1,7E-04 klass 3 12,4% 3,1E-05 36,4% 1,2E-04 45,1% 3,3E-04 klass 4 19,6% 4,9E-05 6,0% 2,0E-05 0,6% 4,0E-06 klass 5 36,9% 9,2E-05 8,1% 2,7E-05 2,3% 1,6E-05 klass 6 1,4% 3,6E-06 1,9% 6,5E-06 2,5% 1,8E-05 klass 7 0,0% 0,0E+00 0,0% 0,0E+00 0,0% 0,0E+00 klass 8 11,3% 2,8E-05 20,3% 6,9E-05 17,0% 1,2E-04 klass 9 5,7% 1,4E-05 21,3% 7,2E-05 8,5% 6,2E-05 /7/ Statistik över olyckor på statens spåranläggningar år 2006, Banverket Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga A

46 7 (13) A Klass 1. Explosiva ämnen Explosiva ämnen och föremål (klass 1) delas upp i sex olika undergrupper (riskgrupper) utifrån risk för bl.a. brand, massexplosion, splitter och kaststycken. Ämnen inom riskgrupp 1.1 utgörs av ämnen och föremål med risk för massexplosion, vilket innebär en explosion som påverkar så gott som hela lasten praktiskt taget samtidigt. Med avseende på olycksrisker som kan påverka personsäkerheten inom det aktuella planområdet bedöms det enbart vara en explosion med ämnen ur riskgrupp 1.1 som är aktuella att studera. Utifrån den studerade statistiken bedöms mängden explosivämnen som transporteras på järnvägen vara begränsad (se tabell A.2). Vidare så görs bedömningen att ämnen som ingår i riskgrupp 1.1 enbart utgöra en mycket liten, om ens befintlig, andel av explosivämnena. Mycket grovt (och uppskattningsvis konservativt) antas det inledningsvis att 10 % av de explosiva ämnena som transporteras utgör riskgrupp 1.1. Vid en olycka med transport av ämnen ur riskgrupp 1.1. kan en massexplosion uppstå antingen till följd av att stora påkänningarna eller till följd av brand som sprids till lasten. Det finns detaljerade regler för hur explosiva ämnen skall förpackas och hanteras vid transport och utifrån detta bedöms att det vara låg sannolikhet för att olycka vid transport av explosiva ämnen leder till omfattande skador på det transporterade godset på grund av påkänningar. Ett konservativt uppskattande av sannolikheten för att tillräckligt stora påkänningar uppstår vid olyckan sätts till 10 % av fallen. Frekvensen för att en tågbrand antas enligt ovan vara ca 0,6-1,6 per 10 miljoner tågkilometer och år. Om det antas att ett godståg utgör ca 32 vagnar och den aktuella sträckan enligt ovan är 1 km skulle det innebära att brandfrekvensen motsvarar ca 1,9-5 per miljoner vagnkilometer. Utifrån en jämförelse av olyckskvoten för tågbrand med den beräknade olyckskvoten för järnvägsolycka med godståg (ca 10-7 per vagnkm) uppskattas sannolikheten för tågbrand till följd av en järnvägsolycka vara ca 2-5 %. Att en brand ska sprida sig till lasten och därmed medföra en explosion bedöms vara ca 10 %. Figur A.1 redovisar ett händelseträd över följdscenarier vid en olycka med transport av explosiva ämnen som redovisar de förutsättningar som krävs för att en massexplosion ska antas inträffa. Beräkningsresultaten redovisas i tabell A.5 för respektive indata Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga A

47 8 (13) Brandspridning till last 10% EXPLOSION Tågbrand 5,0% Ej brandspridning 90% Riskgrupp % Stora påkänningar 10% EXPLOSION Ej tågbrand 95,0% Ej brandspridning 90% Olycka med explosiva ämnen Övriga riskgrupper 90% Figur A.1. Händelseträd olycka med transport av explosiva ämnen (klass 1). Tabell A.5. Beräknade frekvens för olika scenarier vid transport av ämne ur riskgrupp 1.1 beroende på indata. Scenario Frekvens [per år] max Järnvägsolycka med explosivämne (klass 1) 2,3E-05 1,3E-06 8,1E-08 Explosion med massexplosiva ämnen (klass 1.1) - P.g.a. starka påkänningar 2,2E-07 1,2E-08 8,1E-10 - P.g.a. tågbrand 1,1E-08 6,5E-10 5,0E-11 Totalt 2,4E-07 1,4E-08 8,6E-10 A Klass 2. Gaser Gaser (klass 2) delas in i följande undergrupper: brännbara gaser (klass 2.1) icke giftiga och icke brännbara gaser (klass 2.2) giftiga icke brännbara gaser (klass 2.3). Gaser ur klass 2.2 utgör sådana gaser som normalt inte orsakar personskador vid utsläpp mer än i det direkta närområdet. Därför beaktas inte transporter av dessa gaser i riskanalysen. Omfattningen av klass 2.3 är osäker då det i MSB:s kartläggning från 2006 inte redovisas några transporter av giftiga gaser och det i Green Cargos kartläggningar inte redovisas några underklasser. Det är dock troligt att om det sker transporter är det i mycket begränsad omfattning. Då konsekvenserna av ett utsläpp av giftiga gaser kan bli stort antas dock att 5 % av de gaser som transporteras utgörs av klass giftiga gaser. Andelen brännbara gaser sätts i beräkningarna till 75 %. Sannolikheten för läckage av farligt gods till följd av järnvägsolycka varierar beroende på om godset transporteras i en tunn- eller tjockväggig vagn. Gaser transporteras vanligtvis Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga A

48 9 (13) tryckkondenserade i tjockväggiga tryckkärl och tankar med hög hållfasthet. Sannolikheten för stort respektive litet läckage (punktering) som följd av en olycka antas för tjockväggiga vagnar till 1 % respektive 1 % /8/. Dessa värden antas för olycka med både brännbara respektive giftiga gaser. För brännbara gaser kan tre scenarier antas uppstå beroende på typen av antändning: Jetflamma: omedelbar antändning av läckande gas under tryck. Gasmolnsexplosion: fördröjd antändning av gas som hunnit spridas och därmed ej är under tryck. Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion (BLEVE): gasexplosion där hela en tank utan fungerande säkerhetsventil utsätts för en brand under en längre tid vilket hettar upp den kondenserade gasen så att den kokar upp och expanderar tills tanken exploderar. Sannolikheten för respektive antändningstyp är beroende av utsläppets storlek och fördelas enligt följande /9/: Litet utsläpp Stort utsläpp omedelbar antändning (jetflamma): 10 % 20 % fördröjd antändning (gasmolnsexplosion): 0 % 50 % ingen antändning: 90 % 30 % Sannolikheten för en BLEVE är mycket låg och scenariot bedöms enbart kunna uppstå antingen vid en brand i den aktuella vagnen alternativt vid ett stort läckage i intilliggande tank som antänds direkt där jetflamman riktas direkt mot den oskadade tanken under en lång tid. Sannolikheten för att en BLEVE ska uppstå till följd av dessa två scenarier är mycket låg, uppskattningsvis mindre än 1 % för respektive scenario. Vid gasmolnsexplosion samt utsläpp av giftig gas kan vindriktning och vindstyrkan påverka konsekvensområdets storlek. I konsekvensberäkningarna som redovisas i bilaga B kommer dock dessa att studeras konservativt, d.v.s. värsta tänkbara vindstyrka, varför denna faktor ej beaktas i frekvensberäkningarna. Figur A.2 redovisar ett händelseträd över följdscenarier vid en olycka med transport av gaser som redovisar de förutsättningar som krävs för utsläpp och antändning av giftiga respektive brännbara gaser. Beräkningsresultaten redovisas i tabell A.6 för respektive indata. /8/ Modell för skattning av sannolikheten för järnvägsolyckor som drabbar omgivningen, Sven Fredén, Banverket Borlänge, 2001 /9/ Risk analysis of the transportation of dangerous goods by road and rail, Purdy, Grant, Journal of Hazardous materials, Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga A

49 10 (13) Liten jetflamma Jetflamma 10% Punktering 1% Liten gasmolnsexpl. Gasmolnsexplosion 0% ingen antädning 90% Klass % BLEVE BLEVE 1% Jetflamma 20% Stor jetflamma Ingen BLEVE 99% Stort utsläpp 1% Gasmolnsexplosion Stor gasmolnsexpl. 50% Ingen antändning 30% BLEVE BLEVE 1% Tågbrand Inget utsläpp 98% Ingen tågbrand Ingen BLEVE 99% Olycka med gas Punktering 1% Litet giftigt gasutslöpp Klass 2.3 5% Stort giftigt gasutsläpp Stort utsläpp 1% Inget utsläpp 98% Figur A.2. Händelseträd olycka med transport av gaser (klass 2) Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga A

50 11 (13) Tabell A.6. Beräknade frekvenser för olika skadescenarier vid transport av gaser (klass 2) beroende på indata. Scenario Frekvens [per år] max Järnvägsolycka med gas (klass 2) 2,7E-05 1,9E-05 1,7E-04 Järnvägsolycka med klass 2.1 2,0E-05 1,4E-05 1,3E-04 Liten jetflamma 2,0E-08 1,4E-08 1,3E-07 Liten gasmolnsexplosion 0,0E+00 0,0E+00 0,0E+00 Stor jetflamma 4,0E-08 2,8E-08 2,6E-07 Stor gasmolnsexplosion 1,0E-07 7,1E-08 6,5E-07 BLEVE jetflamma riktad mot oskadad tank 4,0E-10 2,8E-10 2,6E-09 tågbrand under oskadad tank 1,2E-08 8,7E-09 8,0E-08 BLEVE totalt 1,3E-08 1,1E-08 8,3E-08 Järnvägsolycka med klass 2.3 1,3E-06 9,4E-07 8,7E-06 Litet utsläpp giftig gas 1,3E-08 9,4E-09 8,7E-08 Stort utsläpp giftig gas 1,3E-08 9,4E-09 8,7E-08 A Klass 3. Brandfarliga vätskor Brandfarliga vätskor (klass 3) transporteras normalt i tunnväggiga tankar. Detta medför en något högre sannolikhet för läckage till följd av en järnvägsolycka jämfört med vid en olycka med gastransporter som transporteras i tjockväggiga vagnar. Sannolikheten för ett litet läckage (punktering) respektive stort läckage vid urspårning är för tunnväggig vagn 25 % och 5 % /10/. Sannolikheten för att ett litet respektive stort läckage av brandfarliga vätskor på järnväg skall antändas är 10 % och 30 % /11/. Figur A.3 redovisar ett händelseträd över följdscenarier vid en olycka med transport av brandfarlig vätska. Beräkningsresultaten redovisas sedan i tabell A.7 för respektive indata. /10/ Modell för skattning av sannolikheten för järnvägsolyckor som drabbar omgivningen, Sven Fredén, Banverket Borlänge, 2001 /11/ Risk analysis of the transportation of dangerous goods by road and rail, Purdy, Grant, Journal of Hazardous materials, Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga A

51 12 (13) Olycka med brandfarlig vätska Punktering Stort utsläpp Inget utsläpp 25% 5% 70% Antändning av utsläpp Ingen antändning Antädning av utsläpp Ingen antändning 10% 90% 30% 70% Liten pölbrand Stor pölbrand Figur A.3. Händelseträd olycka med transport av brandfarliga vätskor (klass 3). Tabell A.7. Beräknade frekvenser för olika skadescenarier vid transport av brandfarlig vätska (klass 3) beroende på indata. Scenario Frekvens [per år] max Järnvägsolycka med brandfarlig vätska (klass 3) 3,1E-05 1,2E-04 3,3E-04 Liten pölbrand 7,7E-07 3,1E-06 8,1E-06 Stor pölbrand 4,6E-07 1,8E-06 4,9E-06 A Klass 5. Oxiderande ämnen och organiska peroxider Oxiderande ämnen (klass 5.1) och organiska peroxider (klass 5.2) brukar vanligtvis inte leda till personskador. Vissa ämnen kan dock, om de kommer i kontakt med brännbart, organiskt material (t ex bensin, motorolja etc.), leda till självantändning och kraftiga explosionsförlopp. De ämnen inom klassen som bedöms kunna leda till kraftiga brand- och explosionsförlopp är i huvudsak ej stabiliserade väteperoxider och vattenlösningar av väteperoxider med över 60 % väteperoxid samt organiska peroxider. Vattenlösningar av väteperoxider med mindre än 60 % väteperoxid bedöms däremot inte kunna leda till explosion. För att stabilisera det oxiderande ämnet blandas ofta en stabilisator, flegmatiseringsmedel, in för att minska reaktionsbenägenheten. Andelen oxiderande ämnen respektive organiska peroxider antas var den som redovisas i MSB:s kartläggning från 2006, det vill säga ca 2/3 utgörs av oxiderande ämnen och 1/3 av organiska peroxider. Enligt regelverket RID-S /12/ är det inte tillåtet att transportera ej stabiliserade (d.v.s. utan flegmatiseringsmedel) väteperoxider eller vattenlösningar med över 60 % väteperoxid på /12/ RID-S Statens räddningsverks föreskrifter om transport av farligt gods på järnväg, SRVFS 2006:8, Räddningsverket, Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga A

52 13 (13) järnväg. Andelen av de oxiderande ämnena på järnvägen som bedöms kunna självantända explosionsartat vid kontakt med organiskt material antas därför vara mycket begränsad. Det antas grovt att 10 % av den totala mängden klass 5 som transporteras på järnvägen utgör ämnen som kan självantända explosionsartat vid kontakt med organiskt material. Oxiderande ämnen antas transporteras i tunnväggiga vagnar och sannolikheten för läckage är då 30 %. Sannolikheten för att det utläckta ämnet ska komma i kontakt med brännbart material bedöms vara relativt hög (antaget 50 %). Ovanstående resonemang kring förbud och stabilisering innebär dock att sannolikheten för ett explosionsartat brandförlopp bedöms vara lägre än 1 %. Detta antagande gäller både för oxiderande ämnen och organiska peroxider. Figur A.4 redovisar ett händelseträd över följdscenarier vid en olycka med transport av oxiderande ämnen och organiska peroxider. Beräkningsresultaten redovisas sedan i tabell A.8 för respektive indata. Explosionsartad självantändning 1% Explosion Kontakt med organiskt material 50% Utsläpp 30% Ingen självantändning 99% Ämne som kan självantända 10% Ej kontakt 50% Klass 5.1 Ej ämne som 67% kan självantända 90% Inget utsläpp 70% Olycka med oxiderande ämne och organiska peroxider Explosionsartad självantändning 1% Explosion Kontakt med organiskt material 50% Utsläpp 30% Ingen självantändning 99% Ämne som kan självantända 100% Ej kontakt 50% Klass 5.2 Ej ämne som 33% kan självantända 0% Inget utsläpp 70% Figur A.4. Händelseträd olycka med transport av oxiderande ämnen och organiska peroxider (klass 5). Tabell A.8. Beräknade frekvenser för olika skadescenarier vid transport av oxiderande ämnen och organiska peroxider (klass 5) beroende på indata. Scenario Frekvens [per år] max Järnvägsolycka med oxiderande ämne (klass 5) 9,2E-05 2,7E-05 1,6E-05 Explosionsartat brandförlopp vid självantändning Klass 5.1 9,3E-09 2,7E-09 1,6E-09 Klass 5.2 4,6E-08 1,3E-08 8,1E-09 Totalt 5,5E-08 1,6E-08 9,8E Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga A

53 1 (23) Detaljerad riskanalys KI Campus BILAGA B KONSEKVENSBERÄKNINGAR Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga B

54 2 (23) B.1 INLEDNING I denna bilaga beräknas konsekvenserna av de olycksrisker (skadescenarier) som bedömts kunna påverka risknivån för ny bebyggelse inom det aktuella planområdet. Beräkningarna beaktar följande olycksrisker, vilka alla förknippas med den angränsande järnvägen: Scenario 1. Explosion vid transport av massexplosivt ämne (klass 1.1.) Scenario 2. Utsläpp och antändning av brännbar gas (klass 2.1) o 2.1. Utsläpp med direkt antändning (jetflamma) o 2.2. Utsläpp med fördröjd antändning (gasmolnsexplosion) o 2.3. Långvarig brandpåverkan på oskyddad gastank (BLEVE) Scenario 3 Utsläpp av giftig gas (klass 2.3) Scenario 4. Utsläpp och antändning av brandfarlig vätska (klass 3) Scenario 5. Explosionsartat brandförlopp vid utsläpp av oxiderande ämne (klass 5.1) eller organiska peroxider (klass 5.2) Konsekvenserna för skadescenarierna beräknas alternativt bedöms med simuleringsprogram, handberäkningar samt litteraturstudier. I denna riskanalys används riskmåtten individrisk och samhällsrisk. För att kunna sammanställa individrisken krävs konsekvensberäkningar som redovisar det avstånd från riskkällan inom vilket personer kan omkomma till följd av respektive olycksrisk. För att kunna sammanställa samhällsrisknivån krävs beräkningar/bedömningar av antalet omkomna till följd av respektive olycksrisk. B.1.1 Förutsättningar För att kunna få en uppfattning om hur stora konsekvenserna blir kommer följande förutsättningar och antaganden gälla i beräkningarna. B Planerad bebyggelse En olycka antas inträffa där den ger som störst skada för planområdet vilket innebär att en olycka antas inträffa på det spår som ligger närmast området, se figur B.1. Mellan spår och område är det en höjdskillnad som är som minst 3 meter. Skadeområden är beräknade för en tidigare situationsplan (2013) för huvudalternativet. Aktuell situationsplan (se figur B.2) innebär att kontorshusen flyttats 10 meter längre från spåret för att ta höjd för ett eventuellt framtida spår utmed planområdet. Det medför att beräkningarna för nuläget är konservativa, dvs. konsekvensen blir större än om beräkningarna utförts för avståndet 35 meter. På så sätt tas höjd för ytterligare ett spår utmed planområdet Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga B

55 3 (23) Figur B.1. Placering av olycka i förhållande till omgivningen Följande förutsättningar gäller för bebyggelsen inom planområdet, se även figur B.2: Avstånd mellan spår och närmaste bebyggelse sätts till 25 meter. Byggnader närmast järnväg utgörs av ca m 2 forskningslokaler/lokaler för utbildning. Bakomliggande byggnader utgörs av sammanlagt 418 bostadslägenheter med total area på m 2. Yta mellan järnväg och bebyggelse utgörs av parkering där personer inte väntas vistas stadigvarande. I övrigt gäller följande förutsättningar/antaganden för området och omgivningen: Skadeområden studeras endast på den östra sidan om järnvägen med hänsyn till det stora avstånd som föreligger till bebyggelse på den västra sidan. Omgivande bebyggelser antas i huvudsak utgöras av kontorsbebyggelse, en relativt stor andel av omgivningen är obebyggd Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga B

56 4 (23) Figur B.2. Planerad bebyggelse huvudalternativ med antagen plats för olycka B Persontäthet Det är ett antal faktorer som inverkar på beräkningarna av antalet omkomna, vilket i huvudsak omfattar hur stort antal personer som kan befinna sig inom skadeområdet för respektive olycksrisk. Följande förutsättningar och antaganden gäller för att bedöma antalet omkomna till följd av respektive olycksscenario: En förenkling jämfört med verkligheten görs när det gäller persontätheter inomhus och utomhus. Om beräkningarna ska spegla verkligheten bör bl.a. hänsyn tas till rusningstrafik, dagtid och nattetid. Det innebär att frekvens och konsekvens måste beräknas för samtliga fall. Det innebär också ett stort antal antaganden. Vi väljer därför att studera fallet med full beläggning i befintliga byggnader. Även när det gäller områden utomhus räknar vi med ett medelvärde, dvs. ingen hänsyn tas till olika tider på dygnet eller olika veckodagar. Verksamhet i olika byggnader i omgivningen är inte fastställd men bedöms i stort utgöras av kontorsverksamhet. Detta är ett konservativt antagande då persontätheten normalt är högre än i exempelvis bostäder eller industrilokaler. Persontätheten utomhus för samtliga ytor sätts till 50 personer/hektar /1/ (0,005 personer/m 2 ). /1/ Antagande som ofta används i riskanalyser. Siffran för persontäthet utomhus kan vara underskattad för de tider då det är rusningstrafik. Övriga tider är det gissningsvis betydligt färre personer per hektar Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga B

57 5 (23) Persontäthet inomhus sätts generellt till 1 person/40 m 2 (0,025 personer/m 2 ). Verksamheten varierar mellan bostäder, kontor och forskningslokaler. Kontor kan vissa perioder ha högre persontäthet dagtid precis som bostäder normalt har högre lägre persontäthet dagtid. Forskningslokaler innebär normalt ett relativt lågt personantal. Sammantaget är bedömningen att 1 person/40 m 2 är rimligt sett över hela dygnet och aktuell bebyggelse. B.2 BERÄKNINGAR B.2.1 Klass 1. Explosiva ämnen Konsekvenserna av en explosion med massexplosiva ämnen är mycket beroende av mängden explosivämne som exploderar vid en och samma gång. Hur stora mängder explosivämne som transporteras per vagn kan varierar relativt mycket. I RID /2/ redovisas detaljerade regler för hur explosiva ämnen skall förpackas och hanteras vid järnvägstransporter. Vad som dock inte anges i detta regelverk är någon maximal transportmängd för denna farligt godsklass. Utifrån statistik från bl.a. transportörer /3/ bedöms dock 25 ton vara en rimlig maximal transportmängd per godsvagn. Huruvida en detonation till följd av en järnvägsolycka innebär att hela lasten exploderar är oklart, men bristen i statistiskt underlag (som lyckligtvis beror på att dessa olyckor är mycket ovanliga) medför svårigheter i att avgöra hur omfattande en explosion blir. Mycket konservativt studeras därför en massexplosion med 25 ton massexplosiva ämnen. B Bedömningskriterier Vid en explosion i det fria kan personer omkomma antingen direkt av explosionens tryckuppbyggnad eller p.g.a. att de befinner sig i en byggnad som rasar. En människa tål tryck relativt bra och riskerar i huvudsak att förolyckas p.g.a. kringflygande föremål eller att de trillar omkull av tryckvågen. Med avseende på tryck så går dock gränsen för dödliga skador vid /4/: 1 % omkomna 180 kpa 90 % omkomna 300 kpa 10 % omkomna 210 kpa 99 % omkomna 350 kpa 50 % omkomna 260 kpa /2/ RID-S Myndigheten för samhällsskydd och beredskaps föreskrifter om transport av farligt gods på järnväg, SRVFS 2011:2, MSB 2011 /3/ RID-transporter mars - maj 2005 utförda av Green Cargo, sträckan Karlberg-Årstabroarna, Green Cargo, 2005 /4/ Vådautsläpp av brandfarliga och giftiga gaser och vätskor metoder för bedömning av risker, FOA, september Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga B

58 6 (23) En byggnad klarar tryck sämre än en människa och byggnader kan vid en omfattande explosion raseras inom ett mycket stort område till följd av att de bärande konstruktionerna slås ut. Risken för att byggnadsdelar eller hela byggnader rasar till följd av en explosion beror på huruvida explosionens maximala övertryck (P + ) och impulstäthet (I + ) överstiger en byggnadsdels karaktäristiska tryck (P C ) och impuls (I C ). För att byggnadsdelen ej ska rasa så ska följande ekvation uppfyllas /4/: Ekvation B.1. I / I P / P 1 C C I tabell B.1 anges karakteristiska tryck (P C ) respektive impulstäthet (I C ) för olika byggnadsdelar beroende på byggnadsstrategi och bärighet /4/. Tabell B.1. Karakteristiska tryck (P C ) respektive impuls (I C ) för olika byggnadsdelar. Byggnadsdel P C (kpa) I C (kpas) Bärande konstruktioner Stomme i platsgjuten betong - Bärande ytterväggar av 20 cm betong (och invändiga pelare) 200 2,5 - Bärande tvärväggar och utfackade längsgående ytterväggar 200 2,5 Stomme i monterad betong - Pelar/balk-stomme 200 3,1 - Bärande väggar i elementhus 200 3,1 Icke bärande konstruktioner - Lätta utfackningsväggar (plåtkassetter) i pelarhus 5 0,5 - Medeltunga utfackningsväggar (regelstomme & fasadtegelskal) 5 1,0 B Beräkning av infallande tryck, impulstäthet och varaktighet Konsekvensberäkningarna utgår från beräkningar av maximalt övertryck (P + ), impulstäthet (I + ) samt varaktighet (t + ) för de studerade explosionsscenarierna. Beräkningarna följer den metodik som anges i FOA:s kurskompendium Konsekvenser vid explosioner /5/. I figur B.3- B.4 redovisas beräkningar avseende tryck respektive impulstäthet som en funktion av avståndet från explosionen. Respektive explosionsscenario förutsätts inträffa på eller nära marken, vilket för en detonation av X kg motsvarar en detonation av 1,8 X kg i fri luft. För byggnader beaktas tryck och impulstäthet som har beräknats med avseende på ett vinkelrätt tryckinfall. Det reflekterande trycket innebär högre infallande tryck och impulstäthet. /5/ Konsekvenser vid explosioner kompendium framtaget i samband med FOAs kurs explosivämneskunskap, FOA, Rickard Forsén (Bearbetat av Stefan Olsson ) Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga B

59 7 (23) Figur B.3. Max övertryck som funktion av avståndet från explosion vid strykande respektive vinkelrätt infall. Figur B.4. Impulstäthet som funktion av avståndet från explosion vid strykande respektive vinkelrätt infall. Explosionens varaktighet t + beräknas grovt enligt följande ekvation och blir samma oavsett 2 I infallande vinkel /5/: t P B Bedömning av skadeområde Utifrån beräkningarna av övertryck, impulstäthet och varaktighet bedöms huruvida olika byggnadsdelar rasar eller ej, som funktion av avståndet, se tabell B.2. Bedömningen görs utifrån ekvationen som redovisas ovan. Byggnadsdelarna har delats upp på bärande Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga B

60 8 (23) byggnadsdelar och icke bärande lätta respektive medeltunga byggnadsdelar. De infallande tryck som redovisas i figur B.4 gäller för en punkt (byggnad eller människa) som är helt oskyddad mot riskkällan. Den första byggnaden reducerar med stor sannolikhet det infallande trycket mot bakomliggande byggnader relativt mycket. Det uppskattas grovt att den första byggnaden medför att trycket och impulstätheten mot nästföljande byggnad reduceras med ca 75 % i förhållande till vad som anges i figur B.3 respektive B.4. I tabell B.2 redovisas även skadeavståndet för oskyddade personer för de aktuella skadescenarierna. Skadeavstånden förutsätter att det inte finns några avskärmande objekt mellan person och explosionen. Då människor är relativt små bedöms inget reflekterande tryck uppstå vilket innebär att man vid bedömning av konsekvensområden studerar strykande tryck (180 ). Tabell B.2. Skadeavstånd för byggnadsras (helt eller delvis), samt oskyddade personer utomhus vid explosion. Konsekvens Konsekvensavstånd 25 ton Oskyddad byggnad utan framförliggande bebyggelse Hela byggnaden rasar, inkl. bärande konstruktioner m Icke bärande lätta ytterväggar samt vissa icke bärande lätta innerväggar rasar Icke bärande medeltunga ytterväggar samt vissa icke bärande medeltunga innerväggar rasar > 500 m m Byggnad som helt, eller delvis är skyddad av framförliggande bebyggelse Hela byggnaden rasar, inkl. bärande konstruktioner m Icke bärande lätta ytterväggar samt vissa icke bärande lätta innerväggar rasar Icke bärande medeltunga ytterväggar samt vissa icke bärande medeltunga innerväggar rasar m m Oskyddade personer utomhus 1 % omkomna 75 m 50 % omkomna 62 m 100 % omkomna 56 m Sannolikheten för att omkomma är beroende av planerat antal våningsplan i byggnaden och ökar med ökande våningsantal. I riskberäkningarna kommer det uppskattas grovt att ca 80 % av personer som vistas inom totalkollapsade byggnadsdelar omkommer. Inom byggnadsdelar som endast rasar lokalt antas ca 15 % omkomma. Ovanstående konsekvensavstånd innebär följande uppskattade skadeområden vid olycka i höjd med planområdet inomhus respektive utomhus: Inomhus Inom planområdet förväntas två byggnader för forskning närmast järnvägen helt raseras (ca m 2 ). Den bakomvarande bostadsbebyggelsen samt övriga forskningslokaler mot Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga B

61 9 (23) järnvägen bedöms delvis raseras ( m 2 ). I omgivningen bedöms ingen byggnad helt raseras utan tryckvågen dämpas kraftigt av forskningslokalerna närmast järnvägen. Oskyddade byggnader inom en radie av ca 200 m bedöms dock delvis raseras, se figur B.5. Av figuren framgår även uppskattad yta för respektive byggnad och antal våningar vilket ger en total yta på ca m m 2, 1 vån 400 m 2, 1 vån 650 m 2, 4 vån 400 m 2, 4 vån 1000 m 2, 4 vån 1500 m 2,7 vån 2000 m 2,4 vån 400 m 2 3 vån 300 m 2,3 vån Figur B.5. Område inom vilka byggnader i omgivningen delvis förväntas raseras vid explosion på järnvägen. Utomhus Påverkat område utomhus bedöms endast utgöras av parkeringsytan mellan spår och forskningslokaler, ca 25x150 = 3750 m % av de som befinner sig inom detta område antas dock omkomma. Inget område utomhus utanför planområdet påverkas. Sammanställning skadeområden explosion: I tabell B.3 redovisas en sammanställning avseende skadeområden till följd av explosion Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga B

62 10 (23) Tabell B.3. Skadeområden utanför spårområdet till följd av explosion Explosion Skadeområde (m 2 ) Antal omkomna Inomhus Inom planområdet Omgivningen Byggnadsras 80 % Delvis byggnadsras 15 % Utomhus (100%) B.2.2 Klass 2.1. Brännbara gaser För brännbara gaser kommer tre olika scenarier att studeras, som beror på typen av antändning: Jetflamma: omedelbar antändning av läckande gas under tryck Gasmolnsexplosion: fördröjd antändning av gas som hunnit spridas och därmed ej är under tryck BLEVE: Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion kan uppkomma om tank utan fungerande säkerhetsventil utsätts för en utbredd brand under en längre tid. B Indata För ovanstående skadescenarier har utsläppssimuleringar gjorts med simuleringsprogrammet Gasol för att avgöra storleken på de områden inom vilka personer kan förväntas omkomma. Utsläppssimuleringarna har utförts för järnvägsvagn (ca 40 ton gas). Det antas grovt att samtliga transporter innehåller tryckkondenserad gasol. I tabell B.4 redovisas den indata som anges i Gasol med avseende på tankutformning, väder etc. Tabell B.4. Indata till Gasol för simulering av skadeområden vid jetflamma och gasmoln. Faktor Järnvägsvagn Lagringstemperatur 15 C Lagringstryck 7 bar övertryck vid 15 C Tankdiameter Tanklängd 2,5 m 19 m Tankfyllnadsgrad 80 % Tankens tomma vikt Designtryck Bristningstryck Luftryck Väder Omgivning kg 15 bar övertryck 4 x designtrycket 760 mmhg 15 C, 50 % relativ fuktighet, dag och klart Många träd, häckar och enstaka hus (tätortsförhållanden) Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga B

63 11 (23) Skadescenarierna jetflamma respektive gasmolnsexplosion har simulerats för följande utsläppsstorlekar /6/: Litet utsläpp: 0,09 kg/s Stort utsläpp: 11,7 kg/s Skadeområdena för jetflamma och gasmolnsexplosion beror utöver utsläppsstorleken, även på om läckaget utgörs av gasfas, vätskefas eller i gasfas nära vätskeytan. I beräkningarna antas det konservativt att utsläppet sker nära vätskeytan då detta leder till de största skadeområdena. Skadeområdena för gasmolnsexplosion är dessutom beroende av vindstyrkan, där skadeområdet blir större ju lägre vindstyrka. Även här antas det konservativt en relativt låg vindstyrka, ca 3 m/s. B Beräkningar och resultat I tabell B.5 redovisas de avstånd, inom vilka personer antas omkomma, för respektive scenario vid olika typer av utsläpp. För jetflamma och brinnande gasmoln blir inte skadeområdet cirkulärt runt olycksplatsen utan mer plymformat, varför dess bredder även presenteras. Det antas grovt att personer kan omkomma om de befinner sig inom avståndet för tredje gradens brännskada för respektive skadescenario. Vidare antas att av de som får 3:e gradens brännskador omkommer 50 %. Samtliga skadescenarier med brännbar gas innebär främst att personer utomhus kan förolyckas. Inomhus kan det dock personer omkomma till följd av brandspridning in i byggnaderna. 10 % av de personer som vistas inomhus antas omkomma inom skadeområdet för 3:e gradens brännskada. Tabell B.5. Beräknade skadeområden vid olika skadescenarier med utsläpp och antändning av brännbar gas vid transport i järnvägstank. Kolumnen Tid utgör för jetflamma dess varaktighet om utsläppet inte stoppas medan tid för gasmolnsexplosion (som betecknas med +) utgör den tid från att utsläppet stoppats som gasmolnet fortfarande kan antändas. Skadescenario Gasmolnsvolym Skadeområde Tid Litet utsläpp (0,09 kg/s) jetflamma - 3,8 x 4 m Ca 110 h Litet utsläpp (0,09 kg/s) gasmolnsexplosion ~ 0,0 m 3 ~ 5 x 0 m + 46 s Stort utsläpp (11,7 kg/s) jetflamma - 39 x 34 m Ca 1 h Stort utsläpp (11,7 kg/s) gasmolnsexplosion 4836 m x 165 m + 46 s BLEVE - Radie 173 m 13 s B Bedömning skadeområde Inomhus En liten jetflamma eller en liten gasmolnsexplosion bedöms inte ge någon påverkan på omgivningen med hänsyn till den höjdskillnad som föreligger mellan spår och aktuellt område. En stor jetflamma bedöms kunna sprida sig till forskningslokalerna, dock antas endast den nedersta våningen drabbas med hänsyn till den höjdskillnad som föreligger mellan /6/ Farligt gods riskbedömning vid transport, Räddningsverket Karlstad, Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga B

64 12 (23) spår och bebyggelse. Efter reduktion av avstånd mellan spår och bebyggelse (25 meter) uppskattas skadeområdet till 39x9 350 m 2. Ingen påverkan utanför området. En stor gasmolnsexplosion bedöms framför allt påverka de byggnader som vetter direkt mot järnvägen. För att höga tryck ska bildas krävs att antändningen av gasmolnet sker inneslutet. Detta bedöms inte kunna ske i detta fall då spårområdet är öppet. I likhet med stor jetflamma bedöms endast den nedersta våningen på exponerade byggnader drabbas. Inom planområdet innebär detta ett skadeområde på ca 5000 m 2 med planerad bebyggelse samt ca 2400 m 2 i omgivningen (byggnader mot järnvägen närmast planområdet, se figur B.5.). Skadeområdet för BLEVE bedöms motsvara det för stor gasmolnsexplosion med den skillnaden att hela byggnaderna drabbas vilket motsvarar m 2 inom planområdet och ca 8400 m 2 i omgivningen. Utomhus En liten jetflamma eller en liten gasmolnsexplosion bedöms inte ge någon påverkan på omgivningen med hänsyn till den höjdskillnad som föreligger mellan spår och aktuellt område. En stor jetflamma kan ge höga strålningsnivåer på ytan mellan forskningslokalerna och spårområdet, bedömt område uppgår till 25x39x m 2. En stor gasmolnsexplosion bedöms drabba ca m 2 vilket avser det totala skadeområdet (141x165) med en liten reduktion för yta allra närmast spårområdet. Detta är konservativt då ingen hänsyn tas till dämpande effekter av bebyggelse. Skadeområdet för BLEVE utomhus bedöms motsvara det för stor gasmolnsexplosion. Sammanställning skadeområden brännbar gas: I tabell B.6 redovisas en sammanställning avseende skadeområden till följd av olyckor med brännbara gaser. Tabell B.6. Skadeområden utanför spårområdet till följd av olycka med brännbar gas Brännbar gas Skadeområde (m 2 ) Antal omkomna Inomhus Inom planområdet Omgivningen Liten jetflamma Liten gasmolnsexpl Stor jetflamma Stor gasmolnsexpl BLEVE Utomhus Liten jetflamma Liten gasmolnsexpl Stor jetflamma Stor gasmolnsexpl. Totalt BLEVE Totalt Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga B

65 13 (23) B.2.3 Klass 2.3. Giftig gas Den icke brännbara men giftiga gasen antas mycket konservativt bestå av klor, som är en av de giftigaste gaserna som transporteras i större mängd på järnväg i Sverige. Med simuleringsprogrammet Spridning i Luft 1.2 beräknas storleken på det område där koncentrationen klor antas vara dödlig (inomhus och utomhus). B Indata Utsläppssimuleringarna har utförts för järnvägsvagn rymmandes ca 65 ton klor. I tabell B.7 redovisas den indata som anges i Spridning i Luft 1.2 med avseende på tankutformning, omgivningsstruktur och väder etc. Tabell B.7. Indata till Spridning i Luft för simulering av skadeområden vid utsläpp av giftig gas. Faktor Kemikalie Emballage Järnvägsvagn Klor Järnvägsvagn (65 ton) Bebyggelse Tät skog/ stad (ρ = 1,0) Lagringstemperatur 15 C Väder 15 C, vår, dag och klart Följande, i Spridning i Luft 1.2 fördefinierade, utsläppsscenarier har simulerats: Litet utsläpp (packningsläckage): 0,45 kg/s Stort utsläpp (stor punktering): 112 kg/s Gasens spridning beror bland annat på vindstyrka, bebyggelse och tid på dygnet. Spridning i Luft genererar spridningskurvor och uppskattningar av hur stor andel av befolkningen inom området som förväntas omkomma. Denna andel avtar med avståndet både i längd med och vinkelrätt mot gasmolnets riktning. Skadeområdena för ett utsläpp av giftig gas blir större ju lägre vindstyrkan är. I simuleringarna antas därför vindstyrkan vara relativt låg, ca 3 m/s. B Beräkningar och resultat Vid simulering av gasutsläpp med Spridning i Luft 1.2 erhålls spridningskurvor samt uppskattningar på hur stor andel av befolkningen i området som förväntas omkomma beroende på avståndet till utsläppskällan. Andelen avtar med avståndet både i längd samt vinkelrätt mot utsläppets riktning. I tabell B.8 redovisas de erhållna skadeområdena vid utsläppssimulering för klor som erhålls efter 30 minuter från utsläppets start Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga B

66 14 (23) Tabell B.8. Skadedrabbat område för olika scenarier vid farligt godsolycka med icke brännbar, men giftig gas i lasten. Procentsatserna avser andel som omkommer inom respektive skadeområde. Scenario Andel omkomna Skadeavstånd (L*Bmax) [m] Utomhus Inomhus Litet utsläpp 100 % 50 % 5 % 10 x 4 30 x x x 4 Stort utsläpp 100 % 50 % 5 % 250 x x x x x x 190 B Bedömning skadeområde Inomhus Ett litet utsläpp av giftig gas ger inte någon påverkan på planområdet eller omgivningen. Ett stort utsläpp med 100 % andel omkomna bedöms påverka forskningslokalerna närmast järnvägen med ett skadeområde på 500 m 2. Höjdskillnaden mellan spårområdet och bebyggelsen försvårar spridningen och endast de nedersta våningarna bedöms bli svårt drabbade. Vid 50 % andel omkomna bedöms skadeområdet också begränsas till byggnaderna närmast järnvägen då dessa i mångt och mycket utgör en barriär mot bakomliggande byggnader. Dock antas även byggnader i omgivningen närmast planområdet påverkas. Med hänsyn till höjdskillnaden bedöms endast den nedre våningen påverkas. Inom planområdet innebär detta ett skadeområde på ca 5000 m 2 med planerad bebyggelse samt ca 2400 m 2 i omgivningen (byggnader mot järnvägen närmast planområdet, se figur B.5.). För 5 % andel omkomna antas skadeområdet motsvara det för stor explosion med undantag för de ovala byggnaderna mellan Fogdevreten och Solnavägen, se figur B.5. Detta motsvarar inom planområdet m 2 forskningslokaler och m 2 bostäder samt ca m 2 i omgivningen. Utomhus Ett litet utsläpp bedöms endast ge upphov till påverkan mellan forskningslokaler och spårområde och endast för 5 % andel omkomna med hänsyn till höjdskillnaden. Uppskattat skadeområde 1500 m 2. Vid ett stort utsläpp fås mycket stora skadeområden utomhus, dock görs ett antagande om att endast 5 % av den totala ytan utgör skadeområdet, detta med hänsyn till att spridningen av gaser försvåras på grund av höjdskillnaden samt att byggnaderna närmast järnvägen utgör en barriär. Detta motsvarar en yta på 1800 m 2 med 100 % omkomna, 5200 m 2 med 50 % andel omkomna och m 2 med 5 % andel omkomna Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga B

67 15 (23) Sammanställning skadeområden giftig gas: I tabell B.9 redovisas en sammanställning avseende skadeområden till följd av olyckor med giftiga gaser. Tabell B.9. Skadeområden utanför spårområdet till följd av olycka med giftig gas Giftig gas Skadeområde (m 2 ) Antal omkomna Inomhus Planområdet Omgivningen Litet utsläpp 100 % Litet utsläpp 50 % Litet utsläpp 5 % Stort utsläpp 100 % Stort utsläpp 50 % Stort utsläpp 5 % Utomhus Litet utsläpp 100 % Litet utsläpp 50 % Litet utsläpp 5 % Stort utsläpp 100 % Totalt Stort utsläpp 50 % Totalt Stort utsläpp 5 % Totalt B.2.4 Klass 3. Brandfarlig vätska För denna farligt godsklass utgörs skadescenarierna av att tanken skadas så allvarligt att vätska läcker ut och sedan antänds. Vid beräkning av konsekvensen av en farligt godsolycka med brandfarlig vätska antas tanken rymma bensin. Beroende på utsläppstorleken antas olika stora pölar med brandfarlig vätska bildas vilket leder till olika mängder värmestrålning. Konsekvensberäkningar utförs för följande pölbrandsscenarier: Liten pölbrand: 100 m 2 Stor pölbrand: 400 m 2 Höjdskillnaden mellan järnvägen och det planerade området varierar men är som lägst 3 meter vilket antas gälla för hela sträckan. B Bedömningskriterier Hur hög värmestrålning en person klarar utan att erhålla skador beror bl.a. på dess varaktighet. Detsamma gäller med avseende på hur hög strålning som krävs för att antända olika byggnadsmaterial. Ju längre strålningspåverkan, ju högre sannolikhet för skada Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga B

68 16 (23) I tabell B.10 redovisas exempel på strålningsnivåer och vilka skador dessa kan medföra avseende personskada respektive brandspridning. Det uppskattas att ca 15 % av de som får 2:a gradens brännskador kan omkomma /7/. Tabell B.10. Effekter av olika strålningsnivåer /7, 8/ Konsekvens Strålningsintensitet [kw m -2 ] Ingen smärta vid långvarig bestrålning av bar hud < 1 2:a gradens brännskada vid bestrålning under 1 minut % sannolikhet % sannolikhet 7,5 Ingen smärta vid bestrålning av bar hud under 1 minut < 2,5-100 % sannolikhet % sannolikhet 17 Outhärdlig smärta vid bestrålning av bar hud under 2 sekunder 20 Antändning av lättantändliga material, t.ex. gardiner med sticklåga 10 vid långvarig bestrålning 20 Antändning av obehandlat trä med sticklåga eller vid bestrålning under 5 minuter 15 vid långvarig bestrålning 30 En person som befinner sig utomhus och upptäcker en större brand försöker med stor sannolikhet sätta sig i säkerhet. Tiden för varseblivning samt beslut och reaktion innebär dock att personen kan utsättas för värmestrålning under en kortare stund innan han/hon reagerar. De strålningsnivåer och effekter som anges i tabell B.10 har i tabell B.11 omvandlats till en uppskattad andel omkomna beroende på strålningsnivå för personer som befinner sig utomhus. /7/ Vådautsläpp av brandfarliga och giftiga gaser och vätskor, andra reviderade och utökade upplagan, Försvarets Forskningsanstalt, september 1997 /8/ Brandskyddshandboken, Rapport 3134, Brandteknik, Lunds tekniska högskola, Lund, Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga B

69 17 (23) Tabell B.11. Avstånd inom vilken strålningsnivån överstiger X kw/m2 vid pölbrand. Utomhus Strålningsnivå Andel omkomna 10 kw/m 2 1 % 40 kw/m 2 15 % 60 kw/m 2 50 % 80 kw/m % Sannolikheten för att personer som befinner sig inomhus omkommer bedöms utifrån den strålningsnivå som uppskattas vara kritisk med avseende på brandspridning in i byggnaden. Utifrån tabell B.10 så uppskattas den kritiska värmestrålningen vara 15 kw/m 2 om inga byggnadstekniska åtgärder beaktas. Dock bedöms det inte vara troligt att samtliga personer som befinner sig i en utsatt byggnad omkommer till följd av att en utvändig brand sprids in i byggnaden. Mycket grovt uppskattas det att 10 % av de personer som befinner sig inomhus inom det område kring pölbranden där strålningsnivån överstiger 15 kw/m 2 omkommer. B Beräkningsmetodik Strålningsberäkningarna har genomförts med hjälp av handberäkningar. Beräkningarna av den värmestrålning som det analyserade området utsätts för i händelse av olycka med påföljande brand genomförs utifrån beräkning av följande faktorer: brandeffekt flamhöjd utfallande värmestrålning synfaktor infallande strålning på olika avstånd från branden Brandeffekten beräknas för att uppskatta hur mycket energi som avges från branden till omgivningen. Flammans höjd används för att beräkna den så kallade synfaktorn som anger hur mycket av den från branden emitterade strålningen som når olika punkter i omgivningen. Brandeffekt (Q) Brandeffekten beräknas utifrån pölarean och ansätts till att 1 MW genereras per kvadratmeter pölarea /9/. Flamhöjd (H F ) Flamhöjden (m) kan beräknas som funktion av brandeffekten och 5 pöldiametern (D) enligt följande ekvation /10/: H f 0.23Q 2 / 1, 02D Ovanstående förhållande mellan brandeffekt och pölarea innebär att flamhöjden grovt kan uppskattas till H F = D /11/. /9/ Brandskyddshandboken, Rapport 3134, Brandteknik, Lunds tekniska högskola, Lund, 2005 /10/ Enclosure Fire Dynamics, Karlsson & Quintiere, Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga B

70 18 (23) Utfallande strålning (I 0 ) Den utfallande strålningen (kw/m 2 ) är beroende av pölbrandens diameter. Upp till en viss pölstorlek ökar strålningen från flamman, men efter en viss nivå minskar effektiviteten i förbränningen med påföljd att rökutvecklingen tilltar och temperaturen i flamzonen sjunker. En del av värmestrålningen absorberas därmed i omgivande rök, vilket innebär att den utfallande strålningen sjunker med ökande värde på pölbrandens storlek. Den utfallande strålningen kan beräknas med följande ekvation /12/: 0,00823 D I Synfaktor (F) Synfaktorn ( ) anger hur stor andel av den utfallande strålningen som når en mottagande punkt eller yta (se figur B.6). Vid beräkningen av synfaktorn antas att branden är rektangulär så att flammans diameter är lika stor i toppen som i botten. Detta är ett konservativt antagande då branden i själva verket normalt smalnar av väsentligt upptill. Synfaktorn F 1,2 mellan flamman och den mottagande punkten är en geometrisk konstruktion som beräknas enligt /13/: Ekvation B.2. F1,2 FA 1,2 FB 1,2 FC 1,2 FD 1, 2 där F A1,2, F B1,2, F C1,2 och F D1,2 beräknas enligt följande: 1 cos 1 cos 2 Ekvation B.3. FA 1,2 da 2 1 d A 0 där 1 = 2 = infallande vinkel (d.v.s. 0) A 1 L1 L2 enligt figur B.6. Figur B.6. Synfaktor. /11/ Brandskyddshandboken, Rapport 3134, Brandteknik, Lunds tekniska högskola, Lund, 2005 /12/ Radiation from large pool fires, Journal of Fire Protection Engineering, 1 (4), pp , Shokri & Beyler, 1989 /13/ An Introduction to Fire Dynamics second edition, Drysdale, University of Edinburgh, UK Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga B

71 19 (23) Ekvation B.3 kan omvandlas till följande ekvation för beräkning av respektive ytas (A, B, C och D) synfaktor /14/: Ekvation B.4. L d 1 X och 1 X 1 Y Y 1 X F A 12 tan tan där 2 1 X 1 X 1Y 1Y L enligt figur B.6. d Y 2 Då en skyddande barriär placeras mellan branden och den mottagande arean minskar synfaktorn och därmed strålningen som når den mottagande arean (se figur B.7). Figur B.7. Synfaktor med barriär För synfaktorn gäller den så kallade additionssatsen vilket innebär att enstaka synfaktorer kan adderas eller subtraheras. Om barriären i figur B.7 projiceras på branden kan således synfaktorn F 1,2B mellan flamman och den mottagande arean beräknas som: Ekvation B.5. F 1,2B = F 1,2 - F barriär Ekvation B.5 kan omvandlas så att den istället utförs som ekvation B.4 där respektive synfaktor beräknas i enlighet med ekvation B.6 och där F C1,2 och F D1,2 beräknas utifrån att: X C L d 1 X D och Y C L2C L2barr YD enligt figur B.6, d då barriären placeras precis framför flamman, d.v.s. avståndet från flamma till mottagande punkt är detsamma som avståndet från barriär till mottagande punkt kan synfaktorn beräknas genom att subtrahera den av barriären täckande flamytan. /14/ Thermal Radiation Heat Transfer, 3rd ed., Seigel & Howell, USA Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga B

72 20 (23) Om ytorna A, B, C och D är lika stora betyder det att den mest kritiska punkten på avståndet d från branden studeras. Genom att dela upp brandens totala area i olika stora ytor kan synfaktorn och då värmestrålningen bestämmas för en punkt på avståndet d från branden på X meters höjd. Synfaktorn mellan flamman och en punkt kan även tas fram med hjälp av tabellvärden. Infallande strålning (I) Den från branden infallande värmestrålningen (kw/m 2 ) som når omgivningen minskar med avståndet från branden och beräknas genom: I F I0 B Beräkningar och resultat Med hjälp av ovanstående samband och förutsättningar har brandeffekten, brandens diameter och flamhöjden för de olika pölbrandscenarierna (se tabell B.12). Tabell B.12. Tabell med beräknade värden på effektutveckling, brandens diameter och flamhöjd. Scenario Brinnande yta A F (m 2 ) Utvecklad effekt Q (kw) Brandens diameter D f (m) Flamhöjd H f (m) Liten pölbrand ,3 16,8 Stor pölbrand ,6 26,3 Beräkningarna av den infallande strålningen redovisas i tabell B.13. Strålningen har beräknats på halva flammans höjd. I strålningsberäkningarna används konservativt ett värde på den utfallande strålningen på 60 kw/m 2 för samtliga brandscenarier. Tabell B.13. Beräkning av strålning och synfaktor på halva flammans höjd för olika avstånd från pölbranden förutsatt en 3 meter hög barriär mellan järnvägen och planområdet. Avstånd (m) 100 m m 2 F 1,2 q F r 1,2 q r 5 0,50 30,2 0,84 50,3 10 0,22 13,1 0,57 34,3 15 0,11 6,8 0,38 22,6 20 0,07 4,1 0,26 15,3 25 0,04 2,7 0,18 10,9 30 0,03 1,9 0,13 8,0 35 0,02 1,4 0,10 6,1 40 0,02 1,1 0,08 4,8 45 0,01 0,9 0,06 3,9 50 0,01 0,7 0,05 3,2 I figur B.8 redovisas den infallande strålningen som funktion av avståndet från pölbranden. I figuren beaktas även pölens radie, vilket ej beaktas i de avstånd som anges i tabell B.13 som utgår från flammans kant Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga B

73 21 (23) Figur B.8. Infallande strålning som funktion av avståndet från pölbrand inkl. pölradie förutsatt en 3 meters barriär Utifrån ovanstående beräkningar och de kriterier som anges i avsnitt B redovisas skadeområdena för respektive brandscenario i tabell B.14 nedan. Tabell B.14. Sammanställning av skadeområden för kritiska strålningsnivåer vid pölbrand. Strålningsnivå 100 kvm 400 kvm Konsekvens 10 kw/m 2 18 m 38 m 1 % antas omkomna utomhus 60 kw/m 2 7 m 14 m 50 % antas omkomma utomhus 80 kw/m 2 <1 m <1 m 100 % antas omkomma utomhus 15 kw/m 2 15 m 32 m 10 % antas omkomma inomhus B Bedömning skadeområde Inomhus Endast en stor pölbrand bedöms kunna innebära en påverkan inomhus och då endast till byggnaderna inom planområdet närmast järnvägen. Med reduktion för avstånd till bebyggelse (25 m) uppskattas skadeområdet till 1125 m 2 (225 m 2 i 5 våningar). Utomhus En liten pölbrand kan ge upphov till mindre skada inom området mellan spårområdet och forskningslokalerna, skadeområdet uppskattas till 300 m 2 med 1 % omkomna. En stor pölbrand bedöms också endast ge upphov till skada mellan spårområde och bebyggelse, 200 m 2 med 50 % andel omkomna och 950 m 2 (25x38, avstånd mellan spårområde och bebyggelse som upptas av parkering) med 1 % andel omkomna Detaljerad riskanalys KI Campus Bilaga B