Analýza a hodnocení rizik při dopravě nebezpečných látek

VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ – TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA BEZPEČNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ

Analýza a hodnocení rizik při dopravě nebezpečných látek Kateřina Sikorová Aleš Bernatík

Ostrava 2014

© Sikorová K., Bernatík A., 2014 ISBN 978-80-248-3492-4 Tato kniha ani žádná její část nesmí být kopírována, rozmnožována, ani jinak šířená bez předchozího písemného souhlasu vydavatele. Veškerá práva autorů jsou vyhrazena.

Poděkování Tento text pro výuku byl vytvořen s podporou ESF v rámci projektu: „Inovace studia v oblasti bezpečnosti dopravy - SAFETEACH“, číslo projektu CZ.1.07/2.2.00/15.0476.

1

Analýza a hodnocení rizik při dopravě nebezpečných látek Kateřina Sikorová, Aleš Bernatík

1 2

Úvod Vážený studente, Dostává se Vám do rukou učební text modulu „Analýza a hodnocení rizik při dopravě nebezpečných látek“. Našim cílem při psaní tohoto textu bylo, aby si čtenář prohloubil a rozšířil základní znalosti v oblasti zpracování analýzy a hodnocení rizik, které získal v předmětech „Analýza nebezpečí a rizik“ nebo „Metody rizikového inženýrství“. Pozornost zde byla věnována zejména bezpečnosti při dopravě nebezpečných látek po silnici s důrazem na provoz v podzemních, zvláště pak tunelových stavbách. Tento text je zpracován formou vhodnou pro „distanční vzdělávání“, tak aby práce s ním byla co nejjednodušší. Každá kapitola začíná náhledem kapitoly, ve kterém se dozvíte, o čem budeme v kapitole mluvit a proč. V náhledu kapitoly se také dovíte, kolik času by Vám studium mělo zabrat. Prosím mějte na paměti, že se jedná pouze o informativní údaj, nebuďte proto prosím rozladěni, když se budete kapitole věnovat delší popřípadě kratší dobu. Za kapitolou následuje shrnutí, ve kterém budou zdůrazněny informace, které byste si měli zapamatovat. To že jste probíranou látku správně pochopili a že jí rozumíte, si můžete ověřit formou kontrolních otázek a testů, které by Vám měly poskytnout dostatečnou zpětnou vazbu k rozhodnutí, zda pokračovat ve studiu nebo věnovat delší čas opakování kapitoly. V průběhu studia narazíte na tzv. korespondenční úkoly. Tyto úkoly je potřeba vypracovat a v termínech daných Vaším studijním harmonogramem odevzdat. Tyto korespondenční úkoly poslouží k Vašemu závěrečnému zhodnocení. Pro zjednodušení orientace v textu je zaveden systém ikon:

Čas pro studium Odhadovaný čas, který budete potřebovat pro prostudování daného tématu

Shrnutí kapitoly Shrnutí nejdůležitějších informací, které byste si rozhodně měli pamatovat 2 3

Otázky Kontrolní otázky, pro formulace odpovědí

Přestávka Samá práce, žádná legrace? Někdy je prostě potřeba trošičku polevit, abyste se ve výkladu neutopili.

Náhled kapitoly V takto označeném textu se dovíte, co Vás čeká a nemine

Literatura Doplňková literatura, pro kterou můžete sáhnout v případě, že něčemu nebudete rozumět, nebo Vás některé téma extrémně zaujme

Zapamatujte si Definice, chytáky, zajímavosti, prostě důležité věci, které je potřeba zdůraznit

Rada autora Poradíme, pomůžeme… Tento učební text volně navazuje na skripta „Prevence závažných havárií I.“ a doplňuje je o téma bezpečnosti při dopravě nebezpečných látek po silnici a souvisejících tématech. Tato publikace je určena především studentům předmětů „Analýza nebezpečí a rizik“ a „Metody rizikového inženýrství“ a také ostatním zájemcům o oblast analýzy rizik. Přejeme Vám, aby čas strávený nad tímto textem byl co možná nejpříjemnější, a nepovažovali jste ho za ztracený. Autoři 3 4

Obsah 1

Úvod do problematiky ........................................................................ 5 1.1 Úvod ............................................................................................. 5 1.2 Základní pojmy ............................................................................. 7 1.3 Související legislativa ................................................................... 9

2

Přeprava nebezpečných látek po silnici ............................................ 13 2.1 Nebezpečné chemické látky ....................................................... 14 2.2 Přehled významných nehod při přepravě nebezpečných látek .. 16 2.3 Regulace přepravy nebezpečných látek tunely .......................... 20

3

Silniční tunelové stavby .................................................................... 23 3.1 Základní rozdělení tunelů ........................................................... 23 3.2 Závažné nehody v tunelech ........................................................ 27 3.3 Základní bezpečnostní opatření v tunelech ................................ 30

4

Analýza a hodnocení rizik ................................................................ 43 4.1 Základní principy analýzy a hodnocení rizik ............................. 44 4.2 Analýza rizik .............................................................................. 45 4.3 Hodnocení rizik .......................................................................... 46 4.4 Analýza a hodnocení rizik pro potřeby PZH .............................. 48 4.5 Rozsah analýzy a hodnocení rizik pro tunelové stavby ............. 49 4.6 Přijatelnost rizika ........................................................................ 50

5

Výběr vhodné metody ....................................................................... 57 5.1 Metody hodnocení rizik.............................................................. 57 5.2 Případová studie ......................................................................... 59

6

Závěr ................................................................................................. 85

4 5

1 Úvod do problematiky V uplynulých deseti letech výrazně vzrostl podíl silničních tunelů na celkovém počtu realizovaných dopravních staveb. Tunely jsou dnes nezbytnou součástí silniční sítě umožňující průchod dopravní stavby členitým územím, urbanizovanou krajinou nebo mají za úkol minimalizovat její dopad na obyvatele a okolní životní prostředí. S výstavbou silničních tunelů souvisí i problematika jejich bezpečnosti. Silničními tunely projede každý den tisíce automobilových cisteren přepravující velká množství nebezpečných látek. Následky dopravní nehody zařízení přepravující nebezpečnou látku mohou vyústit v závažnou havárii, tj. mít závažný dopad jak na okolní řidiče/obyvatele, tak i blízké životní prostředí včetně materiálních ztrát. Zpracováním analýzy a hodnocení rizik lze předem nejen identifikovat možné zdroje rizika, ale tyto rizika také vyhodnotit (tj. odhadnout jejich dopad na zdraví a životy lidí, životní prostředí a majetek) a následně přijmout opatření (preventivní či nápravná) ke snížení či minimalizaci rizika na co nejnižší přijatelnou míru.

Cíl kapitoly Cílem této kapitoly je získání základních informací o současném stavu bezpečnosti při dopravě nebezpečných látek s důrazem na silniční tunely.

Klíčová slova Doprava, nebezpečná látka, požár, riziko, tunel.

Doba pro studium Pro nastudování této kapitoly budete potřebovat 2 hodiny času.

1.1 Úvod V České republice je k dopravě nebezpečných látek využívána především silniční a železniční přeprava. Vzhledem k tomu, že 5 6

nehodovost v silniční dopravě je mnohem vyšší než u přepravy železniční, je zde i vyšší riziko nehody vozidla, které nebezpečné látky přepravuje. V rámci této přepravy může také dojít k havárii. To znamená, že přepravovaná nebezpečná látka začne samovolně unikat z obalu nebo nádoby do okolního prostředí. Pokud k takovéto události dojde, je nutné provést nezbytná opatření ktomu, aby se zabránilo úniku nebezpečných látek a tím došlo ke snížení ohrožení osob pohybujících se v blízkosti havárie a zároveň k minimalizaci ohrožení okolního životního prostředí. Proto je bezpečnost v silniční přepravě celospolečenským tématem. Její význam roste v souvislosti s úrovní technické a sociální vyspělosti společnosti a také se stále se zvyšujícími požadavky na mobilitu (Přibyl et al., 2008). V České republice není bezpečnost v dopravě dostatečně zabezpečena. Jednou z oblastí funkčního řešení na vysoké úrovni je zabezpečení dopravy v silničních tunelech. Tunely jsou všeobecně řazeny mezi nejvíce ohrožené úseky komunikací. Nehoda uvnitř tunelové stavby může mít závažné následky na zdraví a životy lidí, majetek a také na životní prostředí. Při průjezdu silničním tunelem je potřeba si uvědomit možná rizika spojená s dopravní nehodou v tunelu a nebezpečí spojená se vznikem požáru. Snížit možnost dopravní nehody v tunelu lze akceptováním určitých pravidel, jako například dodržovat předepsanou rychlost, nepředjíždět, pokud je v jednom směru pouze jeden jízdní pruh, nezastavovat, necouvat, neotáčet se apod.

Obrázek č. 1 Nedodržení bezpečnostních pravidel v tunelu (Autor: ŘSD)

6 7

Většina nehod, ke kterým v minulosti v tunelových stavbách došlo, byla způsobena selháním lidského faktoru. Už samotný vjezd do tunelu může u řidiče vyvolat nepříjemné pocity jako je klaustrofobie, problémy s viditelností či ztráta orientace. V tunelu může dojít zejména k: • požáru jako následku dopravní nehody • požáru v důsledku technické závady vozidla • požáru v technologických částech tunelu • úniku nebezpečné látky v důsledku dopravní nehody a ohrožení okolního životního prostředí

Obrázek č. 2 Požár kamionu v Lochkovském tunelu na Pražském okruhu (Autor: HZS Praha)

Tunelová stavba patří také ke kritickým místům z pohledu možného teroristického útoku. Cílem útoku se může stát jak samotný tunel, tak i nebezpečná látka přepravovaná po silnici.

1.2 Základní pojmy Mezi základní pojmy potřebné pro pochopení problematiky týkající se bezpečnosti dopravy nebezpečných látek po silnici se zvláštním důrazem na průjezd tunelovými stavbami patří tyto: • Analýza rizik – proces vyhledávání, posuzování a vyhodnocení informací o bezpečnosti provozu zařízení, popř. prozkoumání zdrojů rizik z hlediska závažnosti následků jimi způsobených a pravděpodobnosti vzniku takových havárií. • Dopravní nehoda – událost v provozu na pozemních komunikacích, například havárie nebo srážka, která se stala nebo 7 8

byla započata na pozemní komunikaci a při níž dojde k usmrcení nebo zranění osoby nebo ke škodě na majetku v přímé souvislosti s provozem vozidla v pohybu • Nebezpečná látka – vybraná nebezpečná chemická látka nebo chemický přípravek, uvedená nebo splňující kritéria daná zákonem, přítomná v objektu nebo zařízení jako surovina, výrobek, vedlejší produkt, zbytek nebo meziprodukt, včetně těch látek, u kterých se dá důvodně předpokládat, že mohou vzniknout v případě havárie (Zákon, 2006). • Riziko – pravděpodobnost vzniku nežádoucího specifického účinku, ke kterému dojde během určité doby nebo za určitých okolností (Zákon, 2006). • Tunel – liniový podzemní objekt, kterým prochází pozemní komunikace (silnice, dálnice nebo místní komunikace), umožňující plynulou a bezpečnou jízdu vozidel podcházením horských masívů, vodních překážek, osídlených oblastí, kulturněhistoricky či ekologicky cenných území apod.; vyznačuje se uzavřeným příčným profilem (ČSN, 2006) • Zařízení – technická nebo technologická jednotka, ve které je nebezpečná látka vyráběna, zpracovávána, používána, přepravována nebo skladována a která zahrnuje také všechny části nezbytné pro provoz, např. autocisterna, železniční cisterna (Zákon, 2006). • Závažná havárie – mimořádná, částečně nebo zcela neovladatelná, časově a prostorově ohraničená událost, například závažný únik, požár nebo výbuch, která vznikla nebo jejíž vznik bezprostředně hrozí v souvislosti s užíváním objektu nebo zařízení, v němž je nebezpečná látka vyráběna, zpracovávána, používána, přepravována nebo skladována, a vedoucí k vážnému ohrožení nebo k vážnému dopadu na životy a zdraví lidí, životní prostředí nebo k újmě na majetku (Zákon, 2006).

8 9

1.3 Související legislativa K problematice bezpečnosti přepravy nebezpečných látek po silnici se vztahující tyto vybrané legislativní předpisy: Nařízení Evropského parlamentu a Rady č. 1907/2006 o registraci, hodnocení, povolování a omezování chemických látek (REACH) a o zřízení Evropské agentury pro chemické látky • zavádí nový systém kontroly chemických látek, který zajistí, aby se nejpozději od roku 2020 používaly pouze látky se známými vlastnostmi a to způsobem, který nepoškozuje zdraví člověka a životní prostředí. Vzniká systém registrace všech chemických látek vyráběných či dovážených v množství větším než 1 tuna ročně. Nařízení Evropského parlamentu a Rady č. 1272/2008 o klasifikaci, označování a balení látek a směsí (CLP) a o změně nařízení (ES) č. 1907/2006 • zavádí mezinárodní kritéria pro klasifikaci, označování a balení nebezpečných látek a směsí systému GHS (Globálně harmonizovaný systém klasifikace a označování chemických látek a směsí). Zákon č. 350/2011 Sb., o chemických látkách a chemických směsích • transponuje nařízení CLP; zavádí se nový způsob klasifikace, balení a označování látek a směsí; zajišťuje dozorovou a kontrolní činnost nad dodržováním požadavků nařízení CLP. Směrnice Rady 96/82/EC o kontrole nebezpečí závažných havárií s přítomností nebezpečných látek (SEVESO II). Směrnice Evropského parlamentu a rady 2003/105/EC,1882/2003/ES a 1137/2008/ES, kterými se Směrnice 96/82/EC mění. Poznámka: K 1. červnu 2015bude Směrnice Rady 96/82/ES zrušena směrnicí Evropského parlamentu a Rady 2012/18/EU. • platí pro objekty a zařízení, ve kterých je vyráběna, zpracovávána, používána, přepravována nebo skladována vybraná nebezpečná látka v nadlimitním množství, jejíž únik může vést ke vzniku závažné havárie

9 10

Zákon č. 59/2006 Sb., o prevenci závažných havárií způsobených vybranými nebezpečnými chemickými látkami nebo chemickými přípravky • zavádí systém prevence závažných havárií pro objekty a zařízení, v nichž je umístěna vybraná nebezpečná látka s cílem snížit pravděpodobnost vzniku a omezit následky závažných havárií na zdraví a životy lidí, životní prostředí a majetek v objektech a zařízeních a v jejich okolí Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2004/54/ES o minimálních bezpečnostních požadavcích na tunely transevropské silniční sítě • platí pro tunely delší než 500 m. Klade požadavky k zajištění minimální úrovně bezpečnosti uživatelů komunikací v tunelech transevropské silniční sítě prostřednictvím předcházení vzniku událostí, které mohou ohrozit lidský život, životní prostředí a zařízení tunelu, a zajištění ochrany v případě nehod. Nařízení vlády č.264/2009 Sb., o bezpečnostních požadavcích na tunely pozemních komunikací • zapracovává Směrnici EU 2004/54/ES a upravuje náležitosti bezpečnostní dokumentace tunelů delších než 500 m, bezpečnostní požadavky na tunel, vzor zprávy o mimořádných událostech v tunelu, vymezení činnosti pověřené osoby při koordinaci opatření k zajištění bezpečnosti provozu tunelu a požadavky na její odbornou kvalifikaci a praxi. ČSN 73 7507 Projektování tunelů pozemních komunikací • zabývá se navrhováním tunelů, jednotlivými variantami řešení, příčným uspořádáním tunelů. Jsou zde řešeny bezpečnostní stavební úpravy a technické vybavení tunelů včetně osvětlení. Návrh stavby z hlediska požární bezpečnosti.

10 11

TP 98 Technologické vybavení tunelů pozemních komunikací • uvádí požadavky na technické a technologické vybavení tunelů pozemních komunikací a na jejich bezpečnost. Je zde rozdělení tunelů podle bezpečnosti, detailní popis dopravního systému, systému větrání, řídicího systému i osvětlení. Podmínky uvedené v TP 98 jsou přísnější než v ČSN 73 7507. • TP98-Z1 z roku 2008 (změna v začlenění do bezpečnostních kategorií aj.)

Shrnutí kapitoly V této kapitole jste se seznámili se základními pojmy a související legislativou, které jsou základem pro pochopení problematiky a dále budou používány v následujícím výkladu.

Otázky 1) Jaké mohou být následky dopravní nehody v silničním tunelu? 2) Co je riziko? 3) V jaké legislativě se potřebujete orientovat před zpracování analýzy rizik při přepravě nebezpečných látek?

Literatura [1]

ČSN (2006). ČSN 73 7507 Projektování tunelů pozemních komunikací. Praha, Český normalizační institut, 2006, 56 s.

[2]

PŘIBYL, Pavel, JANOTA, Aleš, SPALEK, Juraj (2008). Analýza a řízení rizik v dopravě: Tunely na pozemních komunikacích a železnici. Praha, BEN – technická literatura, 2008, 528 s. ISBN 978-80-7300-2140-0

[3]

Zákon (1997). Zákon č. 13/1997 Sb., o pozemních komunikacích, ve znění pozdějších předpisů. Sbírka zákonů ČR, částka č. 3. 11 12

[4]

Zákon (2006). Zákon č. 59/2006 Sb., o prevenci závažných havárií způsobených vybranými nebezpečnými chemickými látkami nebo chemickými přípravky, ve znění pozdějších předpisů. Sbírka zákonů ČR, částka 25.

Přestávka Tahle kapitola byla jen úvodní, tak žádné zdržování a šup k další kapitole 

12 13

2 Přeprava nebezpečných látek po silnici Silniční doprava patří v současnosti k nejrozšířenějším a nejprogresivnějším způsobům přepravy. Je to způsobeno velmi komplexní sítí silnic v Evropě. Prostředky silniční přepravy jsou velice flexibilní vzhledem ke schopnostem přizpůsobit se požadavkům na nezbytnou dobu přejímky, nabízí menší prostoje a čekací doby ve srovnání s ostatními dopravními prostředky. Vzhledem ke skutečnosti, že nehodovost v rámci silniční dopravy je mnohonásobně vyšší než u dopravy železniční, roste rovněž i riziko vzniku nehody vozidla, které přepravuje nebezpečné věci. U této přepravy může dojít k havárii, při které začne samovolně unikat nebezpečná látka z obalu nebo nádoby a dojde tak k vážnému ohrožení či dopadu na zdraví a životy lidí, životní prostředí nebo i majetek. Počet dopravních nehod s účastí vozidla s nákladem ADR se ročně pohybuje okolo 200 dopravních nehod. Při těchto nehodách převažují nehody vozidel přepravujících nebezpečné kapalné látky, kterých je přepravováno nejvíce.

Cíl kapitoly Cílem této kapitoly je zaměřit pozornost na způsob přepravy nebezpečných látek po silnici. V úvodu jsou popsány nebezpečné chemické látky, které mohou svým únikem vážně ohrozit nebo mít vážný dopad na lidské zdraví a životy osob, životní prostředí a majetek. Ve stručnosti je prezentován také nový způsob klasifikace a značení nebezpečných látek. Dále jsou uvedeny významné dopravní nehody při přepravě spojené s únikem nebezpečné látky. Závěr je pak věnován přepravě nebezpečných látek v tunelech a způsobu její regulace.

Klíčová slova Dopravní nehoda, nebezpečná látka, přeprava nebezpečných látek.

Doba pro studium Pro nastudování této kapitoly budete potřebovat 3 hodiny času. 13 14

2.1 Nebezpečné chemické látky Průmyslové podniky vyrábí a expedují každým dnem značné množství chemických látek a směsí, které se staly součástí každodenního života. Vzhledem k neustálému zvyšování množství chemických látek v okolí člověka se také zvyšuje riziko jejich úniku s možnými nežádoucími dopady na člověka a životní prostředí. Podle údajů Chemical Abstract Service (CAS) je zapsáno přes 15 milionů chemických látek a používá se jich přes 100 000. Počet známých chemických látek tedy neustále stoupá. Nebezpečná chemická látka, která je schopna svým únikem způsobit závažnou havárii je také označována jako vybraná nebezpečná látka (Zákon, 2006). Jedná se o látku jmenovitě uvedenou v související legislativě (tj. v seznamu vybraných nebezpečných látek, např. acetylén, benzín, LPG) nebo látku vybraných nebezpečných vlastností (např. amoniak), mezi které patří hořlavost, výbušnost, schopnost oxidace, toxicita a nebezpečnost pro životní prostředí. Mezi projevy nebezpečných vlastností látek patří závažný únik, požár nebo výbuch. Za závažnou lze označit tu havárii, která je způsobená vybranou nebezpečnou látkou nebo jejím únikem v množství stejném nebo převyšujícím 5 % některého z množství nebezpečných látek uvedeného v legislativě (Zákon, 2006).

Obrázek č. 3 Příklad závažné havárie (Venezuela, 2012)

S rozvojem nebezpečných látek se musela rozvíjet i legislativa, která měla za úkol klást vetší požadavky na bezpečnost. Legislativa se postupně přizpůsobovala technologickému pokroku, v klasifikaci látek byly kladeny vetší požadavky na bezpečnost. V systému klasifikace, označování a balení látek přijímala každá země svou vlastní legislativu a i přes některé společné rysy docházelo v klasifikaci k značným odlišnostem v rámci jednotlivých zemí. Z těchto důvodů byla stále silněji 14 15

vnímána potřeba sjednotit tento systém, a to celosvětově vytvořením nového globálně harmonizovaného systému (GHS). Tento systém zavádí nové třídy a kategorie nebezpečnosti chemických látek a sjednocuje nejen jejich klasifikaci, ale také označování. Kromě nebezpečných látek se týká i přípravků. Nařízení Evropského parlamentu a Rady č. 1272/2008 o klasifikaci, označování a balení látek a směsí (CLP) a o změně nařízení (ES) č. 1907/2006 Nařízení CLP (Classification, Labelling, Packaging) zavádí mezinárodní kritéria pro klasifikaci a označování nebezpečných látek a směsí systému GHS s účinností od 1. 12. 2010 pro chemické látky, od 1. 6. 2015 pak pro směsi (pozn. termín chemický přípravek byl nahrazen „směsí“). Třídy nebezpečnosti nově podle CLP: • Fyzikální nebezpečnost • Nebezpečnost pro zdraví • Nebezpečnost pro životní prostředí Nařízení CLP také zavádí nový systém označení nebezpečných látek. Látky nebo směsi klasifikované jako nebezpečné je potřebné označit štítkem, který bude obsahovat dle nařízení CLP: • informace o dodavateli • identifikaci látky/směsi • množství látky/směsi v obalech • piktogramy označující nebezpečí • signální slova („nebezpečí“ a „pozor“) • údaje o nebezpečnosti (H-věty) • pokyny pro bezpečné zacházení (P-věty) • doplňkové informace

15 16

Obrázek č. 4 Piktogramy označující nebezpečí

2.2 Přehled významných nehod při přepravě nebezpečných látek Náraz vozidla do pevné překážky nebo srážka dvou vozidel; to jsou nejčastější příčiny dopravních nehod na dálnici. Pokud dojde k havárii cisterny nebo kamionu, která navíc přepravuje nebezpečnou látku, jsou následky takovéto události mnohem závažnější a to od možného ohrožení či zasažení lidského zdraví po kontaminaci okolního životního prostředí včetně vzniklých materiálních škod. Tabulka č. 1 Statistika dopravních nehod při přepravě nebezpečných látek (Zdroj: Policie ČR)

Z výše uvedené tabulky je zřejmé, že v letech 2002 až 2009 došlo na silnicích v České republice celkem k 1473 dopravním nehodám vozidel 16 17

převážející nebezpečné látky. Z uvedeného množství je zřejmé, že počet dopravních nehod ročně klesá. Z celkového množství dopravní nehod došlo ve 154 případech k úniku nebezpečné látky. Největší podíl na úniku nebezpečný látek mají přepravované plynné látky a to ve 134 případech, dále následují kapalné látky v 11-ti případech a tuhé v 10-ti případech. Vzhledem k uvedené statistice dopravních nehod v případě přepravy nebezpečných látek musíme porovnat s celkovou nehodovostí nákladních vozidel v roce 2009. V uvedený rok 2009 havarovalo dle statistik Policejní prezídia ČR celkem 9783 nákladních vozidel. V případě dopravních nehod vozidel přepravující nebezpeční látky jde o 0,93% z celkového množství nehod. Z uvedeného procenta lze vyvodit závěr, že každá 107 dopravní nehoda byla vozidla přepravující nebezpečné látky. • Nehoda kamionu s PB a acetylenovými lahvemi u tunelu Valík Dne 2. 5. 2011 na dálničním obchvatu u Plzně u tunelu Valík havaroval před půl osmou ráno kamion převážející propanbutanové a acetylenové lahve. Těsně po nehodě explodovalo několik tlakových láhví a jejich části se rozlétly do okolí. Z dalších unikal plyn. K nehodě došlo na 78. kilometru dálnice D5. Kamionu jedoucímu směrem na Rozvadov po průjezdu tunelem Valík praskla levá přední pneumatika. Řidič strhl řízení, prorazil svodidla a v protisměru se převrátil. Přitom ještě poškodil zadní část protijedoucího kamionu. Kamion poté začal na mostě hořet, řidič ale stihl včas vyskočit a utéct do bezpečí. Vzápětí začaly vybuchovat propanbutanové lahve. V zápětí dorazili hasiči, kteří začali likvidovat požár a ochlazovat lahve, aby nedošlo k dalším výbuchům. Žár z požáru byl tak silný, že ohořela i tráva na okolních dálničních násypech. Poničena byla svodidla na mostě i mýtná brána, pod níž kamion hořel. Nafta v nádržích hořela ještě tři hodiny po havárii. Celkem po 32 hodinách se dálnice opět otevřela. Vzniklá škoda se vyšplhala na téměř 10 miliónů korun (Pathy a Řepík, 2011).

17 18

Obrázek č. 5 Nehoda kamionu na dálnici u tunelu Valík (Autor: HZS PK)

• Nehoda kamionu s kyselinou chlorovodíkovou na dálnici D1 Dne 21. 1. 2014 uzavřela nehoda kamionu s kyselinou chlorovodíkovou dálnici D1 na 175. kilometru u Domašova na Brněnsku. Kamion převážel náklad o19 tisících litrů kyseliny chlorovodíkové. Při nehodě se poškodily celkem čtyři tisícilitrové barely, které vytekly na vozovku a bylo je potřeba neutralizovat. Hasiči v protichemických oblecích zasahovali téměř dvanáct hodin. Již při příjezdu viděli od místa nehody stoupat bílý kouř, který signalizoval odpařující se kyselinu, proto bylo nutné zastavit provoz na dálnici v obou směrech. Nikdo nebyl zraněn. Chlorovodík, který unikal vodotečí vedle krajnice, hasiči zasypávali vápnem, aby jej takto také neutralizovali (Enviweb, 2014).

Obrázek č. 6 Nehoda kamionu na dálnici D1 (Autor: MAFRA)

18 19

• Nehoda cisternou s technickým benzínem na dálnici D1 Dne 2. 9. 2004 došlo k požáru kamionu na 121,5 km dálnice D1 směrem na Prahu. Jednalo se o dopravní nehodu nákladního automobilu s cisternou, která převážela kolem 33 000 l technického benzínu. Cisterna se při předjíždění dostala do kolize s kamiónem, který jel před ní, dostala do smyku a převrátila se do stráně mimo dálnici D1. Došlo k výbuchu a následnému požáru cisterny. Řidič cisterny na místě zahynul. Při příjezdu jednotek HZS na místo události byla cisterna plně zasažena požárem. Došlo k úniku technického benzínu příkopem a kanalizací u dálnice D1 asi 1 km od místa nehody a dále se látka spádově kanalizací dostala do obce Kozlov. Došlo k několika výbuchům v kanalizaci a intenzivnímu hoření u výstupu kanalizace. Vzhledem k vysoké hořlavosti a těkavosti benzínu byli ve spolupráci se starostkou obce Kozlov občané upozorněni na případné nebezpečí a dodržování zásad bezpečnosti. Za přítomnosti Policie ČR a HZS došlo k předběžné evakuaci osob ze čtyř domů. Při likvidaci mimořádné události byla uzavřena dálnice D1 v obou směrech. Likvidace požáru byla prováděna pěnou. Unikající látka byla zachycována ucpávkami, sorbčním hadem a nornou stěnou na řece Jihlavě. Kromě vzorků z dálniční kanalizace a Kozlovského potoka byly odebrány i vzorky podzemních vod ze soukromých studní v obci Kozlov. Rozbor neprokázal výskyt nadlimitní přítomnosti znečišťující látky v pitné vodě ve studních. Nicméně směrem k obci Kozlov bude vybudován monitorovací systém (nejméně tři vrty), které budou dále sledovat kvalitu povrchové vody ve směru odtoku ke studnám v obci (Enviweb, 2004).

Obrázek č. 7 Požár cisterny s technickým benzínem na D1 (Autor:iDNES.cz)

19 20

2.3 Regulace přepravy nebezpečných látek tunely Nebezpečné látky jsou důležité v průmyslové výrobě i každodenním životě a musí být přepravovány. Je však potřeba si uvědomit riziko s tímto spojené, ať už dojde k havárii na povrchovém úseku komunikací či v tunelu. Nehody zahrnující nebezpečné náklady jsou poměrně vzácné, ale mohou vést k velkým ztrátám na životech, životním prostředí i majetku. Je potřeba zvláštních opatření, aby byla zajištěna co nejvyšší možná bezpečnost přepravy těchto nákladů. Z těchto důvodů je ve většině zemí přeprava nebezpečných nákladů přísně regulovaná. Česká republika má zařazeny všechny tunely do třídy A (viz Tabulka č.1), tj. bez omezení přepravy nebezpečných nákladů. Výjimku tvoří pouze ty, které jsou na území hlavního města Prahy. U nich zůstává zachován současný stav řešený dopravními značkami. V ČR existuje povinnost žádat o stanovení přepravní trasy pouze pro přepravu nebezpečných odpadů. Ty jsou Ministerstvem dopravy České republiky povoleny ve zpracovaném a schváleném „Atlasu tras pro nebezpečné odpady“. Výjimku zde tvoří přeprava radioaktivních látek, kdy trasu tuzemské přepravy povoluje Státní úřad pro jadernou bezpečnost. Na rozdíl od České republiky je např. ve Franci, která má okolo 180 km silničních tunelů, přeprava nebezpečných látek silničními tunely ve většině tunelů zakázána. V letech 1996 až 2001, pod vedením OECD a PIARC (World Road Association), proběhl významný společný výzkumný projekt s názvem Transport of dangerous goods through road tunnels. Tento projekt si kladl za cíl přinést odpovědi na aktuální otázky týkající se bezpečnosti dopravy v evropských tunelech. Výsledkem projektu byl návrh harmonizovaného systému regulace dopravy v tunelech, který byl dále rozpracován a v roce 2007 implementován v dalších evropských revizích ADR (OECD a PIARC, 2011). Harmonizace vychází z předpokladu, že v tunelech existují tři hlavní nebezpečí, která mohou vést k velkým ztrátám na životech nebo k poškození konstrukce tunelu. Lze je seřadit následovně podle klesající závažnosti následků a rostoucí účinnosti ochranných a zmírňujících opatření (OECD a PIARC, 2011): • exploze • únik toxických plynů či agresivních toxických tekutin • požáry

20 21

Omezení nebezpečných nákladů v tunelech probíhá zařazením tunelu do jedné z pěti tříd označených velkým písmenem od A do E. Principy těchto tříd jsou následující (OECD a PIARC, 2011): Tabulka č. 2 Seznam pěti tříd ADR Třída A

Bez omezení přepravy nebezpečných nákladů.

Třída B

Zákaz přepravy nebezpečných nákladů, které by mohly vést k velmi velkému výbuchu.

Třída C

Zákaz přepravy nebezpečných nákladů, které by mohly vést k velmi velkému výbuchu, velkému výbuchu nebo velkému úniku toxických látek.

Třída D

Zákaz přepravy nebezpečných nákladů, které by mohly vést k velmi velkému výbuchu, velkému výbuchu, velkému úniku toxických látek nebo velkému požáru.

Třída E

Zákaz všech nebezpečných nákladů (vyjma pěti typů nákladu s velmi nízkým rizikem).

Zákaz přepravy nebezpečných nákladů tunelem neodstraní nebezpečí úplně, ale změní je a přesune je jinam, kde ve skutečnosti mohou být celková rizika ještě větší (např. objížďka hustě obydlenou oblastí). Proto společný výzkumný projekt OECD/PIARC doporučil, aby rozhodnutí o povolení/zákazu přepravy vycházelo ze srovnání různých alternativ a zohlednilo nejen cestu tunelem, ale i možné náhradní trasy (OECD a PIARC, 2011).

Shrnutí kapitoly V této kapitole jste se seznámili s problematikou přepravy nebezpečných látek po silnici se zvláštním zřetelem na přepravu v silničních tunelech a s nebezpečnými látkami, které v případě úniku mohou způsobit vzniku závažné havárie, způsobem jejich klasifikace a označování.

21 22

Otázky 1) Co je to vybraná nebezpečná látka? 2) Jaká největší výhody a nevýhody s sebou přináší přeprava nebezpečných látek po silnici? 3) Jmenujte pět tříd ADR.

Literatura [1]

OECD a PIARC (2011). Manuál silničních tunelů [on-line]. Dostupný z: http://tunnels.piarc.org/cs/bezpecnost/nebezpecnenaklady.htm

[2]

PATHY, Michal a ŘEPÍK Jaroslav (2011). Požár kamionu na dálnici D5. Časopis 112, Vol. X, No. 7. ISSN 1213-7057

[3]

Enviweb (2004). Ekologická havárie cisterny na dálnici je pod kontrolou [on-line]. Dostupný z: http://www.enviweb.cz/clanek/havarie/98372/na-d1-seprevratila-cisterna-s-kyselinou-dalnice-je-uzavrena

[4]

Enviweb (2014). Na D1 se převrátila cisterna s kyselinou, dálnice je uzavřená [on-line]. Dostupný z: http://www.enviweb.cz/clanek/havarie/50082/ekologickahavarie-cisterny-na-dalnici-je-pod-kontrolou

22 23

3 Silniční tunelové stavby Výstavba silničních tunelů s sebou přináší řadu výhod, jako je napřímení trasy, a tím její zkrácení, což úzce souvisí i s výhodami environmentálními (např. snížení emisí, podjíždění oblastí chráněných zákonem) a ekonomickými (např. snížení nákladů na pohonné hmoty) a v neposlední řadě také bezpečnostními výhodami (např. snížení rizika vzniku dopravní nehody v důsledku náhlými meteorologických změn jako je vznik ledovky, nárazový vítr či prudký déšť). Naproti tomu, realizace silničních tunelů je náročnější jak po stránce finanční, tak i z pohledu zajištění bezpečnosti ve srovnání s realizací otevřených pozemních komunikací.

Cíl kapitoly Cílem této kapitoly je stručně přiblížit problematiku bezpečnosti dopravy v tunelových stavbách pro pochopení a následné účely zpracování analýzy a hodnocení rizik. Pozornost je věnována především rozdělení tunelů do bezpečnostních kategorií, dále pak závažných dopravním nehodám v tunelech se vznikem požáru a existujícím bezpečnostním opatření pro zmírnění dopadu dopravní nehody a požáru na ohrožené cílové skupiny.

Klíčová slova Bezpečnostní kategorie, bezpečnostní opatření, požár, tunel.

Doba pro studium Pro nastudování této kapitoly budete potřebovat 3,5 hodiny času. 3.1 Základní rozdělení tunelů Tunely můžeme rozdělit dle kritéria podle prováděné komunikace na pozemní komunikace a dráhy. Vzhledem k zaměření tohoto modulu se budeme dále věnovat pouze silničním tunelovým stavbám.

23 24

Pozemní komunikace dělíme podle zákona o pozemních komunikacích (Zákon, 1997) na: dálnice, silnice (I., II. a III. třídy), místní komunikace a účelové komunikace. Zde je pozemní komunikace definovaná jako dopravní cesta určená k užití silničními a jinými vozidly a chodci, včetně pevných zařízení nutných pro zajištění tohoto užití a jeho bezpečnost. Objekty v trase pozemní komunikace jsou propustky, mosty (estakády, nadjezdy, podjezdy), zdi (opěrné, zárubní, obkladní), tunely a galerie. Silniční tunely se dělí: • podle provádění na ražené, hloubené nebo budované zvláštnímu způsoby • podle místa na horské, městské, podmořské a podříční • podle délky na krátké (do 300m), střední (300m až 1000 m) a dlouhé (nad 1000 m) • podle dopravního uspořádání na tunely s jednou tunelovou troubou (horizontální nebo vertikální uspořádání dopravních proudů) nebo se dvěma tunelovými troubami

Obrázek č. 8 Tunel Klimkovice – dvě tunelové trouby (Autor: Stavba MSK)

Z pohledu dopravní bezpečnosti je zřejmé, že hlavní roli v této problematice bude hrát zejména intenzita silniční dopravy, délka tunelu, a také to, zda se jedná o tunel vyskytující se v městské části, na obchvatu čí o tunel dálniční včetně jeho technického vybavení. Pak lze tunely rozdělit do následujících bezpečnostních kategorií: • TA – tunely s intenzitou dopravy nižší než 1000 vozů/den o délce 3000m až 10000m nebo všechny tunely s intenzitou dopravy převyšující 15000 vozů/den • TB – tunely s intenzitou dopravy nižší než 1000 vozů/den o délce 500m až 3000m 24 25

• TC – tunely s intenzitou dopravy 1000 vozů/den o délce do 500m

Obrázek č. 9 Bezpečnostní kategorie tunelu (Technické podmínky, 2003)

Intenzita dopravy je dána ročním průměrem denní intenzity ekvivalentních vozidel (RPDI). Při intenzitě dopravy mezi 1000 a 15000 vozů/den se pro zatřídění do kategorie použije tato rovnice: 𝑞 = 𝐴 × 𝑙 −𝐵

q … intenzita dopravy (vozů/den) l … délka tunelu (m)

A,B … regresní koeficienty mocninné řady V souvislosti s úpravou technických podmínek TP98 z roku 2008 se tunely dále dělí do těchto čtyř bezpečnostních kategorií (TA, TB, TC, TD) a dvou podkategorií (TC-H, TD-H) – viz následující obrázek.

25 26

Obrázek č. 10 Bezpečnostní kategorie tunelu (Technické podmínky, 2008)

Pro intenzitu dopravy nižší než 1000 vozů/den se tunely kategorizují pouze podle délky. Tabulka č. 3 Kategorizace tunelů pro intenzitu nižší než 1000 vozů/den Kategorie

TD

TC

TB

TA

Délka (m)

100-300

300-500

500-3000

3000-10000

Pro rozsah intenzit od 1000 do15000 vozů/den se koriguje kategorie tunelu při dané délce v závislosti na intenzitě dopravy. Pro intenzitu dopravy vyšší než 15000 vozů/den se tunely kategorizují opět pouze podle délky. Tabulka č. 4 Kategorizace tunelů pro intenzitu dopravy vyšší než 15000 vozů/den Kategorie

TD-H

TC-H

TA

Délka (m)

100-300

300-500

500-10000

Na základě začlenění do příslušné bezpečnostní kategorie je tunel technologicky vybaven. Tunely se navrhují jako obousměrné, kde jednou tunelovou troubou procházejí oba dopravní směry nebo jako 26 27

jednosměrné, kde jednou troubou prochází jen jeden dopravní směr. Tunely střední a dlouhé se navrhují jako jednosměrné s jednou či více tunelovými troubami. Grafy na obrázcích (Obrázek č. 9 a Obrázek č. 10) platí tedy pro tunelovou troubu s jedním nebo dvěma pruhy v dopravním pásu a příslušnou intenzitu dopravy. Tunel se třemi nebo více pruhy v jednom dopravním pásu je vždy navrhován v kategorii TA, resp. u krátkých tunelů v kategorii TD-H či TC-H. Dále se tunel zařazuje o kategorii výše v případě připojování nebo odbočování vozidel v tunelové troubě pokud RPDI leží v tolerančním poli 15% od hraniční přímky.

3.2 Závažné nehody v tunelech V posledních letech došlo v tunelech hned k několika závažným nehodám, jejichž přímou či sekundární příčinou byl vznik požáru v souvislosti s nedostatečným požárním zabezpečením anebo selháním lidského činitele. Obecná statistika počtu nehod v silničních tunelech vykazuje, že jejich počet na jeden kilometr délky tunelu a rok je srovnatelný s údaji pro volné komunikace, a dokonce i nižší vzhledem k absenci křižovatek a vlivu počasí na provoz v tunelech. (Pošusta, 2004).

Obrázek č. 11 Průběh událostí během požáru v tunelu (Autor: Zápařka, PIARC)

27 28

K nejčastějším příčinám vzniku požáru v tunelu, při kterých v minulosti došlo ke zranění či ztrátám na lidských životech, patří dopravní nehody, výbuch nebo požár, technická závada na vozidle či teroristický útok. Ztráty na životech jsou způsobeny především udušením toxickými produkty hoření. Ve výjimečných případech dojde k uhoření osoby ve vozidle, což je způsobeno rychlým vzplanutím vozidla a nemožnosti dostat se z dosahů plamenů. Následky nehod v tunelech jsou vzhledem k uzavřenému prostoru daleko vyšší než na otevřených komunikacích a mohou být až závažné při nehodách s následným požárem či únikem nebezpečné látky, jak znázorňují tyto nejznámější příklady. • Požár v tunelu Mont Blanc V silničním tunelu pod nejvyšším vrcholem Evropy Mont Blanc došlo dne 24. března 1999 k jedné z nejzávažnějších nehod v tunelu. Uvnitř tunelu vzplanul belgický kamion naložený moukou a margarínem. Příčinou požáru byl nedopalek cigarety. Oheň se v tunelu šířil velmi rychle. Tah vzduchu pak způsobil, že se požár přenesl na více než tři desítky osobních a nákladních aut. V nich uhořelo nebo se udusilo 39 lidí (Přibyl et al., 2008). Likvidace trvala okolo 24 hodin a celkem 4 dny bylo potřeba zasažený tunel chladit. Následkem této nehody přišlo 39 lidí o život.

Obrázek č. 12 Následky požáru v tunelu Mont Blanc (Autor: TunnelTalk.com)

28 29

• Požár v Tauernském tunelu V Tauernském tunelu, nacházejícím se na frekventované dálnici mezi Salcburkem a Villachem pod rakouskými Alpami, vypukl během prací a dopravy omezené světelným značením dne 29. května 1999 rozsáhlý požár. Příčinou požáru byla prudká srážka plně naloženého kamionu s barvami, který nestačil zabrzdit na semaforech, do pěti osobních automobilů. Výbuchem benzínu vznikl mnohahodinový požár, který se po přibližně dvanácti hodinách podařilo hasičům zlikvidovat (Přibyl et al., 2008). Požár v Tauernském tunelu způsobil tříměsíční přerušení dopravy na nejdůležitější rakouské severojižní trase. Provoz tunelu byl obnoven po náročných opravách a rekonstrukci po 3 měsících. Ve více než šestikilometrovém tunelu následkem požáru zahynulo celkem 12 lidí, 42 jich bylo zraněno a 41 osobních aut a kamionů bylo zničeno.

Obrázek č. 13 Požár v Tauernském dálničním tunelu (Autor: Aktivnews)

• Požár v Gotthardském tunelu Gotthardský silniční tunel leží na hlavní trase přes Alpy z Německa a Švýcarska do Itálie. Se svými téměř 17 kilometry je druhým nejdelším silničním tunelem na světě. Dne 24. října 2001 došlo v Gotthardském tunelu k rozsáhlému požáru. Příčinou vzniku požáru byl čelní náraz dvou nákladních automobilů, kdy řidič kamionu narazil do protijedoucího kamionu, poté se od něj odrazil a narazil do stěny tunelu. Zapříčená vozidla začala ihned hořet. (Přibyl et al., 2008). Nehoda v Gotthardském tunelu se stala asi jeden kilometr od jižního konce tunelu. Následkem ničivého požáru zemřelo 11 lidí. Provoz byl obnoven až po několika měsících. Vyšetřování mimo 29 30

jiné ukázalo, že řidič kamionu, který nehodu způsobil, měl v krvi alkohol.

Obrázek č. 14 Požár v Gotthardském tunelu (Autor: iDNES.cz, ČTK)

Mezi březnem 1999 a říjnem 2001 došlo k úmrtí 62 lidských životů při požáru ve 3 evropských tunelech na hlavních mezinárodních dopravních tepnách. Obousměrný tok dopravy a příčné větrání měly společné všechny 3 tunely, ve kterých došlo k tak závažným nehodám (Voeltzel a Dix, 2004). Tyto závažné nehody vedly ke zvýšenému uvědomění možných důsledků nehod v tunelech a přijetí dalších bezpečnostních opatření. Tabulka č. 5 Přehled vybraných závažných nehod v evropských tunelech Země

Rok

Délka

Počet obětí

Zranění

Francie/Itálie

1999

11,6 km

39

-

Tauern

Rakousko

1999

6,4 km

12

42

St. Gothard

Švýcarsko

2001

16,9 km

11

-

Viamala

Švýcarsko

2006

742 m

9

6

Valais

Švýcarsko

2012

2,5 km

28

24

Tunel Mont Blanc

3.3 Základní bezpečnostní opatření v tunelech Požáry v tunelech nejsou podle statistik tak časté jako na otevřených pozemních komunikacích, ale když už k požáru v tunelu dojde, má mnohem závažnější následky. Při požáru nejsou ohroženi jen účastníci dopravní nehody, nýbrž i ostatní osoby nacházející se v tunelu. Mezi hlavní nebezpečí patří zejména kouř a jeho šíření a dále také vysoká teplota. V případě úniku nebezpečné látky, pak její neovladatelný únik, který může vyústit v závažnou havárii. 30 31

Tyto faktory mohou být ovlivněny instalací vhodných bezpečnostních prvků v silničním tunelu, jakými jsou: • osvětlení tunelu Osvětlením se má zajistit srovnatelná viditelnost zvenku a uvnitř tunelu. Systém osvětlení v dnešní době dokáže regulovat jas světel vzhledem k venkovnímu prostředí (vjezdové pásmo) a to vypínáním a zapínáním světel u stropu tunelu, na základě vyhodnocování čidel. Hodnota jasu se měří jasoměrem, umístěným napravo od vozovky ve směru jízdy ve výšce 2 až 5 m (Technické podmínky, 2003). Zrak řidiče potřebuje k adaptaci 12 až 15 s, při rychlosti 80 km/h by měla být délka tohoto úseku 170 až 330 m. Celé osvětlení tunelu má možnost na monitoru kontrolovat operátor dispečinku, který také může částečně do naprogramovaného osvětlení zasahovat (Klepsatel et al., 2003). Při výpadku elektrické energie je potřeba zabezpečit náhradní osvětlení uvnitř tunelu a to napojením na náhradní zdroj. Dojde ke snížení intenzity osvětlení omezením počtu svítidel, které zůstanou v provozu, a zároveň je nutné omezit rychlost vozidel přijíždějících do tunelu. Svítidla, která pomocí náhradního zdroje zůstávají v provozu, mají za úkol zabezpečit, aby nedocházelo k nepředvídanému chování řidičů a vzniku hromadných dopravních nehod. Doba činnosti náhradního zdroje musí být minimálně taková, aby všechna vozidla mohla opustit tunel sníženou rychlostí, tj. maximálně 15 minut (Technické podmínky, 2003). Nouzové únikové osvětlení tunelu slouží k orientaci osob při evakuaci, k označení únikových cest a k označení dveří vedoucích na chráněné únikové cesty. Jedná se o bodové osvětlení, umístěné v úrovni 0,8 až 1,0 m nad povrchem a napájené ze záložního zdroje elektrické energie, jehož činnost musí být zajištěna nejméně po dobu 120 minut. Nouzové osvětlení je nutné instalovat u tunelů v bezpečnostních kategoriích TA a TB (ČSN, 2006; Klepsatel et al, 2003)

31 32

Obrázek č. 15 Nouzové osvětlení Královopolského tunelu (Autor: Omega Design)

• větrání tunelu Větrání je důležitou součástí tunelu, zvláště u dlouhých tunelů dochází k nahromadění škodlivin v ovzduší a snižuje se viditelnost v tunelu. V případě požáru slouží vzduchotechnika k odtahu kouře z tunelu, ke zvýšení viditelnosti při zásahu a úniku osob a ke snížení účinků tepla.

Obrázek č. 16 Vzduchotechnika v Královopolském tunelu (Autor: Omega Design)

Větrání rozlišujeme z pohledu běžného provozu nebo při mimořádné události. Podle délky a intenzity dopravy lze větrání rozdělit na přirozené, podélné, polopřímé a příčné (Technické podmínky, 2003). Přirozené větrání je způsobeno přirozeným pohybem vzduchu díky rozdílu teplot a tlaků v tunelové troubě (tzv. komínový efekt). Je silně závislé na meteorologické situaci před tunelem (teplota, 32 33

tlak, vítr) a také na sklonu tunelu. Z těchto důvodů se přirozeného větrání užívá jen zřídka, zvláště u kratších tunelů. Podélné větrání způsobuje proudění vzduchu skrz tunel. Na začátku tunelu je nasáván čerstvý vzduch a postupně se v tunelu mísí s výfukovými a horkými plyny, které jsou ventilací posunovány ke konci tunelu. V závislosti na délce tunelu se navrhuje od vjezdu po výjezd z tunelu, od vjezdu k větrací šachtě nebo od větrací šachty k šachtě.

Obrázek č. 17 Podélný systém větrání (Autor: Systemair AB)

Příčné větrání je tvořeno dvěma oddělenými vzduchovými potrubími, kdy jedno nasává čerstvý vzduch zvenku a ústí u vozovky a druhé odsává výfukové a horké plyny u stropu tunelové trouby mimo tunel. Díky umístění přívodního potrubí u vozovky a odsávacího potrubí u stropu dochází k dokonalé výměně vzduchu, při které jsou teplota a koncentrace škodlivých plynů

Obrázek č. 18 Příčný systém větrání (Autor: Systemair AB)

Polopříčné větrání je tvořeno kombinací příčného a podélného větrání a může být provedeno dvěma způsoby. V prvním případě je přívod čerstvého vzduchu do tunelu řešen jako příčné větrání a odvod podélným větráním pomocí ventilátorů. Ve druhém případě je tomu naopak, čerstvý vzduch je nasáván přirozenou 33 34

cestou u vjezdu nebo výjezdu tunelové trouby a odsáván příčným větráním.

Obrázek č. 19 Polopříčný systém větrání (Autor: Systemair AB)

Při vzniku požáru v tunelu je s pomocí systému větrání potřeba udržet co nejmenší množství škodlivin v ovzduší a zajistit dobrou viditelnost pro případný únik osob z tunelu a to do příjezdu složek IZS. Velitel zásahu, po zhlédnutí situace v tunelu, by měl mít možnost do řízení ventilace zasáhnout a ručně ji ovládat. Ručním ovládáním ventilátorů je totiž možné změnit i směr proudění vzduchu, je však nutné brát v úvahu dojezdovou dobu před zastavením otáčení ventilátoru a následnou dobu náběhu. • systém videohledu Systém videohledu je instalován v tunelech všech bezpečnostních kategorií. Jedná se o kamerový systém uvnitř tunelu, který přenáší obraz na dispečink, kde jednotlivé monitory sleduje operátor. Systém videohledu dokáže upozornit operátora na chodce v tunelu, předmět na vozovce, automobil v protisměru, kolonu či vzniklou havárii. V minulosti se již stalo, že operátor provádějící dohled nad tunelem zpozoroval mimořádnou událost dříve, než ji zachytil detekční systém a mohl tak rychleji reagovat na danou situaci a tím ji dostat snadněji pod kontrolu.

34 35

Obrázek č. 20 Systém videohledu v tunelu Hřebeč (Autor: ŘSD)

• spojovací a dorozumívací zařízení Tato zařízení jsou povinná u tunelů bezpečnostní kategorie TA a TB. Spojovací zařízení zajišťuje uživatelům tunelu možnost spojení s operátorem tunelu, případně se složkami IZS a to buď prostřednictvím telefonního zařízení nebo prostřednictvím alarmových tlačítek, která se nachází v SOS skříňkách. Dorozumívací zařízení je zajištěno zejména prostřednictvím rozhlasového vysílání uvnitř tunelu (pozn. frekvence této stanice bývá vyobrazena na dopravní značce umístěné před vjezdem do tunelu), zpřístupnění signálu nejméně jednoho operátora mobilní telefonní sítě nebo ozvučovacího zařízení (tzv. tunelový rozhlas). Toto zařízení umožňuje operátorovi, v případě vzniku mimořádné události, podávat důležité informace a instrukce uvnitř tunelu, které jsou přenášeny reproduktory umístěnými u vjezdu/výjezdu z tunelu, u propojovacích chodeb nebo jiných únikových cest.

Obrázek č. 21 Informativní jiná dopravní značka (IJ15) – Dopravní vysílání 35 36

• nouzové pruhy a nouzové zálivy Nouzový pruh je definován jako přidružený pruh, umístěný vpravo ve směru jízdy, který umožňuje plné nebo částečné nouzové odstavení vozidel. Nouzový záliv je rozšířený prostor tunelu pro nouzové odstavení vozidel, který se zřizuje po určitých vzdálenostech (ČSN, 2006). Slouží pro bezpečné odstavení vozidla v případě poruchy, dopravní nehody či havárie.

Obrázek č. 22 Nouzový záliv v Královopolském tunelu (Autor: Omega Design)

• nouzové východy Budují se u moderních silničních tunelů ve vzdálenostech cca 350 m, tj. vždy v odstavných zálivech (pokud jsou v tunelu zřízeny) a v polovičních vzdálenostech mezi nimi. V případě, že se jedná o dvě souběžné jednosměrné tunelové trouby, dělají se nouzové východy jejich propojením (tzv. tunelové propojky). Dělí se na chráněné (CHÚC) a nechráněné únikové cesty (NÚC). Nechráněné únikové cesty (NÚC) se nacházejí v tunelové troubě (např. chodníky) a slouží k úniku osob ven, mimo tunel nebo do záchranné cesty (CHÚC). Záchranné cesty a záchranné šachty (CHÚC) slouží k pěší evakuaci osob a zásah složek IZS, vzdálenost mezi záchrannými cestami je 250m. U tunelů se dvěma tunelovými troubami o délce více než 1500 m se navrhují záchranné cesty pro vozidla, slouží k evakuaci vozidel, vzdálenost mezi nimi je 1500 m (ČSN, 2006). Nouzové východy jsou viditelně označeny a osvětleny. V případě vzniku požáru je potřeba co nejrychleji opustit vozidlo a následovat ukazatele směřující k nejbližšímu nouzovému 36 37

východu nebo ven z tunelu. Nouzové východy jsou vybaveny dveřmi odolnými proti kouři i požáru.

Obrázek č. 23 Tunelová propojka v tunelu Horelica (Autor: Pragoprojekt)

Obrázek č. 24 Úniková cesta v Královopolském tunelu (Autor: Omega Design)

• SOS skříně/výklenky SOS skříně slouží veřejnosti a obsluze k přivolání pomoci v případě vzniku mimořádné situace (zejména dopravní nehody, poruchy vozidla). Tyto skříně jsou vyrobeny ze speciální žáruvzdorné konstrukce, obsahují komunikační zařízení umožňující spojení s dispečinkem základní vybavení pro poskytnutí první pomoci, požární a vyprošťovací pomoc a další potřebná technologická zařízení. Vzájemná vzdálenost kabin by neměla být větší než 150 m. Kabiny bývají vybaveny nouzovým telefonem pro spojení s operátorem tunelu, poplachovým tlačítkem pro přivolání pomoci, tlačítkovým hlásičem požáru, přenosným hasicím 37 38

přístrojem aj. Po otevření SOS skříně je automaticky spuštěna kamera videodohledu a také je tento stav signalizován na monitoru operátora dispečinku.

Obrázek č. 25 SOS skříň a její vybavení v tunelu Valík (Autor: Kužník)

• požárně bezpečnostní zařízení Požární zabezpečení tvoří důležitou součást vybavení tunelu. Přestože k požárům v tunelu nedochází příliš často, při vzniku požáru mohou být následky mnohonásobně vyšší, než je tomu u požárů na volném prostranství. K včasnému zjištění vzniku požáru či ke zmírnění jeho účinků lze využít zejména tato požárně bezpečností zařízení: Elektrická požární signalizace (EPS) bývá umístěna u stropu tunelu a je založena na principu nárůstu teploty v určitém časovém intervalu. V případě vzniku požáru vyšlou automatické hlásiče signál přímo do dispečinku tunelu, kde se operátorovi obvykle automaticky přepne záběr z videodohledu na daný úsek, kde byl daný požár zaznamenán. Nejčastěji se používají liniové požární hlásiče, které reagují na překročení maximálně přístupné teploty ztrátou izolační schopnosti mezi žilami. Další používané hlásiče pracující na principu měření změny tlaku plynu (vzduchu) uvnitř měděné trubice - požár způsobuje zvýšení rychlosti proudění

38 39

vzduchu v trubici, kterou vyvolá průhyb membrány při překročení nastavené hodnoty a dojde k sepnutí kontaktu (Přibyl et al., 2008) Tlačítkové hlásiče požáru se spouští stisknutím a následně předávají signál na ústřednu EPS, která přepošle signál obsluze. Jak již bylo výše zmíněno, pokud se tlačítkový hlásič stiskne v SOS skříni, je ve většině případů obsluha dříve upozorněna a to na otevření dveří SOS kabiny. Tlačítkové hlásiče požáru se dále umísťují u vstupu do tunelových propojek. Hydranty zajišťující možnost napojení hadic pro případ požáru. Obvykle jsou napájeny z nádrže vybudované v blízkosti tunelu, právě pro tyto účely nebo z nedalekého vodního toku. Hydranty se umísťují do výklenků v ostění tunelové trouby. Maximální dovolená vzdálenost požárních hydrantů je 200 m (ČSN, 2006). Přenosný hasicí přístroj v každé skříni SOS by měl být umístěn alespoň práškový hasicí přístroj. Jak již bylo zmíněno, každý vstup do kabiny automaticky spouští alarm na stanovišti operátora dispečinku.

Obrázek č. 26 Výklenek pro hydrant v tunelu (Autor: Pragoprojekt)

39 40

Obrázek č. 27 Bezpečnostní prvky v silničním tunelu (Autor: ŘSD ve spolupráci Ministerstvem dopravy) 40 41

Shrnutí kapitoly Je zřejmé, že problematika týkající se bezpečnosti tunelových staveb je aktuální nejen ve světě, ale s nově se rozšiřující sítí silničních tunelů také v České republice. Většina dálničních nebo silničních tunelů je u nás technologicky vybavena podle nejvyšších bezpečnostních standardů.

Obrázek č. 28 Řídící centrum tunelu Klimkovice (Autor: ŘSD)

Otázky 1) Jaké bezpečnostní kategorie jsou určeny pro tunelové stavby? 2) Jaké jsou nejčastější příčiny závažných nehod v tunelech? 3) Jmenujte základní bezpečnostní opatření instalována v tunelu.

Literatura [1]

ČSN (2006). ČSN 73 7507 Projektování tunelů pozemních komunikací. Praha, Český normalizační institut, 2006, 56 s.

[2]

KLEPSATEL, František, KUSÝ, Pavol (2003). Výstavba tunelů ve skalních horninách. Bratislava, nakladatelství Jaga, 2003, 215s. ISBN 80-88905-43-5.

[3]

POŠUSTA, Pavel (2004). Hrozí v dálničních tunelech katastrofy? [online]. [cit. 2013-11-01]. Dostupný z: 41 42

http://www.dalnice.com/nov_clanky/d00_cz/starsi/d0_5.6.04.hr ozi.htm [4]

PŘIBYL, Pavel, JANOTA, Aleš, SPALEK, Juraj (2008). Analýza a řízení rizik v dopravě: Tunely na pozemních komunikacích a železnici. Praha, BEN – technická literatura, 2008, 528 s. ISBN 978-80-7300-2140-0

[5]

Technické podmínky (2003). TP 98 Technologické vybavení tunelů pozemních komunikací. Praha, MD ČR-OPK, 2003,142 s. ISBN 80-239-0110-9

[6]

Technické podmínky (2008). TP9 - Z1 Technologické vybavení tunelů pozemních komunikací. Praha, MD ČR-OSI, 2008, 42 s. ISBN 80-239-0110-10

[7]

VOELTZEL, A., DIX, A. (2004). A comparative analysis of the Mont-Blanc, Tauern & Gothard tunnel fires. ITA International tunneling and underground space association [online]. [cit. 2013-11-01]. Dostupný z: http://www.ita-aites.org/es/futureevents/525-a-comparative-analysis-of-the-mont-blanc-tauernand-gothard-tunnel-fires

[8]

Zákon (1997). Zákon č. 13/1997 Sb., o pozemních komunikacích, ve znění pozdějších předpisů. Sbírka zákonů ČR, částka č. 3.

42 43

4 Analýza a hodnocení rizik Analýza a hodnocení rizik je nedílnou součástí bezpečnostní dokumentace každého provozovatele (tj. právnické či fyzické podnikající osoby) při jehož činnosti existuje pravděpodobnost vzniku rizika, které může vážně ohrozit zdraví a životy zaměstnanců či blízkých obyvatel, okolní životní prostředí nebo majetek. Jedná se o proces prozkoumání zdrojů rizik z hlediska závažnosti následků jimi způsobených a pravděpodobnosti vzniku mimořádných událostí jako je závažný únik, požár nebo výbuch.

Obrázek č. 29 Základní vyjádření rizika (Autor: Curtis)

Cíl kapitoly Cílem této kapitoly je v úvodu rozebrat rozdíl mezi analýzou a hodnocením rizik. Poté jsou prezentovány náležitosti zpracování analýza a hodnocení rizik jak pro účely prevence závažných havárií, tak i pro silniční tunelové stavby.

Klíčová slova Analýza rizik, hodnocení rizik, metoda, scénář.

43 44

Doba pro studium Pro nastudování této kapitoly budete potřebovat 4 hodiny času.

Obrázek č. 30 Risk assessment chair (Autor: independentaudit.com)

4.1 Základní principy analýzy a hodnocení rizik Analýza rizik je procesem vyhledávání, posuzování a vyhodnocení informací o bezpečnosti provozu daného zařízení či objektu. Hodnocení rizik je komplexní proces určení závažnosti a pravděpodobnosti vzniku nežádoucí situace a rozhodnutí, jaká opatření budou učiněna k eliminaci, případně omezení rizika na přijatelnou míru.

Obrázek č. 31 Proces analýzy a hodnocení rizik (Autor: Nevrlý) 44 45

Jak je patrno z obrázku, první částí hodnocení rizik je analýza rizika sestávající z identifikace nebezpečí, tedy zdrojů nebezpečí a situací (scénářů), které mají potenciál způsobit škody ve svém okolí. Součástí identifikace nebezpečí je rovněž zkoumání bezpečnostních bariér, respektive opatření, která mají jednak zamezit vzniku havarijní situace, popřípadě omezit rozsah následků havárie. Posledním krokem analýzy rizika je odhad rizika (risk estimation) pro jednotlivě zkoumaná zařízení a jejich seřazení dle míry rizika (na základě odhadu míry následků, popř. pravděpodobnosti). Zhodnocení rizik (risk evaluation) je pak možné chápat jako etapu založenou na analýze rizika zaměřenou na kvantifikaci popřípadě upřesnění veličin charakterizujících riziko, tedy pravděpodobnosti a míry následků, pro vybrané havarijní scénáře (Nevrlý, 2004).

4.2 Analýza rizik K tomu, aby mohlo být riziko efektivně řízeno, musí být nejprve poznáno a analyzováno. Analýza rizik je užitečná pro: • identifikaci zdrojů rizik a vhodných přístupů k jejich snížení • poskytnutí objektivních informací pro efektivní rozhodování • splnění legislativních požadavků Výsledky analýzy rizik jsou pak podkladem pro rozhodování, zda je riziko možno přijmout neboli tolerovat, či zda jej musíme snížit. V tom případě výsledky analýzy využijeme pro výběr vhodných opatření ke snížení nebo eliminaci rizik. Analýza rizik by měla především zobrazovat (Paleček, 2006): • systematickou identifikací zdrojů nebezpečí • systematickou identifikaci možných selhání, nehod a poruch včetně vyjádření výsledků • kvantitativní nebo alespoň semi-kvantitativní vyjádření míry selhání lidského faktoru • vyhodnocení možných řešení směřujících ke snížení rizika • identifikaci faktorů, které se na iniciaci rizik podílejí a které k němu přispívají včetně systémových nedostatků a kritických míst • porovnání s alternativními systémy a technologiemi 45 46

Kvalitativní analýza užívá slovního (verbálního) vyjádření nebo popisných stupnic k popisu potencionálních následků a pravděpodobnosti nehodové události. Tento způsob může být při vhodné modifikaci užit pro různá rizika. Kvalitativní analýza se užívá jako vstupní analýza pro určení rizik, která budou vyžadovat pravděpodobnější analýzu nebo také když úroveň rizika nevyžaduje čas a úsilí potřebné pro podrobnou analýzu (Paleček, 2006). Semi-kvantitativní analýza využívá kvalitativní škály pro vyjádření míry následků a pravděpodobnosti. Pro určení dané škály jsou použity úrovně následků a pravděpodobností. Cílem je dosáhnout podrobnější priorizace rizik a možností jejich porovnání. Tímto způsobem vyjádřená míra rizika není na rozdíl od kvantitativní analýzy skutečnou hodnotou rizika (Paleček, 2006). Kvantitativní analýza využívá plně numerického vyjádření jak pro následky, tak pro pravděpodobnosti. Kvalita analýzy závisí na přesnosti a kompletnosti použitých dat a údajů. Následky mohou být odhadovány na základě modelů jednotlivých událostí nebo jejich skupin, nebo pomocí extrapolace z experimentálních studií nebo „historických dat“. Lze je vyjádřit v peněžních hodnotách nebo pomocí technických údajů či vyjádřeny popsáním ztrát a četností událostí (Paleček, 2006).

4.3 Hodnocení rizik Existují dva odlišné názory na riziko jako takové. Od těchto názorů se pak odvíjí dva přístupy k problematice hodnocení rizik. Prvním z nich je přístup orientovaný na následky neboli tzv. deterministický přístup, který je založeno na myšlence, že následky mají své příčiny a pravděpodobnost vzniku určitého jevu je buďto možná nebo nemožná (P=1 nebo P=0). Tento přístup tedy uvažuje nezávisle na četnosti určité (determinované) havarijní scénáře a předpokládá se, že pokud existují dostatečná bezpečnostní opatření pro nejhorší možný scénář (worst case scenario), budou tato opatření dostatečná také pro méně závažné případy. Výsledky jsou interpretovány v podobě zón okolo zařízení, kde se předpokládají určité účinky nebezpečného působení havárie (Paleček et al., 2000). Tento přístup je uplatňován například ve Francii, kde má dlouholetou tradici. Druhým přístupem je takzvaný probabilistický přístup, který považuje všechny jevy jako možné s určitou pravděpodobností (P=(0;1)). Jedním z hlavních předpokladů je nezávislost výskytu všech událostí. Aplikací tohoto přístupu je zkoumání následků různých havarijních scénářů a jejich pravděpodobností. Výsledky pak mohou být interpretovány 46 47

formou matic rizik, popřípadě křivkami společenského nebo individuálního rizika v různých tvarech (Paleček et al., 2000). Tento přístup je uplatňován v České republice. Tabulka č. 6 Rozdíly v přístupech k analýze a hodnocení rizik (EC a JRC, 2005) Deterministický přístup

Probabilistický přístup

Rozhodovací kritéria

Následky (zranění, poškození, atd. v absolutních číslech)

Riziko zranění, poškození

Iniciační události

Předdefinované události. Události mimo tento uzavřený seznam nejsou uvažovány.

Vyhledávání všech možných potenciálních událostí v rámci procedury.

Popis poruchy

Předpokládá se jednotlivá porucha.

Uvažována soustava poruch

Lidský faktor

Kvalitativně zvažován případ od případu.

Rozpoznání/řešení chyb vyjádřeno numericky.

Charakteristika analýzy

„Konzervativní“ (princip obezřetnosti).

Snaha být nejreálnější jak je možné.

Míra nejistoty

Pevný „bezpečnostní faktor“ (diskrétní hodnota).

Numerické vyhodnocení rizika (rozdělení hodnot).

Na hodnocení rizik může být nahlíženo rovněž jako na kvalitativní a kvantitativní. Kvalitativní hodnocení rizika používá kvalitativní odhad rizika vzniku události, tj. nečíselný popis skládající se z identifikace zdrojů rizik, analýzy příčin a následků. S pravděpodobností vzniku události toto hodnocení neuvažuje, stěžejní je zde stanovení zranitelnosti nebo míry ohrožení. Pozitivní stránka kvalitativní analýzy je, že může být provedena s relativně malým úsilím a je vhodná pro použití personálem, který není odborníkem v rizikových analýzách. Kvalitativní přístup je užitečným prvním krokem v procesu hodnocení rizik, který často končí v podobě kvantitativní nebo semi-kvantitativní analýzy. Je totiž obtížné dosáhnout jednotného souladu v kategoriích následků a frekvencí bez vnesení určitých forem kvantifikace. Kvantitativní hodnocení spočívá v pravděpodobnostní analýze (tj. určení četnosti, frekvence uvažovaných havarijních scénářů) a určení následků (tj. závažnosti uvažovaných havarijních scénářů). Cílem kvantitativního hodnocení rizika je vyčíslit jak frekvenční/pravděpodobnostní, tak i následkový rozměr rizika. Výpočty 47 48

frekvence jsou prováděny takovým způsobem, aby byly vzaty v úvahu všechny možné události. To znamená, že byly identifikovány všechny zdroje rizika, a že se při výpočtech frekvencí správně uvážil rozsah možných zdrojů rizika a rozsah možných odezev (jako jsou např. hašení požáru, nouzové odstavení, evakuace apod.). Kvantitativní analýza by neměla vynechat žádnou část tohoto celku, ani by jej neměla dublovat 4.4 Analýza a hodnocení rizik pro potřeby PZH Analýza a hodnocení rizik vzniku závažné havárie je nedílnou součástí každé bezpečnostní dokumentace provozovatele (tj. Bezpečnostního programu, Bezpečnostní zprávy), který užívá nebo bude užívat objekt nebo zařízení, v němž je nebo bude vyráběna, zpracovávána, používána, přepravována nebo skladována vybraná nebezpečná látka v nadlimitním množství (Zákon, 2006). Analýza a hodnocení rizik se provádí s využitím kvalitativních a kvantitativních analytických metod v rozsahu a podrobnostech, které musí odpovídat míře pravděpodobnosti vzniku závažné havárie a závažnosti jejích možných následků. Analýza a hodnocení rizik musí být dokumentovány včetně uvedení použitých metod a základních přístupů k vyloučení nebo omezení rizik. V případě, že výsledná hodnota rizika vzniku závažné havárie se pro daný zdroj rizika jeví jako nepřijatelná, provede se podrobnější analýza rizika a stanoví se a realizují se opatření ke snížení tohoto rizika. Realizovaná opatření se znovu prověří analýzou a hodnocením rizika. Analýza a hodnocení rizik se provádí pro: • všechny fáze životního cyklu objektu nebo zařízení (od projektové dokumentace až po likvidaci) • normální i mimořádné provozní podmínky včetně možného selhání lidského činitele nebo možného vnějšího ohrožení Pro účely zpracování Bezpečnostního programu nebo Bezpečnostní zprávy je provozovatel povinen zpracovat analýzu a hodnocení rizik závažné havárie, ve které uvede (Zákon, 2006): • identifikaci zdrojů rizika (nebezpečí) • určení možných scénářů událostí a jejich příčin, které mohou vyústit v závažnou havárii • odhad dopadů možných scénářů závažných havárií na zdraví a životy lidí, hospodářská zvířata, životní prostředí a majetek 48 49

• odhad pravděpodobností scénářů závažných havárií • stanovení míry rizika • hodnocení přijatelnosti rizika vzniku závažných havárií S výsledky zpracované analýzy a hodnocení rizik je provozovatel povinen prokazatelně seznámit jak své zaměstnance, tak také ostatní fyzické osoby zdržující se v areálu objektu nebo zařízení s nebezpečnou látkou a jeho blízkém okolí (Zákon, 2006). Důraz je kladen zejména na informování o rizicích závažné havárie, o přijatých preventivních bezpečnostních opatřeních ke zmírnění dopadu a o žádoucím chování v případě vzniku závažné havárie. Provozovatel je povinen bezodkladně zajistit aktualizaci Bezpečnostního programu a Bezpečnostní zprávy po každé změně druhu nebo množství umístěné nebezpečné látky přesahujícím 10 % dosavadního množství, po každé změně technologie, ve které je nebezpečná látka použita, nebo po organizačních změnách, pokud tyto změny vedou ke změně bezpečnosti užívání objektu nebo zařízení (Zákon, 2006). Každá analýza a hodnocení rizik, která je součástí Bezpečnostní zprávy, je nejpozději do 5 let od jejího předchozího schválení prokazatelně aktualizována. Provozovatel je povinen předložit ke schválení Zprávu o posouzení bezpečnostní zprávy, ve které uvede (Zákon, 2006): • seznam změn provedených v objektu nebo zařízení • souhrnný vliv provedených změn na bezpečnost provozu • věcné a odborné zdůvodnění proč nebyla provedena nebo nenastala potřeba provést aktualizaci bezpečnostní zprávy

4.5 Rozsah analýzy a hodnocení rizik pro tunelové stavby Ve smyslu evropské legislativy (Směrnice, 2004) musí být analýza rizik zpracována, pokud tunel: • vykazuje zvláštní charakteristiky s ohledem na tyto parametry (např. délka tunelu, počet tunelových trub, počet jízdních pruhů, jednosměrný nebo obousměrný provoz, intenzitu dopravy v jedné tunelové troubě, přístupovou dobu pro záchranné služby nebo přítomnost, podíl a typ přepravy nebezpečných látek a další) • anebo pokud nejsou splněné minimální požadavky (např. pro hlásky nouzového volání, dopravní značení, nouzové zálivy, nouzové východy a případně i přenos rozhlasového vysílání) 49 50

Vzhledem k délce tunelu je nutné zpracovat analýzu rizik, i když jsou splněny minimální požadavky dané touto směrnicí. Jelikož lze předpokládat v nejbližších letech i v blízké budoucnosti nárůst dopravy je vhodné při analýze rizik uvažovat stav intenzity dopravy v roce budoucím. K tomuto vybranému roku lze pak odhadnout i intenzitu přepravy nebezpečných látek, aby mohlo být provedeno co nejpřesnější kvantitativní hodnocení rizik. Analýzu rizik provádí osoba nezávislá na správci tunelu. Obsah a výsledky analýzy rizik jsou součástí bezpečnostní dokumentace, která je předkládána správnímu orgánu ke schválení. Analýza rizik pro daný tunel zahrnuje mimo jiné také veškeré konstrukční faktory a podmínky dopravního provozu, které mají vliv na bezpečnost, zejména charakteristiky a typ dopravního provozu, délku tunelu, prostorové uspořádání tunelu a prognózu např. počet přepravy nebezpečných látek tunelem za den (Směrnice, 2004). Cílem analýzy rizik je zjistit, zda jsou k zajištění vysoké úrovně bezpečnosti tunelu potřebná další bezpečnostní opatření nebo zda je nutné dodatečné vybavení. Analýza rizik bere v úvahu možné nehody, které přímo ovlivňují bezpečnost uživatelů komunikace v tunelech a které se mohou vyskytnout během provozu, a také povahu a velikost jejich možných následků (Směrnice, 2004). Jako součást analýzy rizik jsou stanovena rizika jednotlivých scénářů havárií z hlediska dopadu na přepravované osoby (smrtelná zranění), vyhodnoceno společenské riziko a prokázána přijatelnost rizik. Výsledky analýzy slouží zejména pro připravenost všech zainteresovaných složek na vznik možných havárií v tunelu a také praktický výcvik zásahu hasičského záchranného sboru při havárii tohoto druhu. 4.6 Přijatelnost rizika Při zpracovávání analýzy a hodnocení rizika je klíčovým momentem stanovení přijatelnosti rizika. Přijatelnost nebo nepřijatelnost rizika je dána souhrnem výsledků analýz a hodnocení rizika a vyhodnocení dalších místních podmínek a faktorů (např. sociálních, ekonomických, užívání území a dalších). Přijatelné riziko lze obecně definovat jako takové riziko, které si člověk neuvědomuje nebo ho dobrovolně podstupuje. Při stanovování priorit jednotlivých rizik mají nejvyšší prioritu ty s vysokou pravděpodobností a závažnými následky. Důležité je také brát v úvahu, že riziko s nejvyšší třídou následků a nízkou frekvencí je 50 51

chápáno jako důležitější, než riziko spojené s nižší třídou následků a vyšší pravděpodobností. Kritéria přijatelnosti se zpravidla volí takto: • stanovením mezní hodnoty třídy pravděpodobnosti • stanovením mezní hodnoty pro třídu následků • stanovením kombinace obou tříd Stanovení mezních přípustných hodnot není v praxi snadnou záležitostí. Zpravidla jsou tyto hodnoty stanoveny v různých zemích odlišně. Kritéria přijatelnosti rizika musí být definována dříve, než je samotná analýza a hodnocení rizik započata. Nejčastěji bývají kritéria prezentována ve formě matic (viz následující obrázek), takže všechny činnosti, které nesplňují stanovená kritéria, jsou snadno identifikována, odhalena. Takové činnosti, které nesplňují stanovená kritéria, jsou pak vybrána pro další detailní analýzu v tom pořadí (s těmi prioritami), jak překračují stanovená kritéria.

Pravděpodobnost

5 4 3 2 1 A

B

C

D

E

Závažnost přijatelné riziko přijatelné pokud se riziko sníží na nejnižší možnou míru nepřijatelné riziko

Obrázek č. 32 Matice přijatelnosti rizika

Individuální riziko Základ kritéria přijatelnosti rizika je postaven na tzv. individuálním riziku jednotlivce. Individuální riziko je definováno jako pravděpodobnost výskytu nežádoucích následků způsobených neočekávanou událostí osobě nacházející se v bodě (x, y) v okolí nebezpečného zařízení. Míra rizika zahrnuje povahu zasažení osoby, pravděpodobnost, že toto zasažení nastane a časové období, během 51 52

kterého toto poškození může nastat. Situaci názorně vystihuje následující obrázek, na kterém je znázorněno individuální riziko a kritéria přijatelnosti rizika fatální události pro jednotlivce. Za přijatelnou frekvenci výskytu fatální události se pro jednotlivce považuje frekvence 10-8 nebo nižší. Tento údaj lze interpretovat jako jeden fatální případ ve vzorku 108 (100 mil.) obyvatel v průběhu jednoho roku. Frekvence 10-6 nebo vyšší se považuje pro jednotlivce za nepřijatelnou. Prakticky to znamená, že jeden fatální případ ve vzorku 106 obyvatel v průběhu jednoho roku se již považuje za nepřijatelný. Individuální riziko je zpravidla znázorňováno na mapových podkladech formou jednotlivých křivek (obrysů) rizika kolem daného zdroje rizika. Příklad znázornění je uveden na následujícím obrázku.

Obrázek č. 33 Prezentace vrstevnic individuálního rizika (Autor: Danish Environmental Protection Agency

Společenské riziko Společenské riziko je definováno jako riziko, jemuž je vystavena skupina osob ovlivněných událostí. Je vyjádřeno jako vztah mezi frekvencí a počtem lidí, kteří v dané populaci při projevení určitého rizika budou jistým způsobem ohroženi. Toto riziko závisí nejen na typu zařízení s nebezpečnou látkou a typu události, ale také na rozdělení populace okolo zařízení. Posuzované společenské riziko tedy reprezentuje možnost fatálního zranění obyvatelstva při vzniku závažné havárie. Je velmi obtížné pro toto riziko stanovit kritéria přijatelnosti. Evropské země obvykle 52 53

akceptují konvence vypracované v Holandsku (Tellegen, 1989). Používaná kritéria přijatelnosti společenského rizika jsou názorně zobrazena na následujícím obrázku, kde vedle frekvence jsou rozhodující také případné ztráty na lidských životech.

Obrázek č. 34 Matice přijatelnosti společenského rizika (Autor: RIVM)

Společenské riziko je vyšší než individuální, jak je dobře patrno z obrázku (viz Obrázek č. 34). Společenské riziko pro 1 fatální případ se považuje za přijatelné ještě při frekvenci 10-5, s rostoucím počtem fatálních případů akceptovatelná frekvence klesá. Nepřijatelné společenské riziko je charakterizováno frekvencí 10-3 při 1 fatálním případu, s rostoucím počtem fatálních případů nepřijatelná frekvence opět klesá. Na dalším obrázku jsou pak všeobecně uznávaná, holandská kritéria přijatelnosti společenského rizika znázorněná rozdílně, pro stacionární zařízení (průmyslové podniky) a pro přepravní neboli transportní zařízení (SHE report, 2011).

53 54

Obrázek č. 35 Kritéria přijatelnosti pro podniky a transportní zařízení (Autor: RIVM)

Kritéria přijatelnosti společenského rizika pro průmyslové objekty: • 10-5 per year for 10 fatalities • 10-7 per year for 100 fatalities • 10-9 per year for 1000 fatalities Kritéria přijatelnosti společenského rizika pro transportní zařízení: • 10-4 per year for 10 fatalities • 10-6 per year for 100 fatalities • 10-8 per year for 1000 fatalities Pásmo mezi hranicí přijatelnosti a nepřijatelnosti rizika je označováno jako pásmo, ve kterém je potřeba riziko opatřeními snížit riziko na přijatelnou mez. Hlavní přínos matice rizik je komparace všech posuzovaných zdrojů rizika ve studované oblasti. Výsledek studie koncentrovaný v jediné matici má svoji nespornou praktickou výhodu a to, že umožňuje třídit zdroje rizika podle míry rizika. V České republice doposud neexistují kritéria přijatelnosti rizika. Přijatelná četnost výskytu možného ohrožení života více osob v důsledku vzniku závažné havárie je dána vztahem: 54 55

𝐹𝑝 = 10−3 /𝑁 2 𝐹𝑝 = 10−4 /𝑁 2

pro stávající objekt nebo zařízení pro nový objekt nebo zařízení

kde N – počet osob smrtelně ohrožených vyšetřovanou událostí.

V případě, že hodnota odhadnutého rizika vyšetřované události F je větší nebo rovna ≥ 𝑭𝒑 je riziko nepřijatelné. V případě, že hodnota odhadnutého rizika vyšetřované události F je menší ≤ 𝑭𝒑 je riziko přijatelné. Tento převzatý model (z holandského přístupu) přijatelnosti rizika však nezahrnuje podmínku, že vztah 10−3 /𝑁 2 je platný pro 𝑁 ≥ 10 (pro deset a více smrtelně ohrožených osob).

Shrnutí kapitoly Je potřeba si uvědomit, že znalost bezpečnostního inženýrství, které v současné době představuje neustále se vyvíjející multidisciplinární obor, je nezbytným předpokladem pro zpracování kvalitní analýzy a hodnocení rizik. V případě nedostatečné odborné erudice i více či méně propracované metody a postupy analýzy a hodnocení rizik zpracovateli příliš nepomohou. Problematika analýzy a hodnocení rizik při přepravě nebezpečných látek silničními tunely je založena jak na potřebných znalostech přepravy nebezpečných látek po silnici včetně chování látek při mimořádném úniku, tunelových staveb, tak i požární bezpečnosti staveb, ochrany lidského zdraví a životů osob a životního prostředí.

Otázky 1) Jaký je rozdíl mezi individuálním a společenským rizikem? 2) Popište jednotlivé kroky analýzy a hodnocení rizik. 3) Co je to přijatelnost rizika a jak ji lze vyjádřit?

55 56

Literatura [1]

European Commisson and Joint Research Centre (2005). Guidance on the Preparation of Safety Report to Meet the Requirements of Directive 96/82/EC as amended by Directive 2003/105/EC (SEVESO II). Office for official Publications of the EuropeanCommunities, Luxemburg, 2005. ISBN 92-7901301-7.

[2]

NEVRLÝ, Václav (2004). Srovnání metod pro hodnocení rizik závažných havárií. Diplomová práce VŠB-TUO, Ostrava, 2004.

[3]

PALEČEK, Miloš, BUMBA, Jan, KELNAR, Lubomír, SLUKA, Vilém (2000). Postupy a metodiky analýz a hodnocení [on-line]. Výzkumný ústav bezpečnosti práce, Praha, 2000 [cit. 2013-11-11]. Dostupný z: http://www.vubp.cz/index.php/metodiky

[4]

PALEČEK, Miloš (2006). Prevence rizik. Vysoká škola ekonomická v Praze, Praha, 2006. ISBN 80-245-1117-7

[5]

SHE Report (2011). Safety, Health and Environment Report [on-line]. Tebodin Netherlands B.V., Hague, 2011 [cit. 2013-11-12]. Dostupný z: http://www.globalccsinstitute.com/publications/co2-liquidlogistics-shipping-concept-llsc-safety-health-and-environmentshe-report-41#app_c04_fig_003

[6]

Směrnice (2004). Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2004/54/ES o minimálních bezpečnostních požadavcích na tunely transevropské silniční sítě.

[7]

TELLEGEN, Egbert (1989). The Dutch National Environmental Policy Plan. Journal of Housing and the Built Environment. 1989, Vol. 4, No. 4, pp. 337-345. ISSN 09201580

[8]

Zákon (2006). Zákon č. 59/2006 Sb., o prevenci závažných havárií způsobených vybranými nebezpečnými chemickými látkami nebo chemickými přípravky, ve znění pozdějších předpisů. Sbírka zákonů ČR, částka 25.

56 57

5 Výběr vhodné metody Zpracovatel analýzy a hodnocení rizik musí využít znalosti daného objektu nebo zařízení, prováděné činnosti, legislativních požadavků, metod a postupů bezpečnostního inženýrství, založeného na chemickém inženýrství a dalších souvisejících vědních oborech k objektivnímu zhodnocení všech významných aspektů, které přispívají k bezpečnosti daného objektu nebo zařízení. Také je potřeba volit i vhodně kombinovat k tomu dostupné metody. Výběr vhodné metody se řídí nejen účelem analýzy a hodnocení rizika a jeho předpokládaným charakterem, ale i dostupností údajů, historií mimořádných událostí v daném či obdobném objektu nebo zařízení, předpoklady a omezeními použité metody. Nezbytné je také sledovat vývoj v oblasti analýzy a hodnocení rizik a podle toho adekvátně reagovat při výběru metod a opustit používání metod, které jsou méně účinné nebo jsou určeny pro jiný účel. Metody používané pro analýzu a hodnocení rizik lze rozdělit do tří kategorií (Tixier et al., 2002): • deterministické – založené na kvantifikaci následků havárie • probabilistické – založené na pravděpodobnosti nebo frekvenci havárie • kombinace deterministického a probabilistického přístupu Obecně lze říct, že deterministické metody se používají pro analýzu celého průmyslového objektu, zatímco probabilistické metody pro analýzu vybrané části vyžadující podrobnější, tedy i náročnější analýzu.

5.1 Metody hodnocení rizik Pro provedení kvantitativní analýzy rizik přepravy nebezpečných látek dosud neexistuje žádná jednotná metodika. Proto pro dosažení přijatelného výsledku analýzy rizik je potřeba zvolit vhodnou kombinaci dostupných metod.

57 58

Obrázek č. 36 Princip analýzy a hodnocení rizik pro silniční tunely

Mezi nejznámější metody hodnocení rizik přepravy nebezpečných látek v současné době patří tyto: • Guideline for Quantitative Risk Assessement (Purple Book CPR 18E) • Guideline for Chemical Transportation Risk Analysis (TRA) • H&V index • Aloha • TerEx • FMEA • What if

58 59

5.2 Případová studie K provedení analýzy rizik havárií při přepravě nebezpečných látek byl zvolen silniční tunel umístěný na dálnici. Obrázek č. 37 Vybraný tunel

• Základní technické parametry Tunelu • Vlastnosti vybrané nebezpečné látky LPG Dle Bezpečnostního listu je LPG (jako zkapalněný plyn) charakterizován jak mimořádně vznětlivá kapalina při všech teplotách přecházející velmi rychle do plynného stavu, kdy se tvoří velké množství chladné mlhy. Plyn i mlha jsou těžší vzduchu a šíří se daleko do okolí a tvoří se vzduchem výbušné směsi. Uvolněný plyn může vytěsnit vzduch z místnosti a může dojít k zadušení (z 1 kg kapalné fáze při 20°C a 0,1 MPa vznikne několik set litrů plynu). Při úniku LPG do kanalizace nebo odpadních vod vzniká nebezpečí výbuchu. Zapálení je možné působením horkých povrchů, jiskrou (i jiskra elektrostatické elektřiny) nebo otevřeným plamenem. Při hoření vznikají oxid uhličitý a uhelnatý – toxický plyn. Nejzávažnější nepříznivé účinky na zdraví člověka při používání LPG jsou schopnost působit slabě narkoticky a při styku s kapalinou způsobit popáleniny, těžké poranění nebo omrzliny. Při požáru se pak mohou tvořit dráždivé nebo toxické plyny. Nepříznivé účinky na životní prostředí při používání LPG nejsou známy. Při náhodném úniku LPG se vytvoří plyn a mlhy, které se mohou shromažďovat v prohlubních terénu a vniknout do prostorů ležících pod úrovni terénu nebo do kanalizačních systémů a tím vzniká nebezpečí výbuchu. Naopak při požáru LPG může být poškozena živá složka životního prostředí, lze tedy očekávat především dopad havárie na vegetaci (shoření, úhyn).Vodní a půdní prostředí nebude únikem LPG ohroženo. • Vybrané metody pro analýzu rizika Pro úvodní část analýzy rizik, identifikaci zdrojů rizik, byla použita metoda Analýza příčin a následků poruch (FMEA - Failure Mode and Effects Analysis). FMEA je nástrojem pro vyhodnocení potenciálních problémů a jejich příčin. Je založena na týmové analýze, metoda sestavuje tabulku příčin poruch a jejich následků na systém. Výsledkem je kvalitativní systematický seznam zařízení, jejich poruch a následků, 59 60

s možností kvantifikace. Obvykle je dokumentována v tabulkové formě s doporučením pro zlepšení bezpečnosti. Vlastní hodnocení potenciálních poruch se zaměřuje na tři hlediska, která se hodnotí bodovou stupnicí 1 až 10: 1. Pravděpodobnost výskytu poruchy. 2. Význam poruchy. 3. Pravděpodobnost odhalení poruchy. Po stanovení všech tří bodových hodnocení se pro každou poruchu vyvolanou určitou příčinou vypočte tzv. rizikové prioritní číslo (RPN), které představuje součin příslušných bodových hodnocení jednotlivých kriterií. Výsledky hodnocení se zaznamenávají do formuláře FMEA. Hodnoty RPN umožňují vzájemné porovnání scénářů a určení těch nejzávažnějších scénářů, které je vhodné dále hodnotit detailnější kvantitativní analýzou rizik. Proto pro účely kvantitativního hodnocení rizik (QRA) v této bezpečnostní studii byl využit doporučený postup hodnocení rizik přepravních aktivit, který je uveden v druhé části publikace „Purple Book“. Tento postup je založen na analýze zpráv o haváriích v minulosti. Použitelnost tohoto holandského manuálu a jeho pravidel pro realizaci studií rizik je omezena na přepravu nebezpečných látek po veřejných komunikacích vozidly, vlaky, vodní dopravou a potrubím mimo ohraničené území podniků a překladišť. Proto byla zvolená metodika doplněna o zkušenosti z hodnocení rizik silničních tunelů v Rakousku (např. publikace [7]) nebo Švýcarsku. Hlavní část této analýzy tvoří metoda stromu událostí (ETA). • Identifikace zdrojů rizik Pro potřeby analýzy rizik byly v souladu s publikací [4] a rakouskými zkušenostmi [7] identifikovány následující typy scénářů potenciálních havárií: a) scénáře bez dopravy nebezpečných látek a1. Požár osobního vozidla (výkon požáru 5 MW); a2. Požár nákladního vozidla bez zvláštního nákladu (výkon požáru

30 MW); a3. Požár nákladného vozidla se zvláštním nákladem (výkon požáru

100 MW).

60 61

Pod pojmem „zvláštní náklad“ se rozumí látky, které se nepovažují za nebezpečné, ale na základě jejich velkého obsahu energie mohou vést k 100 MW požáru (např. pneumatiky nebo máslo). b) scénáře s dopravou nebezpečných látek Na základě možné dopravy nebezpečných látek jsou posuzovány následující scénáře jako závažné mimořádné události v dálničním tunelu: b4. Požár nákladního vozidla s nebezpečnými látkami (výkon požáru

100 MW); b5. Exploze po úniku propanu z jedné tlakové láhve (50 kg); b6. Exploze po úniku propanu z cisterny (18 t); b7. Toxický mrak plynu po úniku chlóru z jedné tlakové láhve (50

kg); b8. Toxický mrak plynu po úniku chlóru z cisterny (20 t).

• Výsledky metody FMEA Výsledky analýzy metodou FMEA jsou uvedeny doporučovaného formuláře na následujících stranách.

pomocí

Na základě stanovených rizikových prioritních čísel RPN byly vybrány následující representativní scénáře pro detailní kvantitativní analýzu rizik (QRA), u kterých lze i přes nízkou pravděpodobnost předpokládat největší ztráty na lidských životech: a1.

Požár osobního vozidla (výkon požáru 5 MW);

a2.

Požár nákladního vozidla bez zvláštního nákladu (výkon požáru 30 MW);

a3.

Požár nákladného vozidla se zvláštním nákladem (výkon požáru 100 MW).

b4.

Požár nákladního vozidla s nebezpečnými látkami (výkon požáru 100 MW);

b6.

Exploze po úniku propanu z cisterny (18 t);

b8.

Toxický mrak plynu po úniku chlóru z cisterny (20 t).

61 62

Dálniční tunel

Identifikace procesu:

Současný stav Odhalení

RPN

Doporučená opatření

Výskyt

Příčina poruchy

Význam

Scénář

a1. Požár osobního „Horká“ mimořádná událost vozidla (výkon požáru 5 MW)

Smrtelná zranění osob, evakuace, přerušení provozu

Dopravní nehoda, chyba lidského činitele, technická porucha

Videodohled, hlásky SOS, hasící přístroje

5

4

5

100

EPS, hasičů

zásah

a2. Požár nákladního „Horká“ mimořádná událost vozidla bez zvláštního nákladu (výkon požáru 30 MW)

Smrtelná zranění osob, evakuace, poškození tunelu, přerušení provozu

Dopravní nehoda, chyba lidského činitele, technická porucha

Videodohled, hlásky SOS, hasící přístroje

7

3

5

105

EPS, hasičů

zásah

a3. Požár nákladného „Horká“ mimořádná událost vozidla se zvláštním nákladem (výkon požáru 100 MW)

Smrtelná zranění osob, evakuace, poškození tunelu, přerušení provozu (dlouhodobé)

Dopravní nehoda, chyba lidského činitele, technická porucha

Videodohled, hlásky SOS, hasící přístroje

8

3

5

120

EPS, hasičů

zásah

b4. Požár nákladního „Horká“ mimořádná událost vozidla s nebezpečnými látkami (výkon požáru 100 MW)

Smrtelná zranění osob, evakuace, poškození tunelu, přerušení provozu (dlouhodobé)

Dopravní nehoda, chyba lidského činitele, technická porucha

Videodohled, hlásky SOS, hasící přístroje

9

3

5

135

EPS, hasičů

zásah

Projev poruchy

Následek poruchy

Kontrolní opatření

62 63

Význam (dopad)

Pravděpodobnost výskytu problému

Pravděpodobnost odhalení (před výstupem)

sotva postřehnutelný

=1

nepravděpodobné

=1

vysoká

=1

bezvýznamný

=2÷3

velmi malá

=2÷3

mírná

=2÷5

RPN = význam*výskyt*odhalení

středně významný

=4÷6

malá

=4÷6

malá

=6÷8

(rizikové prioritní číslo)

závažný

=7÷8

mírná

=7÷8

velmi malá

=9

mimořádně závažný

= 9 ÷ 10

vysoká

= 9 ÷ 10

nepravděpodobné

= 10

63 64

Dálniční tunel

Identifikace procesu:

Současný stav Odhalení

RPN

Doporučená opatření

Výskyt

Příčina poruchy

Význam

Scénář

b5. Exploze po úniku Šíření tlakové propanu z jedné tlakové výbuchu láhve (50 kg)

vlny

po Smrtelná zranění osob, evakuace, přerušení provozu

Dopravní nehoda, chyba lidského činitele, technická porucha

Videodohled, hlásky SOS

5

3

5

75

EPS, hasičů

zásah

b6. Exploze po úniku Šíření tlakové propanu z cisterny (18 t) výbuchu

vlny

po Smrtelná zranění osob, evakuace, poškození tunelu, přerušení provozu (dlouhodobé)

Dopravní nehoda, chyba lidského činitele, technická porucha

Videodohled, hlásky SOS

9

3

5

135

EPS, hasičů

zásah

Projev poruchy

Následek poruchy

Kontrolní opatření

b7. Toxický mrak plynu Šíření po úniku chlóru z jedné plynu tlakové láhve (50 kg)

toxického

mraku Smrtelná zranění osob, evakuace, přerušení provozu

Dopravní nehoda, chyba lidského činitele, technická porucha

Videodohled, hlásky SOS

5

3

5

75

Zásah hasičů

b8. Toxický mrak plynu Šíření po úniku chlóru z plynu cisterny (20 t)

toxického

mraku Smrtelná zranění osob, evakuace, přerušení provozu (dlouhodobé)

Dopravní nehoda, chyba lidského činitele, technická porucha

Videodohled, hlásky SOS

9

3

5

135

Zásah hasičů

64 65

Význam (dopad)

Pravděpodobnost výskytu problému

Pravděpodobnost odhalení (před výstupem)

sotva postřehnutelný

=1

nepravděpodobné

=1

vysoká

=1

bezvýznamný

=2÷3

velmi malá

=2÷3

mírná

=2÷5

RPN = význam*výskyt*odhalení

středně významný

=4÷6

malá

=4÷6

malá

=6÷8

(rizikové prioritní číslo)

závažný

=7÷8

mírná

=7÷8

velmi malá

=9

mimořádně závažný

= 9 ÷ 10

vysoká

= 9 ÷ 10

nepravděpodobné

= 10

65 66

• Kvantitativní analýza rizik Cílem této části bezpečnostní studie bylo vyhodnocení míry rizika pro zdraví a životy osob u vybraných závažných scénářů havárií v tunelu. Metoda uvedená v publikaci „Purple Book“ [2] je rozdělena do dvou hlavních kroků: 1. Výběr závažných úseků tras. 2. Detailní QRA (kvantitativní hodnocení rizik). Výběr závažných úseků tras Tato část metody hodnotí, zdali riziko dopravy nebezpečných látek po určité trase vyhovuje bezpečnostním požadavkům pro okolí pomocí mezní hodnoty. Porovnáním frekvence ročních dopravních toků s mezními hodnotami dává první rychlý přehled o úrovni rizik. Jestliže je roční frekvence dopravy po silnici menší než mezní hodnota, kvantifikace rizik z hlediska bezpečnosti okolí není potřebná, ačkoliv se mohou vyskytnout nehody s únikem nebezpečných látek. Pokud mezní hodnota pro silnice byla překročena, měla by být provedena detailní kvantifikace rizik. V této metodice uváděná pravidla pro QRA jsou obecná a použitelná pro podmínky otevřených tras, např. dopravní cesty, kde nejsou přítomny překážky jako tunely a protihlukové stěny. Podmínky, v kterých jsou přítomny překážky, se odlišují od podmínek otevřených tras z několika hledisek, a proto musí být zvažovány případ od případu (viz níže). Proto byla tato část metodiky „Purple Book“ použita pouze pro informativní porovnání mezních hodnot s odhadovaným počtem ročních dopravních toků na dálnici. Mezní hodnoty pro silnice Pro společenské riziko je dominantní přeprava kapalných, stlačených, hořlavých plynů, především LPG. Společenské riziko závisí na roční frekvenci dopravních toků a na vzdálenosti a hustotě obyvatelstva podél silnice. Tabulka č. 7 udává mezní hodnoty, kdy roční frekvence přepravy LPG pro jednotlivé hustoty obyvatelstva podél určitých tras nevedou ke zvýšení společenského rizika nad požadovanou úroveň. Mezní hodnoty pro všechny nebezpečné látky jsou uvedeny v Tabulkách č. 7 a 8.

66 67

Tabulka č. 7 Mezní hodnoty pro LPG nepřekračující kritéria společenského rizika [2] Hustota populace

Mezní hodnoty pro LPG (vozidel/rok)

(osob/ha)

(osídlení podél jedné strany silnice) Dálnice

Mimo město

Město

100

500

200

500

90

600

200

700

80

700

200

800

70

900

300

1100

60

1300

400

1500

50

1800

600

2000

40

2800

1000

3500

30

5100

1800

6000

20

11000

4000

13500

10

45500

16000

53000

Tabulka č. 8 Mezní hodnoty pro nebezpečné látky nepřekračující kritéria společenského rizika [2] Hustota populace

Mezní hodnoty pro všechny nebezpečné látky (vozidel/rok)

(osob/ha)

(osídlení podél jedné strany silnice) Dálnice

Mimo město

Město

100

2500

900

3500

90

3500

1200

4000

80

4000

1500

5000

70

5500

2000

6500

60

7500

2500

9000

50

10500

4000

13000

40

16500

6000

20500

30

29500

10500

36500

20

66500

23500

82000

10

266000

94000

326000

Poznámky: 1. Mezní hodnoty by měly být prověřeny nejprve pro LPG a poté pro všechny nebezpečné látky. 2. Mezní hodnoty jsou formulovány konzervativně, např. obytné plochy jsou předpokládány v přímém sousedství silnice. 3. Hustota populace je stanovena jako průměrná hustota do 200 m od okraje silnice.

67 68

Dále je uveden rozdíl mezi hodnocením rizik v tunelech oproti otevřeným trasám, kdy holandská metodika [2] zahrnuje tunely jako formu překážky na silnicích. Vliv překážek na hodnocení rizik Určité úseky tras mohou být částečně zakryté nebo zde může být tunel. Také mohou být přítomny překážky jako například zvukové bariéry, určité úseky mohou být vyvýšené (viadukt, most) nebo umístěné pod úrovní země. Tyto překážky, které závisí na typu překážky a dotčené nebezpečné látce, mají vliv na stanovení rizik z několika hledisek: • Frekvence iniciační havárie se může lišit od otevřených úseků tras, kde překážky nejsou přítomné. Pravděpodobnost BLEVE v tunelu může být větší než v podmínkách otevřených silnic, protože v případě požáru se v tunelu vytvoří vyšší teplota. • Pravděpodobnost velkého úniku v tunelech a rozměry tvořících se kaluží se liší od podobných situací na otevřených trasách nebo v případech, kdy jsou přítomné jiné překážky. • Přítomností barier je také ovlivněno vypařování z kaluží a rozptyl tvořícího se mraku par. Vypařování ovlivňuje ventilace a přítomnost vozidel v tunelech. • Vytváření mraku par po úniku zkapalněného, stlačeného plynu a jeho vznícení je omezeno uzavřenými prostory. Nicméně přenos tepla z tunelu může zvýšit vypařování. • V uzavřených prostorech je možný výskyt ohraničené exploze. Také v tunelech může vzniknout tlaková vlna, která může způsobit poškození uzavřených prostor. V závislosti na nebezpečné látce, scénáři úniku a odolnosti a otevřenosti uzavřených prostor (tunelů, krytů) mohou vést exploze k poškození uzavřených prostor a k vzniku letících úlomků. Následně se nebezpečné efekty mohou projevit na konci nebo podél uzavřených prostor. • Vzhledem k přítomnosti překážek se může zmenšit sálání tepla do okolí. [2] Vliv výše uvedených aspektů na stanovení rizik by měl být zvažován případ od případu. Detailní pravidla ovšem nejsou udávána. Doposud neexistuje shoda, jak by tyto vlivy měly být zahrnuty do QRA. V obvykle používaných integrovaných softwarových produktech mohou být výše zmíněné aspekty zahrnuty jen přibližně. Rovněž v publikaci [4] je uváděno, že podle dlouhodobých zkušeností je nehodovost v tunelu stejná jako u venkovních tratí při zachování poměrně jednoduchých bezpečnostních pravidel při projekci, stavbě a provozu tunelu.

68 69

Výsledky výběru závažných úseků tras Hodnocení rizik je zaměřeno na dálnici, kdy výhledová intenzita provozu pro rok 2030 byla stanovena pro oba jízdní směry na 40 330 voz./24 hod. Z tohoto počtu je předpokládaný počet vozidel ADR vezoucí nebezpečné látky na 948 voz./24 hod. Při přepočtu na rok vychází počet přepravených vozidel se všemi nebezpečnými látkami – cca 346 000, počet cisteren s LPG není znám. Společenské riziko podle Tabulky č. 8 (266 000 cisteren/rok) pro úsek dálnice v okolí tunelu bylo překročeno (přibližně 346 000 cisteren/rok), proto je vhodné pokračovat detailním hodnocením rizika (QRA). Vzhledem ke skutečnosti, že v blízkosti tunelu se nevyskytují trvale žijící osoby, bude analýza dále zaměřena na rizika přepravovaných osob a rizika přepravy nebezpečných látek. Stanovení pravděpodobnosti havárie Publikace [6] doporučuje následující scénáře pro kvantitativní analýzu rizik na silnici nebo železnici (viz Tab. 3): Tabulka č. 9 Vybrané scénáře pro QRA model na silnici nebo železnici [6]

Tyto scénáře jsou plně v souladu s identifikovanými scénáři, a proto bude dále pravděpodobnost vybraných scénářů hodnocena pomocí analýzy stromem událostí. Pravděpodobnost scénáře a.1-3 – požár bez přepravy nebezpečných látek Scénář požáru zahrnuje všechny požáry, které mohou způsobit vozidla v tunelu. Příčinou mohou být přehřáté brzdy a motory, technické poruchy, náklady, které se zapálí anebo dopravní nehody. Podle dostupných databází o četnosti požárů ve Švýcarsku, v Rakousku a v Anglii v silničních tunelech dosahuje frekvence požárů v tunelech méně jak 0,05 požárů/milión vozidel a kilometr. Přestože se dnes 69 70

a v budoucnosti četnost požárů z důvodu zlepšené techniky, stavu vozidel a nákladů daří snižovat, je pro tunel počítáno s frekvencí 0,03 požárů/rok (viz Tabulka č. 10) stanovenou na základě statistických údajů z českých tunelů, délky tunelu a jeho předpokládané roční intenzity dopravy. Tabulka č. 10 Průměrné počty vybraných událostí v tunelu UDÁLOST

n/rok

dnů/událost

PORUCHA

58,37

6

NEHODA

9,43

39

NEHODA SE ZRANĚNÍM

0,99

370

NEHODA S ÚMRTÍM

0,05

6 775

MALÝ POŽÁR

0,81

452

VELKÝ POŽÁR

0,03

13 549

Podmínky pro tvorbu stromu událostí Jako indikátor škod je v souladu se zahraničními studiemi v analýze brán v úvahu pouze počet smrtelně ohrožených osob v tunelu. Na základě navrhnutých bezpečnostních opatření a relativně malé délky tunelu se vychází z předpokladu, že v druhé tunelové troubě, která není nehodou bezprostředně postižena, osoby nebudou smrtelně ohroženy. Proto se v analýze rovněž nerozlišuje, v které troubě se havarijní scénář vyskytne vzhledem k jejich stejnému bezpečnostně-technickému vybavení. Pro přehlednost výpočtů je předpokládané místo havárie uprostřed tunelu, což znamená vytvoření průměrného scénáře. Rozsah škod je při havárií v tunelu závislý na různých faktorech. Všechny faktory jsou znázorněny v příslušných stromech událostí (viz následující obrázek). Níže uvedené poznámky slouží k lepšímu pochopení jednotlivých stromů událostí. Zdolání požáru: předpokládá se, že vozidlo začalo v tunelu hořet, pomocí hasicích přístrojů nacházejících se ve vozech nebo které jsou k dispozici v tunelu, mohou v některých případech účastníci provozu požár uhasit dříve, než dojde k jeho eskalaci. Podle studie World Road Association PIARC [8] je možné 60 % všech požárů uhasit. Výkon požáru: podle zkušeností z provedených výpočtů šíření dýmu při výkonech požárů 5 MW a 30 MW je možné předpokládat, že se v tunelu všechny osoby na základě krátkých vzdáleností únikových chodeb a portálů sami zachrání. Při požárech s výkonem 100 MW se však se smrtelnými zraněními osob požáru musí počítat. Ze studie PIARC [8] se 70 71

dá odvodit podíl 60 % požárů způsobený osobními vozidly, podíl 30 MW požárů nákladních vozidel bez zvláštního nákladu je téměř 40 % a nákladním vozidlům s potenciálním výkonem požáru 100 MW je přiřazen podíl 0,2 %. Obousměrná doprava: s obousměrnou dopravou se počítá jen v mimořádných případech (údržba, nehoda). Odhaduje se, že tento případ nastane průměrně 3 dny v roce. Zjištění požáru: detekce požáru v tunelu bude zajištěna systémem EPS, dále pak přístroji na měření opacity nebo je požár možné zjistit videodohledem anebo prostřednicím telefonů umístěných v SOS kabinách. Současné selhaní všech systémů na zjištění požáru, včetně jeho přenosu a správného vyhodnocení informací je odhadováno na 0,1 %. Větrání: větrání se bude používat jen v případě mimořádné události nebo ve specifických dopravních situacích. Při jednosměrném provozu se předpokládá, že větrání po zjištění požárů v 0,1 % případů nebude fungovat. Při protisměrném provozu by se větrání nemělo použít ani při požáru. Pravděpodobnost, že větrání se v případě požáru např. v důsledku chyby obsluhy nesprávně zapne, se odhaduje na 1 %. Hustota dopravy: pravděpodobnost, že dojde k požáru během dne při velké hustotě provozu, je úměrná podílu převládajícího provozu z celkové intenzity (byla odhadnuta na 80 %). Z pravděpodobnosti 20 % dojde k požáru v noci. Výsledná frekvence scénáře: hodnoty pravděpodobnosti příslušných scénářů vznikly vynásobením všech faktorů, které se vyskytnou v průběhu stromu událostí od vzniku iniciační události požáru. Na následujícím obrázku je znázorněn výsledný strom události pro scénář požár bez přepravy nebezpečných látek.

71 72

Výsledná frekvence scénáře

Celkový počet smrtelně zraněných (viz kap.1.5.3)

0,6

požár bez ztrát na životech

7,2E-03

0

0,398

požár bez ztrát na životech

4,8E-03

0

0,2

100 MW s větráním v uzavřeném tunelu v noci

4,7E-06

2

0,8

100 MW s větráním v uzavřeném tunelu ve dne

1,9E-05

4

0,2

100 MW bez větrání v uzavřeném tunelu v noci

4,7E-09

6

0,8

100 MW bez větrání v uzavřeném tunelu ve dne

1,9E-08

12

0,2

100 MW s větráním bez uzavření tunelu v noci

4,8E-12

10

0,8

100 MW s větráním bez uzavření tunelu ve dne

1,9E-11

16

0,2

100 MW bez větrání bez uzavření tunelu v noci

4,7E-09

30

0,8

100 MW bez větrání bez uzavření tunelu ve dne

1,9E-08

48

0,2

100 MW s větráním v uzavřeném tunelu v noci

4,8E-10

2

0,8

100 MW s větráním v uzavřeném tunelu ve dne

1,9E-09

4

0,2

100 MW bez větrání v uzavřeném tunelu v noci

4,7E-08

6

0,8

100 MW bez větrání v uzavřeném tunelu ve dne

1,9E-07

12

0,2

100 MW s větráním bez uzavření tunelu v noci

4,8E-14

10

0,8

100 MW s větráním bez uzavření tunelu ve dne

1,9E-13

16

0,2

100 MW bez větrání bez uzavření tunelu v noci

4,8E-11

30

0,8

100 MW bez větrání bez uzavření tunelu ve dne

1,9E-10

48

Hustota dopravy: malá / velká

0

Zjištění požáru: ano / ne

Scénář

Větrání: zapnuto / vypnuto

Doprava: jednosměrná/obousměrná

1,8E-02

Výkon požáru: 5MW/30MW/100MW

Zdolání požáru: úspěšné / neúspěšné

Iniciační událost: Požár

požár bez ztrát na životech

0,6

0,999

0,999

3,0E-02

0,001

0,99

0,001

0,001

0,4

0,999

0,01

0,002

0,999

0,99

0,01

0,001

0,001

0,999

Obrázek č. 38 Strom událostí pro požár bez přepravy nebezpečných látek

72 73

Pravděpodobnost scénáře s nebezpečnými látkami

b.4

–

požár

nákladního

vozidla

Scénář tohoto požáru zahrnuje potenciální případy havárií při přepravě hořlavých kapalin, které jsou nejčastěji přepravovány (např. benzín, nafta). Pro tunel počítáno s frekvencí 0,001 požárů/rok (viz Tabulka č. 11) stanovenou na základě statistických údajů přepravy podle ADR. Tabulka č. 11 Průměrný počet relativních výskytů událostí UDÁLOST ADR (nad 3,5 t)

n/rok

dnů/událost

PORUCHA

1,372

266

NEHODA

0,222

1 647

NEHODA SE ZRANĚNÍM

0,023

15 721

NEHODA S ÚMRTÍM

0,001

288 211

MALÝ POŽÁR

0,019

19 214

VELKÝ POŽÁR

0,001

576 422

Podmínky pro tvorbu stromu událostí Strom událostí je konstruován analogicky jako v případě požáru o výkonu 100 MW bez nebezpečných látek, pouze se nepředpokládá úspěšné zdolání požáru. Výsledný strom události je znázorněn na dalším obrázku.

73 74

Hustota dopravy: malá / velká

Scénář

Výsledná frekvence scénáře

Celkový počet smrtelně zraněných (viz kap.1.5.3)

Větrání: zapnuto / vypnuto

Zjištění požáru: ano / ne

Doprava: jednosměrná/obousměrná

Iniciační událost: Požár

0,2

100 MW s větráním v uzavřeném tunelu v noci

2,0E-04

2

0,8

100 MW s větráním v uzavřeném tunelu ve dne

7,9E-04

4

0,2

100 MW bez větrání v uzavřeném tunelu v noci

2,0E-07

6

0,8

100 MW bez větrání v uzavřeném tunelu ve dne

7,9E-07

12

0,2

100 MW s větráním bez uzavření tunelu v noci

2,0E-10

10

0,8

100 MW s větráním bez uzavření tunelu ve dne

7,9E-10

16

0,2

100 MW bez větrání bez uzavření tunelu v noci

2,0E-07

30

0,8

100 MW bez větrání bez uzavření tunelu ve dne

7,9E-07

48

0,2

100 MW s větráním v uzavřeném tunelu v noci

2,0E-08

2

0,8

100 MW s větráním v uzavřeném tunelu ve dne

8,0E-08

4

0,2

100 MW bez větrání v uzavřeném tunelu v noci

2,0E-06

6

0,8

100 MW bez větrání v uzavřeném tunelu ve dne

7,9E-06

12

0,2

100 MW s větráním bez uzavření tunelu v noci

2,0E-12

10

0,8

100 MW s větráním bez uzavření tunelu ve dne

8,0E-12

16

0,2

100 MW bez větrání bez uzavření tunelu v noci

2,0E-09

30

0,8

100 MW bez větrání bez uzavření tunelu ve dne

8,0E-09

48

0,999

0,999

0,001

0,99

0,001

0,001

0,999

1,0E-03

0,01

0,999

0,99

0,01

0,001

0,001

0,999

Obrázek č. 39 Strom událostí pro požár nákladního auta s nebezpečnými látkami

74 75

Pravděpodobnost scénáře b.6 – Exploze po úniku propanu z cisterny Ve švýcarské pilotní analýze rizik pro dopravu nebezpečných látek se na základě porovnání osmi studií předpokládá průměrná frekvence úniku 5x10-3 případů/milión vozidel a kilometr. Tuto hodnotu je potřeba vynásobit délkou tunelu, roční intenzitou provozu a také podílem výbušných plynů jakým je propan na celkové dopravě. Tento podíl výbušných plynů je stanoven rovněž podle používané příručky ve Švýcarsku [9] na hodnotu 1,4x10-3 explozí/únik. Výsledná pravděpodobnost iniciační události exploze cisterny propanu pro potřeby stromu událostí byla stanovena na 2x10-6. Podmínky pro tvorbu stromu událostí Dále jsou komentovány specifické podmínky výbuchu propanu, které se liší ve stromu událostí od případu požáru. Při úniku hořlavých plynů se nepočítá ve všech případech s okamžitým vzplanutím požáru, může nastat i zpožděné zapálení. Konzervativním předpokladem při úniku propanu nebo porovnatelných látek je, že v každém případě dojde k explozi a podíl zpožděných zapálení (průměrně 3 minuty po nehodě) je odhadovaný na 35 %. K okamžité explozi (do 1 minuty po nehodě) dochází v 65 %. Rozdíl mezi okamžitým a zpožděným zapálením je uvažován, protože mezi nehodou a explozí mohou přijíždět do tunelu další vozidla a přispívat k rozsahu usmrcených osob. Dále se předpokládá, že v jedné třetině případů, kdy dojde k explozi později než po jedné minutě, bude únik plynu při nehodě zaregistrován a semafory na vjezdu do tunelu mohou být přepnuty na červenou barvu. Výsledný strom události pro explozi propanu je znázorněn na dalším obrázku.

75 76

Hustota dopravy: malá / velká

Scénář

Výsledná frekvence scénáře

Celkový počet smrtelně zraněných (viz kap.1.5.3)

Zjištění nehody: ano / ne

Doba výskytu exploze: > 1 minuta / <1 minuta

Iniciační událost: Exploze

0,2

zpožděná iniciace v uzavřeném tunelu v noci

4,9E-08

16

0,8

zpožděná iniciace v uzavřeném tunelu ve dne

2,0E-07

68

0,2

zpožděná iniciace bez uzavření tunelu v noci

9,1E-08

24

0,8

zpožděná iniciace bez uzavření tunelu ve dne

3,6E-07

84

0,2

okamžitá iniciace bez uzavření tunelu v noci

2,6E-07

9

0,8

okamžitá iniciace bez uzavření tunelu ve dne

1,0E-06

62

0,35

0,35

0,65 2,0E-06

0,65

Obrázek č. 40 Strom událostí pro explozi cisterny s propanem

Pravděpodobnost scénáře b.8 – Toxický mrak plynu po úniku chlóru z cisterny Pro scénář uvolnění toxického plynu je analogicky se vznikem výbuchu ve švýcarské pilotní analýze rizik uvedena hodnota průměrné frekvence úniku 5x10-3 případů/milión vozidel a kilometr. Podle podílu přepravy toxických plynů je v této příručce [9] stanovena hodnota 8,4x10-4 mraků toxických plynů/únik. Výsledná pravděpodobnost iniciační události mraku toxického plynu po úniku chloru z cisterny byla pro potřeby stromu událostí stanovena na 1,2x10-6. Podmínky pro tvorbu stromu událostí Dále jsou komentovány specifické podmínky při úniku chloru z cisterny, které se liší od ostatních výše uvedených scénářů. Předpokládá se, že v jedné třetině případů bude únik plynu při nehodě zaregistrován a semafory na vjezdu do tunelu mohou být přepnuty na červenou barvu do dvou minut po nehodě. Výsledný strom události pro toxický mrak po úniku chloru je znázorněn na dalším obrázku.

76 77

Hustota dopravy: malá / velká

Scénář

Výsledná frekvence scénáře

Celkový počet smrtelně zraněných (viz kap.1.5.3)

Zjištění nehody: ano / ne

Iniciační událost: Exploze

0,2

únik chloru v uzavřeném tunelu v noci

7,9E-08

17

0,8

únik chloru v uzavřeném tunelu ve dne

3,2E-07

34

0,2

únik chloru bez uzavření tunelu v noci

1,6E-07

88

0,8

únik chloru bez uzavření tunelu ve dne

6,4E-07

136

0,33

1,2E-06

0,67

Obrázek č. 41 Strom událostí pro toxický mrak chloru po úniku cisterny

Stanovení závažnosti havárie – počtu smrtelně ohrožených osob Následky scénáře a.1-3 – požár nákladního vozidla s nebezpečnými látkami Pro stanovení počtu smrtelně zraněných osob byly vzaty v úvahu dále uváděné předpoklady v souladu s doporučeními uznávaných metodik. Rozsah usmrcených osob je úměrný počtu vozidel vynásobených počtem osob na vozidlo a podílem osob s úspěšnou samozáchranou. Průměrné obsazení vozidel bylo stanoveno pro osobní vozy 2 osoby, pro autobus 45 osob a pro nákladní vozy 1 osoba. Počet vozidel, které uvíznou v tunelu, byl stanoven následujícím způsobem: ke dvěma vozidlům považovaných za původce havárie se připočte v denní době 20 vozidel při uzavření tunelu do 2 minut od počáteční nehody, v nočních hodinách 10 vozidel. V případě, že havárie nebude zjištěna a tunel uzavřen, je předpokládáno v denní době naplnění obou jízdních pruhů poloviny tunelu, což by při odstupu cca 10 m představovalo 60 vozidel. V noční době lze předpokládat naplnění pouze jednoho pruhu – 30 vozidel. Z intenzit dopravy vyplývá následující procentuální podíl hlavních typů vozidel: osobní auta 82 %, autobusy 3 %, nákladní vozy 15 %. Proto bylo v nejhorší variantě stanoveno, že uvnitř tunelu bude požárem ohrožen 1 autobus, 3 nákladní vozy a 56 osobních vozidel. Po přepočtu průměrného obsazení získáme maximální počet ohrožených osob – 160 (45 v autobuse, 3 řidiči nákladních vozidel a 112 cestujících osobními vozy). 77 78

Část osob, které se nacházejí ve vozidlech nahromaděných v tunelu, se může sama dostat do bezpečí přes záchranné trasy (portály tunelu anebo příčné únikové chodby). Na základě bezpečnostních opatření instalovaných v tunelu je při požáru o výkonu 100 MW podíl osob, které se sami mohou dostat do bezpečí, odhadovaný na 90 % (s větráním) resp. 70 % (bez větrání). Celkové výsledky stanovení počtu smrtelně ohrožených osob při požáru 100 MW podle možných variant vývoje scénáře je uveden v následující tabulce: Tabulka č. 12 Stanovení následků požáru bez přepravy nebezpečných látek Scénář

Počet vozidel

Podíl úspěšné samozáchrany

10

Počet ohrožených osob 20

90 %

Celkový počet usmrcených 2

100 MW s větráním v uzavřeném tunelu v noci 100 MW s větráním v uzavřeném tunelu ve dne

20

40

90 %

4

100 MW bez větrání v uzavřeném tunelu v noci

10

20

70 %

6

100 MW bez větrání v uzavřeném tunelu ve dne

20

40

70 %

12

100 MW s větráním bez uzavření tunelu v noci

30 (včetně autobusu) 60 (včetně autobusu) 30 (včetně autobusu) 60 (včetně autobusu)

103

90 %

10

160

90 %

16

103

70 %

30

160

70 %

48

100 MW s větráním bez uzavření tunelu ve dne 100 MW bez větrání bez uzavření tunelu v noci 100 MW bez větrání bez uzavření tunelu ve dne

Následky scénáře b.4 – Požár bez přepravy nebezpečných látek Stanovení počtu smrtelně zraněných osob bylo provedeno analogicky jako v případě požáru bez nebezpečných látek. Následky scénáře b.6 – Exploze po úniku propanu z cisterny Opět budou zdůrazněny pouze rozdíly při stanovování počtu smrtelně ohrožených osob oproti případu scénáře požáru. Počet vozidel, které uvíznou v tunelu, byl stanoven shodným způsobem jako v případě požáru podle odhadovaných intenzit dopravy. Při explozi do 1 minuty v denní době byl odhadnut počet vozidel na 10 osobních vozů a z konzervativního hlediska 1 autobus, v noční době byly použity poloviční hodnoty bez autobusu. Při explozi do 3 minut analogicky 30 vozidel a 1 autobus, v nočních hodinách 15 vozidel bez autobusu, v obou případech bez zjištění nehody a zastavení provozu v tunelu. Při okamžitém zastavení provozu (předpoklad do 2 minut) je počet vozidel snížen o třetinu. Podíl osob, které se sami mohou dostat do bezpečí, je 78 79

odhadovaný na 5 % při okamžitém výbuchu a 20 % při zpožděné iniciaci výbuchu. Celkové výsledky stanovení počtu smrtelně ohrožených osob při explozi cisterny s propanem podle možných variant vývoje scénáře je uveden v následující tabulce: Tabulka č. 13 Stanovení následků výbuchu propanu Scénář

Počet vozidel

zpožděná iniciace v uzavřeném tunelu v noci

10

zpožděná iniciace v uzavřeném tunelu ve dne

20 (+ autobus) 15

1

30 (+ autobus) 5

1

10 (+ autobus)

1

zpožděná iniciace bez uzavření tunelu v noci zpožděná iniciace bez uzavření tunelu ve dne okamžitá iniciace bez uzavření tunelu v noci okamžitá iniciace bez uzavření tunelu ve dne

Počet ohrožených osob 20

Podíl úspěšné samozáchrany 20 %

Celkový počet usmrcených 16

85

20 %

68

30

20 %

24

105

20 %

84

10

5%

9

65

5%

62

Následky scénáře b.8 – Toxický mrak plynu po úniku chlóru z cisterny Počty smrtelně ohrožených osob při scénáři úniku chloru z cisterny byly stanoveni analogicky jako ve scénáři požáru. Podíl osob, které se sami mohou dostat do bezpečí, je při úniku velkého množství toxického plynu odhadovaný na 15 %. Celkové výsledky stanovení počtu smrtelně ohrožených osob při úniku chloru z cisterny podle možných variant vývoje scénáře je uveden v následující tabulce. Tabulka č. 14 Stanovení následků toxického mraku chloru Scénář únik chloru v uzavřeném tunelu v noci

10

Počet ohrožených osob 20

únik chloru v uzavřeném tunelu ve dne

20

40

15 %

34

únik chloru bez uzavření tunelu v noci

30 (včetně autobusu) 60 (včetně autobusu)

103

15 %

88

160

15 %

136

únik chloru bez uzavření tunelu ve dne

Počet vozidel

Podíl úspěšné samozáchrany 15 %

Celkový počet usmrcených 17

79 80

Přijatelnost rizika V zahraničních publikacích jsou v souladu s výše uvedeným přístupem uváděny křivky následků / frekvence (FN křivky) upravené pro potřeby hodnocení silničních tunelů. Například v publikaci [7] jsou představeny hranice přijatelnosti rizik přepravy v silničních tunelech z pohledu cílů ochrany následovně (viz následující obrázek).

Obrázek č. 42 Přijatelnost rizik doporučovaná Komisí pro bezpečnost tunelů v Rakousku (pro silniční tunely o délce 1 km) [7]

Provedené výpočty v předcházejících kapitolách umožňují výsledky rizika ve formě pravděpodobnosti a následků smrtelných zranění osob vyznačit v takovémto diagramu FN křivky. Pro posouzení rizik je v tomto diagramu zakreslený i rozsah oblasti „ALARP – As Low As Rationale Possible" „tak nízko jak je reálně možné“ (někdy nazývaný i „As Low As Reasonably Practicable“ „tak nízko jak je rozumně možné“). Rizika, které leží v oblasti ALARP, by měli být snižovány přídavnými opatřeními v případě, že to bude hospodárné. Následující obrázek znázorňuje součtovou křivku celkového rizika pro havarijní scénáře bez přepravy nebezpečných látek v tunelu.

80 81

Obrázek č. 43 Výsledná FN křivka pro tunel bez přepravy nebezpečných látek

Jako nejzávažnější mimořádná událost je vyhodnocen scénář: Požár 100 MW bez větrání bez uzavření tunelu ve dne. Z toho vyplývá, že případný výpadek bezpečnostních opatření – systému na detekci požáru, má zásadní vliv na rozsah mimořádné situace. Následky byly stanoveny konzervativně s předpokladem účasti dálkového autobusu v běžném provozu přes den. Z celkových výsledků FN křivky vyplývá, že součtová křivka probíhá v akceptovatelné oblasti pod hranicí ALARP a posuzované scénáře bez účasti nebezpečných látek tak můžeme hodnotit jako společensky přijatelné. Následující obrázek znázorňuje součtovou křivku celkového rizika pro havarijní scénáře s přepravou nebezpečných látek v tunelu.

81 82

Obrázek č. 44 Výsledná FN křivka pro tunel s přepravou nebezpečných látek

Jako nejzávažnější mimořádné události jsou vyhodnoceny scénáře: - Únik chloru bez uzavření tunelu ve dne; - Zpožděná iniciace propanu bez uzavření tunelu ve dne; - Okamžitá iniciace propanu bez uzavření tunelu ve dne; - Požár100 MW bez větrání bez uzavření tunelu ve dne. Rovněž v těchto scénářích byly následky stanoveny konzervativně s předpokladem účasti dálkového autobusu v běžném provozu přes den. Z celkových výsledků FN křivky vyplývá, že součtová křivka probíhá v dolní hranici oblasti ALARP a posuzované scénáře s účasti nebezpečných látek také můžeme hodnotit jako společensky přijatelné. Dominantní jsou scénáře s rizikem požáru, scénáře s únikem výbušných a toxických látek jsou méně pravděpodobné, přestože mohou způsobit větší rozsah smrtelných zranění. Závěr Případová studie rizik přepravy osob a nebezpečných látek v tunelu byla zpracována jako kvantitativní analýza rizik s využitím dostupných metod v Evropě. Omezení analýzy rizik lze spatřovat v nedostatku detailních vstupních údajů především o počtech přepravovaných osob a cisteren s nebezpečnými látkami. Proto výsledky analýzy rizik lze 82 83

charakterizovat vzhledem k současným znalostem a zjednodušujícím předpokladům jako konzervativní. Rozsáhlé bezpečnostní opatření navrhované pro tunel lze jen těžce kvantifikovat a zohlednit v analýze rizik (například počet příčných únikových chodeb, systémy na detekci požáru, šířku jízdních pruhů, způsob označení únikových cest, atd.) Z pohledu kvantitativní analýzy rizik v případě bez přepravy nebezpečných látek je průběh celkového rizika v oblasti akceptovatelného rizika a nejsou nezbytná další bezpečnostní opatření. Vyhodnocené riziko pro přepravované osoby lze hodnotit jako společensky přijatelné. V případě výsledků kvantitativní analýzy rizik se zahrnutím přepravy nebezpečných látek mírně zasahuje výsledná FN křivka do ALARP oblasti. Z tohoto důvodu jsou navržena dodatečná opatření snižující riziko vztahující se k přepravám nebezpečných látek, která však mají pozitivní dopad na snížení rizika vesměs obecně. Mezi bezpečnostní opatření, která musí být pro snížení rizik zajištěna, patří: • Zavedení telematického systému – pro měření ADR (scan značek nebezpečných nákladů) a WIM (weight in motion = vážení za jízdy). Identifikace nebezpečných látek a její hmotnosti by přispěla k efektivnímu zásahu jednotek PO v případě mimořádných událostí. • Součástí prevence musí být policejní dálniční tunelová hlídka PČR, která okamžitě řeší nestandardní situace, dopravní přestupky a provádí trvale dohled a prevenci nad dopravou v dálničních tunelech (dojezdový čas do 5 minut). • Provozovatel tunelu zajistí prohlubování odborné přípravy pracovníků řídicího centra (dispečerů provozu, Policie ČR). • Provozovatel tunelu umožní nácvik zásahu složek IZS v tunelu, aby byl zajištěn efektivní zásah jednotek PO v případě vzniku mimořádné situace. • Informování a osvěta řidičům k dodržování bezpečnostních vzdáleností mezi vozidly a to jak při samotné jízdě v tunelu, tak při tvoření kolony. Řidičům musí být vysvětlováno, že při případném požáru by se požár šířil rychleji při přeskoku na blízko sebe stojící vozidla. Kromě toho by v případě dodržování minimální vzdálenosti 20 m při zastavení v tunelu mohl být výpočet počtu smrtelně ohrožených osob snížen na polovinu, protože současný konzervativní přístup předpokládal vzdálenost mezi vozidly pouze 10 m.

83 84

Literatura [1]

Guidelines for Chemical Transportation Risk Analysis, Center of Chemical Process Safety of the American Institute of Chemical Engineering, New York 1995, ISBN 0-8169-0626-2

[2]

Guidelines for Quantitative Risk Assessment, “Purple Book”, CPR 18E, TNO, The Hague 1999

[3]

ČSN EN 60812 – Techniky analýzy bezporuchovosti systémů – Postup analýzy způsobů a důsledků poruch (FMEA), ČNI, leden 2007

[4]

Analýza a řízení rizik tunelů pozemních komunikací, Výzkumná zpráva č. LSS 108/2001, Praha, říjen 2001

[5]

Risk Assessment Guidelines for Tunnels, M. Molag, I.J.M. Trijssenaar-Buhre, Second International Symposium Safe & Reliable Tunnels. Innovative European Achievements, Lausanne 2006

[6]

A new QRA Model for rail transportation of Hazardous Goods, BOUISSOU Charlotte, RUFFIN Emmanuel, DEFERT Raphaël, PRATS Franck, DANNIN Eric,, INERIS Francie

[7]

Knoflacher H., Pfaffenbichler P. C., A Comparative Risk Analysis for Selected Austrian Tunnels, International Conference „Tunnel Safety and Ventilation“ 2004, Graz

[8]

World Road Association PIARC/AIPCR, Výbor pro silniční tunely, Bezpečnost cest v tunelech, 1995

[9]

Švýcarský spolkový úřad pro lesy a krajinu, Příručka III výnos k poruchám – směrnice pro dopravní cesty, prosinec 1992, Bern

[10] TIXIER, J., DUSSERRE, G., SALVI, O., GASTON, D.: Review of 62 risk analysis methodologies of industrial plants, Journal of Loss Prevention in the Process Industries 15, Elsevier 2002, pp. 291-303

84 85

6 Závěr S narůstajícím počtem budovaných nebo plánovaných tunelů po celém světě a stoupajícími dopravními intenzitami v tunelech již existujících roste stále význam otázek bezpečnosti. Nehody v silničních tunelech nemusí být častější než na povrchových úsecích silnic, ve skutečnosti tunely poskytují bezpečnější prostředí pro řidiče s vyšší úrovní kontroly řízení. Následky větších nehod v uzavřeném prostředí tunely nicméně mohou být podstatně vážnější než na povrchu a také budívají silnější reakce veřejnosti. V moderních silničních tunelech je bezpečnost zaručena díky integrovanému přístupu. Dosažení bezpečnostních požadavků napomáhají sady pokročilých nástrojů, jako je především analýza a hodnocení rizik, ale také bezpečnostní inspekce a postupy, které se uplatní od počátku plánování a projektování nového tunelu až po provoz a vylepšování tunelů stávajících. Minimální požadavky stanovené evropskou direktivou se vztahují na tunely nacházející se na transevropské silniční síti. Je potřeba mít na paměti, že v zemích po celé Evropě, ale i jinde, mohou být předpisy a požadavky stran bezpečnosti v tunelu méně přísné než tato direktiva. Takové normy mohou být postaveny na konkrétních podmínkách v jednotlivých zemích a vztahovat se k tunelům, které nejsou podřízeny direktivě, jako jsou například městské tunely.

85 86

Analýza a hodnocení rizik při dopravě nebezpečných látek Ing. Kateřina Sikorová, Ph.D., doc. Dr. Ing. Aleš Bernatík Vydala VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ-TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA, roku 2014 Vydáno za podpory ESF v rámci projektu: „Inovace studia v oblasti bezpečnosti dopravy SAFETEACH“, číslo projektu CZ.1.07/2.2.00/15.0476 1. vydání Publikace neprošla jazykovou úpravou ISBN 978-80-248-3492-4