2006. Jméno a příjmení studenta :

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ STAVEBNÍ FAKULTA Studentská vědecká odborná činnost Akademický rok 2005/2006

Rizikové hodnocení přehrad postupem FMECA

Jméno a příjmení studenta :

David MOSLER

Ročník, obor :

5. ročník, Vodní stavby

Vedoucí práce :

Prof. Ing. Jaromír ŘÍHA, CSc.

Ústav :

Vodních staveb

OBSAH: 1.

ÚVOD .................................................................................................................. 1 1.1.

SOUČASNÝ STAV POZNÁNÍ PROBLEMATIKY ....................................................... 1

2.

DEFINICE A ZÁKLADNÍ TERMINOLOGIE ANALÝZY RIZIK ............................ 2

3.

TEORIE SPOLEHLIVOSTI ................................................................................. 3 3.1. 3.2.

MEZINÁRODNÍ STANDARDY SPOLEHLIVOSTI ....................................................... 3 POJEM SPOLEHLIVOST .................................................................................... 3

4.

POJEM RIZIKO................................................................................................... 3

5.

BEZPEČNOST PŘEHRAD ................................................................................. 4 5.1.

6.

STANDARDY BEZPEČNOSTI PŘEHRAD V ČR....................................................... 5

PROCES ANALÝZY RIZIK ................................................................................. 6 6.1.

7.

VOLBA METODY RIZIKOVÉ ANALÝZY.................................................................. 7

ANALÝZA DRUHŮ PORUCH A JEJICH NÁSLEDKŮ (FMEA) ......................... 8 7.1. 7.2. 7.3.

8.

STRUČNÁ HISTORIE METODY ............................................................................ 8 CHARAKTERISTIKA A POSTUP POUŽITÍ METODY ................................................. 8 OMEZENÍ A NEDOSTATKY METODY FMEA......................................................... 8

RIZIKOVÁ ANALÝZA VD MOSTIŠTĚ METODOU FMEA/FMECA .................. 10 8.1. PŘEDBĚŽNÁ ANALÝZA INFORMACÍ O SYSTÉMU................................................. 10 8.1.1. Účel vodního díla ................................................................................ 10 8.1.2. Geologické poměry ............................................................................. 10 8.1.3. Hydrologické údaje.............................................................................. 11 8.1.4. Hráz a hlavní objekty VD..................................................................... 11 8.1.5. Systém TBD ........................................................................................ 12 8.1.6. Historické poruchy na VD, opravy a rekonstrukce............................... 12 8.2. KVALITATIVNÍ ANALÝZA ................................................................................. 13 8.2.1. Rozčlenění systému na prvky a rozsah platnosti ................................ 14 8.3. SEMIKVANTITATIVNÍ HODNOCENÍ .................................................................... 14 8.3.1. Identifikace nebezpečí ........................................................................ 16 8.3.2. Odhad pravděpodobnosti .................................................................... 16 8.3.3. Analýza následků ................................................................................ 17 8.3.4. Rozsah dostupnosti dat a způsob identifikace poruchy....................... 18 8.3.5. Odhad rizika ........................................................................................ 19 U

9.

XFMEA – SOFTWARE ..................................................................................... 21 9.1. 9.2. 9.3.

10.

POVAHA SOFTWARU ..................................................................................... 21 TESTOVÁNÍ SOFTWARU XFMEA NA „RIZIKOVÝCH“ PRVCÍCH VD ........................ 22 GRAFICKÁ INTERPRETACE VÝSLEDKŮ Z XFMEA PRO RIZIKOVÉ PRVKY ............... 24 ZÁVĚREČNÉ ZHODNOCENÍ........................................................................ 25

10.1. SHRNUTÍ VÝSLEDKŮ Z XFMEA ........................................................................ 26 11.

LITERATURA ................................................................................................ 27

PŘÍLOHA Č.1: BODOVACÍ KARTA........................................................................ 28

SVOČ


ANOTACE Cílem této práce je prověření použití nástrojů rizikové analýzy k hodnocení rizik přehrad. Předmětem práce je VD Mostiště, které je v této práci podrobeno semikvantitativnímu hodnocení potenciálních rizik metodou FMECA (Failure Mode, Effect and Criticaly Analysis). Analýza tak odhalí kritická místa potenciálního vzniku poruchy a zabrání tak katastrofálním následkům. Na základě výsledků analýzy jsou navržena opatření, která riziko vzniku poruchy eliminují, nebo jej podstatně sníží. Součástí této práce je i zdokonalení metodiky a ukázka použití softwaru Xfmea.

1. ÚVOD Potřeba společnosti vyvíjet nové, rychlejší, účinnější technologie, stavět stavby značných rozměrů s minimální spotřebou materiálu a financí spolu nese i větší riziko toho, že při používání těchto staveb dojde v důsledku často uspěchané realizace k jejich poruše. Tato problematika se však nevztahuje jen na stavebnictví, ale i na všechny řídící procesy ve společnosti. Analýza a studium problematiky rizik ve vodním hospodářství má v zahraničí relativně krátkou minulost a v České republice je na samém počátku [1], kdy jsou využívány převážně metody, poznatky a zkušenosti z jiných průmyslových odvětví. Spolupráce týmu sestaveného z odborníků různých oborů je pak nejefektivnější cestou vedoucí k reálným a objektivním výsledkům analýzy. Cílem této práce je prověřit možnosti použití metod rizikové analýzy, zejména metody FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) a FMECA v oblasti hodnocení rizika přehrad. Provedená analýza by měla odhalit místa potenciálního vzniku poruchy. Následně může sloužit jako podklad pro návrh opatření, která přiměřeně eliminují nebo sníží riziko vzniku poruchy na přijatelnou úroveň. Takto analyzované vodní dílo lze srovnávat s dalšími vodními díly a porovnávat tak riziko, které představují. Z minulosti je známa řada havárií přehrad z různých příčin, kdy došlo ke ztrátě mnoha lidských životů a byly způsobeny značné hmotné škody a právě nástroje rizikové analýzy by měly zmírnit dopady katastrofálních havárií.

1.1. Současný stav poznání problematiky Analýza a hodnocení rizik představují procedury sloužící pro potřeby řízení rizik a tvoří podklady pro rozhodovací procesy. Z toho vyplývá, že pracovní postupy musí respektovat určité požadavky, které zaručují správné a kvalifikované rozhodování, které je na základě současných znalostí nejlepším nástrojem pro zajištění ochrany a bezpečnosti. Pozornost je věnována nejdůležitějším zájmům státu, tj. ochraně životů a zdraví lidí, majetku, životního prostředí a aktuálně v poslední době ochraně klíčové infrastruktury. Hodnocení rizik lze provést jen na základě konkrétních, pravdivých a ověřených informací o daném systému. Vzhledem ke složitosti analyzovaných systémů, přehrady nevyjímaje, na straně jedné a úplnosti a spolehlivosti dat o systému na straně druhé, nelze přesně stanovit obecný předpis pro stanovení rizika. Vždy je třeba zvážit: • • •

Množství a kvalitu vstupních dat Požadavky a předpoklady určité metodiky Konkrétní cíle analýzy a hodnocení rizik

Brno 2006

1

SVOČ


Na základě uvedených faktorů lze provézt výběr vhodného postupu, či metodiky provádění analýzy. Pro hodnocení rizik máme v současné době k dispozici řadu metodik, většina z nich však vyžaduje absolutní znalost vlastností systému a jeho prvků. Přehrada je však natolik složitý systém, že není možné znát všechny vlastnosti chování jejich prvků, proto jsme někdy odkázáni na matematické modelování chování prvků přehrad. Z toho plyne, že při výběru metodik hodnocení rizika přehrad přistupujeme na jednodušší a více subjektivní metody. Riziko, které přehrada představuje, stanovené dle jednodušší metody nemusí být vždy objektivní. Cenné informace nám přináší měřící technika na přehradách, systém technickobezpečnostního dohledu (TBD), která umožňuje systematické sledování a vyhodnocování vybraných veličin (posuny, průsaky, deformace).

2. DEFINICE A ZÁKLADNÍ TERMINOLOGIE ANALÝZY RIZIK • •

•

•

•

• • •

•

Bezpečnost (safety) – vlastnost objektu neohrožovat lidské zdraví nebo životní prostředí při plnění předepsané funkce po stanovenou dobu a za stanovených podmínek [9]. Diagram prvků systému (system component diagram) – vhodně znázorňuje logickou vazbu mezi jednotlivými úrovněmi hodnocení a zobrazuje logický sled vazeb. Diagramy mohou být sestaveny pro celé soustavy vodních děl, jejich skupiny, přehrady nebo i subsystémy dané přehrady [2]. Hodnocení dopadů rizika (risk evaluation) – postup posouzení významnosti rizika a jeho přijatelnosti. Potřebné údaje (sociální, regulační, legislativní, vlastnické) a vlastní hodnocení vstupují do rozhodovacího procesu, a to buď explicitně či implicitně. Jde o údaje související se sociálními a ekonomickými důsledky rizika a jeho dopady na životní prostředí. Při hodnocení dopadů rizika se pracuje s pojmy přijatelné a tolerovatelné riziko [2]. Identifikace rizika (risk identification) – zjištění existence rizika jako spřažení expozice, nebezpečí a zranitelnosti. V některých případech riziko existuje a může být identifikováno dříve, než se poznají jeho nepříznivé důsledky, jindy představuje identifikace rizika záměrný proces přezkoumání a je-li to reálné i aktivního řízení rizika [2]. Nebezpečí (hazard) – stav s potenciálem způsobit nežádoucí následky. Týká se jak vnějších podmínek, jako jsou povodeň, zemětřesení, sesuv svahu, tak i nežádoucích situací uvnitř systému, jako je nevhodná manipulace, návrh nebo zhotovení díla [2]. Prvek (object) – jakákoliv část nebo součást systému, zařízení, funkční jednotka nebo přístroj, kterým je možné se individuálně zabývat [2]. Technickobezpečnostní dohled (technical-safety supervision) – zjišťování technického stavu vodního díla ke vzdouvání nebo zadržování vody, a to z hlediska bezpečnosti a stability a možných příčin jejich poruch. Tolerovatelné riziko (tolerable risk) – je předem dohodnutá míra rizika stanovená za účelem zajištění určitých výnosů (zisků). Vyjadřuje přesvědčení, že je riziko odpovídajícím způsobem řízeno, je pod dohledem a případně snižováno. Tolerovatelné riziko lze vyjádřit tzv. maticemi rizika [2]. Způsob porušení (failure mode) – vyjadřuje způsob, jakým porucha nastala. Popisuje jakým způsobem musí porucha probíhat, aby prvek nebo součást systému ztratila svou funkci [2].

Brno 2006

2

SVOČ


3. TEORIE SPOLEHLIVOSTI 3.1. Mezinárodní standardy spolehlivosti Důležitou roli při standardizaci ve spolehlivosti hraje Mezinárodní elektrotechnická komise IEC (International Electrotechnical Commission). V roce 1963 vznikla v IEC Technická komise TC 56 nazvaná „Reliability and Maintainability“, které Mezinárodní organizace pro normalizaci ISO dala za úkol povinnost zabezpečovat normalizaci v oblasti spolehlivosti. Hlavní úlohou této komise je vývoj a správa kompletní sady mezinárodních norem, které umožní specifikovat, analyzovat a vyhodnocovat spolehlivost systémů. Produktem je i norma ČSN IEC 812 (Metody analýzy spolehlivosti systému, postup analýzy způsobů a důsledků poruch (FMEA)). Od počátku devadesátých let začala IEC postupně vydávat také sadu norem IEC 300 zvanou Management spolehlivosti a další normy na ni navazující.

3.2. Pojem spolehlivost Spolehlivost je pojem, který podobně jako řada jiných pojmů prošel složitým historický vývojem a i dnes má celou řadů různých interpretací a je používán v nejrůznějších souvislostech. Spolehlivost je definována jako „obecná vlastnost objektu, spočívající ve schopnosti plnit požadované funkce při zachování hodnot stanovených provozních ukazatelů v daných mezích a čase podle stanovených technických podmínek“ [9]. Kvantifikátorem spolehlivosti je pravděpodobnost plnění požadované funkce. Pojem spolehlivost je často používán s různými přívlastky, proto si zde uvedeme tři nejdůležitější pojmy [1]: • • •

Inherentní spolehlivost – je spolehlivost „vložená“ do objektu v průběhu jeho návrhu a realizace. Nezahrnuje zhoršující vlivy provozních podmínek, podmínek prostředí, způsoby údržby, lidského faktoru apod. Provozní spolehlivost – je spolehlivost ovlivněná provozními a jinými podmínkami. Odhadovaná spolehlivost – je spolehlivost, která je výsledkem výpočtu analýz a prognóz spolehlivosti projektovaného objektu. Je tedy výsledkem použitých metod odhadu, vstupních informací o spolehlivosti prvků, použitého výpočtového modelu spolehlivosti systému, schopností a možností analytika provádějícího odhad apod.

Pro nás je důležitý fakt, že příčina poruchy objektu, následně pak celého systému může být „zakořeněna“ již dávno při návrhu (inherentní spolehlivost). Takovým příčinám poruch je třeba věnovat zvýšenou pozornost.

4. POJEM RIZIKO Termín riziko je velmi úzce spjat s pojmem spolehlivost. Analýza rizika představuje systematické využití dostupných informací o systému k vyhodnocení a odhadu potenciálního nebezpečí pro jednotlivce nebo obyvatelstvo, majetek nebo životní prostředí. V praxi existuje několik náhledů, jak vyjádřit riziko. Riziko je vždy tvořeno dvěma součástmi, a to četnost nebo pravděpodobnost se kterou se Brno 2006

3

SVOČ


nebezpečná událost vyskytuje a dopady nebezpečné události. Pak se obvykle používá vztah: (1) R = P⋅N , kde R znamená riziko nebezpečné události, P znamená četnost nebo pravděpodobnost nebezpečné události a N následky nebezpečné události. V této práci budeme používat modifikace R i = BPi + BN i , kde Ri znamená riziko i-té nebezpečné události, BPi znamená bodové hodnocení i-té pravděpodobnosti nebezpečné události a BNi bodové hodnocení i-tých následků události dle stanovených kriterií. Analýza rizika je tedy strukturovaný proces, který identifikuje jak pravděpodobnost, tak rozsah nepříznivých následků nebezpečné události. Z historie je známa řada poruch hrází, které jsou důležitým poučením a upozorněním na skutečnost, že žádná přehrada či ochranná hráz není absolutně bezpečná, že je s její existencí a provozem spojeno určité riziko, které je zapotřebí udržovat na přijatelné úrovni. Typický příkladem kritické poruchy hráze je Teton (1976), Obr.1. Analýza historických fatálních poruch hrází je důležitá jednak z hlediska poznání chyb a omylů stavitelů hrází, jednak pro sestavení statistiky poruch. Pomocí matematické statistiky a hodnocení potenciálních škod lze určit míru rizika, které hráze a příslušné konstrukce představují. Analýza historických poruch též poskytuje data pro kalibraci a verifikaci matematických modelů porušení hrází, která umožňují předpovídat možný průběh a parametry porušení.

Obr.1 Destrukce hráze přehrady Teton (1976) [14]

5. BEZPEČNOST PŘEHRAD Mezinárodní přehradní komise (International Commission on Large Dams – ICOLD) definuje bezpečnost přehrad jako schopnost objektu, nádrže a údolí po vodě plnit svou funkci po dobu očekávaného života přehrady z enviromentálního, konstrukčního, hydraulického a provozního hlediska [1]. Z těchto hledisek nemá dojít k nehodám ani haváriím. Obecně je bezpečnost definována jako vlastnost objektu Brno 2006

4

SVOČ


neohrožovat lidské zdraví nebo životní prostředí při plnění předepsané funkce po stanovenou dobu a za stanovených podmínek [9]. Kvantifikátorem bezpečnosti je stupeň bezpečnosti SF (Safety Factor). Vývojem vznikly tři základní metody hodnocení bezpečnosti [14]: 1.

Dovolená namáhání

2.

Stupeň bezpečnosti

3.

Mezní stavy

R dov ≥ R zatíž. SF = Fpas / Fakt ≥ 1

(2) (3)

γ sit ⋅ γ n ⋅ψ c ⋅ ∑ γ fai ⋅ Fakt < γ stp ⋅ ∑ γ fpai ⋅ Fpas

(4)

5.1. Standardy bezpečnosti přehrad v ČR Jedním z podkladů pro posuzování bezpečnosti přehrad za povodní je metodický pokyn odboru ochrany vod Ministerstva životního prostředí (MŽP), resp. TNV 75 2935 Posuzování bezpečnosti VD při povodních. Účelem je dosažení přiměřené bezpečnosti přehrad na území ČR v souladu s doporučením Mezinárodní přehradní komise ICOLD. Předmětem pokynu je: 1. Posuzování vodohospodářských děl z hlediska bezpečnosti za povodní. 2. Ověření návrhu a dimenzování funkčních zařízení a objektů VD z hlediska bezpečnosti díla za povodně. Pokyn se týká všech vodohospodářských děl, jejichž součástí je vzdouvací stavba, která přehrazuje údolí toku a vytváří nádrž nebo odkaliště. Druhou podmínkou je možnost vzniku mimořádné hydrologické situace. Následné přelití koruny hráze může vést k havárii, případně i destrukci díla. Předmětem není detailní posuzování technického stavu VD. Hodnotí se však bezpečnost a stabilita hráze, funkčních objektů a podloží hráze při průchodu povodňové vlny [8]. Dle významu, potenciálního rizika VD a charakteru ohroženého území se určují:

Míra ochrany VD před havárií Hydrologické podklady Okolnosti ovlivňující bezpečnost VD za povodně Předpoklady a podmínky pro převádění povodňové vlny

Na základě zhodnocení možných následků v případě havárie způsobené průchodem průlomové vlny je VD posuzováno z hlediska: a) b) c) d)

Ohrožení lidských životů Ekonomické ztráty Poškození životního prostředí Sociální a ekonomické dopady

Tab.1 Požadovaná míra bezpečnosti vodního díla [TNV 75 2935] SKUPINA VD

Brno 2006

KATEGORIE VD HODNOTÍCÍ HLEDISKA

A

I. - II. II.

B

III. - IV.

C

IV.

Očekávané zn. ztráty na životech Ztráty na životech jsou nepravděp. Očekávané zn. ztráty na životech Ztráty na životech jsou nepravděp. Převažují ztráty u třetích stran Převažují ztráty u vlastníka

5

Míra bezpečnosti VD N [let] P = 1/N 10 000 2 000 1 000 200 100 50 - 20

0,0001 0,0005 0,001 0,005 0,01 0,02 - 0,05

SVOČ


Požadovaná míra bezpečnosti je pak vyjádřena dobou opakování kontrolní povodňové vlny (KPV) N let a její pravděpodobností překročení P = 1/N. Snahou je tedy dosažení stejné míry rizika. To je zajištěno tzv. „požadovanou mírou bezp. VD“ vyjádřenou pravděpodobností překročení KPV. Z těchto požadavků se následně odvíjí nároky na kapacitu pojistných zařízení, převýšení koruny hráze, apod. Pravděpodobnost poruchy vedoucí ke katastrofě přehrady, vztaženo na jednu přehradu a jeden rok, se odhaduje na 2.10-4 až 1.10-5 [1]. Pokud tedy připustíme pravděpodobnost 1.10-4 pak jednou za 10 000 let, pokud 5.10-4 pak jednou za 2 000 let, míra rizika zůstává stejná. VD Mostiště je dle svého významu a stupně ohrožení území pod přehradou zařazeno pro potřeby TBD dle Vyhlášky č. 471/2001 Sb., do I. kategorie skupiny A (potenciální škody velmi vysoké) s naplněním hodnotícího hlediska „očekávají se ztráty na životech“. „Doporučená míra bezpečnosti“ je pro dílo skupiny A („očekávají se ztráty na životech“) požadována míra bezpečnosti n = 10 000 let [8].

6. PROCES ANALÝZY RIZIK

Obr.2 Základní operace rizikové analýzy [2] Proces analýzy rizik se pokouší odpovědět na tyto základní otázky: 1) 2) 3) 4)

Co se stane, když…? S jakou pravděpodobností se to stane? Jaké mohou být následky nebezpečné události? Jaké je riziko?

Brno 2006

6

SVOČ


Odpovědi na tyto otázky pak hledáme systematickým postupem znázorněným vývojovým diagramem na Obr.2. Posloupnost kroků procesu rizikové analýzy je pak následující: 1) 2) 3) 4) 5) 6)

Stanovení rozsahu platnosti definice a výběr vhodné metodu analýzy Identifikace nebezpečí Odhad pravděpodobnosti vzniku nebezpečné události Odhad následků nebezpečné události Stanovení rizika, které představují všechny prvky systému Pokud je třeba, navrhneme nápravná opatření systému taková, aby bylo riziko na přijatelné úrovni

6.1. Volba metody rizikové analýzy Metoda rizikové analýzy by se měla vyznačovat následujícími vlastnostmi: a) Měla by být vědecky obhajitelná a vhodná pro uvažovaný systém. b) Výsledek analýzy by měl být v takovém tvaru, aby byla jednoznačně pochopena povaha rizika a způsobu, jakým je možné ho řídit . c) Měla by být srozumitelná na takové úrovni, aby ji mohli používat odborníci, aby byla opakovatelná a zpětně ověřitelná. d) Srozumitelná interpretace výsledků pro „decision makery“. Existuje řada metod rizikové analýzy, ale ne všechny jsou použitelné pro hodnocení rizika, které přehrady představují: Tab.2 Nejpoužívanější metody rizikové analýzy Technika identifikace nebezpečí a analýzy četností, Analýza stromu událostí – která používá způsob induktivního myšlení k převedení ETA (Event Tree Analysis) iniciujících událostí na možné následky. Analýza druhů poruch a Technika základní identifikace nebezpečí a analýzy četností, kterou jejich následků – FMEA se analyzují všechny druhy poruchových stavů dané jednotky zařízení z hlediska jejich účinků jak na jiné součástky, tak na (Failure Mode and Effect systém. Analysis) Technika identifikace nebezpečí a analýzy četností, která začíná od nežádoucí události a určuje všechny Analýza stromů poruch – způsoby, ve kterých by se mohla tato událost FTA (Fault Tree Analysis) vyskytovat. Znázorňuje se graficky. Základní technika identifikace nebezpečí, při které se Studie nebezpečí a provozu systematicky vyhodnocuje každá část systému, aby se – HAZOP (Hazard ukázalo, jak může dojít k odchylkám od záměru návrhu Operation Process) a zda mohou tyto odchylky způsobit problémy. Analýza lidské spolehlivosti – HRA (Human Reliability Analysis)

Technika analýzy četností, která se zabývá vlivem lidí na výkonnost systému a při které se vyhodnocuje vliv lidských omylů a chyb na bezporuchovost.

Předběžné posouzení nebezpečí – PHA (Preliminary Hazard Analysis)

Technika identifikace nebezpečí a analýzy četností, která se může použít v časné etapě návrhu k identifikaci nebezpečí a k posouzení jejich kritičnosti.

Brno 2006

7

SVOČ


7. ANALÝZA DRUHŮ PORUCH A JEJICH NÁSLEDKŮ (FMEA) 7.1. Stručná historie metody Metoda byla vyvinuta v šedesátých letech 20. století jako nástroj, který měl umožnit systematickou a formalizovanou analýzu způsobů poruch prvků systému a posouzení jejich následků na jednotlivé subsystémy i systém jako celek. Základním impulsem vzniku těchto metod byly problémy spojené se zabezpečováním spolehlivosti nových technických systémů, které se vyznačovaly značnou složitostí a jejichž selhání mohlo vést ke katastrofálním následkům značného rozsahu. Poprvé byla metoda aplikovaná agenturou NASA při realizaci vesmírného projektu APOLLO. Metoda se stala předmětem zájmu mezinárodních standardizačních organizací. V roce 1985 Mezinárodní elektrotechnické komise IEC (International Electrotechnical Commission) vydala normu IEC 812 – Procedure for Failure Mode and Effect Analysis, která byla v roce 1992 zavedena také u nás jako ČSN IEC 812 – Postupy analýzy způsobů a důsledků poruch. V současnosti patří metoda FMEA/FMECA k nejužívanějším metodám analýzy rizika a je využívána v řadě oborů, a to nejen pro analýzu technických systémů, ale také pro analýzu procesů (včetně lidské činnosti) a softwaru.

7.2. Charakteristika a postup použití metody Jedná se o metodu induktivního charakteru, která provádí kvalitativní analýzu bezporuchovosti a bezpečnosti systému od nižší k vyšší úrovni členění systému a zkoumá jakým způsobem mohou prvky na nižší úrovni selhat a jaký následek mohou mít tato selhání pro vyšší úrovně systému. Hlavní cíle metody FMEA/FMECA potom jsou: • • •

Posouzení posloupnosti jevů a důsledků pro každý zjištěný způsob poruchy prvku na různých funkčních úrovních systému. Určení významnosti nebo kritičnosti každého způsobu poruchy vzhledem k funkci systému a uvážení následků na bezporuchovost a bezpečnost daného systému. Klasifikace zjištěných způsobů poruch podle toho, jak snadno či obtížně je lze identifikovat, diagnostikovat, nahradit danou součást nebo provádět nápravná opatření.

Metoda se uplatňuje především v etapě návrhu, kde hraje roli tzv. metody předběžného varování, která má zabránit pozdějším poruchám, haváriím. Metoda je též používána při prokazování, že navrhovaný systém splňuje v oblasti bezporuchovosti a bezpečnosti požadavky předpisů nebo uživatele. Informace získané při provádění FMEA/FMECA pak mohou sloužit jako podklad pro návrh konstrukčních či technologických změn systému, obecně nápravných opatření.

7.3. Omezení a nedostatky metody FMEA FMEA je účinná metoda analýzy rizika, je-li aplikována na analýzu prvků, které mohou způsobit poruchu celého systému. Metoda má však omezení aplikace a nevýhody.

Brno 2006

8

SVOČ


FMEA může být složitá, pracná a časově náročná v případě rozsáhlých systémů, které mají mnoho funkcí a skládají se z mnoha komponentů. To je způsobeno tím, že při jejím použití je nutno uvažovat velké množství informací o systému a dokonale znát konstrukci, funkce a technologie, způsoby provozu. To vše předpokládá účast týmu odborníků různých profesí. Klade tedy velké nároky na organizaci práce. Dalším omezením je skutečnost, že FMEA nezahrnuje následky chyb způsobené lidským faktorem. Ukazuje se, že u velmi složitých systémů je člověk nejslabším prvkem. Proto se úloha člověka nahrazuje rozšířením systému o automatické řídící, bezpečnostní a softwarové prvky, které však s sebou nesou rovněž zvýšení rizika selhání jak těchto prvků tak celého systému a komplikují tím aplikaci celé metody na takové systémy.

Obr. 3 Logika postupu metodou FMEA [3] Brno 2006

9

SVOČ

8.


RIZIKOVÁ ANALÝZA VD MOSTIŠTĚ METODOU FMEA/FMECA 1) 2) 3) 4)

Předběžná analýza informací o systému Kvalitativní analýza Semikvantitativní analýza Zhodnocení výsledků analýzy

8.1. Předběžná analýza informací o systému V této etapě jsou shromažďována všechna data o systému a jeho účelu, cílových vlastnostech, funkčních a technických charakteristikách. Jde o data a informace nezbytné pro definování systému a jeho vlastností. Především je nutné shromáždit co nejpodrobnější informace o prvcích, z nichž je systém složen. Je to v podstatě přípravná etapa pro kvalitativní analýzu, která pomáhá zkompletovat údaje, potřebné v dalších etapách analýzy. V dalším textu budou jednotlivé kroky RA demonstrovány na příkladu VD Mostiště.

8.1.1. Účel vodního díla VD Mostiště je první hutněnou rockfillovou přehradou u nás. Je situováno na řece Oslavě, říční kilometr 65,948; náleží Dyjskosvratecké vodohospodářské soustavě. Zájmová lokalita se nachází v blízkosti obcí Mostiště a Vídeň, v okrese Ždár nad Sázavou. Vodní dílo bylo budováno v letech 1957 až 1961, do trvalého provozu bylo uvedeno až v roce 1964. Dle manipulačního řádu plní dílo následující účely: • • • • •

Dodávka surové vody pro úpravnu vody oblastního vodovodu Velké Meziříčí – Třebíč. VaS, a.s. Brno, divize Žďár nad Sázavou, odběr v průměrném množství 0,2m3/s. Zajištění minimálního průtoku pod přehradou 0,12m3/s Nadlepšení průtokových poměrů v řece Oslavě pod přehradou pro zajištění odběru pro provoz sádek Rybářství Velké Meziříčí a.s. – 0,15m3/s. Vzdutí hladiny a následné energetické využití ve vodní elektrárně Mostiště do průtoku 1,5m3/s. Snížení povodňových průtoků retenčním účinkem.

8.1.2.

Geologické poměry

Přehradní profil se nachází v jižní části borského granulitového masívu strážeckého moldanubika. Podložní horniny v zájmovém prostoru tvoří granulity stébelnaté a všesměrné textury, místy s přechodem ke granulitovému rohovci. Hornina je převážně masivní, pevná, rozpukaná s puklinami rozvolněnými do hloubky kolem 6 až 8m pod povrchem terénu. Podél puklin se zhruba do stejné hloubky projevuje navětrání hornin. Na pravém svahu přehradního profilu je na skalním podloží vyvinuta 2 až 3m mocná vrstva svahových sedimentů, převážně písčitých hlín s úlomky hornin včetně svrchního půdního horizontu. Údolí je pak vyplněno kvartérními sedimenty o celkové mocnosti cca 4m. Svrchní vrstvu tvoří 1m mocné písčitohlinité sedimenty, zbývající část tvoří písčité štěrky. Levý údolní svah tvoří strmý výchoz podložních hornin nárazového břehu řeky [6].

Brno 2006

10

SVOČ


8.1.3.

Hydrologické údaje

Tab.3 Hydrologická data [6] Profil

Q1

Q [m /s] 16

Q [m /s] 16

Q [m3/s] 15

Limnigraf Velké Meziříčí ovlivněné vč. Balinky Q [m3/s] 33 46

QN

Limnigraf Olší nad přehradou 3

Mostiště, limnigraf pod přehradou bez vlivu nádrže 3

ovlivněné nádrží

Q2

23

23.5

15

Q5

34

34.5

24

65

Q10

43

44

38.5

80.5

Q20

53

54.5

52.5

97.5

Q50

68

69.5

69.3

121

Q100

80

140

82

81.8

Q200

97

97

Q500

118

118

Q1000

138

138

8.1.4.

Hráz a hlavní objekty VD

Vzdouvací objekt je tvořen sypanou kamenitou hrází z hutněného lomového kamene, se středním šikmým těsnicím jádrem ze hlinitých materiálů. Těsnicí jádro je v horní části svislé, ve spodní části šikmé, umístěné při návodní straně. Na styku obou částí by měly být dle projektové dokumentace dvouvrstvé filtry, při ohledání v roce 2005 nalezeny v menší tloušťce. Návodní líc je ve sklonu 1:1,75 až 1:1,5; vzdušní líc pak ve sklonu 1:1,51 až 1:1,21. Kubatura tělesa hráze je cca 333 tis. m3. Celková výška hráze nade dnem údolí je 32,70 m, nad základovou spárou 41,70 m, délka hráze v koruně je 340,70 m, šířka hráze v koruně 5,8 až 6,3 m. Projektovaná kóta koruny hráze je 480,40 m n.m. (Jadran). Těsnění je zavázáno do skalního podloží injekční štolou a jednořadou clonou doplněnou fortifikací. Injekční štola má lichoběžníkový tvar a mimoúrovňově kříží komunikační chodbu, ze které je přístup do strojovny elektrárny a na vzdušní stranu hráze. Povodňové vody převádí nehrazený bezpečnostní přeliv umístěn na pravém břehu s půdorysně zakřivenou přelivnou hranou. Přelivná hrana je na kótě 478,00 m n.m. (Jadran) a má délku 54 m, je tvořena tvarovanými žulovými bloky. Betonový bezpečnostní přeliv se spadištěm je obložen opracovanými žulovými balvany. Na spadiště navazuje lichoběžníkový skluz, provedený jako otevřený betonový žlab obložený žulovou dlažbou zakončený betonovým „odrazovým můstkem“, na něj pak navazuje skluzový žlab a vývar. Vývar je tvořen těžkým kamenným záhozem prolitým betonem, svahy jsou stabilizovány asfaltobetonem. Odpadní koryto za vývarem je opevněno těžkým kamenným záhozem. Skluz je přemostěn v úrovni hráze betonovým mostkem [6]. Odběrné a výpustné zařízení je tvořeno několika samostatnými objekty. Jsou to: vtokový objekt do obtokové štoly s hrazením, tlaková štola, podzemní elektrárna (provozovatel Energopro, s.r.o. Svitavy) a spodní výpust, odběrný objekt vodárenského odběru (VAS, a.s. Brno), odběrný objekt asanačního průtoku, rozvodna a odpadní štola o volné hladině. Na tyto objekty pak navazuje výtokový objekt s vývarem a regulace.

Brno 2006

11

SVOČ


8.1.5.

Systém TBD

Technickobezpečnostním dohledem se rozumí zjišťování technického stavu vodního díla z hlediska bezpečnosti a stability a možných příčin poruch. Úsek TBD sleduje a hodnotí [1]: • • • • •

statickou a dynamickou stabilitu, deformaci konstrukcí a výskyt trhlin, změnu polohy celého díla vůči okolí, deformace podloží a tvoření výmolů, změny fyzikálně mechanických vlastností stavebních hmot a podloží a jejich filtrační stability, režim podzemních a průsakových vod, funkci drenážních prvků, vlivy povětrnosti, ledu a vln, agresivní účinky vody, abrazi a sesuvy břehů, účinky vegetace a živočichů, zásahy třetích osob, průchod povodní a ledů, účinky přepadající a vytékající vody, stav uzávěrů výpustí, přelivů a odběrů .

Nutno říci, že VD dílo nemělo donedávna zrovna nejdokonalejší systém TBD. Velkým nedostatkem VD z hlediska TBD byla nepřítomnost drenážního systému, tedy nemožnost sledování průsaků, jako prostředku kontroly funkce těsnicího prvku. Následně jsou pak těžko identifikovatelné případné průsakové cesty tělesem hráze.

Obr.5 Prvek TBD, měření průsaků do IŠ

8.1.6.

Obr.6 Prvek TBD, měření deformací

Historické poruchy na VD, opravy a rekonstrukce

V důsledku závažné poruchy těsnicího jádra byl na VD v roce 2005 vyhlášen stav ohrožení. Po provedení neodkladných zabezpečovacích prací pro odvrácení stavu ohrožení v podobě odstřelu části bezpečnostního přelivu, a povypuštění přehrady, byla provedena rozsáhlá rekonstrukce VD. Ta zahrnovala sanaci těsnícího jádra hráze, odvodnění hráze do vnitřních prostor IŠ, měření průsaků, vybudování drenážního systému, oprava potrubí surové vody, dotěsnění injekční štoly a úprava přelivu. Závěr této práce by měl poukázat na nutnost provedení těchto opatření, tedy výsledky analýzy by měly vykazovat vysokou míru rizika, jelikož předpokládáme provedení této analýzy před samotnou poruchou. Této poruše předcházely následující události na VD: • • •

1967 – Destrukce skluzu, průtok pouze cca 5m3/s, Obr.7 1971 – Rekonstrukce skluzu s vývarem 1986 – Proveden skluz pod odrazovým můstkem

Brno 2006

12

SVOČ

• • • • • • • • • • • •

•


1989 – Anomální pokles koruny hráze v pravobřežním zavázání 1990 – Netěsnost zdi bezpečnostního přelivu 1996 – Výsak vody do přístup. chodby injekční štoly, výluh jemnozrnného materiálu 1996 – Rekonstrukce spodní výpusti 1996 – Na styku paty hráze a pravého břehu trvalé podmáčení 1998 až 2000 – prosednutí koruny hráze v pravobřežním zavázání o více jak 20 mm 1999 – Rekonstrukce opevnění spadiště a skluzu 2000 – Zvýšení průsaků do IŠ, odhad 1,0 l/s (měření možné pouze do 0,45 l/s) 2001 – Nový průsak od stropu z pravé stěny přístupové chodby do IŠ 2002 – Extrémní průsaky → netěsnost, resp. průsakové cesty v jádře 2003 – Rekonstrukce vtokového objektu vodárenského odběru, Obr.8 2005 – IG průzkum prokázal nehomogenitu materiálu těsnicího jádra – vložky nesoudržných propustných materiálů, výskyt zemin třídy F8 CH, CV – dle norem ČSN 73 6850 – Sypané přehradní hráze a ČSN 75 5410 nevhodné do jádra, úroveň koruny těsnicího jádra 1,06 – 1,48 m pod korunou hráze, nižší úroveň v pravobřežním zavázání. 2005 – TI těsnicího jádra, doinjektování IŠ, odvodnění hráze do vnitřních prostor IŠ, systém měření průsaků, oprava potrubí surové vody, úprava přelivu

Obr.7 Destrukce skluzu (1967)

Obr.8 Zesíl. výztuže sloupu vod. věže

8.2. Kvalitativní analýza Kvalitativní analýza představuje první a nezbytný krok při hodnocení rizik. Od samého začátku kvalitativní analýzy musí být jasně definovány její cíle. Další důležitou součástí kvalitativní analýzy je stanovení rozsahu a hloubky analýzy, tj. do jaké hloubky funkčního členění bude analýza provedena. O tom rozhoduje kvalita a množství informací, které jsou o systému a jeho prvcích k dispozici. V souladu s požadavkem na hloubku analýzy musí být provedeno i rozčlenění systému na prvky. Hloubka členění je libovolná, ale není dobré toto členění provádět do větší hloubky, než do jaké jsou k dispozici konkrétní informace o prvcích systému, zejména o možných poruchách, příčinách a následcích. Kvalitativní přístup v procesu řízení rizik přehrad představuje především analýzu funkčních prvků systému, příčin, druhů poruch, způsobů, projevů a následků poruch. Brno 2006

13

SVOČ


8.2.1.

Rozčlenění systému na prvky a rozsah platnosti

VD Mostiště bude podrobeno komplexní analýze na úrovni prvků na základě kvality a množství informací. Rozdělení je patrné ze systémového diagramu na Obr.10. Analýze nepodléhají tedy jen samotné části vodního díla, ale také „objekty“ bezprostředně ovlivňující spolehlivost a bezpečnost vodního díla jako celku. Jedná se zejména o podloží přehradního tělesa, svahy břehů nádrže, dno nádrže a povodí nad přehradou i koryto pod přehradou, které se také významně podílí na funkci celého díla. Z požadavku srovnání analýzy VD Šance a VD Mostiště plyne stejná úroveň rozdělení systému na následující části: • • • • • •

Část 1: Část povodí nad přehradou Část 2: Nádrž Část 3: Těleso hráze Část 4: Podloží přehradního profilu Část 5: Funkční objekty o Podčást 5A: Výpustné objekty o Podčást 5B: Pojistné objekty Část 6: Koryto pod přehradou

1

2 3 5B

5A 4 6

Obr.9 Umístění hlavních částí VD Mostiště

8.3. Semikvantitativní hodnocení Kvantitativní hodnocení lze uplatnit pouze tam, kde jsou známy parametry spolehlivosti jednotlivých prvků systému, nebo je lze změřit. V rámci kvantitativního hodnocení provádíme odhad číselné hodnoty ukazatelů spolehlivosti, např. pravděpodobnosti vzniku poruchy. Dopady nepříznivého jevu jsou pak obvykle kvantifikovány finanční částkou, riziko pak roční pravděpodobností předpokládané ztráty. Riziko je možno snižovat, nelze ho však zcela odstranit. Pro kvantitativní hodnocení však nemáme dostatek podkladů, omezíme se tedy jen na hodnocení semikvantitativní. Principem semikvantitativního hodnocení není vyjádření např. dopadů finanční částkou či pravděpodobnosti nebezpečné události, nýbrž bodovým

Brno 2006

14

VD MOSTIŠTĚ

1 Část povodí nad přehradou

3A

3B

Koruna hráze

Návodní líc

2 Nádrž

4 Podloží přehr. profilu

3 Těleso hráze

2A

2B

Dno

Břehy

4A

4B

Podložní horniny

3C

3D

3E

3F

3G

Stabilizační část - návodní

Stř. šikmé spraš. těsnění

Dvouvrstvý filtr vzdušní

Dvouvrstvý filtr návodní

Stabilizační část - vzdušní

3H Vzdušní líc

6 Koryto pod přehradou

5 Funkční objekty

Injekční clona

3I Komunikační štola

5A1

5A2

5A3

Vtok. objekt obtok. štoly

Tlaková obtok. štola

Výtok. objekt a uzávěry

3J Injekční štola

3K

3L

Pravobřežní zavázání

Levobřežní zavázání

5A

5B

Výpustné zařízení

Bezpečnostní zařízení

5A4 Odběrná věž

- Prvky systému

Obr.10 Systémový diagram prvků VD Mostiště

5B1 Bezpečnostní přeliv

5B2

5B3

5B4

Spadiště

Skluz

Vývar

SVOČ


hodnocením se slovním komentářem. Riziko je vyjádřeno číselným bodováním na pětibodové stupnici kritičnosti a slovním ohodnocením. Kvantifikátorem rizika tedy není finanční částka, nýbrž bodové hodnocení pravděpodobnosti nebezpečné události, následků a jejich slovní vyjádření. V této práci použijeme pětibodové stupnice, kde stupeň kritičnosti 1 (VN = Velmi nízký) znamená zanedbatelné následky z hlediska škodlivosti ve všech třídách následků. Stupeň 5 (VV = Velmi vysoký) znamená velmi závažný, katastrofický následek poruchy prvku.

8.3.1.

Identifikace nebezpečí

Zahrnuje systematické zkoumání sledovaného systému, spočívající v identifikaci typu nebezpečí, který se může na systému vyskytnout spolu s příčinami, které nebezpečí vyvolají. Poznatky z nehod, které se staly v minulosti nám poskytují užitečné informace pro identifikaci nebezpečí. Nesmíme však zapomenout, že námi identifikovaná nebezpečí nemusí být zdaleka všechna, snahou je tedy vypracovat vyčerpávající výčet všech scénářů nebezpečí. Metody identifikace nebezpečí lze seřadit zhruba do tří skupin, které se mohou v metodách rizikové analýzy vzájemně prolínat: a) Srovnávací metody, např. kontrolní seznamy, ukazatele nebezpečí a přehled údajů z minulosti. b) Metody založené na principu kladení otázek typu „co se stane, když…?“. Na základě těchto otázek skupina pracovníků identifikuje druh potenciálního nebezpečí. Příkladem tohoto typu metod jsou studie nebezpečí a provozuschopnosti (HAZOP - Hazard Operability) a analýza druhů poruch a jejich následků (FMEA), resp. analýza druhů poruch, jejich následků a kritičnosti (FMECA). c) Metody využívající induktivního myšlení, jako jsou např. diagramy stromu poruchových událostí. Hlavní příčiny poruch přehrad jsou [1]: • • • • • • • • •

Přelití Porucha podloží Sesuv břehu nebo svahu přehrady Trhliny v tělese přehrady Závady při výstavbě Chyby ve výpočtu Vliv války Zemětřesení Neznámé příčiny

8.3.2.

Odhad pravděpodobnosti

Účelem této části je stanovení pravděpodobnosti každé poruchy, která by se mohla na systému vyskytnout. Používáme následující postupy: Stanovení pravděpodobnosti výskytu poruchy z minulých (historických) poruch. Na základě toho pak předpokládáme pravděpodobnost poruchy v budoucnosti. Důležité poruchy VD Mostiště z minulosti jsou uvedeny v kapitole 8.1.6. Historické poruchy na VD, opravy a rekonstrukce, pravděpodobnost poruchy prvku systému bude odhadována na základě právě těchto informací.

Brno 2006

16

SVOČ


a) Pravděpodobnost poruchy lze stanovit s použitím metod analýzy stromů poruch a analýzy stromu událostí. Pokud jsou historické údaje o poruchách neznámé či neúplné, odvodíme pravděpodobnost událostí pomocí analýzy systému a jemu příslušných druhů poruchových stavů. Číselné údaje o všech ověřených událostech, poruchách zařízení, lidských omylech získaných ze zkušenosti a provozu se zkombinují a vytvoří se odhad pravděpodobnosti nežádoucí události. b) Použijeme znaleckého posudku, vycházejícího z dostupných informací o systému včetně historických. Použité úrovně kritičnosti při hodnocení pravděpodobnosti a následků: (1) Velmi vysoká (VV) (2) Vysoká (V) (3) Střední (S) (4) Nízká (N) (5) Velmi nízká (VN) Tab.4 – Verbální a bodové hodnocení pravděpodobnosti Verbální hodnocení

Bodové hodnocení

Pravděpodobnost výstkytu poruchy

Velmi vysoká (VV)

5

Jev (porucha) vyskytující se každoročně, běžně

Vysoká (V)

4

Vysoká pravděpodobnost výskytu poruchy, opakuje se nepravidelně (jednou za 2 - 20 let)

Střední (S)

3

Jev se vyskytuje pouze občas, tzn. jednou za 20 - 50 let

Nízká (N)

2

Jev je velmi nepravděpodobný, avšak možný, četnost výskytu je jednou za 50 - 100 let

Velmi nízká (VN)

1

Jev nebylo ještě možno pozorovat, lze očekávat opakování jednou za více než 100 let

8.3.3.

Analýza následků

Při výskytu nežádoucí události se analýza následků týká zejména odhadu dopadů na životy a zdraví lidí, majetek a životní prostředí. V případě dopadů na životy a zdraví lidí se jedná zejména o počet usmrcených nebo zraněných, v případě dopadu na majetek pak o finanční ohodnocení vzniklé škody a v případě životního prostředí pak o rozsah poškození. Součástí přílohy č.1 – Bodovací karta, bude identifikace dílčí poruchy prvku systému a vliv této poruchy na něj. Takto bylo zpracováno všech 26 prvků VD, pro názornost uvádím pouze jednu kartu. Dopady na systém vyvolané poruchou prvku budou hodnoceny dle Tab.5 na stupnici od 1 do 5. Bodové hodnocení 1 znamená zanedbatelné následky, bodové hodnocení 5 znamená následky katastrofické. Relativní významnost poruchy pak hodnotíme z hlediska závažnosti následků každé poruchy. Potenciálně možné následky byly rozděleny do čtyř základních tříd: 1) 2) 3) 4)

HMOTNÉ ŠKODY (HŠ) ZTRÁTY ŽIVOTŮ A ÚJMA NA ZDRAVÍ OBYVATEL (ŽO) DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ (ŽP) SOCIÁLNÍ DOPADY (SO)

Brno 2006

17

SVOČ


Tab.5 – Verbální a bodové hodnocení následků Verbální hodnocení následků poruchy

Bodové hodnocení

Velmi vysoké = katastrofické (VV)

5

Vysoké (V)

4

Střední (S)

Nízké (N)

Velmi nízké = zanedbatelné (VN)

3

Hmotné škody

Následky poruchy Ztráty životů a újma Dopad na životní na zdraví obyvatel prostředí

Sociální dopady

Katastrofální porucha VD, Evakuace velkého počtu protržení hráze, destrukce Četné ztráty na životech, Škody katastrofického rozsahu obyvatel, ztráta majetku funkčních objektů, rozsáhlé vážná zranění stovek až na přírodě, ekologické havárie obyvatel, nutnuo opustit škody na území pod tisíců obyvatel, psyschická značného rozsahu, nevratné lokalitu, přrušení dodávky přehradou v mld Kč, nutná újma, pomoc "ze vzduchu" narušení ekosystému pitné vody (statis. ob.), mezinárodní pomoc,vojsko dopravy, průmyslu Vznik kritické provozní Škody regionálního významu situace, značné škody na Ojedinělá úmrtí, těžká Přerušení dodávky pitné na ŽP, regenerace za dobu majetku, objektech v mil Kč, zranění většího počtu vody (desetitis. ob.), delší jak 10 let, značné škody hrazeny ze státních obyvatel nezaměstnanost narušení ekosystému financí Škody závažnějšího Závažné škody na ŽP v rámci Ojedinělá těžká zranění, charakteru v rozsahu staticíců VD, poškození více druhů větší počet lehce raněných, Kč, hrazeny z místních zdrojů fauny a flory, regenerace do bez ztrát na životech (obec, kraj) 10 let

Přerušení dodávky pitné vody (tis. ob.)

2

Méně závažné škody v rozsahu desetitisíců Kč, hrazeno ze zdrojů provozovatele VD, majetek obyvatel nepoškozen

1

Škody jsou zanedbatelné v Bez vážnějších dopadů, tis. Kč, v rámci VD, majetek Zanedbatelné dopady, lehká Zanedbatelné poškození ŽP, dodávka pitné vody a zranění bezprostřední regenerace obyvatel nepoškozen, jiných surovin neovlivněna hrazeno provozovatelem

Lehká zranění menšího rozsahu

Drobné poškození ŽP, poškození malého počtu druhů fauny a flory, regenerace měsicích

Přerušení dodávky pitné vody (do sta obyvatel)

Za kvantifikátor úrovně kritičnosti jednotlivých tříd následků poruch jsou zvolena bodová hodnocení kritičnosti v souladu s prací „Kvalitativní riziková analýza VD Šance“, Tab.5.

8.3.4.

Rozsah dostupnosti dat a způsob identifikace poruchy

Při hodnocení rizika může hrát rozsah dostupnosti dat a způsob identifikace poruchy důležitou roli. Toto systematické rozšíření metodiky analýzy rizik není dáno žádnou normou ani směrnicí, nicméně je to spíš nástroj, který nám dále pomáhá specifikovat možná rizika. Každá riziková událost je specifická a vyžaduje tedy jiný druh, množství a kvalitu informací. Každá riziková událost má specifické příčiny vzniku a tudíž vyžaduje jiný způsob identifikace. K hodnocení rozsahu dostupnosti dat a způsobu identifikace poruch přistupujeme až tehdy, pokud se riziko, které analyzovaný prvek představuje, pohybuje v kritických hodnotách, tj. v hodnotách vyšších než nízkých. Tab.6 Verbální a bodové hodnocení rozsahu dostup. dat a způsobu ident. poruchy Verbální hodnocení

Bodové hodnocení:

Vysoký (V)

3

Střední (S)

2

Nízký (N)

1

Brno 2006

Rozsah dostupnosti dat a způsob identifikace poruchy Nedostatečné množství vstupních dat, data nespolehlivá, časově náročné získání vstupních dat, chybí podklady. Obtížné stanovení příčiny poruchy, nutno provádět časově náročná měření a práce. Menší množství vstupních dat, méně spolehlivých, časově náročnější získání vstupních dat. Identifikace příčiny poruchy je méně snadná, nutno provézt časově nenáročné zjišťovací práce. K dispozici dostatečné množství dat, dostatečně spolehlivých, jejich získání je nenáročné (historické záznamy, manipulační řád, technická zpráva, výkresová a jiná dokumentace, provedení měření na místě…). Identifikaci příčiny poruchy lze provézt snadno = vizuálně.

18

SVOČ


Jak je patrno z Tab.6, rozsah dostupnosti dat a způsob identifikace poruchy byl rozdělen do tří kategorií a to dle množství, kvality, obtížnosti získání dat a způsobu identifikace příčiny poruchy.

8.3.5.

Odhad rizika

Při identifikaci nebezpečí, které systém představuje můžeme získat velký počet scénářů potenciálních nehod a nemusí být vždy snadné podrobit každý z těchto scénářů podrobné kvalitativní a kvantitativní analýze z důvodu nedostatku vstupních dat. V těchto případech je vhodné scénáře nehody kvalitativně seřadit a umístit je do matice rizika vyznačující různé úrovně rizika. Kvantifikace se potom soustředí na scénáře představující vyšší riziko. Existuje řada typů matice rizika. Která matice je prodanou analýzu nejvhodnější, záleží na konkrétní aplikaci. Matice použitá v této práci vypadá takto: NÁSLEDEKY

PRAVDĚPODOBNOST

KRITIČNOST

5 (VV)

4 (V)

3 (S)

2 (N)

1 (VN)

5 (VV) 4 (V) 3 (S)

Prvek

2 (N) 1 (VN) VV – Velmi vysoký, V – Vysoký, S – Střední, N – Nízký, VN – Velmi nízký

Obr.11 – Matice rizik, barevně vyznačeny oblasti rizika O prvku, který má nízké bodové hodnocení kritičnosti pravděpodobnosti a vysoké bodové hodnocení kritičnosti následků lze říci, že riziko, které představuje ještě nemusí být vysoké. To platí i naopak. Barevně označené oblasti pak symbolizují charakter rizika: Velmi vysoké riziko Vysoké riziko Střední míra rizika Nízké riziko Velmi nízké riziko

Při zohlednění rozsahu dostupnosti dat a způsobu identifikace poruchy nabývá matice rizika třetího rozměru:

Obr.12 – 3D Matice rizika Brno 2006

19

SVOČ


Uveďme si příklad umístění prvku 3E – Dvouvrstvý filtr vzdušní v matici rizik z hlediska „Hmotných škod“. Prvek se vyznačuje následujícím hodnocením: Tab.7 – Hodnocení prvku 3E - Dvouvrstvý filtr vzdušní z hlediska HŠ

4(V) 2(N)

Následek Pravděpodobnost Rozsah dostupnosti dat a identifikace příčiny poruchy

3(V)

Vznik kritické provozní situace, značné škody na majetku, objektech v mil Kč, škody hrazeny ze státních financí Jev je velmi nepravděpodobný, avšak možný, četnost výskytu je jednou za 50 - 100 let Nedostatečné množství vstupních dat, data nespolehlivá, časově náročné získání vstupních dat, chybí podklady. Obtížné stanovení příčiny poruchy, nutno provádět časově náročná měření a práce.

Pak matice rizika a 3D matice rizika s ohledem na rozsah dostupnosti dat vypadá následovně: NÁSLEDEKY

PRAVDĚPODOBNOST

KRITIČNOST

5 (VV)

4 (V)

3 (S)

2 (N)

1 (VN)

5 (VV) 4 (V) 3 (S)

3E

2 (N) 1 (VN)

Obr.13 – Matice rizika a 3D matice rizika prvku 3E z hlediska HŠ •

Bodové hodnocení rizika, které představuje z n-prvků i-tý prvek z hlediska hmotných škod (HŠ) může nabývat hodnot od 2 do 10 a stanovíme ho takto:

R i [ HŠ] = BPi + BN i

(5)

R 3E [ HŠ] = 2 + 4 = 6 BPi – Bodové hodnocení pravděpodobnosti i-tého prvku BNi – Bodové hodnocení dopadů i-tého prvku z hlediska hmotných škod (HŠ)

•

Dílčí riziko, které představuje i-tý prvek z hlediska všech m-následků může nabýt hodnot od 8 do 40 a stanovíme ho takto: m

R [i]D = ∑ R i , j

(6)

j =1

R [3E]D = 6 + 6 + 5 + 6 = 23 RiD – Dílčí riziko pro i-tý prvek přes všechny třídy dopadů Ri,j – Riziko pro i-tý prvek v j-té třídě dopadů

Dílčí riziko lze kategorizovat podle počtu dosažených bodů v rozsahu od 8 do 40 takto:

Brno 2006

20

SVOČ

Rizikové hodnocení přehrad postupem FMECA RID 35 - 40 28 - 34 21 - 27 14 - 20 8 - 13

•

Velmi vysoké riziko Vysoké riziko Střední míra rizika Nízké riziko Velmi nízké riziko

Riziko pro danou třídu následků přes všechny prvky systému: n

R j[HŠ] = ∑ R i , j

(7)

i =1

Rj – Dílčí riziko pro j-tou třídu následků přes všechny prvky Ri,j – Riziko pro i-tý prvek v j-té třídě následků n

•

Riziko systému:

m

R S = ∑∑ R i , j

(8)

i =1 j =1

V následující části této práce si předvedeme příklad zpracování analýzy VD Mostiště pomocí softwaru Xfmea.

9.

XFMEA – SOFTWARE

Software Xfmea byl vyvinut společností Reliasoft, která se zabývá rozvojem softwaru, založených na výše uvedených metodách, zejména však FMEA a FMECA podporující standardy amerických vojenských norem J1739, AIAG FMEA-3, MILSTD-1629A, které jsou v softwaru jedním z klíčových prvků. Software je využíván především předními společnostmi na celém světe, např. NASA (National Aeronautice and Space Administration), k řešení rizikové analýzy a vyhodnocení potenciálního nebezpečí vzniku poruchy jak na celých systémech, tak na jednotlivých prvcích systému. Software tohoto typu není vůbec lehké obstarat. Nicméně po několikatýdenním hledání na internetu se mi podařilo již v roce 2005 získat zdarma zkušební verzi a jednoměsíční licenci tohoto programu, ve kterém jsem po zvážení vhodnosti použití pro RA VD Mostiště zpracoval dokumentaci softwaru Xfmea. Dokumentace bude pro názornost zpracována jen pro „rizikové prvky“ VD Mostiště.

9.1. Povaha softwaru Software pracuje na základě vyhodnocování tzv. RPN čísel (Risk Priority Number), což jsou čísla, která získáme součinem dobře známého bodového hodnocení pravděpodobnosti, následků a dostupnosti dat a zjistitelnosti příčiny poruchy. Software používá k výpočtu RPN následující termíny:

RPN = SEVERITY ⋅ OCCURENCE ⋅ DETECTION ,

(9)

kde Severity znamená závažnost, neboli kritičnost následků poruchy, vyjádřená v softwaru Xfmea bodovým hodnocení na desetistupňové stupnici. Ta je bohužel striktně daná, nelze ji tedy zredukovat na stupnici pětibodovou. Podrobnější dělení nám však nabízí přesnější ohodnocení kritičnosti následků poruchy prvku. Na výběr je bodové hodnocení od 1 do 10, kde hodnocení 10 symbolizuje katastrofické dopady poruchy a 1 dopady zanedbatelné. Brno 2006

21

SVOČ


Occurrence udává četnost výskytu nepříznivého jevu, tedy na analyzovaném prvku VD Mostiště, ta je opět ohodnocena striktně danou desetistupňovou škálou od 1 do 10, kde hodnocení 1 znamená nepravděpodobný jev a 10 jev opakující se každoročně. Četnost výskytu poruchy na prvku VD Mostiště bude odhadována na základě poruch známých z historie. Detection znamená jak obtížná je identifikace příčiny potenciální poruchy na prvku VD Mostiště. K dispozici je opět daná desetibodová škála od 1 do 10, kde 1 znamená zaručeně identifikovatelnou příčinu poruchy a 10 absolutně neidentifikovatelnou příčinu poruchy. Xfmea na základě výběru bodového hodnocení severity, occurrence a detection pro každý prvek systému spočítá číslo RPN. Číslo RPN pak může nabýt u každého prvku maximální hodnoty 103 = 1000, toto bodové hodnocení pak odpovídá prvku, jehož porucha vyvolá katastrofální následky, výskyt takové poruchy je každoroční a příčinu poruchy není možno identifikovat. Naopak minimální hodnotu RPN = 13 = 1 nabývá prvek na opačném pólu bodového hodnocení, tedy absolutně nerizikový prvek systému. Ve skutečnosti se však prvek s RPN = 1000 a RPN = 1 nevyskytuje, vždycky existuje určité, ačkoli malé riziko, které prvek představuje. Xfmea umožňuje při nepříznivém hodnocení severity, occurrence a detection zavádět nápravná opatření přímo v programu tak, aby došlo ke snížení hodnoty čísla RPN na hodnotu přijatelného rizika. Nápravnými opatřeními rozumíme rekonstrukce a opravy, které na VD Mostiště v roce 2005 a 2006 proběhly. Bodové hodnocení prvku před zavedením nápravných opatření označíme jako initial (počáteční stav), po zavedení nápravných opatření revised (stav po zavedení opatření). Opět je velmi obtížné stanovit hodnotu přijatelného rizika, vzhledem k desetistupňové stupnici bude přijatelná míra rizika stanovena podle principu stejného rizika. Na základě zavedení nápravného opatření Xfmea vypočítá hodnotu RPNrevised a snížení rizika, které prvek představuje počítáme ze vztahu:

%REDUCTION =

RPN initial − RPN revised RPN initial

(12)

Nyní si předvedeme aplikaci softwaru na 10 nejrizikovějších prvcích systému VD Mostiště ,které byly identifikovány v předešlé analýze. Pro názornost a z důvodu značného objemu výstupních dat bude aplikace provedena jen z hlediska hmotných škod (HŠ).

9.2. Testování softwaru Xfmea na „rizikových“ prvcích VD Identifikované rizikové prvky z předcházející analýzy byly bodově hodnoceny z hlediska pravděpodobnosti, kritičnosti následků a rozsahu dostupnosti dat ve škále, která měla 5 úrovní. Aby mohly být prvky podrobeny analýze v softwaru Xfmea, je třeba hodnocení transformovat do desetibodové škály, kterou používá Xfmea.

Brno 2006

22

SVOČ


Prvek VD

ID

Dílčí riziko RiD před rekonstrukcí

Prvek rizikový?

Dílčí riziko RiD po rekonstrukci

Prvek rizikový?

Redukce rizika [%]

ROZSAH DOSTUPNOSTI DAT Před

ROZSAH DOSTUPNOSTI DAT Po

Střední šikmé sprašové těsnění Dvouvrstvý filtr vzdušní Stabilizační část vzdušní Dvouvrstvý filtr návodní Pravobřežní zavázání Injekční štola Vývar Výtokový objekt a uzávěry Koruna hráze Injekční clona

3D 3E 3G 3F 3K 3J 5B4 5A3 3A 4B

30 23 21 21 21 21 17 17 16 15

ANO ANO ANO ANO ANO ANO NE NE NE NE

11 18 20 17 10 9 17 12 8 8

NE NE NE NE NE NE NE NE NE NE

63 22 5 19 52 57 0 29 50 47

3 3 2 3 2 3 1 2 2 3

2 1 1 1 1 1 1 1 1 2

Subsubsystém VD

Pořadí TOP 10

1. 2. 3. Těleso hráze 4. 5. 6. Bezp. zařízení 7. Fukční objekty Výpustná zařízení 8. Těleso hráze 9. 10. Podloží přehradního profilu

Subsystém VD

Systém VD MOSTIŠTĚ

Tab.8 – Bodové hodnocení rizikových prvků v pětibodové stupnici

Brno 2006

4 6 6 6 4 4 4 6 2 2

8 8 5 9 5 4 2 4 4 9

5 3 3 4 3 4 2 2 2 5

op at ře ní

8 8 8 8 6 6 4 6 6 4

Pr ov ed en á

2 4 4 4 1 1 5 1 1 2

Revised Detection

Occurrence revised

6 4 4 4 5 5 5 4 5 4

Initial Detection

Occurrence initial

3D 3E 3G 3F 3K 3J 5B4 5A3 3A 4B

HMOTNÉ ŠKODY

ID

Střední šikmé sprašové těsnění Dvouvrstvý filtr vzdušní Stabilizační část vzdušní Dvouvrstvý filtr návodní Pravobřežní zavázání Injekční štola Vývar Výtokový objekt a uzávěry Koruna hráze Injekční clona

Severity Initial Revised HMOTNÉ ŠKODY

Prvek VD

Subsubsystém VD

Pořadí TOP 10

1. 2. 3. Těleso hráze 4. 5. 6. Bezp. zařízení 7. Fukční objekty Výpustná zařízení 8. Těleso hráze 9. 10. Podloží přehradního profilu

Subsystém VD

Systém VD MOSTIŠTĚ

Tab.9 – Transformované hodnocení rizikových prvků z hlediska hmotných škod (HŠ) na desetibodové stupnici pro Xfmea

Trisková injektáž jádra IG průzkum Dotěsnění jádra,měř.průsaků IG průzkum TI jádra, měření HPV Měření průsaků do IŠ Výměna uzávěru Rek. vozovky, chodníku, TI Dotěsnění clony injektáží

23

SVOČ


9.3. Grafická interpretace výsledků z Xfmea pro rizikové prvky Obr.14 představuje závislost severity (kritičnosti následků poruchy) na occurrence (četnosti výskytu poruchy). Červená čára High priority line nám symbolizuje hranici mezi oblastí „vysokého“ a „středního“ rizika. Pokud prvek překročí tuto hranici, lze o něm říci že je pro systém rizikový. Zelená čára Low priority line, nám symbolizuje přechod mezi oblastí středního a nízkého rizika. Jestliže se prvek nachází v oblasti středního či nízkého rizika, je vše v pořádku a není třeba zavádět opatření. Pokud prvek svým hodnocením překročí High priority line, je třeba provézt opatření, která sníží jeho polohu do oblasti středního či nízkého rizika, pokud je to ovšem možné.

3D 3A, 3K, 3J

5B4

4B

5A3

3E, 3F, 3G

Obr.14 – Četnost výskytu poruchy/kritičnost následků (počáteční stav) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

3D Střední šikmé sprašové těsnění 3E Dvouvrstvý filtr vzdušní 3G Stabilizační část vzdušní 3F Dvouvrstvý filtr návodní 3K Pravobřežní zavázání 3J Injekční štola 5B4 Vývar 5A3 Výtokový objekt a uzávěry 3A Koruna hráze 4B Injekční clona

Z grafu je zřejmé, že prvek 3D Střední šikmé sprašové těsnění, leží v oblasti vysokého rizika. Při provedení tryskové injektáže snížíme hodnocení kritičnosti Brno 2006

24

SVOČ


následků z 6 na 2. Provedením IG průzkumu a vrtů pro měření průsaků do IŠ snížíme bodové hodnocení identifikace příčiny poruchy z 8 na 5. Zároveň považujeme četnost výskytu poruchy jako nulovou, existuje však určitá míra nejistoty, přisoudíme mu tedy minimální bodové hodnocení četnosti výskytu poruchy 3, Obr.15. Podobně je riziko sníženo u ostatních prvků. Zároveň lze určit procentuální snížení rizika, které prvek pro systém představuje dle vztahu : % RED (3D ) =

RPN i − RPN r (6 ⋅ 8 ⋅ 8) − ( 2 ⋅ 4 ⋅ 5) ∗ 100 = * 100 = 89,6% ⇒ riziko, RPN i (6 ⋅ 8 ⋅ 8)

které prvek pro systém představoval se snížilo o téměř 90%.

5B4 3E, 3F, 3G

4B

3D 5A3

3A 3K, 3J

Obr.15 – Četnost výskytu poruchy/kritičnost následků (stav po provedení opatření)

10. ZÁVĚREČNÉ ZHODNOCENÍ Provedená kvalitativní a semikvantitativní analýza odhalila „nejkritičtější“ prvky systému, tzn. prvky na nichž nejvíce závisí spolehlivost celého systému a vykazují nejvyšší míru potenciálního rizika. Zůstal však problém určit míru „přijatelného rizika“, tedy hodnotu součtu bodového hodnocení prvku přes všechny třídy následků R[i]D. Pokud požadujeme, aby bylo vodní dílo bezpečné, tak předpokládáme hodnotu bodového hodnocení rizika prvků co nejmenší. Za přijatelné riziko byla stanovena hodnota dílčího rizika prvku R[i]D = 20. Tuto hodnotu překročilo 6 prvků, můžeme o nich tedy konstatovat, že jsou pro VD Mostiště rizikové.

Brno 2006

25

SVOČ


Možnou příčinou vzniku kritické situace na VD je fakt, že přehrada má pouze jednu spodní výpust, která byla před časem rekonstruována. Standardním vybavením dle ČSN 75 2340 Navrhování přehrad – hlavní parametry a vybavení, bývají většinou dvě spodní výpustě pro případ, kdyby došlo na jedné z nich k poruše. Následovala by omezená manipulace na VD. Ačkoli je VD Mostiště první hutněná rockfillová přehrada v ČR, ručně rovnaný rockfillový vzdušní líc by odolával přelévání cca 1 hodinu, což je dostatečně dlouhá doba pro možnost varování obyvatelstva pod přehradou. Bezpečnostní přeliv VD je dostatečně kapacitní i pro Q10 000 = 182 m3/s. Také je třeba brát ohled na dobu, ve které byla přehrada budována (1957 až 1961), kdy zdaleka nebyly používány současné technologie provádění staveb, zejména hutnění zemních materiálů a injektáž podloží injekční směsí. Zastaralá technologie výstavby a stáří přehrady může být další příčinou vzniku kritické situace na VD. Nicméně výsledky analýzy ukazují, že po provedení rekonstrukcí objektů, zejména trysková injektáž těsnicího jádra, dotěsnění injekční clony, instalace zařízení pro měření průsaků do injekční štoly a vybudování drenážního systému došlo ke snížení potenciálního rizika vzniku poruchy prvků na hodnotu přijatelného rizika a provedená opatření na VD lze tedy považovat za účelná. Nepříjemným faktem, který by mohl v budoucnosti ohrožovat bezpečnost VD díla je zjištění menší tloušťky filtrů než dle projektu. To významně ohrožuje těsnicí funkci jádra, může následovat kontaktní sufoze a vyplavení materiálu těsnicího jádra, což mohla být jedna z příčin nadměrných průsaků těsnicím jádrem v roce 2005. Jak návodní tak vzdušní filtr patří do seznamu rizikových prvků. Celkové riziko systému VD Šance dle [22] bylo stanoveno na hodnotu RS = 352. Bodové hodnocení celkového rizika VD Mostiště RS = 388 a po provedení opatření RS = 303. Je třeba brát ohled na fakt, že VD Šance obsahovalo 25 a VD Mostiště 26 analyzovaných prvků. V současné době tedy VD Mostiště představuje menší riyiko pro oblast bezprostředně pod přehradou než VD Šance.

10.1. Shrnutí výsledků z Xfmea Softwarem Xfmea bylo zpracováno 10 „nejrizikovějších“ prvků VD Mostiště, analýzou bylo zjištěno, že předchozí identifikace prvků jako rizikových byla oprávněná. Riziko, které představují, patřilo před provedením opatření většinou do oblasti vysokého rizika, po provedení opatření jsou všechny prvky v oblasti středního a nízkého rizika, provedená opatření lze tedy považovat za velmi úspěšná. Zejména hodnocení Detection - obtížnost a identifikace příčiny potenciální poruchy, může být impulsem pro TBD v podobě instalace zařízení pro včasnou identifikace příčiny poruchy v podobě např. monitorovacího zařízení a online přenosu na dispečink. Logika softwaru však pracuje jiným způsobem než byla zpracována předchozí analýza, výsledky mohou být tímto faktem zkresleny, nicméně software je ukázkou toho, že existuje mnoho náhledů a metod vyhodnocování rizik. Tímto způsobem by mohly být zpracovány všechny prvky systému pro všechny třídy dopadů.

Brno 2006

26

SVOČ


11. LITERATURA [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25]

VOTRUBA, L., HEŘMAN, J., Spolehlivost vodohospodářských děl, Česká matice technická, Praha 1993 ŘÍHA, J. a kol., Riziková analýza záplavových území (Sešit 7), Ústav vodních staveb FAST VUT v Brně, 2005 Dam risk assessment: A guide, Canadian elektricity association dam safety interest group, revision 9.0, April 2003 JANDORA, J., ŘÍHA, J., Porušení sypaných hrází v důsledku přelití (Sešit 1), Ústav vodních staveb FAST VUT v Brně, 2002 DRBAL, D. a kol., Návrh metodiky stanovování povodňových rizik a škod v záplavovém území a její ověření v povodí Labe, VÚV T.G. Masaryka, Brno, prosinec 2003 Manipulační řád pro přehradu Mostiště na řece Oslavě v km 65,948, Povodí Moravy, Brno, únor 2003 VD Mostiště – Posudek bezpečnosti vodního díla za povodní, Vodní díla – Technickobezpečnostní dohled a.s., Brno 1997 Věstník Ministerstva životního prostředí, Metodické pokyny a návody, duben 1999 ČSN 01 0102, Názvosloví spolehlivosti v technice ČSN IEC 812, Metody analýzy spolehlivosti systému, postup analýzy způsobů a důsledků poruch (FMEA), červen 1992 ČSN IEC 300-3-9, Management spolehlivosti-Část 3 Návod k použití-Oddíl 9: Analýza rizika technologických systémů, Praha, Český normalizační institut, 1996 TNV 75 2935, Posuzování bezpečnosti vodních děl při povodních Vyhláška Ministerstva zemědělství 471/2001 Sb., O technickobezpečnostním dohledu nad vodními díly ŘÍHA, J., Sylaby přednášek z předmětu 0R8 Přehrady Závěrečná zpráva o inženýrskogeologickém průzkumu v koruně hráze VD Mostiště, GEOtest Brno a.s., Brno, duben 2004 BÍLEK, D., ŠVANCARA, J., OHERA, T., VD Mostiště – stavební část – Průzkumné práce k sanaci poruchy těsnění, (3. část studie), AQUATIS a.s., Brno, březen 2005 ŘÍHA, J., VD Mostiště - odborný posudek návrhu neodkladných zabezpečovacích prací, Brno, březen 2005 Výkresová dokumentace návrhu opravy hráze VD Mostiště, AQUATIS a.s., Brno, březen 2005 ŠVANCARA, J., KREJČÍ, V., Vývoj situace na VD Mostiště, AQUATIS a.s., Brno, 2005 MATERNOVÁ, J., FUCIMAN, O., MACHÁŇ, I., Oprava havarijního stavu objektu obtokové štoly VD Mostiště, VUT FAST v Brně, Brno, 2003 Xfmea Software Training Guide POSSEL, K., Diplomová práce – Kvalitativní analýza přehrady Šance, Ústav vodních staveb VUT v Brně, Brno 2005 www.krizove-rizeni.cz www.relexsoftware.com www.reliasoft.com

Brno 2006

27

SVOČ


PŘÍLOHA Č.1: BODOVACÍ KARTA

ID

SYSTÉM - VD MOSTIŠTĚ IDENTIFIKAČNÍ POPIS

SUBSYSTÉM

3

TĚLESO HRÁZE

PRVEK

3E

DVOUVRSTVÝ FILTR VZDUŠNÍ

PRVEK V 3D MATICI RIZIKA:

Ilustrační foto:

IDENTIFIKACE PŘÍČIN PORUŠENÍ: Stav před / po rek.: 3 1

HODNOCENÍ NÁSLEDKŮ:

Popis funkce prvku: Dvouvrstvý filtr vzdušní zabraňuje při průsaku vody hrází vnitřní sufozi materiálu těsnícího jádra do stabilizační části vzdušní

Způsoby porušení: 1) Filtr není narušen sufozí 2) Filtr je částečně na určitých místech narušen sufozí 3) Úplné prolomení filtru, postup sufoze, ohrožení bezpečnosti těsnícího jádra Ohrožení stability těsnícího jádra, vznik privilegovaných cest, piping, destrukce tělesa hráze Možné následky: Projektovaný dvouvrstvý filtr nebyl shledán při průzkumných pracích v roce 2005 v dobrém stavu, někde Současný stav: nebyl nalezen vůbec. Provedená opatření: Dotěsnění těsnícího jádra

Brno 2006

DOPADY:

HŠ

Ž

ŽP

SD

1) 2) 3)

1 3 4

1 2 4

1 2 3

1 2 3

4

4

3

4

2

3

2

2

3

2

Stav před rekonstrukcí: Stav po rekonstrukci:

P

MOŽNÉ PŘÍČINY PORUŠENÍ: 1) Nevhodný návrh či provedení filtrů 2) Špatná zrnitost filtru 3) Nevyhovující tloušťka vrstev filtru 4) Nedostatek vhodného materiálu

DÍLČÍ RIZIKO PŘED: 23 PO: 18

PRVEK RIZIKOVÝ?

ANO NE

28

2006. Jméno a příjmení studenta :

Recommend Documents