VVS Energi & Miljö Styr & Övervakning Brand & Risk Teknisk Förvaltning NYKÖPING Antal sidor: 36 Göteborg : Bengt Dahlgren AB Karin af Geijerstam Cecilia Wetterqvist Bengt Dahlgren Brand & Risk AB Telefon 031-720 25 00 Org.nr. 556726-7488 Adresser till våra övriga Krokslätts Fabriker 52 Fax 031-720 25 01 Momsreg.nr. SE556726748801 kontor hittar du på 431 37 MÖLNDAL Styrelsens säte Göteborg www.bengtdahlgren.se
2 INNEHÅLLSFÖRTECKNING SIDA 1 BAKGRUND... 3 2 SYFTE... 3 3 METODIK... 3 4 OSÄKERHETER... 7 5 AVGRÄNSNINGAR... 8 6 FÖRUTSÄTTNINGAR... 8 6.1 Området och topografi... 8 6.2 södra stambanan... 10 6.3 Meteorologiska förhållanden... 11 7 RISKANALYS... 12 7.1 Riskidentifiering... 12 7.2 Riskuppskattning... 15 7.2.1 Sannolikhet... 15 7.2.2 Konsekvens... 16 7.3 Resultat... 17 8 DISKUSSION OCH RISKVÄRDERING... 19 9 FÖRSLAG TILL RISKREDUCERANDE ÅTGÄRDER... 20 10 SLUTSATS... 21 11 KONTROLL... 21 12 REFERENSER... 22 BILAGA A SANNOLIKHETSBERÄKNINGAR... 24 BILAGA B KONSEKVENSBERÄKNINGAR... 26 Explosiva ämnen(klass 1)... 27 Brännbar gas (klass 2.1)... 28 Giftig gas (klass 2.3)... 31 Brandfarlig vätska (klass 3)... 32 BILAGA C BERÄKNING INDIVIDRISK... 33 BILAGA D BERÄKNING SAMHÄLLSRISK... 35 https://bdabbr.sharepoint.com/sites/projekt01/kv-spinnerskan-1/28 utredningar/kv spinnerskan 1 riskanalys 150821.docx
3 CECILIA WETTERQVIST 1 BAKGRUND Bengt Dahlgren Brand & Risk AB har av Sweco Architects AB fått i uppdrag att utföra en riskbedömning för en planerad nybyggnation på planområdet Kv. Spinnerskan 1 i Nyköping. Planområdet ligger i anslutning till Södra Stambanan vilket är en järnväg med farligt gods-transporter. Avståndet till denna transportled understiger 150 m varpå kommunen krävt att en riskanalys ska utföras. Nybyggnationen utgörs av tre flerbostadshus (länga 1, länga 2 och länga 3) i 5, 6 resp. 7 våningar. Totalt inrymmer området 144 lägenheter fördelar på 2:or till 5:or. 2 SYFTE Syftet med riskbedömningen är att klarlägga att bostäder kan placeras enligt planerat utförandet med hänsyn till risknivån, avseende transporter av för farligt gods, som erhålls inom planområdet. Riskbedömningen är en del av den detaljplanprocessen som pågår med avseende på aktuell nybyggnation. Riskbedömningen avser att analysera risker mot 3:e man som befinner sig i området. 3 METODIK Metodiken följer den som är angiven i länsstyrelsernas riktlinjer [1]. Begreppet risk definieras i denna rapport som produkten av sannolikheten och konsekvensen av en oönskad händelse. Arbetsmetodiken i detta projekt bygger i stort på nedanstående schematiska bild över riskhanteringsprocessen.
4 Riskanalys - Bestäm omfattning - Identifiera risker - Riskuppskattning Riskhantering Riskvärdering - Tolerabel risk - Analys av alternativ Riskbedömning Riskreduktion/kontroll - Beslutsfattande - Genomförande - Övervakning Figur 1. Riskhanteringsprocessen [2]. Denna rapport utgör en riskbedömning, dvs. innefattar både riskanalys och riskvärdering. Metoderna för de enskilda ingående delarna i riskanalysen är genomgående vedertagna beräkningsmetoder, bedömningar och statistiska antaganden som återfinns i litteraturen, främst i [3], [4] och [5]. Metodiken är i huvudsak kvantitativ, vilket i korthet innebär att konsekvensberäkningar utförs utifrån de identifierade riskscenarierna. Konsekvensberäkningarna resulterar i riskavstånd, dvs. avstånd inom vilket personer kan antas omkomma i händelse av farligt godsolycka, vilka sedan kopplas samman med sannolikhetsberäkningar för respektive scenario. Sammantaget ger detta en riskkurva för området. Individrisk är ett riskmått som definieras som sannolikheten för en godtycklig individ att omkomma på ett år, om individen vistas på samma plats. Notera att detta är ett mått och inte den verkliga sannolikheten att omkomma, eftersom individer sällan vistas på samma plats i ett år. Individrisken beror ej på antalet personer som befinner sig inom riskområdet. Samhällsrisk är ett mått på den risk som en grupp av människor utsätts för. Samhällsrisken inkluderar, till skillnad från individrisk, risker för alla personer som utsätts även om detta endast sker vid enstaka tillfällen och tar alltså hänsyn till hur många människor som kan drabbas av ett visst utfall. I Sverige finns idag inga nationellt antagna kvantitativa acceptanskriterier avseende risk. År 1997 tog dock DNV (Det Norske Veritas) på uppdrag av Räddningsverket (numera Myndigheten för skydd och beredskap, MSB) fram förslag på riskvärderingskriterier vilka därefter ofta tillämpats [5]. Dessa individ- och samhällsriskkriterier är också de som rekommenderas i Nyköping [7].
5 Individriskkriterier Individriskkriterierna stämmer relativt väl överens med internationella kriterier och bygger på att individen har en genomsnittlig känslighet för exponeringen och är kontinuerligt närvarande och befinner sig utomhus. Kriteriet är tillämpbart för allmänheten och formuleras enligt följande: Övre gräns för område där risker under vissa förutsättningar kan tolereras är 10-5 per år. Övre gräns för område där risker kan anses vara försumbart små är 10-7 per år. Den undre gränsen (10-7 ) motsvarar, eller är lägre än, risken att omkomma till följd av naturolyckor. Om kriteriet används bör individens totala risknivå inte påverkas signifikant. Den övre gränsen (10-5 ) är cirka en tiondel av den naturliga dödsfallsrisken för de grupper i samhället som har lägst dödsfallsrisk. Samhällsriskkriterier Samhällsrisk kan illustreras med ett FN-diagram. Ett FN-diagram visar den totala sannolikheten för att ett visst antal personer omkommer. På y-axeln redovisas frekvensen (F) och på x-axeln redovisas antalet omkomna (N). Kriterierna för samhällsrisk är: Övre gräns för område där risker under vissa förutsättningar kan tolereras är 10-4 per år för N=1. Övre gräns för område där risker kan anses vara små är 10-6 per år för N=1 Lutningen på FN-kurvan är -1, se [7]. Det finns inte någon strikt övre gräns för tillämpning av kriterierna men frekvenserna från ca N=1000 är så låga att relevansen kan ifrågasättas. Figur 2. FN-kurva, samhällsrisk. Utifrån riskanalysens resultat värderas den beräknade risken genom att den jämförs mot riskkriterier. Jämförelse görs mot av DNV föreslagna kriterier för Sverige [7]. Detta utgör underlag för huruvida risken kan bedömas accepteras, med eller utan extra åtgärder.
6 Skyddsavstånd Vad som är en acceptabel risk är aldrig självklart men följande grundläggande principer är vanligt förekommande vid riskhantering och kan användas som en del av bedömningen [2]: Rimlighetsprincipen Proportionalitetsprincipen: Fördelningsprincipen: En verksamhet bör inte innebära risker som med rimliga medel kan undvikas. Detta innebär att risker som med tekniskt och ekonomiskt rimliga medel kan elimineras eller reduceras alltid skall åtgärdas (oavsett risknivå). De totala risker som en verksamhet medför bör inte vara oproportionerligt stora jämfört med de fördelar (intäkter, produkter, tjänster, etc) som verksamheten medför. Riskerna bör vara skäligt fördelade inom samhället i relation till de fördelar som verksamheten medför. Detta innebär att enskilda personer eller grupper inte bör utsättas för oproportionerligt stora risker i förhållande till de fördelar som verksamheten innebär för dem. Principen om undvikande av katastrofer: Risker bör hellre realiseras i olyckor med begränsade konsekvenser som kan hanteras av tillgängliga beredskapsresurser än i katastrofer. Ett sätt att hantera risker utan att utföra en riskanalys är att följa framtagna skyddsavstånd. Vid samhällsplanering intill farligt gods-leder finns ofta generella skyddsavstånd framtagna inom kommunen eller länet. Dessa skyddsavstånd är tänkta att fungera som riktvärden för placering av byggnader i närheten av farligt gods-leder. Ett exempel är följande bild av riskhanteringsavstånd som Länsstyrelserna i Stockholms, Västra Götalands och Skånes län presenterar i sin riskpolicy [1]. Figur 3. Riskhanteringsavstånd enligt riskpolicyn Även inom Nyköpings kommun anger man att det är det faktum att avståndet till Södra
7 CECILIA WETTERQVIST Stambanan understiger 150 m som man önskar aktuell riskanalys utförd då Länsstyrelsen i Södemanlands län enligt sin skrift om farligt gods och hur man kan planera kring denna där anger detta avstånd som gräns för zon C. [1] 4 OSÄKERHETER Riskanalys handlar i grund och botten om att hantera osäkerheter. För att spegla verklighetens variationer i indata används i denna analys en metod där indata kan varieras utefter givna sannolikhetsfördelningar istället för att vara fasta punktvärden. För konsekvensberäkningar hanteras detta genom att s.k. metamodeller som bildar s.k. responsytor. En metamodell är ett förenklat uttryck som kan tas fram genom regressionsanalys av de variabler som är mest betydelsefulla för slutresultatet, dvs. i detta fall avstånd till dödliga förhållanden avseende t.ex. giftighet eller strålningsintensitet. Efter att ha gjort ett relativt stort antal konsekvensberäkningar, där dessa faktorer varierats, kan det matematiska uttrycket för responsytan tas fram. Responsytan kan därefter användas till att variera indata och direkt få ut ett värde på riskavståndet. Den stora styrkan med att använda tekniken med responsyta är att när uttrycken väl är framtagna kan indata matas in som sannolikhetsfördelningar istället för punktvärden. Detta sker med s.k. Monte Carloteknik vilket innebär att simuleringar med ca 10 000 beräkningar utförs, där indata till responsytan varieras slumpmässigt i enlighet med de ansatta sannolikhetsfördelningarna. Praktiskt görs detta med datorprogrammet @Risk, version 5, utvecklat av Palisade Corporation. Resultatet av beräkningarna blir därmed inte ett enstaka punktvärde för respektive scenario utan även resultatet presenteras som en sannolikhetsfördelning för riskavståndet. Denna sannolikhetsfördelning är då resultatet av sannolikhetsfördelningarna i indata enligt Figur 4 nedan. Detta ger då en större spännvidd av variationer av de viktigaste variablerna och därmed ett mer nyanserat resultat i förhållande till om enstaka punktvärden skulle ha använts. Monte Carlotekniken innebär att man får en mycket god bild av osäkerheterna i resultatet. Figur 4. Olika sannolikhetsfördelningar i indata ger resultat i form av en sannolikhetsfördelning[9 ]
8 CECILIA WETTERQVIST 5 AVGRÄNSNINGAR Riskbedömningen behandlar enbart akuta risker för personer och bortser helt från egendomsrisker, miljörisker och långsiktiga hälsorisker. Riskbedömningen har avgränsats geografiskt till det område som planområdet utgör och dess sträckning längst farligt godsleden. När det gäller konsekvenser studeras dock hela det område som drabbas av studerad konsekvens. Om konsekvensområdet sträcker sig utanför planområde har även detta tagits med i bedömningen. Avgränsning i tid är gjord t.o.m. 2030, vilket är för det år som trafikstatistik erhållits [10]. Individriskberäkningar för Södra Stambanan är utförda för framtida prognostiserade transportflöden. Riskbedömningen utgår från befintlig bebyggelse och utformning av närområdet samt befintlig utformning av Södra Stambanan, och tar inte hänsyn till ev. framtida ny- eller ombyggnationer inom Nyköping utöver aktuell nybyggnation. 6 FÖRUTSÄTTNINGAR Följande förutsättningar ligger till grund för riskbedömningen och är till stor del hämtade från beställningsunderlaget för riskanalysen [6] samt tidigare utförd riskanalys rörande Ostlänken i Norrköping och Linköping [11]. 6.1 OMRÅDET OCH TOPOGRAFI Nyköping är centralort i Nyköpings kommun med ca 30 000 invånare. Södra stambanan passerar genom samhället och den primära centrumbebyggelsen är placerad söder om järnvägen, se figur nedan. Genom Nyköping går även TGOJ banan till Oxelösund, denna är dock placerad på ett sådant avstånd från aktuellt planområde att ev. konsekvenser av olyckor på denna led primärt ej kommer drabba aktuellt planområde. Figur 5. Illustrationsbild med markerat område och trafikled.
9 Aktuellt planområde ligger i Nyköpings norra ytterkant. Inom området planeras 3 nya huslängor i 5, 6 resp. 7 våningsplan med totalt 144 lägenheter. Med hänsyn till lägenheternas storlek bedöms byggnaderna totalt rymma ca 300 personer. Inom området finns även ett befintligt bostadshus i 3 våningsplan (tidigare kontorsbyggnad). I övrigt finns ingen bebyggelse i områdets direkta närhet utan området omringas av Kråkberget (grönområde), Nyköpingsån och Södra stambanan. Ev. kommer huslängor bort från spåren utföras med ytterligare ett våningsplan, detta beaktas i kap. 8. Byggnaderna planeras utföras med puts som fasadytskikt och ventilationssystemet utförs med FTX-aggregat. Söder om järnvägen och öster om Kråkberget finns bostadsområden. Väster om Nyköpingsån finns vårdcentral och sjukhusområde samt en idrottsplats och bostäder. Figur 6. Planerad utformning av planområdet och dess avstånd till järnvägen. Byggrätten startar 45 meter från spåret. Enligt planerat utförande är avståndet till Södra
10 Stambanan ca 50 60 meter från den 1:a huslängan som ligger närmast. De övriga två byggnaderna är placerade på ett avstånd om ca 90 resp. 130 meter. Området gränsar med ca 130 meter mot järnvägen. Väster om området passerar järnvägen över en bro och vidare in om centrala Nyköping och centralstationen. Inga plankorsningar finns inom närområdet. Gällande de topografiska förhållanden på platsen är marknivån att betrakta som relativt platt, där spåret är placerat på en mindre vall i förhållande till området. Längst järnvägen planeras även en gång- och cykelbana mellan planområdet och järnvägen. Och inom orådet är det parkeringsplatser som planeras mellan järnvägen och bostadshusen. 6.2 SÖDRA STAMBANAN Södra Stambanan mellan Stockholm och Malmö beskrivs som en av Sveriges viktigaste järnvägsförbindelser. I norr delar sig banan i två delar där en del går till Katrineholm och en del passerar Nyköping till Järna, se figur t.h. Figur 7. Dragning av Södra Stambanan. Sträckan genom Nyköping är enkelspårig och tillåten hastighet för godståg är 90 km/h genom Nyköping och 135 km/h för persontåg. Planområdet sträcker sig ca 130 m längst järnvägen, men en sträcka om 1 km har valts att studeras för att beakta närområdet. Inga överfarter finns, man passerar spåret på broar, och bron äver Nyköpingsån bedöms ej medföra förhöjda risker för en olycka. Dock finns en oövervakad övergång för cyklister och fotgängare strax öster om planområdet. Följande trafikuppgifter för år 2030 har erhållits från Trafikverket och har legat till grund för beräkningarna: Spårburen trafik Tågtyp Antal tåg/dygn Hastighet (km/h) Persontåg 56 100-130 Godståg 15 85-100 Hastigheten har angivits varierande eftersom det precis längst den studerade sträckan finns en hastighetsövergång från lägre hastigheter (tåg som kommer öster ifrån) till högre hastighet [12]. Inom regionen pågår ett stort arbete gällande en ny järnväg, Ostlänken, som planeras dras norr om Nyköping. När denna är färdig (prognos ca 2035) kommer troligen mycket persontrafik att flyttas till detta spår och således ej passera området. Huruvida mängden farligt godstransporter kommer öka i och med möjlighet till ökad kapacitet på Södra Stambanan är ej fastställt. I denna handling antas ingen ytterligare ökning, utan utgår helt från Trafikverkets egna prognoser för år 2030.
11 Bengt Dahlgren AB Brand & Risk har utfört ett omfattande riskanalysarbete [11] gällande den nya järnvägen Ostlänken, och specifikt dess dragning mellan Norrköping och Linköping. I det arbetet har även Södra Stambanans påverkan gällande risknivån studerats och då det är samma järnväg som passerar Nyköping, med undantag för den trafik som väjer av mot Katrineholm, kommer beräkningar i denna handling till viss del baseras på uppgifter från Trafikverket gällande antalet transporter av farligt gods där sådana uppgifter saknas. Enligt Trafikverket passerade år 2009-2010 ca 8035/år vagnar med farligt gods Åby, vilket är den knutpunkt som sammanlänkar Södra Stambanan från Katrinehållshållet och Järnahållet, se figur 7. I Åby är tågspåret dubbelspårigt vilket medför att det har högre kapacitet än förbi Nyköping där det är enkelspårigt. I denna analys antas 80 % av samtliga vagnar att passera Nyköping. Detta bedöms som ett konservativt antagande då spåret delar sig i flera riktningar innan Nyköping samt spåret är enkelspårigt [11]. 6.3 METEOROLOGISKA FÖRHÅLLANDEN I beräkningarna används både väderstatistik som rör stabilitetsklasser och som påverkar konsekvensberäkningarna samt väderstatistik för vindriktningar som påverkar sannolikheten för påverkan i olika riktningar. Väderdata baseras på statistik från Norrköping och Linköping [11]. Då vindrosor från dessa två städer ser likvärdiga ut, och alltså inga större skillnader gällande statistiskt underlag finns på avståndet mellan dessa städer, antas väderstatistiken vara inom en godtagbar felmarginal gällande Nyköping som ligger placerat en bit norr om de båda städerna och på ungefär samma avstånd från kusten. En eventuell differens mellan orterna bör inte påverka resultatet nämnvärt. Figur 8. Vindrosor Linköping (t.v.) och Norrköping (t.h.). Väderstatistik har även studerats för olika höjder och områden och slutligen hämtats från mätstationen i Kolmården, vilket är den mätstation som ligger närmast planområdet.[13].
12 7 RISKANALYS 7.1 RISKIDENTIFIERING I denna rapport behandlas riskerna med avseende på farligt gods-trafiken på järnvägsleden Södra Stambanan. Olyckskatalog Påverkan på området kan i båda fallen antingen vara rent mekanisk pga. olyckan eller orsakade av det farliga godset som transporteras. Den risk som farligt gods-trafik utgör och som skiljer farligt gods-trafiken från den normala trafiken är att en olycka med utsläpp kan orsaka skador på personer som inte befinner sig i olyckans omedelbara närhet. De risker som identifierats för järnvägen och som kan uppträda för sig eller i kombination är: - Urspårning, mekanisk påverkan - Påkörning (tåg på samma spår) - Kollision mellan tåg - Brand - Tappad last - Olycka med farligt gods En urspårning som ger mekanisk påverkan kan bero på en mängd olika faktorer som t.ex. spårlägesfel, vagnfel och solkurvor. Enligt statistik i Fredén [14] hamnar urspårade tåg mycket sällan mer än 25 meter från spåret varpå ett sådant scenario ej behandlas vidare kvantitativt. Påkörning av annat tåg, samt kollision med tåg, kan ske om de olika varningssystemen på banan inte fungerar och ett tåg av någon anledning inte hinner bromsa för ett framförvarande tåg. Tredje man drabbas endast om påkörningen leder till urspårning eller om något av tågen transporterar farligt gods. De konsekvenser som skulle kunna tänkas uppstå kartläggs genom scenarierna urspårning samt olycka med farligt gods. Det finns en risk för att t.ex. gnistor från tåget antänder något i omgivningen. Risken för att branden leder till omkomna anses dock vara minimal. Det finns också en risk att en brand sprider sig till en vagn med farligt gods. Dock antas att tåget i detta fall inte är kvar inom planområdet utan fortsätter till mer lämplig plats för åtgärder, speciellt då stationsområdet inte ligger långt från planområdet. En olycka med farligt gods kan ha sitt ursprung i sabotage, läckage i ventiler och liknande, brand, påkörning eller urspårning. Vid sabotage, läckage och brand ombord görs antagandet att tåget inte stannar inom planområdet utan fortsätter till en mer lämplig plats för åtgärder. Sannolikheten att tåget ska drabbas av något som tvingar det att stanna inom planområdet anses vara försumbart liten. Påkörningsolyckor har enligt resonemang ovan avgränsats bort. Kvar är scenariot urspårning som medför att en vagn med farligt gods påverkas.
13 Vid beräkningar med farligt gods görs antagandet att endast en vagn med farligt gods drabbas vid olyckan. Eventuella följdreaktioner på andra vagnar med farligt gods eller kombinationer av olika ämnen tas alltså inte med i analysen. Olyckor med farligt gods utreds vidare med en kvantitativ riskanalys. Farligt gods Produkter som har potentiella egenskaper att skada människor, egendom eller miljö vid felaktig hantering eller olycka, går under begreppet farligt gods. Farligt gods på väg delas in i nio olika klasser beroende av vilka egenskaper ämnet har. Tabell 1. Farligt godsklasser (ADR) Klass Ämnen Exempel 1 Explosiva varor Sprängämnen, tändmedel, ammunition etc. 2.1/2.3 Kondenserad brännbar gas/kondenserad giftig gas Gasol, vätgas, etc./klor ammoniak, etc. 3 Brandfarliga vätskor Bensin, diesel- o eldningsolja 4 Brandfarliga fasta ämnen, självantändande ämnen, ämnen som utvecklar brandfarlig gas vid kontakt med vatten. 5 Oxiderande ämnen och organiska peroxider 6 Giftiga ämnen, vämjeliga ämnen och ämnen med benägenhet att orsaka infektioner 7 Radioaktiva ämnen Metallpulver, karbid etc. Natriumklorat, väteperoxid, etc. Arsenik-, bly och kvicksilversalter, dimetylsulfat, cyanider etc. 8 Frätande ämnen Saltsyra, svavelsyra, natriumhydroxid, etc. 9 Magnetiska material och övriga farliga ämnen Asbest, gödningsämnen, etc. Farligt godstransporter får aldrig bli farliga transporter, varför det finns omfattande regelverk både nationellt och internationellt som syftar till att öka säkerheten kring dessa typer av transporter. Givetvis innebär dock inte regelverken att transporterna är fullständigt säkra, olyckor kan ske av många anledningar. Därför krävs det i många fall (exempelvis vid bygglovsärenden eller planförändringar) en analys av riskerna som farligt gods-trafiken innebär. I Tabell 2 nedan ges en sammanfattad beskrivning av vilka ADR-klasser som bedöms nödvändiga att utreda vidare i en detaljerad analys. Bedömningen görs främst från de normala konsekvenser och riskavstånd som är förknippade med olycksscenarion för de olika typerna av farligt gods.
14 Tabell 2. Sammanställning konsekvenser ADR-klasser ADR Klass Ämnen Konsekvensbedömning 1 Explosiva varor Vid detonation av massexplosiva ämnen uppstår tryckvågor med dödliga konsekvenser för personer utomhus normalt upp till 70 m. Raserade byggnader kan ske vid längre avstånd. Utreds vidare 2.1/2.3 Kondenserad brännbar gas/kondenserad giftig gas Potentiella olycksscenarion från klass 2 involverar jetflammor, BLEVE, gasmolnsexplosion och giftiga gasmoln. Riskavstånd kan uppgå till flera tusen meter. Utreds vidare 3 Brandfarliga vätskor Olycka med utsläpp bedöms inte kunna påverka byggnader inom aktuellt planområde då antändning av vätska ger värmestrålning. Normala riskavstånd upp till 50 meter. Utreds vidare 4 Brandfarliga fasta ämnen, självantändande ämnen, ämnen som utvecklar brandfarlig gas vid kontakt med vatten. 5 Oxiderande ämnen och organiska peroxider 6 Giftiga ämnen, vämjeliga ämnen och ämnen med benägenhet att orsaka infektioner Kan ge upphov till brand med konsekvens i omedelbar närhet och ingen bedöms omkomma Utreds ej vidare Normalt leder olycka ej till personskador men kan ge konsekvensområden upp till ca 200 m. Utreds ej vidare Ger skada vid direktkontakt med ämnen och påverkar endast direkta närområdet. Normala riskavstånd <20 m Utreds vidare 7 Radioaktiva ämnen Akut skada uppkommer ej vid olycka. Utreds ej vidare 8 Frätande ämnen Frätskada vid olycka där läckage sker. Konsekvens normalt 0-20 m Utreds ej vidare 9 Magnetiska material och övriga farliga ämnen Ingen risk för livshotande personskada Utreds ej vidare Konsekvensområden som understiger 50 m har generellt ej behandlats vidare i denna handling då detta skyddsavstånd uppfylls mellan aktuella bostadshus samt Södra Stambanan. Klass 5 oxiderande ämnen kan ge allvarliga konsekvenser som liknar effekterna av en explosion med klass 1. Det är dock en begränsad andel av ämnena i klass 5 som kan orsaka dessa konsekvenser då flera av dessa är förbjudna att transportera på järnväg. [15] Dessutom måste dessa ämnen blandas med ett organiskt ämne, t.ex. bensin, för att reagera vilket innebär att utsläpp måste ske från två vagnar. Samverkan mellan ämnen som finns i olika vagnar har avgränsats bort (se kap. 5). Den slutliga sannolikheten för detta scenario anses också vara så liten att den kan bortses från.
15 7.2 RISKUPPSKATTNING 7.2.1 Sannolikhet Sannolikhetsberäkningarna baseras på data för hur mycket trafik som går på aktuell väg, hur stor andel av den trafiken som är transporter med farligt gods, hur fördelningen mellan olika farligt gods-klasser ser ut och till sist sannolikheten för att det blåser i olika riktningar. Se även Bilaga A för beräkningsdetaljer. VTI-modellen [14] används för att beräkna frekvensen för farligt godsolycka på en sträcka av 1 km. Planområdet har egentligen bara en sträcka om ca 100 m mot Södra Stambanan men då flera konsekvensområden som är aktuella har stor utbredning finns risk att planområdet påverkas även om en händelse inte inträffar precis framför planområdet. Trafikmängder hämtas från uppgifter från trafikverket [15]. Då Bengt Dahlgren Brand & Risk AB tidigare utförd en omfattande riskanalys i närområdet (Norrköping/Linköping) baseras antagande om andelen transporter med farligt gods gällande Södra Stambanan från denna rapport. Fördelning av olika farligt godsklasser är hämtade från nationell statistik [16]. Sannolikheten för att en farligt gods-olycka ska ske på Södra Stambanan beräknas till ca 2,61*10-3 per år för år 2030, se även bilaga A. Vilka typer av scenarier som kan uppstå vid en olycka på Södra Stambanan beror på vilken typ av farligt gods som transporteras. Hur sannolik en olycka med en viss typ av farligt gods är representeras av statistiska fördelningar av transporter av farligt gods på aktuell sträcka. Denna indelning görs i ett händelseträd där den ursprungliga olycksfrekvensen förgrenas till att beräkna frekvensen av olyckor för respektive typ av farligt gods. Figur 9. Exempel på del av det totala händelseträdet.
16 7.2.2 Konsekvens Konsekvens definieras i denna riskbedömning som ett riskavstånd, dvs. ett avstånd inom vilket människor utomhus omkommer vid en olycka. Mer precist beräknas avståndet till den exponeringsnivå där 50 % av personerna utomhus omkommer. I beräkningarna antas samtliga personer inom detta riskavstånd omkomma. Tanken är att detta värde ska spegla variationen i människors känslighet. I praktiken kan människor omkomma även utanför avståndet till 50 % omkomna, samtidigt som människor innanför detta avstånd kan överleva. Viktiga faktorer som är av stor betydelse för hur allvarliga konsekvenserna blir (dvs. hur långa riskavstånden blir) är framförallt hålstorlek på behållare vid utsläpp, mängden transporterat gods samt meteorologiska förhållanden. Konsekvensberäkningarna görs generellt konservativt. Bl.a. görs alla beräkningar av massflöde från behållare med tryckkondenserade gaser med antagandet att utsläppet sker längst ner i behållarens vätskefas. För spridningsberäkningar används ytskrovlighet motsvarande öppen yta. Ett annat konservativt antagande som görs är att personer i byggnader är exponerade mot koncentrationer motsvarande utomhusmiljö. I verkligheten kommer koncentrationen av skadliga gaser inomhus vara mindre jämfört med utomhusmiljön. Konsekvensberäkningarna presenteras som kumulativa sannolikhetsfördelningar baserade på Monte Carlo-simuleringarna som i sin tur bygger på regressionsanalys av ett stort antal konsekvensberäkningar för varje riskscenario i programmet ALOHA. Ytterligare information om konsekvensberäkningar återfinns i bilaga B.
17 7.3 RESULTAT Beräkningarna resulterar i ett mått på individrisken på olika avstånd från Södra Stambanan samt samhällsrisken inom området. Resultatet av beräkningarna redovisas här i form av riskprofilkurvor med individrisk som funktion av avståndet till riskkällan och samhällsrisk som funktion av sannolikheten för förväntat antal omkomna. Röd respektive grön linje i grafen motsvarar riktvärden för riskvärdering enligt DNV (se avsnitt 3). Området över den röda linjen ska betraktas som oacceptabelt höga risker, området mellan grön och röd linje är det s.k. ALARP-området som innebär att skadeförbättrande åtgärder ska vidtas om kostnaden står i proportion till den erhållna riskreduktionen. Området under den gröna linjen innebär att risken kan betraktas som acceptabel. Riskkurvorna baseras på prognostiserad trafik år 2030. Figur 10. Individriskprofil år 2030. Avstånd från Södra Stambanan Figuren ovan visar att estimerade risknivåer gällande individrisken inte överstiger de övre riskkriteriet utifrån DNV:s kriterier. Risknivåerna ligger inom det så kallade ALARP-området fram till ca 40 meter från Södra Stambanan. På aktuellt skyddsavstånd, som närmast ca 50 meter, ligger risknivån under den undre gränsen och bedöms därmed som helt acceptabla.
18 Figur 11. Samhällsriskprofil år 2030. Figuren ovan visar att estimerade risknivåer gällande samhällsrisken inte överstiger de övre riskkriteriet utifrån DNV:s kriterier. Risknivåerna ligger inom det så kallade ALARP-området men närmar sig delvis den övre gränsen i ett intervall. Detta beror på konservativa antaganden gällande personantalet inom Nyköping, se vidare kap 8 och bilaga B.
19 CECILIA WETTERQVIST 8 DISKUSSION OCH RISKVÄRDERING Som nämnts görs riskvärderingen utifrån kriterium framtaget av DNV:s förslag till riskkriterier för Sverige. Riskvärderingen görs utifrån trafikleder som påverkas av nybyggnaden (dock förlängda till 1 km) och utifrån befintlig bebyggelse. Den undre kriteriegränsen för individrisk enligt DNV:s kriterier nyttjas vanligtvis för bebyggelse där påverkan från externa risker, t.ex. förknippade med transport av farligt gods, på den totala risknivån ska vara låg. Detta gäller normalt för exempelvis bostäder och svårutrymda lokaler, såsom sjukhus eller skolor. Jämfört med bostäder bedöms ofta påverkan av externa risker vara något mer tolerabla för exempelvis kontor och vissa typer av butiks-/handelsverksamheter. Detta beror bl.a. på att personerna i dessa verksamheter kan förväntas vara i vaket tillstånd. Figurerna i avsnitt 7.3 visar att individrisknivåerna inte överstiger det övre individriskkriteriet utifrån DNV:s kriterier. Resultaten utifrån riskerna med farligt gods på järnvägen visar att individrisknivån inom området är acceptabel från ca 40 meter bort från spårområdet. Då aktuella byggnader är belägna på ett avstånd om minst ca 50 meter är det således inom det accepterade området. När det gäller samhällsrisken ligger den inom ALARP-området. Kurvan ligger förhållandevis nära den övre gränsen på flera ställen men aldrig över. Detta beror till stor del på de personintensiva verksamheter som ligger förhållandevis nära Södra Stambanan. Vid beräkningar av samhällsrisken har konservativa antaganden ansatts för att ge resultat på den säkra sidan. Samhällsrisken baseras på persontätheten inom området, och vissa händelser har konsekvensområden som påverkar stora delar av Nyköping. En jämn fördelning av personer har ansatts inom området, vilket generellt bedöms ge resultat på den säkra sidan då stora delar av det norra planområdet utgör mindre personintensiva ytor såsom grönområden. Ingen uppdelning har skett på varierande persontäthet under dag och natt, normalt vistas färre personer inom området under dagen då flest transporter sker, och fler under natten då färre tranposter sker. Gällande personantalet inom aktuella byggnader har det baserats på antal lägenheter och storlek på lägenheterna. Ev. kommer någon byggnad förses med ytterligare en våning, det gäller då primärt längan på innergården och då dess del mot Kråkeberget. En sådan utökning medför att ytterligare ca 3 lägenheter skapas inom projektet på ett avstånd om ca 90 meter från Södra Stambanan. Då personantalet inom området ansatts konservativt enligt resonemanget ovan, bedöms en sådan personantalsökning hanterats i beräkningarna. Även fördelningen av personer i de olika väderriktningarna har förenklats till att uppdelas till personer norr om spåret och söder om spåret. Olyckor som ger långa konsekvensavstånd som t.ex. utsläpp av giftig, kondenserad gas ger svåröverblickbar situation. Förhärskande vindriktning är dock sydvästlig varpå området norr om spåren, där lägst personantal finns men aktuellt objekt ligger, sannolikt utsätts för t.ex. ett gasutsläpp i större utsträckning än områden söder om järnvägen. Söder om spåret sker inga förändringar i detta skede så risknivåerna inom detta område förändras i stort inte av att det tillkommer ca 300 personer norr om spåret. Dessutom vistas de flesta förmodligen inomhus vilket skyddar dem från många av scenarierna.
20 CECILIA WETTERQVIST Scenarier som ger korta konsekvensavstånd som t.ex. pölbrand har ej behandlats kvantitativt då en sådan händelse på Södra Stambanan ej påverkar bostäderna inom planområdet. Parkeringsplatserna närmast spåret skulle kunna påverkas, men en sådan händelse bedöms primärt ge materiella skador och ej personskador. Då konsekvensområden för olyckor med t.ex. bensin och dieseltransporter är att betrakta som relativt korta, och nästan uteslutande drabbar personer som vistas utomhus, är det med hänsyn till aktuell verksamhet (bostäder) mycket låg sannolikhet att någon person inom planområdet skulle omkomma då endast passerande personer på trottoaren är att förvänta i direkt anslutning till Södra Stambanan. Gällande Södra Stambanan finns inom området inga plankorsningar för bil, vilket är positivt då detta medför att ingen risk för kollision mellan fordon och tåg finns. Dock finns en oövervakad övergång för cykel- och fotgängare strax öster om området. Detta bedöms ej öka risken för en olycka med farligt gods, då ett godståg som kolliderar med en person eller cykel inte påverkas i större omfattning. Dock bedöms det direkt olämpligt ur andra aspekter då en kollision mellan människa och tåg direkt bedöms medföra att individen avlider. Detta blir en lokal händelse som ej påverkar planområdet, men om man ökar personantalet inom Nyköping ökar man sannolikheten för passager på denna övergång och sannolikheten för att en kollision mellan människa och tåg inträffar. Man bör eftersträva att reducera den typen av händelser i så stor utsträckning som möjligt och ju mer man exploaterar omgivningen och ökar befolkningsmängden inom berört område i Nyköping, ju högre kommer sannolikheten för en sådan oönskad händelse att bli. Inom ramen för detta projekt har dock denna händelse ej utretts vidare varpå inga kvantitativa beräkningar utförs eller gällande regelverk för utformning av järnvägsöverfarter studerats. 9 FÖRSLAG TILL RISKREDUCERANDE ÅTGÄRDER Risknivåerna överskrider ej rekommenderade gränser men ligger inom ALARP-området gällande samhällsrisken, det innebär att åtgärder som är rimliga utifrån ett kostnads-nytta perspektiv ska vidtas. Till stor del är det befintlig bebyggelse som medför att samhällsrisken uppnår de nivåer som erhålls, och dessa berörs ej i detta projekt. Med hänsyn till byggnadernas placering bör dock viss hänsyn tas till de risknivåer som erhålls. Det bedöms lämpligt att eftersträva att placera friskluftsintag för ventilation i byggnader bort från en farligt gods-led. I detta fall skulle det medföra att friskluftsintag placeras mot norr. Om man ändrar uppbyggnad av ventilationssystemet bör ev. tilluftsdon i fasad placeras bort från Södra Stambanan också. Detta gäller primärt länga 1. Denna byggnad fungerar som ett visst skydd mot bakomliggande byggnader och kommer till viss del fungera som en barriär. Utrymningsvägar gällande länga 1 bör även finnas upprättade så att det finns möjlighet att utrymma byggnaden mot en relativt skyddad miljö. Detta kan tillses genom att entréer placeras bort från spårområdet eller att entréfunktionen utformas med en dörr i vardera riktning. Alternativ utrymning via fönster mot spårområdet bedöms ej utgöra ett hinder då
21 CECILIA WETTERQVIST denna utrymningsväg endast kommer nyttjas som trapphusen är rökfyllda, och det bedöms ej troligt att det sker en brand inne i byggnaden samtidigt som det sker en olycka med farligt gods som får oönskade konsekvenser inom området. I aktuell utformning finns inga bullerdämpande hinder mellan spåret och planområdet. Sådana hinder skapar ofta barriärer som till viss del även kan påverka konsekvensområdena så att dessa begränsas något. I aktuellt fall bedöms de primär påverka risken för att parkeringsområdet påverkas. Detta är ingen yta för stadigvarande vistelse, och utomhusparkering är den typ av verksamhet som oftast accepteras i närområdet av järnväg, men det är såklart positivt och bullerbarriärer t.ex. kan begränsa påverka av mekanisk påverkan på området, då även persontåg kan medföra den typen av olyckor. I övrigt är det av stor vikt att eftersträva god utformning gällande farligt godsleder, och att spåret underhålls enligt gällande underhållsplan, för att minska risken för ev. urspårning eller dyl. 10 SLUTSATS Risknivåerna överskrider ej oacceptabla risknivåer utan ligger inom, eller under, ALARP-området. Med hänsyn till byggnadernas placering bör dock rimliga åtgärdas genomföras utifrån ett kostnads-nytta perspektiv. En sådan åtgärd bedöms vara att placera friskluftsintag och ev. tilluftsdon i fasad bort från Södra Stambanan. Riskvärderingen görs utifrån de trafikleder som påverkas av nybyggnationen och utifrån befintlig bebyggelse. Vid markanta kapacitetsförändringar gällande farligt godslederna, eller ytterligare nybyggnationer inom området som påverka persontätheten kan risknivåerna eventuellt ökas, men det bör utredas om detta blir aktuellt. Den oövervakade gångoch cykelpassagen öster om området bedöms olämpligt ur andra aspekter än risknivåer kopplade till farlig godstransporter, och dess utformning och placering bör därför utredas. 11 KONTROLL Härmed intygas att rapporten har kontrollerats avseende metodik, förutsättningar, antaganden och beräkningar utan anmärkningar. Göteborg Jakob Karlsson Brandingenjör, Civ. ing. Riskhantering
22 12 REFERENSER [1] Riskhantering i detaljplaneprocessen - Riskpolicy för markanvändning intill transportleder för farligt gods, Länsstyrelsen Skåne, Stockholm och Västra Götalands län, September 2006. Farligt gods Länsstyrelsen Södermanlands län, juni 2015 [2] Handbok för Riskanalys, Davidsson, G. m.fl., Räddningsverket, Karlstad, 2003. [3] CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis, Center for Chemical Process safety of the American Institute of Chemical Engineers, American Institute of Chemical Engineers, New York 2000. [4] Guideline for quantitative risk, Purple Book, CPR 18E, Committee for the prevention of disasters, The Hague, Holland, 1999 [5] Vådautsläpp av brandfarliga och giftiga gaser och vätskor, Försvarets Forskningsanstalt, 1997. [6] Beställningsunderlag, underlag för riskutredning, Nyköpings Kommun via Helena Hannson, Planarkitekt [7] Värdering av Risk, Davidsson G, m.fl., Räddningsverket, Karlstad, 1997 [8] Beställningsunderlag, underlag för riskutredning, Nyköpings Kommun, Helena Hansson [9] Frantzich, H., Uncertainty and Risk Analysis in Fire Safety Engineering, Rapport 1016, Brandteknik, Lunds universitet, Lund, 1998. [10] Nyköpings Kommun via Helena Hansson, Planarkitekt, mailkorrespondens, juni 2015 [11] Riskbedömning Nya Resecentrum, Linköping och Norrköpings kommun, Bengt Dahlgren Brand & Risk AB, 2010-08-27 [12] Catrin Englund, Trafikverket, mailkorrespondens juni 2015. [13] Vindstatistik för Sverige, 1961-2004, SMHI, Nr121, 2006. [14] Fredén, S., Modell för skattning av sannolikheten för järnvägsolyckor som drabbar omgivningen, rapport 2001:05, miljösektionen, Banverket. [15] Myndigheten för samhällsskydd och beredskaps föreskrifter (MSBFS 2009:3) om transport av farligt gods på järnväg (RID-S). [16] Kartläggning av farligt godstransporter, september 2006, Räddningsverket. [17] Farligt gods, riskbedömning vid transport, handbok för riskbedömning av transporter med farligt gods på väg eller järnväg, Statens räddningsverk, Karlstad, 1996. [18] Center for Chemical Process safety of the American Institute of Chemical Engineers, CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis, American Institute of Chemical Engineers, New York 2000. [19] Försvarets Forskningsanstalt, Vådautsläpp av brandfarliga och giftiga gaser och vätskor, 1997. [20] RIB XM, utgåva 1-2009, v. 1.1.0.0, Myndigheten för Samhällsberedskap
(programvara) 23
24 BILAGA A SANNOLIKHETSBERÄKNINGAR Fördelning farligt gods-klasser på järnväg Sannolikhetantaganden är hämtade från nationell statistik [16] och redovisas nedan. ADR-klass Andel % 1 0,0 2.1 11,1 2.2 0,4 2.3 3,7 3 53,9 4.1 0,1 4.2 0,1 4.3 1,1 5.1 12,0 5.2 0,1 6.1 1,3 6.2 0 7 0 8 17,8 9 6,0 Frekvensberäkning för järnväg görs med VTI-modellen anpassad för tåg. [14] Med denna modell kan förväntad sannolikhet av urspårningsolyckor beräknas. Genom data kring tågtrafik, tågavsnittets längd och antalet växlar kan frekvensen för urspårningar beräknas. Följande indata ligger till grund för beräkningen: - Spårklass B - Antal vagnar/godståg 30 st - Olyckstyper: rälsbrott, solkurva, spårlägesfel, sliten/trasig växel, vagnfel, lastförskjutning (gäller godståg), annan orsak och okänd orsak (kategorier enligt Fredén [14]). Indata redovisas även nedan:
25 Beräkningsformel [14]: Urspårningsfrekvens av ett godståg blir enligt utförda beräkningar enligt modellen ovan 2,61x10-3 olyckor per år (2030), d.v.s. en urspårning vart 383:e år.
26 CECILIA WETTERQVIST BILAGA B KONSEKVENSBERÄKNINGAR I denna bilaga redovisas de konsekvensberäkningar som ligger till grund för riskanalysen. Konsekvens definieras i denna riskanalys generellt i form av ett riskavstånd, inom vilket de människor som befinner sig utomhus kan förväntas omkomma. Konsekvensberäkningarna är i sin tur delvis beroende av uppskattningar gällande meteologiska förhållanden samt antaganden om t.ex. hålstorlek vid utsläpp. Sannolikhetsfördelning för vindhastighet baseras på tillgänglig vindstatistik. Fördelningen som används för neutral stabilitetsklass är följande. Figur 12. Fördelning vindhastigheter, neutral stabilitetsklass (y-axel avser sannolikhet, x-axel vindhastighet). För stabilitetsklass F används konservativt vindhastighet 1 m/s. Vid så låga vindhastigheter som 1 m/s är vindriktningen ofta skiftande och modellerna osäkra. Spridningen tenderar att bli mer cirkulär istället för tårtbitsformad. Dock dominerar låga vindhastigheter enligt väderstatistiken varför det anses viktigt att spegla detta. En vindhastighet på 1 m/s ger längre avstånd än om t.ex. 2 m/s hade använts. Detta anses också till dess kompensera för att lägre vindhastigheter ger mer cirkulär spridning och därmed ett större konsekvensområde. Sannolikheten för olika hålstorlekar för järnväg baseras på Farligt gods - riskbedömning vid transport [17]. Enligt olyckskatalogen framgår att det endast är en del farligt godsklasser som ger konsekvensområden som påverkar aktuellt område då det är placerat ca 60 m från Södra Stambanan. De representativa ämnen som använts för dimensionerande klasspecifika scenarier är: Klass 1 (Explosiva ämnen): Trotyl Klass 2.1 (Brännbar kondenserad gas): Propan Klass 2.3 (Giftig tryckkondenserad gas): Svaveldioxid Klass 3 (Brännbar vätska): Bensin, Akrylnitrik
27 Nedan redovisas indata och bakgrundsdiskussion för respektive klass. Explosiva ämnen(klass 1) I klass 1 är det endast underklass 1.1 massexplosiva ämnen som ger skadeverkningar på längre avstånd. Explosiva ämnen kan explodera på grund av mekaniska påkänningar vid en urspårning. Vid en explosion kommer en tryckvåg bildas som dels kan ge direkta skador på människor men också påverka byggnader. Dimensionerande ämne: Trotyl Mängder: Antas variera likformigt mellan 15 och 25 ton. Skadekriterier: Gräns för 50 % omkomna utomhus är 145 kpa. Total ödeläggelse av byggnader sker vid ca 40 kpa. [5] Beräkningsmodell Handberäkningsmodell enligt CPQRA används [18]. Skalat avstånd beräknas enligt: R Z 1 3 W där: Därefter beräknas a b log 10 Z Z är det skalade avståndet R är det eftersökta riskavståndet W är mängden massexplosivt ämne där: a och b är konstanter enl tabell 2.17 i [18] Denna ekvation substitueras in i följande ekvation: log där: 11 0 10 p ci a b log10 i 0 Z i p 0 är kritiskt tryck för 50 % omkomna (145 kpa) c i är en konstant enl tabell 2.17 i [18] Beräknat riskavstånd Beräknade riskavstånd för massexplosivt ämne visas i Figur 13.
28 Klass 1.1 - Explosion 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0 20 40 60 80 100 120 140 Figur 13. Konsekvensavstånd för klass 1.1. Påverkansområde: 360 grader Brännbar gas (klass 2.1) Om en behållare med kondenserad brännbar gas skadas så att den går sönder beror konsekvenserna till stor del på om hålet är vid gas- eller vätskefas. Om kondenserad brännbar gas läcker ut och antänds omedelbart uppstår en jetflamma. Flamman ger upphov till värmestrålning som kan skada människor. Är det ett gasformigt utsläpp blir skadorna begränsade till den närmsta omgivningen då flamman inte blir särskilt stor, men om det är vätska som antänds blir flamman betydligt större, vilket innebär att ett större område blir påverkat. Om gasen inte antänds omedelbart uppkommer ett brännbart gasmoln som kan antändas i ett senare skede, vilket brukar kallas flamfront. Konsekvenserna blir här mycket värre än om gaserna antänds direkt. Utsläppet kan ske momentant (tankbrott) eller kontinuerligt (läcka i tank). En Bleve 1 kan uppstå om behållaren utsätts för utbredd brand. Om t.ex. en gasolbehållare utsätts för brand, kan trycket inne i behållaren bli så högt att behållaren sprängs och gasolen bildar ett aerosolmoln (gasmoln som även innehåller vätska) i den omgivande luften. Antänds detta aerosolmoln sker en detonation som kan få mycket allvarliga konsekvenser. En Bleve drabbar främst dem som vistas utomhus och inte hinner eller tänker på att fly undan. Från det att en farligtgodsolycka sker till dess att en Bleve kan uppstå, dröjer ofta så lång tid att personer inom berörda områden hinner evakueras. Dessutom förutsätter en Bleve att det först uppstår en brand, t.ex. i brännbar vätska, som i sin tur påverkar en tank med brännbar gas. Tryckkondenserade brännbara gaser transporteras i tjockväggiga tankar. 1 Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion
29 Dimensionerande ämne: Propan. Skadekriterier: För jetflamma är skadekriteriet satt till 15 kw/m 2 vilket både motsvarar kriteriet för 50 % omkomna [19] samt BBR:s kriterier för acceptabel strålning mot byggnad. Som skadekriterium till 50 % omkomna för flamfront anges avståndet till undre brännbarhetsgränsen [20]. För Bleve är motsvarande skadekriterium satt till 25 kw/m 2 (för varaktigheten ca 12 s) [19]. Beräkningsmodell: ALOHA samt handberäkningsmodell för Jetflamma och Bleve enligt nedan. Bleve Beräkningar utförs enligt metod i [19]. Eldklotets största diameter DMAX (m) beräknas enligt: D MAX där: 6,48 m 0,325 m är massan transporterat ämne Eldklotets varaktighet tmax (s) beräknas enligt: t MAX där: 0,825 m 0,26 m är massan transporterat ämne Angiven strålning q '' i kw/m 2 från eldklotet beräknas enligt: r '' m hc q r 2 D t MAX MAX där: är strålningsandelen 0,3 h c är förbränningsvärme 46 MJ/kg Andel strålning som transmitteras genom luften, τ, beräknas enligt: 0, 2,02 X där: 09 p w Riskavståndet X (m) kan då beräknas som: X där: '' qrd '' q 4 x X är avstånd mellan flamyta och mottagande föremål p w är vattnets ångtryck vid aktuell temperatur och luftfuktighet (Pa) MAX '' x D 2 MAX q är kritisk strålningsintensitet per ytenhet (kw/m 2 )
30 Jetflamma Beräkningar utförs enligt metod i [19]. Riskavståndet X (m) åt sidan beräknas som: X där: 0,4 0,47 1,9 t Qt t är exponeringstid (s) Q är utsläppshastigheten (kg/s) t Beräknat riskavstånd: Beräknade riskavstånd för respektive riskscenario, givet att detta inträffat, med utsläppt propan framgår av figuren nedan. Klass 2.1 Propan 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0 100 200 300 400 500 600 700 800 BLEVE Flamfront stabklass D Flamfront stabklass F Jetflamma Figur 14: Riskavstånd för samtliga riskscenarier med klass 2.1, brännbar gas. Spridningsvinkel: varierar beroende på utsläppets storlek och väderförhållande. I beräkningarna av samhällsrisk antas en spridningsvinkel åt norr eller söder.
31 Giftig gas (klass 2.3) Utsläpp av tryckkondenserad giftig gas kan ge konsekvenser på långa avstånd. Hur spridningen ser ut beror bland annat på väderförhållanden, topografi och utsläppstyp. Klass 2.3 transporteras i tjockväggiga tankar vilket medför en lägre sannolikhet för läckage. Dimensionerande ämne: Svaveldioxid. Som känslighetsanalys görs också beräkningar på klor och ammoniak. Skadekriterier: Skadekriterium för 50 % omkomna, dvs. vad man brukar kalla LC50 2, för svaveldioxid är 900 ppm (30 minuters exponering). För Klor och Ammoniak som används i känslighetsanalysen sätt LC50 till 250 ppm respektive 11539 ppm (bägge gäller för 30 minuter exponeringstid). Beräkningsmodell: ALOHA Beräknade riskavstånd: Klass 2.3 giftig gas 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 D momentant D kontinuerligt F momentant F kontinuerligt Figur 15: Riskavstånd för samtliga riskscenarier med svaveldioxid. Spridningsvinkel: varierar beroende på utsläppets storlek och väderförhållande. Bleve har ett påverkansområde av 360 grader, för övriga scenarier antas konservativt en spridningsvinkel åt norr eller söder. 2 Lethal Concentration, 50%, hälften av den drabbade populationen förväntas omkomma under en given exponeringstid.
32 CECILIA WETTERQVIST Brandfarlig vätska (klass 3) Tankfordon för brandfarliga vätskor är ofta tunnväggiga, det vill säga de har lägre hållfasthet än motsvarande för trycksatta gaser enligt ovan. Sannolikheten för att hål uppkommer vid kollision eller urspårning är därför större för dessa typer av transporter. Vid läckage av en brandfarlig vätska är det värmestrålningen som har den största betydelsen för konsekvenser på människor. Värmestrålningen beror i sin tur på ytan som täcks av den brandfarliga vätskan. Vid en olycka som medför ett utflöde av brandfarlig vätska, är det viktigt att se till så att den inte kan rinna ut över stora ytor och inte i riktning mot bebyggelse. Vissa transporterade vätskor i klassen är inte bara brandfarliga utan även giftiga. Vid utsläpp av en sådan vätska kan därmed pölen antingen antändas och ge scenariot pölbrand enligt ovan, alternativt inte antändas och i detta fall kommer pölen då att avdunsta och skapa ett giftmoln driver iväg med vinden. Giftmolnets storlek och utbredning styrs framförallt av pölarea, lufttemperatur, meteorologisk stabilitetsklass samt vindhastighet. För fallet direkt antänd pölbrand beräknas pölarea (avgörande för utgående strålning) med hänsyn till brinnhastighet och utsläppshastighet, vilket begränsar pölbrandens storlek. Om pölbranden inte antänds direkt hinner dock pölen växa sig betydligt stor, vilket således ger högre brandeffekter när pölen väl antänds. Dimensionerande ämne: Bensin används som typämne för brandfarlig vätska. För giftig, brandfarlig vätska används propylenoxid. Skadekriterier: För pölbrand är skadekriteriet satt till 15 kw/m 2 vilket både motsvarar kriteriet för 50 % omkomna samt BBR:s kriterier för acceptabel strålning mot byggnad enligt ovan. LC50-värdet för propylenoxid är 36130 ppm (30 minuter) [18]. Beräkningsmodell: ALOHA Beräknade riskavstånd: Klass 3 - Bensin och Propylenoxid 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 Pölbrand - Bensin Giftigt - Propylenoxid, stab.klass D Giftigt - Propylenoxid stab.klass F Figur 16. Riskavstånd för pölbrand med propan samt giftig vätska.
33 BILAGA C BERÄKNING INDIVIDRISK Utifrån händelseträden hämtas sannolikheterna för respektive scenario (utan frekvensen för olycka på ca 1x10-2 ). Dessa multipliceras med spridningsvinkel samt sannolikheten för ett visst konsekvensavstånd. Likadant görs för samtliga scenarior och olika avstånd. Sannolikheterna för att de olika scenarierna ger ett visst konsekvensavstånd läggs ihop. Sannolikheten för olika stabilitetsklasser påverkas av om det är dag eller natt. Beräkningar för klass D görs i 60 % av fallen nattetid och i 100 % av fallen dagtid. Beräkningar för klass F görs således i 40 % av fallen nattetid. Detta bygger på väderstatistiken. Vid beräkning av individrisk tas hänsyn till riskavståndens längd i förhållande till den sträcka som frekvensen för farligtgodsolycka är beräknad för. Detta beräknas genom följande ekvation: 2r IR f f sluthändel se andel L där: f sluthändel se = sannolikheten för sluthändelsen i händelseträdet. f andel = andelen av cirkulärt område. Denna faktor är lika med 1 för riskscenarier som har utbredning 360 runt olycksplatsen. I annat fall har faktorn värdet av andelen påverkat område vilket ges av t.ex. spridningsplymens bredd. Sannolikheten för vindriktning anses vara lika i alla riktningar. Spridningsvinkeln beräknas som vinkeln vid halva LC-50 avståndet. Jetflammor antas kunna påverka om de är riktade uppåt, åt vänster eller åt höger, dvs. 2/3. r = riskavståndet från konsekvensberäkningarna. L = längden för sträckan som beräknats för (1000 m) Eftersom vissa av riskavstånden är längre än den studerade sträckan, samtidigt som andra är kortare, görs antagandet att ett scenario kan påverka en så stor andel av den studerade sträckan som scenariots riskområde i båda riktningar utgör, vilket beräknas genom faktorn. Se figuren nedan. 2 r L r r L Likadant görs för samtliga avstånd och frekvenserna ackumuleras sedan ihop vilket ger en sammanlagd individrisk.
34 Utförda beräkningar ger följande individriskkurva: Figur 17. Individriskprofil år 2030. Avstånd från Södra Stambanan
35 CECILIA WETTERQVIST BILAGA D BERÄKNING SAMHÄLLSRISK Samhällsrisken beräknas med hjälp av uppgifter om antal personer inom olika områden. Samhällsrisken beräknas i aktuellt fall för en cirkel med diameter 1 km med hänsyn till den studerade tågsträckans längd. För att ta hänsyn till olika konsekvensområdens utbredning ansätts sedan denna personbelastning (pers/m 2 ) inom hela den ytan som kan tänkas drabbas av en oönskad händelse, i detta fall en cirkel med en radie om ca 1500 m. Se figur nedan för beaktat område. Figur 18. Området som legat till grund för personantalbedömning (pers/km 2 ) Inom denna yta ryms många olika områden med olika personantal. Gällande de nya bostäderna för Kv. Spinnerskan 1 bedöms de utgöra boende för ca 300 personer. För övriga delar är det svårare att uppskatta en siffra. Inom området finns personintensiva verksamheter såsom bostäder, kontor, skolor och sjukhus men även områden med förväntat lägre personantal såsom grönområden samt industrier. Persontäthet baseras på följande antaganden: - 390 pers/km 2 för mindre städer, industriområden etc. Detta värde har använts för t.ex. industriområden. [18] - 3860 pers/km 2 för storstad. Detta värde har använts för tätbebyggda bostads- och kontorsområden samt sjukhusområdet. [18] - Nya bostäder rymmer 300 personer - Inom grönområdet ansätts 0 personer med hänsyn till att övriga antagande bedöms vara på den säkra sidan. Sammanvägt ger detta antagande om en personbelastning norr om spåret på ca 1112 pers/km 2 och söder om spåret ca 1595 pers/km 2. Dessa värden hamnar således mellan rekommenderade värden för mindre städer och storstad och bedöms ge resultat på den säkra sidan med hänsyn till samhällets storlek och det totala invånarantalet.
36 Personerna antas jämnt spridda över respektive område (norr respektive syd), d.v.s. en persontäthet baserat på hela områdets storlek beräknas och används sedan i beräkningarna. Frekvensen har beräknats på respektive 10-metersintervall upp till ca 100 m från järnvägen. Efter detta har 50-metersintervall använts upp till 500 m från spåren och efter detta 100-metersintervall upp till 1500 m från spåren. För aktuellt avstånd har ingen hänsyn tagits gällande personfördelning inom området dag och natt. Detta ger konservativa värden då befolkningsmängden kan antas vara lägre inom området dagtid när människor är på sina arbetsplatser (området utgörs primärt av bostäder, sjukhus har dygnet-runt-verksamhet), då flest transporter av farligt gods sker, jämfört med nattetid då personer kan antas förväntas vara hemma och även färre transporter passerar Nyköping. Ingen fördelning har heller skett gällande antaganden om personer vistas inomhus eller utomhus. Då personer till stor del bedöms vistas inomhus inom planområdet, men även till stor del inom hela den beaktade cirkeln, befinner de sig i en skyddad miljö gällande t.ex. utsläpp med giftig gas som har ett av de större konsekvensområdena och därmed påverkar flest personer. Detta bidrar också till att samhällsriskberäkningen är konservativ. För respektive scenario beräknas antalet omkomna. Antalet avrundas till heltal och 0 omkomna ansätts istället till 1 omkommen. Sannolikheterna adderas ihop för de scenarier som ger lika många omkomna (t.ex. alla scenarier som ger 1 omkommen). Frekvenserna ackumuleras sedan för att få ut F/N-diagrammet. Utförda beräkningar ger risknivåkurva gällande samhällsrisken enligt figur nedan. Figur 19. Samhällsriskprofil år 2030.