Arbetsplan Trafikplats Kallhäll Datum 2011 06 11
Innehållsförteckning Inledning... 3 Syfte... 3 Omfattning... 3 Förutsättningar... 3 Lagstiftning... 4 Riktlinjer... 4 Värdering av risk... 5 Beskrivning av projektet... 7 Områdesbeskrivning... 7 Utbyggnadsalternativet... 8 Riskinventering... 12 E18... 12 Kallhällsleden... 14 Trafikplats Kallhäll... 15 Avgränsning... 15 Beräkning av risker... 15 Beräkning av sannolikhet för farligt godsolycka på E18... 15 Konsekvens av risker med farligt gods... 16 Beräkning av individrisk... 18 Beräkning av samhällsrisk... 20 Diskussion om åtgärdsförslag... 21 Slutsatser... 23 Referenser... 24 Muntliga kontakter... 24 Bilagor... 24 2 (24)
Inledning Trafikverket planerar utbyggnad av väg E18 trafikplats Kallhäll. Trafikplatsen har i dagsläget enbart ramper i södergående riktning. Norrgående trafik hänvisas till trafikplats Stäket eller till trafikplats Jakobsberg. Det lokala vägnätet, framförallt Enköpingsvägen, har därför en hög trafikbelastning med hög andel tung trafik. Trafiksituationen medför trafiksäkerhetsrisker och brister i framkomligheten. Dessutom orsakar trafiken miljöstörningar för intilliggande bostadsområden samtidigt som nya etableringar försvåras. I förstudie 2008 12 31 har bristerna i det nuvarande trafiksystemet runt trafikplatsen inventerats. I förstudien föreslås att trafikplats Kallhäll kompletteras med ramper i norrgående riktning på E18. Uppdragsansvarig för riskanalysen har varit Jonas Nimfeldt, Atrax Energi och Miljö. Riskberäkningar har upprättats av Christina Björdahl, Tyréns AB. SYFTE Denna riskanalys syftar till att undersöka hur anläggande av nordgående ramper i trafikplats Kallhäll påverkar riskbilden i anslutning till trafikplatsen. Endast riskfrågor knutna till transporter med farligt gods studeras. Om åtgärder för att reducera riskerna erfordras ska sådana föreslås. OMFATTNING Analysen omfattar endast plötsliga och oväntade händelser med akuta konsekvenser för liv och hälsa för människor som visat inom det studerade området. I analysen har hänsyn inte tagits till långsiktiga effekter av hälsofarliga ämnen, buller eller miljöfarliga utsläpp. För beskrivning av dessa parametrar hänvisas till MKB. Trafikanter på omgivande vägar omfattas ej av analysen. Förutsättningar Farligt gods är en vara eller ett ämne med sådana kemiska eller fysikaliska egenskaper att de i sig självt eller i kontakt med andra ämnen, t ex luft eller vatten, kan orsaka skador på människor, djur, egendom, miljö eller påverka transportmedlets säkra framförande. Farligt gods kan delas i i olika klasser för ämnen med liknande egenskaper enligt det så kallade ADR systemet. De olika ämnesklasserna delas i sin tur in i underklasser. I tabell 1 redovisas de olika huvudklasserna samt typ av ämnen. 3 (24)
Tabell 1. Farligt gods indelat i olika klasser enligt ADR S. 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 6 Giftiga ämnen 7 Radioaktiva ämnen 8 Frätande ämnen 9 Magnetiska material och övriga farliga ämnen Natriumklorat, väteperoxider, kaliumklorat etc. Arsenik, bly och kvicksilversalter, cyanider, bekämpningsmedel etc. Medicinska preparat. Transporteras vanligen i mycket små mängder. Saltsyra, svavelsyra, salpetersyra, natrium, kaliumhydroxid (lut) etc. Gödningsämnen, asbest, magnetiska material etc. LAGSTIFTNING Ytterst regleras transporter av farligt gods av Lagen (2006:263) om transport av farligt gods. I lagen regleras hur farligt gods ska transporteras, vilka förpackningskrav som ska gälla, krav på fordonskonstruktion, förarutbildning, skyltning av fordon, samlastning av olika ämnen, instruktioner till förare med mera. Enligt Plan och bygglagen (1987:10) ska bebyggelse lokaliseras till mark som är lämpad för ändamålet med hänsyn till boendes och övrigas hälsa. Sammanhållen bebyggelse ska utformas med hänsyn till behovet av skydd mot uppkomst av olika olyckor. I Väglagen, Miljöbalken, Vägtrafikkungörelsen samt i olika FN rekommendationer finns också bestämmelser som har beröring på transporter av farligt gods. RIKTLINJER Länsstyrelsen i Stockholms Län anger i rapport Riskhänsyn vid ny bebyggelse att om bebyggelser planeras inom ett avstånd mindre än 100 m från väg för transport av farligt gods eller järnväg så skall en riskanalys utgöra ett av beslutsunderlagen i planärendet. Vidare rekommenderas olika skyddsavstånd vilka redovisas i tabell nedan. För att undvika risker förknippande bland annat med olyckor med petroleumprodukter 4 (24)
rekommenderas dessutom att 25 m närmast järnväg och väg med transport av farligt gods lämnas byggnadsfritt. Tabell 2. Rekommenderade skyddsavstånd från väg för transport av farligt gods. Länsstyrelsen i Stockholms län rapport 2000:01. Typ av bebyggelse Avstånd Tät kontorsbebyggelse Sammanhållen bostadsbebyggelser 40 m 75 m Personintensiv verksamhet 75 m Rekommenderade skyddsavstånd omfattar markområden som ej är skymda av topografi eller annan bebyggelser. Dessa parametrar kan påverka, både öka och minska, behovet av skyddsavstånd. Avsteg från rekommendationerna kan göras om risknivån bedöms som låg eller om man genom att tillämpa säkerhetshöjande åtgärder kan sänka risknivån. Länsstyrelsens rapport 2000:01 håller för närvarande på att revideras. Länsstyrelsen i Skåne län har i rapporten Riktlinjer för riskhänsyn i samhällsplaneringen tagit fram riktlinjer för anläggningar i anslutning till tranportleder för farligt gods. I rapporten anges följande anläggningar som lämpliga inom området 0 30 m från transportväg: Ytparkering Väg Odling Friluftsområde Naturområde Inom området 30 70 m anges följande anläggningar som lämpliga: Sällanköpshandel Industri Bilservice Lager Övrig parkering VÄRDERING AV RISK Generellt vid bedömning av om 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 för undvikande av katastrofer 5 (24)
Fördelningsprincipen. Riskerna bör vara skäligt föredelade inom samhället i relation till de fördelar som verksamheten medför. Rimlighetsprincipen. En verksamhet bör inte innebära risker som med rimliga med kan undvikas. Proportionalitetsprincipen. De totala risker som en verksamhet medför bör inte vara oproportionellt 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. Vilken risknivå som kan betraktas som acceptabel är inte entydigt specificerat eller uttryckt i någon idag gällande lagstiftning. I rapport Värdering av risk framtagen av Det Norske Veritas (DNV) för Räddningsverket ges förslag på riskkriterier för individrisk och samhällsrisk enligt tabell 3. Tabell 3. Riskkriterier för individrisk och samhällsrisk. Riskkriterier Individrisk Samhällsrisk Övre gräns för område där risker under vissa förutsättningar kan tolereras Övre gräns för områden där risker kan anses vara små 10 5 F=10 4 per år för N=1 med lutning på FN kurva: 1 10 7 F=10 6 per år för N=1 med lutning på FN kurva: 1 6 (24)
Beskrivning av projektet OMRÅDESBESKRIVNING Figur 1. Karta över området Riskanalysen hanterar risker i anslutning till trafikplats Kallhäll, se karta ovan. Trafikplatsen ligger på E18 utanför Kallhäll i Järfälla kommun norr om Stockholm. E18 är en motorväg som passerar genom området i nord sydlig riktning. I trafikplatsen ansluter Kallhällsleden till E18 med ramper söderut för färd till och från Stockholm men koppling mot norr saknas. Väster om E18 går Enköpingsvägen parallellt med motorvägen och omkring 100 m väster om trafikplatsen korsar Enköpingsvägen Kallhällsleden i en signalreglerad plankorsning. Området runt Enköpingsvägen på Kallhällsledens norra sida utgörs av Ulvsättra industriområde. Industrierna närmast berörda av trafikplatsen ligger i det smala område som avgränsas av Enköpingsvägen, Kallhällsleden, E18 och Spisvägen. Den närmaste byggnaden utgörs av ett parkeringsgarage. Garaget tillhörande RagnSells är inte en permanent byggnad utan består av en form av halvinklätt tält uppfört med tillfälligt bygglov. Avståndet mellan byggnaden och E18 är ca 25 m. Söder om RagnSells ligger JLG 7 (24)
Sverige AB. Kortaste avstånd mellan JLG:s byggnad bestående av kontor och lager och motorvägen är i nuläget ca 43 m. Mellan motorvägen och byggnaderna finns en ca 15 m bred vegetationszon. JLG Sverige AB använder också området mellan industribyggnaden och motorvägen som uppställningsyta för maskiner, se principsektion nedan. E18 Industri Uppställningsyta Vegetation Figur 2. Principsektion nuvarande situation i området väster om E18. I korsningen Kallhällsleden Enköpingsvägen på den nordvästra sidan finns en bensinstation (OKQ8) och ytterligare en bensinstation ligger längre upp på Enköpingsvägen. På den södra sidan av Kallhällsvägen finns villabostäder i området Polhem. Området öster om E18 är ett oexploaterat grönområde, Västra Järvafältets naturreservat, som har höga värden för naturmiljö och rekreation. Området är halvkuperat där bergytan överlagras av förhållandevis täta lager i form av morän, lera och organiskt material. Öster om E18 ligger Översjön som är recipient för dagvattnet från motorvägen. Ingen rening eller fördröjning sker av vägdagvattnet. Årsdygnstrafiken år 2006 var 30300 fordon på E18 norr om trafikplats Kallhäll och 38300 söder om trafikplatsen. Trafikmängden på Kallhällsleden uppmättes år 2003 till 8271 fordon och på Enköpingsvägen norr om Kallhällsleden till 10769. Andelen tung trafik är hög i området till följd av flera transportintensiva industrier i närheten. På Enköpingsvägen norr om Kallhällsleden var andelen tung trafik 15 17 % vid mätningen 2003. UTBYGGNADSALTERNATIVET Utbyggnadsalternativet innebär att trafikplatsen kompletteras med av avfartsramp från E18 söderut och en påfartsramp norrut. Avfartsrampen förslås i form av en kilavfart som börjar strax norr om befintlig GC tunnel mot Bredgården. Avfartsrampen ansluts till Kallhällsleden. Påfartsrampen anläggs som en trumpetpåfart mellan befintligt avfartsramp och E18. Den nya påfartsrampen löper parallellt med E18 på en sträcka av ca 300 m. Den södergående påfartsrampen flyttas till ett nytt läge något närmare E18. Ett bullerskyddsplank uppförs utefter E18 mellan södergående avfartsramp och södergående påfartsramp. 8 (24)
Dagvattnet från ramperna avleds till en ny renings och fördröjningsanläggning innan dagvattnet går vidare via diken till Översjön Södergående avfartsramp gör att det minsta avståndet mellan E18 och industrierna längs Enköpingsvägen minskar. I snitt A i figur 3 minskar avståndet från 25 m till 19 m. I snitt B minskar avståndet från 44 m till 31 m. Snitt A avser det kortaste avståndet från körbanekant till Ragn Sells befintliga garagebyggnad (garagetält). I snitt B anges det kortaste avståndet till JLB:s industribyggnad med lager och kontor. I båda snitten kommer en smal vegetationszon med träd att kvarlämnas mellan motorväg och industriområde. Bullerskydd kommer att uppföras förbi JLG Sverige AB men avslutas strax söder om RagnSells parkeringsgarage. 9 (24)
A B Figur 3. Utbyggnadsalternativet med utbyggda norrgående ramper. Förändringar mot befintligt markerat med rött, ny körbana (ramper) markerat med grön färg. Snitt A och snitt B är markerade. 10 (24)
E18 Industri Uppställningsyta Vegetation Figur 4. Principsektion utbyggnadsalternativet, snitt B. Ramp inkl bullerskydd och räcke Trafikverkets grova trafikprognos för utbyggnadsalternativet år 2035 framgår av figur 4. Till följd av en allmän trafikökning förväntas trafikmängderna generellt öka med omkring 50 % jämfört med nuvarande situation. Utbyggnaden av trafikplatsen omfördelar trafikmängderna något. Jämfört med nollalternativet ökar trafiken på E18 norr om trafikplatsen ca 10 % och minskar ca 2 % söder om trafikplatsen. På Enköpingsvägen minskar trafikmängden norr om Kallhällsleden med 18 33% jämfört med nollalternativet medan trafikmängden ökar ca 10 % jämfört med nollalternativet söder om Kallhällsleden. Att trafiken minskar på Enköpingsvägen norr om Kallhällsleden är en av de viktigaste positiva konsekvenserna av vägutbyggnaden. 11 (24)
Figur 5. Trafikprognos år 2035, årsdygnstrafik. Riskinventering Föreliggande riskanalys belyser endast risker förknippade med transporter av farligt gods på vägnätet i anslutning till trafikplats Kallhäll. E18 E18 är en motorväg med sidoräcken och mitträcken och med skyltad hastighet 90 km/h. Utefter E18 i anslutning till trafikplats Kallhäll ligger parkeringsgarage och industrilokaler i Ulvsättra industriområde. Det minsta avståndet mellan E18 och parkeringsbyggnad i snitt A (figur 3) är ca 25 m i nuläget. E18 är klassad som primär transportväg för farligt gods vilket innebär att Trafikverket rekommenderar vägen för sådana transporter. Antalet farligt godstransporter är inte närmare känt utan måste uppskattas baserat på tidigare mätningar och undersökningar. 12 (24)
År 2006 genomförde Statistiska centralbyrån (SCB) på uppdrag av Räddningsverket en kartläggning av transporterna med farligt gods i Sverige under september månad. Enligt kartläggningen transporterades 33 000 66 000 ton farligt gods på E18 den aktuella månaden vilket ger ungefär 400 000 800 000 ton per år. Ungefärlig fördelningen för olika typer av farligt gods i genomsnitt för riket samt för den aktuella vägsträckan redovisas i tabell 4 nedan: Tabell 4. Antagen fördelning mellan farligt gods transporter enligt Räddningsverket 2006 ADR klass Kategori ämnen Fördelning för riket Använd fördelning 1 Explosiva ämnen och föremål 0,1% 0,1% 2.1 Brandfarlig gas 1,8% 2,6% 2.2 Inerta eller oxiderande gaser 5,9% 19,4% 2.3 Giftig gas 0,0% 0,0% 3 Brandfarliga vätskor 69,6% 24,2% 4 Brandfarliga fasta ämnen 0,4% 0,4% 5.1 Oxiderande ämnen och organiska peroxider 0,6% 0,7% 6.1 Giftiga ämnen 0,2% 1,5% 7 Radioaktiva ämnen 0,0% 8 Frätande ämnen 12,5% 34,0% 9 Magnetiska material och övriga farliga ämnen 8,9% 17,1% Totalt 100,0% 100,0% Enligt SCBs undersökning skulle alltså farligt godstransporterna i huvudsak utgöras av klass 8 (frätande ämnen), klass 3 (brandfarlig vätska), klass 2 (gaser) och klass 9 (magnetiskt material samt övrigt). Antas varje transport innehålla 20 ton skulle detta innebära 20 000 40 000 transporter per år eller 55 110 transporter per dygn med farligt gods på E18 år 2006 (upp till 0,24% av det totala trafikflödet). En annan metod för att uppskattning av antalet farligt godstransporter är att använda schabloner från SIKA. Enligt SIKA utgör antalet farligt godstransporter ca 5 % av den tunga trafiken. Med ett antagande om att andelen tung trafik är 10 % uppgår antalet transporter med farligt gods till ca 150 per dygn. Antalet farligt godstransporter kan också uppskattas utifrån Räddningsverkets handbok för riskbedömning av transporter av farligt gods på väg och järnväg. I handboken antas att 0,16 0,17 % av det totala antalet fordon utgörs av en farligt godstransport. Utifrån den uppskattningen uppgår antalet farligt godstransporter på E18 till ca 50 per dygn. 13 (24)
Utifrån dessa schabloner bedöms det som rimligt att antalet transporter av farligt gods på E18 norr om trafikplats Kallhäll uppgår till 50 110 per dygn. För att vara på den säkra sidan används i det följande den högre siffran vid beräkning av risk. Nederbördsvatten som hamnar på motorvägen kommer att samla upp föroreningar från trafiken vilket gör att trafikdagvattnet förorenas. Enligt Vägverket (nuvarande Trafikverket) publikation Vägdagvatten bör vägdagvatten från vägar med mer än 15000 fordon renas före utsläpp i recipient. Via ledningssystemet utefter E18 avleds också oljor eller andra miljöskadliga ämnen som hamnar i anslutning till körbanan efter en olycka. KALLHÄLLSLEDEN Det minsta avståndet mellan Kallhällsleden och omkringliggande industrilokaler är ca 20 m (24 m öster om korsningen med Enköpingsvägen) i nuläget. Kallhällsleden utgör sekundär transportväg för farligt gods. Sekundära transportleder får inte användas för genomfartstrafik av farligt gods men är rekommenderade att användas för transporter av farligt gods till och från verksamheter i anslutning till vägen. Då genomfartstransporter kan förväntas använda primära transportleder sker endast farligt godstransporter till verksamheter i anslutning till Kallhällsleden. 1998 gjorde Trafikverket en kartläggning av farligt godsflödet på det lokala vägnätet i Sverige. Enligt kartläggningen sker totalt 1000 5000 transporter på Kallhällsleden mot E18 varje år (3 14 per dygn). För att få bättre kunskap om flödet har telefonkontakt tagits med anläggningarna som bedöms ge flest farligt godstransporter. Resultatet av inventeringen redovisas i tabell 5 nedan. Tabell 5. Företag som hanterar farligt gods runt trafikplats Kallhäll. Företag Adress Ämnen Transporter per år SCA Packaging Sweden AB Passadvägen Klass 2, klass 3 Ca 10 OKQ8 (2 st) Enköpingsvägen Klass 3 100 300* Arla Foods AB Mejerivägen Klass 3, klass 8 Ca 15 Wiklunds åkeri Gullivervägen Klass 2, klass 6 Ca 380 ICA Sverige AB Mejerivägen Klass 3, klass 8 <5 Nobina Sverige AB Gullivervägen Klass 3 Ca 120 Totalt Ca 700 * Utifrån försäljningsstatistik för bensinstationer (Vägverket 1999) uppgår antalet farligt godstransporter till 50 150 per år i genomsnitt per bensinstation Flödet av farligt gods uppgår enligt Vägverkets kartläggning till 3 14 transporter av farligt gods per dygn. Utifrån inventeringen bedöms detta ha sjunkit sedan kartläggningen. Sammantaget bedöms antalet farligt godstransporter på Kallhällsleden mot E18 uppgå till omkring 2 3 per dygn. 14 (24)
TRAFIKPLATS KALLHÄLL Transporterna av farligt gods till och från Kallhällsleden kommer att fortsätta till/från E18 via trafikplats Kallhäll. Merparten av trafiken bedöms gå söderut. Södergående avfartsramp från E18 beräknas få minst trafik jämfört med trafikplatsens övriga ramper. Denna ramp bedöms få omkring 200 transporter per år av farligt gods i genomsnitt. Det minsta avståndet mellan ramp och omkringliggande industrilokaler minskar från 25 till ca 19 m efter utbyggnad av norrgående ramper. En smal vegetationszon med träd kommer att sparas mellan industrierna och rampen. AVGRÄNSNING Enligt jordartskartan utgörs jordlagen i området i huvudsak av förhållandevis täta jordar. Detta gör att det tar lång tid innan en förorening som utläcker från vägarna når grundvattenytan. Då det bedöms som sannolikt att utläckta föroreningar hinner saneras innan de når grundvattenytan behandlas inte risker för grundvattenförorening mer i denna riskanalys. Översjön har höga värden för naturmiljö och friluftsliv och det är angeläget att förhindra att föroreningar når sjön. I utbyggnadsalternativet ingår att anlägga en damm för rening och fördröjning av vägdagvatten. Dammen utformas med katastrofskydd som gör att utloppet kan stängas om en förorening når dammen. Dammen gör att det bedöms som sannolikt att en förorening från vägarna hinner saneras innan den når Översjön. Risk för miljöskada i Översjön behandlas därför inte mer i denna riskanalys. Enligt sammanställningen ovan sker omkring 3 transporter med farligt gods per dygn på Kallhällsleden. Antalet transporter är 25 gånger högre på E18. Då riskerna är så mycket högre utefter E18 behandlas inte risker utefter Kallhällsleden vidare i denna riskanalys. Beräkning av risker BERÄKNING AV SANNOLIKHET FÖR FARLIGT GODSOLYCKA PÅ E18 Sannolikheten för en farligt gods olycka, definierad som en olycka med ett fordon lastat med farligt gods där det farliga godset läcker ut, beräknas enligt VTI modellen, redovisad i Räddningsverket (1996). Sannolikheten för olycka är relaterad till vägens utformning och hastighet samt antalet transporter med farligt gods som passerar vägavsnittet per dag. Antalet förväntade olyckor med fordon skyltade med farligt gods N, beräknas enligt: N=O*((Y*X)+(1 Y)*(2X X 2 )) Där O = Olyckor (antal/år på vägdelen) X =Andel transporter skyltade med farligt gods Y =Andel singelolyckor 15 (24)
Förväntat antal farligt gods olyckor beräknas med följande antaganden och indata: Tabell 6. Indata för beräkning av förväntat antal farligt gods olyckor per år. E18 Vägtyp (se tabell 2.2 i Räddningsverket, 1996) Tätort, 110 km/h, Motorväg Vägsträcka ÅDT Ca 300 m Andel transporter skyltade med farligt gods 0,24 % Olyckskvoten (antal olyckor per miljon fordonskm) enligt Räddningsverket, 1996. 47 000 fordon/dygn 0,26 Andel singelolyckor 0,60 Index för farligt gods olycka 0,42 Förväntade antalet olyckor med transport av farligt gods Förväntade antalet olyckor med farligt gods som leder till utsläpp 4,5 10 3 per år 1,9 10 3 per år I de fortsatta beräkningarna används 1,9 10 3 per år som värde på förväntat antal olyckor med farligt gods på E18. KONSEKVENS AV RISKER MED FARLIGT GODS Principiellt kan en indelning av det farliga godset ske i massexplosiva ämnen, giftiga kondenserade gaser, brandfarliga kondenserade gaser, giftiga vätskor, brandfarliga vätskor och frätande vätskor. Massexplosiva ämnen kan detonera vid olyckor. Skadeverkan är en blandning av strålnings och tryckskador. Tryckkondenserade gaser är lagrade under tryck i vätskeform. Vid utströmning kommer en del av vätskan att förångas och övergå i gasform. Utströmningen ger upphov till ett gasmoln som driver i väg med vinden. Vätskor som strömmar ut breder ut sig på marken och bildar vätskepölar. Beroende av vätskans flyktighet kommer avdunstningen att gå olika fort. Brand och explosion kan uppstå sekundärt efter ett utsläpp av brandfarlig gas eller vätska. Om direkt antändning sker vid utsläppskällan uppstår en jetflamma. Antänds en vätskepöl uppstår en pölbrand. Vid utströmning av brandfarlig gas används ofta termerna UVCE (Unconfined Vapour Cloud Explosion) och BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion). UVCE inträffar om ett gasmoln antänds på ett längre avstånd från utsläppskällan och BLEVE är ett resultat av att en värmepåverkad kokande vätska (tryckkondenserad gas) släpps ut momentant från en bristande tank och exploderar med stor kraft. 16 (24)
Ovanstående konsekvenser kan härledas till farligt gods i ADR klass 1, 2, 3, 6 och 8. Brandfarliga fasta ämnen i ADR klass 4, oxiderande ämnen och organiska peroxider i ADR klass 5, radioaktiva ämnen i ADR klass 7 och övriga ämnens i klass 9 utgör normalt ingen fara för omgivningen då konsekvenserna koncentreras till fordonets närhet. Representativa scenarier för olika typer av gods och dimensionerande avstånd för skadehändelser redovisas i tabellen nedan. Det dimensionerande avståndet har valts som ett representativt scenario för varje skadehändelse, definierat som 80% percentilen i beräkningar över variationen i utfall på grund av olika vindhastigheter, hålstorlekar etcetera. Det vill säga det avstånd som understigs i 80 % av fallen. Konsekvensberäkningarna har simulerats med 10 000 iterationer i riskanalysverktyget @RISK, för att säkerställa att all variation har beaktats. De flesta ingående variabler och andra förutsättningar har tilldelats statistiska fördelningar istället för att representeras av en punktskattning (beräkningsmetodiken togs fram i samband med framtagandet av Riktlinjer för riskhänsyn i samhällsplaneringen, RIKTSAM, för Länsstyrelsen i Skåne län med 10 000 iterationer i programvaran @Risk). Hela fördelningen på utfall redovisas i figuren nedan. Beräkningarna redovisas i bilaga 1. Tabell 7. Representativa scenarier för olika skadehändelser med transport av farligt gods. B=brännbart, G=giftigt. Dimensionerande avstånd avser ett avstånd som vid en given olycka understigs i 80 % av fallen. Scenario Typ av gods Skadehändelse Dimensionerande avstånd 1 Explosivämne Detonation 110 2 Tryckkondenserad gas, B UVCE 20 3 Tryckkondenserad gas, B BLEVE 320 4 Tryckkondenserad gas, B Jetflamma 25 5 Tryckkondenserad gas, G Giftmoln 150 6 Vätska, B Pölbrand direkt 30 7 Vätska, B Pölbrand fördröjd 50 8 Vätska, B, G Pölbrand direkt 30 9 Vätska, B, G Pölbrand fördröjd 50 10 Vätska, B, G Giftmoln 110 17 (24)
Kumulativ fördelning, P(X>x) utsläpp 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 x, Avstånd,m Detonation UVCE BLEVE Jetflamma Giftig gas Pölbrand (direkt) Pölbrand (fördröjd) Giftig vätska (klass 3) Giftig vätska (klass 6) Frätande vätska Figur 6 Fördelning över riskavstånd för tio olika riskscenarier. Totalt 10 000 iterationer ligger till grund för redovisningen. BERÄKNING AV INDIVIDRISK Med information om de olika olyckornas konsekvensområde, fördelningen av transporterat gods i olika klasser, hastigheter samt det förväntade antalet olyckor med fordon som medför farligt gods kan den platsspecifika individrisken utomhus beräknas, se även bilaga A. I beräkningarna har ingen hänsyn tagits till vägens eller byggnadernas utformning med skyddsåtgärder. Resultatet baseras på fördelningen av transporterat gods redovisad i tabell 4. Den största andelen transporter utgörs av frätande ämnen och brandfarliga vätskor. Dessa uppskattas ha konsekvensområden som får påverkan på avstånd av ca 20 m (80% av olyckorna med frätande ämnen) och ca 50 m (80% av olyckorna med brandfarlig vara med fördröjd antändning). Det förväntade antalet olyckor för dessa scenarier har därmed korrigerats med 40/300 för frätande ämnen och 100/300 för brandfarlig vara för att ta hänsyn till att konsekvenserna endast kan få påverkan inom närområdet. Resultatet redovisas i figur 5. 18 (24)
E18 Individrisk 1,00E-02 1,00E-03 1,00E-04 1,00E-05 1,00E-06 1,00E-07 1,00E-08 1,00E-09 1,00E-10 0 20 40 60 80 100 120 140 Avstånd [m] Övre gräns för DNVs toleranskriterie Nedre gräns för DNVs toleranskriterie Figur 7. Individrisk för E18 då farligt gods transporter är ca 110 per dygn. Individrisken i närområdet har en hög nivå, vilket innebär att åtgärder ska vidtas. Det minsta avståndet mellan E18 och industribebyggelse är ca 25 m och till parkeringsgarage 19 m efter vägutbyggnaden. Resultatet bygger på att 110 farligt godstransporter passerar området per dygn. Detta innebär att i medeltal passerar 4 5 fordon i timmen området dygnet runt. Detta är ett konservativt antagande då det inte är troligt att så många transporter går förbi området. Antas att istället 50 transporter går förbi området per dygn (andel farlig gods 0,11% istället för 0,24% i övrigt samma förutsättningar) resulterar detta i en olycksfrekvens på 8,4 10 4 och individrisk enligt figur 8. E18 Individrisk 1,00E-02 1,00E-03 1,00E-04 1,00E-05 1,00E-06 1,00E-07 1,00E-08 1,00E-09 1,00E-10 0 20 40 60 80 100 120 140 Avstånd [m] Övre gräns för DNVs toleranskriterie Nedre gräns för DNVs toleranskriterie Figur 8. Individrisk för E18 då farligt gods transporter förbi området är ca 50 st per dygn. 19 (24)
Maximalt 200 transporter per år dvs ca en transport vartannat dygn förväntas gå på rampen medan upp till 110 transporter förväntas gå på E18. Då endast ca 0,5 % av transporterna kommer närmare innebär det att individriskkurvan endast ökar marginellt på grund av transporterna på rampen. Bidraget som farligt godstransporterna på rampen medför redovisas i figur 9. Figur 9. Individrisk för rampen då transportflödet på rampen är ca 200 farligt godstransporter per år. Den riskökning som utbyggnaden av rampen medför är endast i direkt anslutning till vägen inom det område då åtgärder bör vidtas om riskreduktionen är i proportion till den riskreducerande effekten. Ingen hänsyn har tagits till befintligt avåkningsskydd eller befintlig topografi och vegetation i beräkningen. Dessa ändrar individrisken i området främst avseende avåkning, men även för utbredningen av pölar. BERÄKNING AV SAMHÄLLSRISK Samhällsrisken är ett mått på risken för en population. Hänsyn tas till hur många som befinner sig inom ett område och ibland tas hänsyn till att det finns olika många människor inom området dag respektive nattetid. Likaså utgår beräkningarna från att människor vistas inom och utomhus. I beräkningarna för samhällsrisken görs följande antaganden och indata: Samhällsrisken har beräknats för ett område på 1 km 2 längs E18. Planområdet placeras i mitten av en 1 km lång sträcka och hänsyn tas till människor i området. Persontäthet: 1500 individer/km 2 I det aktuella området så antas att området väster om E18 är befolkat medan östra delen i stort är obebyggd. 20 (24)
I snitt antas att personerna i området är utomhus ca 40 % av tiden och att de är inomhus ca 60 %. För bostäderna antas att ca 20% befinner sig på plats på dagtid och 100 % är hemma nattetid. För industrin så antas att 90% är på plats dagtid och ca 10% är på plats nattetid. Befolkningstätheten i Järfälla kommun var 1208 personer/km 2 år 2009. Befolkningen har ökat med ca 100 personer den senaste tioårsperioden. (SCB, 2011 01 14). För att beakta att antalet individer i området kan komma att öka i framtiden, samt att det tillkommer personer som jobbar inom området, har det antagits en persontäthet på 1500 individer/km 2. Detta anses vara konservativt för detta område. I Räddningsverkets rapport om riskbedömning av transport av farligt gods (1996) antas 2500 invånare/km 2 för stad om andra uppgifter saknas. Figur 10. Samhällsrisk för E18 Samhällsrisken för aktuellt område kan anses som liten då den värderas mot DNV s riskkriterier. Detta innebär att inga riskreducerande åtgärder anses nödvändiga. Planerad ramp innebär att ett fåtal transporter kommer närmare området. Detta förhöjer samhällsrisken marginellt och då den redan är låg anses det inte att några riskreducerande åtgärder är nödvändiga. Diskussion om åtgärdsförslag Samhällsrisken för aktuellt område är låg, medan individrisken utomhus närmast vägen är relativt hög och är inom det område då åtgärder ska vidtas om kostnaderna är i proportion till den riskreducerande effekten. Risknivån inom området kommer huvudsakligen från huvudflödet på E18 och finns redan idag. Utbyggnaden av rampen bidrar endast marginellt till en ökning av risken för området. Beräkningarna är baserade på konservativa antaganden och tar inte hänsyn till det avåkningsskydd (vägräcke) som 21 (24)
finns utefter motorvägen. Detta medför att risken är överskattad, men för huvudflödet kommer risken ändå att vara inom en nivå som kräver åtgärder om kostnaderna för dessa är i proportion till den riskreducerande effekten. Planerad utbyggnad av ramp innebär att risken kommer att öka något i området, även om risken enbart för rampen är relativt låg, och riskreducerande åtgärder bör därmed övervägas. En möjlig åtgärd är att installera vägräcke. Införs detta kommer individrisken att sänkas. Beräkningar för detta har utförts och redovisas i figur 10. Beräkningarna baseras på antagandet att vägräcket kommer att förhindra fordonen från att avvika från vägbanan. För att ta hänsyn till de fordon som åker av vid rampen har det antagits att de 0,5 % som utnyttjar rampen kan komma närmare. E18 Individrisk 1,00E-02 1,00E-03 1,00E-04 1,00E-05 1,00E-06 1,00E-07 1,00E-08 1,00E-09 1,00E-10 0 20 40 60 80 100 120 140 Avstånd [m] Övre gräns för DNVs toleranskriterie Nedre gräns för DNVs toleranskriterie Figur 11. Individrisk då farligt gods transporter är ca 110 per dygn och avåkningsskydd är installerat. 22 (24)
E18 Individrisk 1,00E-02 1,00E-03 1,00E-04 1,00E-05 1,00E-06 1,00E-07 1,00E-08 1,00E-09 1,00E-10 0 20 40 60 80 100 120 140 Avstånd [m] Övre gräns för DNVs toleranskriterie Nedre gräns för DNVs toleranskriterie Figur 12. Individrisk från ramp då farligt godstransporter är 200 per år och avåkningsskydd är installerat. Vägräcke leder till att risken som rampen medför sjunker under den nivå då riskreducerande åtgärder bör övervägas enligt DNVs kriterier. Individrisken från huvudflödet på E18 ligger fortfarande inom det intervall där åtgärder ska vidtas om sådana är kostnadseffektiva och rimliga, medan samhällsrisken i området är låg. Trafikverket planerar att lämna kvar så mycket som möjligt av den befintliga vegetationen inom området vilket hjälper till att minska risken. Det plank som planeras att installeras längs med E18 mellan av och påfarten kommer ytterligare hjälpa till att minska risken från huvudflödet. Slutsatser Risknivån för området längs med den planerade rampen är låg avseende samhällsrisk men inom en nivå då åtgärder bör vidtas om den riskreducerande effekten är i proportion mot kostnaderna avseende individrisk. Risknivån som rampen tillför är marginell i jämförelse med risknivån från huvudflödet på E18. Installeras ett avåkningsskydd utefter rampen är riskbidraget från rampen lågt baserat på DNV:s kriterier och inga ytterligare åtgärder anses nödvändiga att vidta för rampen. För huvudflödet kommer säkerställandet av att vegetation inom området blir kvar samt det planerade bullerplanket att medföra att risken sänks betydligt både för samhällsrisken och individrisken. 23 (24)
Referenser Vägverket. Publikation 2004:195 Vägdagvatten. Brandskyddslaget. Riskanalys Västra Polhem Järfälla kommun. Maj 2010. Vägverket. Rapport 1999:0375. Kartläggning av transporter med farligt gods i Stockholms län 1998. Vägverket. Förstudie Förslagshandling E18, Trafikplats 153 Kallhäll. 2008 12 31. Atkins. E18, trafikplats 153 Kallhäll. Tilläggsutredning till förstudie. 2009 05 13. Räddningsverket. Kartläggning av farligt godstransporter. September 2006. Räddningsverket. Farligt gods riskbedömning vid transport. Handbok för riskbedömning av transporter med farligt gods på väg eller järnväg. 1996 Räddningsverket. Värdering av risk. 1997 SCB. Statistik invånare per kvadratkilometer efter region, kön och tid. Järfälla. 2011 01 14. http://ssd.scb.se/databaser/makro/saveshow.asp Länsstyrelsen i Stockholms län. Rapport 2000:01. Riskhänsyn vid ny bebyggelse. Länsstyrelsen i Skåne län. Rapport 2007:6. Riktlinjer för riskhänsyn i samhällsplaneringen MUNTLIGA KONTAKTER 2011 03 24 Hans Gertén, SCA Packaging AB 2011 03 25 Annika Selvander, Arla Foods AB 2011 03 30 Malin Smidskog, ICA Sverige AB 2011 03 30 Nina Neuman, Wiklunds åkeri AB 2011 04 18 Rasmus Persson, Nobina Sverige AB Bilagor Bilaga A. Beräkningsmodell 24 (24)
Bilaga A 1 (17) Christina Björkdahl Ver A: 2011-01-13 Ver B: 2011-02-10 Ver C: 2011-05-09 Bilaga A Redovisning av beräkningsmodell för individ och samhällsrisk 1 Introduktion 1.1 Inledning Denna bilaga redovisar de antaganden, förutsättningar, indata, och beräkningsmodeller som inte framgår i huvudrapporten. 1.2 Väderförhållanden Väder och vindförhållanden är hämtade från mätningsstation vid Högdalen för perioden 1999 maj till 2004 december. Dessa anses vara relevanta även för aktuellt område. Figur 1och Figur 2 redovisar aktuella förhållanden. Figur 1 Vindros för förhärskande vindriktning i Stockholm Figur 2 Atmosfärens skiktning i Stockholm Beställare: Atrax m:\atrax\mkb e18 kallhäll\mkb rapport\gh 110620\bilaga a till riskanalys.doc
Bilaga A 2 (17) Christina Björkdahl Ver A: 2011-01-13 Ver B: 2011-02-10 Ver C: 2011-05-09 De mest dominerande vindriktningarna är vind från V, SV och S. Den vanligaste skiktningen i atmosfären dagtid är neutral, och svag instabil. Nattetid är vanligaste skiktningen måttlig till extremt stabil. 2 Risk- och olycksidentifikation 2.1 Scenarier Beräkningarna behandlar följande scenarier, vilka sammanfattas i Tabell 2.1. Detonation av massexplosiva ämnen som ger tryckverkan och brännskador. Utsläpp och antändning av kondenserad brännbar gas som kan ge upphov till BLEVE, gasmolnsexplosion, gasmolnsbrand och jetflamma, vilket leder till brännskador och i vissa fall även tryckpåverkan. Utsläpp av kondenserad giftig gas som ger förgiftning vid inandning. Utsläpp och antändning av mycket brandfarliga vätskor vilka ger pölbrand med efterföljande brännskador. Utsläpp av giftiga vätskor som ger förgiftning vid inandning när de driver iväg som gasmoln. Utsläpp av frätande vätskor, vilka ger frätskador vid hudkontakt. Tabell 2.1 Karakterisering av farligt gods utifrån egenskap (explosion, brand och giftutsläpp). Klass Väg 1.1 10% 1 Övrigt 90% 2 Giftigt 0,0% 2 Brännbart 11,8% 2 Övrigt 88,2% 3 Brandfarligt 99,9% 3 Giftigt 0,1% 3 Övrigt 0% 4 Alla 100.0% 5 Alla 100.0% 6 Flytande 72.0% 6 Övrigt 28.0% 7 Alla 100.0% 8 Alla 100.0% 9 Alla 100.0% Beställare: Atrax m:\atrax\mkb e18 kallhäll\mkb rapport\gh 110620\bilaga a till riskanalys.doc
Bilaga A 3 (17) Christina Björkdahl Ver A: 2011-01-13 Ver B: 2011-02-10 Ver C: 2011-05-09 3 Riskanalysmodell I Figur 3.1 visas en schematisk beskrivning av analysmodellen och de samband som finns mellan de ingående delarna. Flera av de ingående variabler och andra förutsättningar har tilldelats statistiska fördelningar i stället för att representeras av en punktskattning. Planeringssituation Tvåfältsväg 90 km/h Fyrfältsväg 110 km/h Dubbelspår Förutsättningar Transportflöden Tidpunkt Sannolikhet för olycka Befolkningstäthet Väderdata: Stabilitetsklass Vindriktning Hastighet Antal personer som påverkas av olycka Spridningsförhållanden Beräkningar Utsläppstyp Utsläppsstorlek Riskavstånd vid utsläpp av giftig gas/vätska & frätande vätska Antal döda Utsläppstyp Utsläppsstorlek Antändningskällor Energiinnehåll Riskavstånd vid utsläpp av brännbar gas Utfall: Jetflamma Gasmolnsexplosion BLEV E Antal döda Utsläppstyp Utsläppsstorlek Antändningskällor Energiinnehåll Riskavstånd vid utsläpp av brandfarlig vätska Antal döda Massa Antändningskällor Energiinnehåll Riskavstånd vid detonation av explosivämne Antal döda Processen upprepas 10 000 gånger för att täcka alla möjliga kombinationer av planeringssituationer, tidpunkter, atmosfärsförhållanden, vindriktningar, vindhastigheter, utsläppsstorlekar, etc. Resultat Sannolikhet för respektive scenario Individrisk Samhällsrisk Beställare: Atrax m:\atrax\mkb e18 kallhäll\mkb rapport\gh 110620\bilaga a till riskanalys.doc
Bilaga A 4 (17) Christina Björkdahl Ver A: 2011-01-13 Ver B: 2011-02-10 Ver C: 2011-05-09 Figur 3.1 Övergripande beskrivning av analysmodellen. Beställare: Atrax m:\atrax\mkb e18 kallhäll\mkb rapport\gh 110620\bilaga a till riskanalys.doc
Bilaga A 5 (17) Christina Björkdahl Ver A: 2011-01-13 Ver B: 2011-02-10 Ver C: 2011-05-09 Processen beskriven i Figur 3.1 simuleras med c:a 10 000 iterationer för att säkerställa att all variation har beaktats. För varje iteration väljs vilka indata som skall användas för denna specifika beräkning. Konkret innebär det att varje beräkning omfattar ett specifikt värde på olycksplats, tidpunkt, atmosfärsförhållanden, vindriktning, vindhastighet, utsläppsstorlek, etc. För varje iteration beräknas sedan de olika konsekvenserna som kan uppkomma vid utsläpp av farligt gods (se Avsnitt 5.1). Information om sannolikheter, riskavstånd och utfall i form av omkomna människor lagras. När samtliga iterationer är slutförda kan resultatet i form av individrisk och samhällsrisk redovisas. För att kunna utföra beräkningar av modellen krävs endast ett minimum av mjukvara. Själva modellen byggs upp i ett kalkylprogram (Microsoft Excel). För att kunna utföra upprepade beräkningar används ett tilläggsprogram för riskanalys 1. Tilläggsprogrammet används för att kunna representera indata och variabler med statistiska fördelningar i stället för punktskattningar. De upprepade beräkningarna utförs med hjälp av sk Latin Hypercube sampling, vilket är en mer sofistikerad form av Monte Carlo simulering. 4 Beräkning av frekvenser och sannolikheter 4.1 Frekvens för farligtgodsolycka Modellerna för beräkning av frekvensen för farligtgodsolycka betår av två delar en skattning av frekvensen för en trafikolycka där fordon lastat med farligt gods är inblandat samt en skattning av sannolikheten för utsläpp och efterföljande konsekvens vid en olycka. Sannolikheten för farligt gods olycka beräknas enligt VTI modellen och ingående parametrar redovisas i huvudrapporten. 4.2 Scenarier Med kännedom om fördelningen av det farliga godset i de olika huvudklasserna enligt ADR samt det farliga godsets karakteristiska (redovisas i huvudrapporten) har följande scenarier identifierats. 1 @RISK, Palisade Corp., 2000 Beställare: Atrax m:\atrax\mkb e18 kallhäll\mkb rapport\gh 110620\bilaga a till riskanalys.doc
Bilaga A 6 (17) Christina Björkdahl Ver A: 2011-01-13 Ver B: 2011-02-10 Ver C: 2011-05-09 Tabell 4.1 Dimensionerande scenarier vid utsläpp av farligt gods. Scenario Beskrivning Typämne 1 K1, K1.1, detonation > tryck Trotyl 2 K2, Brännbar, UVCE > brännskada/tryck Gasol 3 K2, Brännbar, BLEVE > brännskada Gasol 4 K2, Brännbar, Jetflamma > brännskada Gasol 5 K2, Giftig giftmoln Svaveldioxid 6 K3, Brandfarlig, Pölbrand (direkt) > brännskada Bensin 7 K3, Brandfarlig, Pölbrand (fördröjd) > brännskada Bensin 8 K3, Giftig, Pölbrand (direkt) > brännskada Bensin 9 K3, Giftig, Pölbrand (fördröjd) > brännskada Bensin 10 K3, Giftig, Ingen antändning > giftmoln Propylenoxid 11 K6, Vätska > giftmoln Dimetylsulfat 12 K8 > frätskada Svavelsyra För att kunna beräkna sannolikheten för de olika scenarierna ovan krävs kännedom om exempelvis andelen giftiga och brännbara kemikalier i ADR klass 2, sannolikheten för utsläpp och sannolikheten för antändning. Sannolikheten för utsläpp styrs av om tanken är tunnväggig eller tjockväggig samt vid vilken hastighet som olyckan sker. För väg gäller att sannolikheten för läckage i tunnväggig tank är (index för farligtgodsolycka) 0.42 vid 110 km/h. Generellt sätt så är sannolikheten för utsläpp för tjockväggiga tankar 1/30 del av den för tunnväggiga tankar. Massexplosiva ämnen detonerar med en viss sannolikhet i fall de utsätts från våldet av en olycka. Utsläpp av brännbar gas resulterar i ett antal olika konsekvenser beroende på när antändning sker. Samma sak gäller för utsläpp av brandfarlig vätska. I Tabell 4.2 anges fördelningen mellan olika utfall. Beställare: Atrax m:\atrax\mkb e18 kallhäll\mkb rapport\gh 110620\bilaga a till riskanalys.doc
Bilaga A 7 (17) Christina Björkdahl Ver A: 2011-01-13 Ver B: 2011-02-10 Ver C: 2011-05-09 Tabell 4.2 Fördelning mellan olika utfall 234. Konsekvenser Väg Klass 1.1 Detonation 0,10 Ingen antändning 0,90 Klass 2 Brännbar UVCE 0,50 BLEVE 0,01 Jetflamma 0,19 Ingen antändning 0,30 Klass 3 Brandfarlig Pölbrand omedelbar 0,03 Pölbrand fördröjd 0,03 Ingen antändning 0,94 Klass 3 Giftig Pölbrand omedelbar 0,03 Pölbrand fördröjd 0,03 Ingen antändning 0,94 Det är nu möjligt att beräkna sannolikheten för scenarierna i Tabell 4.1. Resultatet redovisas i Tabell 4.3. 2 Purdy, G., Risk analysis of the transportation of dangerous goods by road and rail, Journal of Hazardous Materials, 33, pp 229-259, 1993 3 CPQRA, Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis. Center for Chemical Process Safety of the American Institute of Chemical Engineers, New York, 1989 4 Fredén, S., Modell för skattning av sannolikheten för järnvägsolyckor som drabbar omgivningen, Rapport 2001:5, Miljösektionen, Banverket, 2001 Beställare: Atrax m:\atrax\mkb e18 kallhäll\mkb rapport\gh 110620\bilaga a till riskanalys.doc
Bilaga A 8 (17) Christina Björkdahl Ver A: 2011-01-13 Ver B: 2011-02-10 Ver C: 2011-05-09 Tabell 4.3 Sannolikhet för de olika scenarier givet olycka. Scenarier Beskrivning Väg 1 K1, K1.1, detonation > tryck 0,001% 2 K2, B, UVCE > brännskada 0,012% 3 K2, B, BLEVE > brännskada 0,0002% 4 K2, B, Jetflamma > brännskada 0,0005% 5 K2, G giftmoln 0% 6 K3, B, Pölbrand (direkt) > brännskada 0,102% 7 K3, B, Pölbrand (fördröjd) > brännskada 0,102% 8 K3, G, Pölbrand (direkt) > brännskada 0,0001% 9 K3, G, Pölbrand (fördröjd) > brännskada 0,052% 10 K3, G, Ingen antändning > giftmoln 0,003% 11 K6, V > giftmoln 0,45% 12 K8 > frätskada 1,90% 4.3 Avåkning En betydelsefull parameter för beräkning av riskavståndet (och samhällsrisken) är hur långt från transportleden som olyckan sker. Figur 4.1 visar den fördelning av avåkningssträcka som använts vid beräkningarna. 1 Sannolikhet (PX<x) 0.8 0.6 0.4 0.2 0-40 -30-20 -10 0 10 20 30 40 Avstånd från väg/spårmitt, m Järnväg Väg 90 km/h Väg 110 km/h Figur 4.1 Fördelning för avåkningssträcka. Fördelningen för järnväg bygger på information från Fredén 5. När det gäller väg har ingen statistik funnits tillgänglig. Fördelningen för järnväg har anpassats till vägförhållanden genom att sannolikheten för avåkningar i nära anslutning till vägen har minskats till följd av en ökning för sannolikheten för avåkning på längre avstånd. 5 Fredén, S., Modell för skattning av sannolikheten för järnvägsolyckor som drabbar omgivningen, Rapport 2001:5, Miljösektionen, Banverket, 2001 Beställare: Atrax m:\atrax\mkb e18 kallhäll\mkb rapport\gh 110620\bilaga a till riskanalys.doc
Bilaga A 9 (17) Christina Björkdahl Ver A: 2011-01-13 Ver B: 2011-02-10 Ver C: 2011-05-09 5 Konsekvenser av olyckor 5.1 Modeller 5.1.1 Explosion Värmestrålning Beräkning av konsekvensen av en explosion följer en modell redovisad av Carlsson 6. Laddningens totala energiinnehåll beräknas: H E m M där E = Laddningens totala energiinnehåll, J H = reaktionsentalpi, J/mol M = molmassa, kg/mol m = Explosivämnesvikten, kg Eldklotets varaktighet beräknas: 1/3 t 0.3m där t = eldklotets varaktighet, s Mottagen strålning beräknas för olika avstånd enligt nedan. Det antas att 50 % av energin blir strålning och resterande del tryckvåg. E 2 Q 4 r 2 där Q = mottagen energi, J/m 2 r = avstånd från laddningens centrum, m Överslagsberäkningar visar att det är strålningen som är den dominerande konsekvensen vid explosion för de som vistas utomhus. Eventuella tryckskador på människor uppkommer på avstånd 50 60 m. 6 Carlsson, T., Explosivämneskurs. Konsekvenser/Riskanalys, kompendium i explosivämneskunskap, Försvarets forskningsanstalt, Stockholm, 1998 Beställare: Atrax m:\atrax\mkb e18 kallhäll\mkb rapport\gh 110620\bilaga a till riskanalys.doc
Bilaga A 10 (17) Christina Björkdahl Ver A: 2011-01-13 Ver B: 2011-02-10 Ver C: 2011-05-09 Tryck Beräkning av tryck och impulstäthet utförs enligt nedanstående metodik: Inledningsvis beräknas laddningsvikten, vilken är 1.8 ggr större än massan explosivämne om explosionen sker i marknivå. Detta beror på en spegling av trycket. Det skalade avståndet (r/q 1/3 ) beräknas där r är avståndet till laddningen och Q är den omräknade laddningsvikten. Med hjälp av information i Figur 5.1 kan det infallande fria trycket på ett givet avstånd beräknas. Det fria trycket används sedan för att uppskatta skador på människor och egendom. Medhjälp av infallande tryck kan det reflekterande trycket beräknas. Byggnader raseras om: I c /I + + P c /P + < 1, där I c och P c är karakteristiska värden för en viss byggnadstyp. I + och P + hämtas från Figur 5.1. Figur 5.1 Maximalt övertryck och impulstäthet respektive kvot mellan reflekterat och infallande tryck. 5.1.2 Förångning Förångningsmodellen används för att uppskatta källstyrkan ifrån en pöl av giftig vätska. Följande uppsättning ekvationer från Andersson7 kan användas för att beräkna förångningshastigheten av vätskor med kokpunkt över omgivningens temperatur. 1 YFW 1 p/ pf1 Mluft / MF F FW / FW FR B Y Y Y Y Re u D/ v 4/5 1/3 Nu 0.037 Re Pr luft 7 Andersson, B., Introduktion till konsekvensberäkningar, några förenklade typfall, Institutionen för Brandteknik, Lunds universitet, Lund, 1992 Beställare: Atrax m:\atrax\mkb e18 kallhäll\mkb rapport\gh 110620\bilaga a till riskanalys.doc
Bilaga A 11 (17) Christina Björkdahl Ver A: 2011-01-13 Ver B: 2011-02-10 Ver C: 2011-05-09 h Nu k / D luft m. '' / s h CP luft ln(1 B ) där Y = Massfraktion bränsle vid ytan i gasfas FW YF = Massfraktion bränsle i luften ovanför bränsleytan Y FR = Massfraktion bränsle i vätskepölen p = Lufttryck = 760 mm Hg p F = Ångtryck för bränsle i mm Hg M = Molekylvikt för luft = 28.85 g/mol luft M F = Molekylvikt för bränsle i g/mol B = Dimensionslöst masstranporttal Re = Reynolds tal, dimensionslöst Nu = Nusselts tal, dimensionslöst Pr luft = Prandtls tal för luft, dimensionslöst = 0.71 u = Vindhastighet, m/s D = Pölens diameter, m v = Kinematisk viskositet för luft = 15.0810 6 m 2 /s h = Konvektivt värmeövergångstal, W/m 2 K k = Konduktivitet för luft = 0.02568 W/mK luft. m =Massflöde från ytan, g/m 2 s '' s C P luft = Värmekapacitet för luft = 1 J/gK Efter att massflödet från ytan har beräknats kan den totala förångningshastigheten uppskattas med kännedom om pölens yta. Det är även möjligt att beräkna hur lång tid det tar för hela pölen att förångas. Förångningshastigheten används sedan som indata till spridningsmodellen. Beställare: Atrax m:\atrax\mkb e18 kallhäll\mkb rapport\gh 110620\bilaga a till riskanalys.doc
Bilaga A 12 (17) Christina Björkdahl Ver A: 2011-01-13 Ver B: 2011-02-10 Ver C: 2011-05-09 5.1.3 Källstyrka vid utsläpp Källstyrkan för tryckkondenserade gaser beräknas med följande uttryck. där C d = Flödeskoefficient A = Hålarea [m 2 ] P 0 = Trycket i tanken [Pa] P a = Atmosfärstrycket [Pa] = Specifik volym i vätskefas [m 3 /kg] v f 5.1.4 Spridning i luft Modellen för spridning i luft kan användas för att beräkna konsekvenserna av giftiga vätskor, toxiska gaser, gasmolnsexplosioner (UVCE). Spridningsmodellen ger koncentrationen av gas på ett givet avstånd från utsläppspunkten. Beräkning sker enligt Fischer m fl 8. 2 Q y zh 2 zh 2 ( xyz,, ) exp exp exp 2 2 2 2 y z u 2 y 2 z 2 z där ( x, yz, ) = Koncentrationen på avståndet x, y och z [kg/m 3 ] Q = Utsläppets källstyrka [kg/s] y, z = Dispersionskoefficienter i sid och höjdled u = Vindhastigheten [m/s] H = Utsläppets höjd [m] Dispersionskoefficienterna som styr spridning i sid och höjdled beräknas enligt nedan. ayx xy0 y KrpK yt y 1byxxy0 az x xz0 z K rp z 1b xx Beställare: Atrax z z0 där a, b, och är parametrar som beror på rådande stabilitet; x y0 och xz0 är avstånden till s k virtuella källor, dvs de koordinatförskjutningar som är nödvändiga för att plymen ska få rätt bredd och höjd initialt. Krp anger en korrigering för underlagets skrovlighet 8 Fischer, S. m fl, Vådautsläpp av brandfarliga och giftiga gaser och vätskor. Metoder för bedömning av risker. Försvarets Forskningsanstalt, Stockholm, 1997 m:\atrax\mkb e18 kallhäll\mkb rapport\gh 110620\bilaga a till riskanalys.doc