Ministerie van Verkeer en Waterstaat Directoraat -Generaal Rijkswaterstaat. Aanvullend Advies Tunnel Technische Installaties Betuweroute

Ministerie

van Verkeer en Waterstaat

Directoraat -Generaal Rijkswaterstaat Bouwdienst Rijkswaterstaat

Aanvullend Advies Tunnel Technische Installaties Betuweroute 30 juni 2003

Aanvullend Advies Tunnel Technische Installaties Betuweroute 30 juni 2003

Documentnummer 6917-2003-0034 Status Definitief Versie 0.3

Voor akkoord Opsteller: • Ir. KJ. den Drijver • Ing. J. Hoeksma Bouwdienst RWS, Steunpunt Tunnelveiligheid

Projectleider: • Ir. KJ. den Drijver

Bouwdienst RWS, Steunpunt Tunnelveiligheid

Kwaliteitsbewaking: • Ir. M.P. Oude Essink

Bouwdienst RWS, Steunpunt Tunnelveiligheid

Hoofd Steunpunt • Ir. E.W. Worm

TNO Milieu, Energie en Procesinnovatie

Projectleider • Ir. M. Molag

Paraaf

2 Aanvullend advies 6917-2003-0034

versie 0.5 KJ

Aanvullend Advies Tunnel Technische Installaties

4

Aanvullend Advies Tunnel Technische Installaties Betuweroute 30juni2003

Auteurs: Ir. K.J. den Drijver (Steunpunt Tunnelveiligheid, Bouwdienst) Ing. J. Hoeksma (Steunpunt Tunnelveiligheid, Bouwdienst) Medeauteurs: Ir. M. Molag (TNO) Ir. S.E.van Manen, (Afdeling Risicoanalyse, Bouwdienst) Ir. H. Huijben (Steunpunt Tunnelveiligheid, Bouwdienst) Samenstelling interne toetsteam: Ir. M.P. Oude Essink (Steunpunt Tunnelveiligheid, Bouwdienst) Ir. E.W. Worm (Steunpunt Tunnelveiligheid, Bouwdienst) Ing. P. Fournier (Afdeling NIE, Bouwdienst) Externe toetsing: Prof. Ir. E. Horvat (L1oyd's Register Infraproject Services) Samenstelling rapport: Ing. R.W. Kroon (Steunpunt Tunnelveiligheid, Bouwdienst)

Aanvullend

Advies Tunnel Technische

Installaties

5

Inhoudsopgave

Inhoudsopgave

6

Samenvatting

9

1 1.1 1.2 1.3 1.4

Kader Inleiding Probleemanalyse Doelstelling vervolgwerkzaamheden Gehanteerde werkwijze

15 15 15 16 16

2

Uitgangspunten vervolgwerkzaamheden

19

3 3.1 3.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.4 3.5 3.5.1 3.5.2

Toelichting integrale vei Iigheidsfi losofte Inleiding Achtergrond Integrale veiligheidsfilosofie Steunpunt Tunnelveiligheid Kenmerken De integrale aanpak / werkwijze Aansluiting op Kadernota en Beleidsvisie Integrale veiligheidsfilosofie & Groene Boekje De essentiesuit het groene boekje Vergelijking 'groene boekje' en steunpuntfilosofie

20 20 20 21 21 25 27 29 29 30

4 4.1 4.2 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.5 4.3.6 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.5.4 4.5.5 4.5.6 4.6

ResuItaten aanvu Ilende onderzoeken Inleiding Draagvlak overstromingsnormen Onderzochte uitgangspunten Initiële ongevalfrequentie ontsporing en botsing Lagere uitstroomkansen van gevaarlijke stoffen bij ontsporing Brandfrequentie goederentrein in de tunnel BLEVE'sbij ladingen branden en fakkels Effectiviteit aanvullende maatregelenpakketten Vervolgkans op overstroming Herziene veiligheidsbeschouwingen Schade aan tunnels Overstromingsrisico's Interne veiligheid Externe veiligheid Gevoeligheidsanalyse ATB 1e generatie Hogere effectiviteit Sprinkler Lagere kans goederenbrand Minder vervoer gevaarlijke stoffen Geen bonte treinen voor het transport van toxisch en brandbaar gas Spoorstaafbreukdetectie in de tunnel Conclusies herziene probabilistische veiligheidsbeschouwingen

32 32 32 33 33 34 34 36 36 37 40 41 41 42 44 48 48 48 49 51 53 53 54


6

5 5.1 5.2 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.4

Deterministische analyse •..............................................•...•........•........ Inleiding Incidentverloop en incidentontwikkeling Optreden hulpdiensten (On)mogelijkheden optreden hulpdiensten Doelen incidentbestrijding Benodigde voorzieningen Belang van aanvullende maatregelen Conclusies

6 Herziene economische beschouwing ................................. 6.1 Inleiding 6.2 Uitgangspunten economische afweging 6.3 Gewijzigde faalkansen (p) 6.4 Gewijzigde kosten voor veiligheidsmaatregelen (z) 6.5 Afweging 'hittewerende bekleding' 6.6 Afweging 'hittewerende bekleding + rookventilatie' 6.7 Afweging 'sprinkler + detectie' 6.8 Afweging 'sprinkler + detectie + rookventilatie' 6.9 Kosten van directe en indirecte schade 6.10 Samenvatting en conclusies economische beschouwingen

58 58 59 67 67 68 69 71 74 . 79 79 79 80 81 82 83 83 84 85 85

7 7.1 7.1.1 7.1.2 7.1.3 7.1.4 7.2 7.3 7.3.1 7.3.2 7.3.3

Herziene conclusies en aanbevelingen Conclusies uit gemaakte analyses Conclusies probabilistische analyses Conclusies Overstromingsrisico (deterministisch en probabilistisch) Conclusies deterministische analyses Conclusies economische beschouwing Eindconclusies Aanbevelingen Aanbeveling aanvullende maatregelen Aanbevelingen nader onderzoek Overige

87 87 87 89 89 91 92 95 95 95 95

8

Referenties ..............................•............................................................

96

Bijlage 1 Gegevens ABR tbv economische beschouwing

97

Bij lage 2 Basispakket .................................•.......................................................

99

Bijlage 3 Toetsresultaten inspectie V&W

100

Bijlage 4 Rapportage TNO werkzaamheden

104

Bijlage 5 Toelichting maatregelen OHO

105

Bijlage 6 Verslag workshop

108

Bijlage 7 Overstromingsbeschouwing

WBR

109

Bijlage 8 Scenariobeschrijving bezwijken boortunnels

113

Bijlage 9 Benodigde maatregelen Betuwetunnels

116

Bijlage 10 Effecten Aanvullende maatregelen

118


7


Bijlage 11 Rapport NIBRA

122

Bijlage 12 Rapport Bockholts Bureau voor Beleidsontwikkeling

124

8

Samenvatting

............................................................................................. Inleiding In opdracht van het hoofdkantoor van het Directoraat Generaal Rijkswaterstaat (DG RWS) heeft het Steunpunt Tunnelveiligheid van de Bouwdienst in twee delen onderzoek uitgevoerd naar de benodigde veiligheidsvoorzieningen voor de tunnels in de Betuweroute. Voorliggend document geeft de resultaten van het tweede onderzoek weer, alsmede de invloeden hiervan op het eerder door het Steunpunt Tunnelveiligheid en TNO/MEP uitgebrachte advies. De resultaten van het eerste advies zijn weergegeven in het document 'Tunnel Technische Installaties Betuweroute, Advies met betrekking tot het voorzieningenniveau in de tunnels van de Betuweroute' d.d. 3 april 2003. Doel van het tweede onderzoek was een aantal zaken aanvullend te onderzoeken om de degelijkheid van het advies te vergroten, alsmede een aantal zaken nader toe te lichten. Ook het tweede onderzoek is in belangrijke mate door TNO/MEP uitgevoerd. Daarnaast zijn onder meer het Nederlands Instituut voor Brandweer en Rampenbestrijding (NIBRA), Bockholts Bureau voor Beleidsontwikkeling en de afdeling Waterbouw (onderdeel Risicoanalyse) van de Bouwdienst RWS betrokken. Als externe toetsers zijn onder meer Prof. Ir. E. Horvat (Lloyd's Register Infraproject Services) en, op onderdelen, ing. R.G. Corporaal (Inspectie Verkeer en Waterstaat) geraadpleegd. Het eindadvies van het Steunpunt Tunnelveiligheid, gebaseerd op de twee bovengenoemd rapportages, is weergegeven in een oplegnotitie, welke bij dit document is bijgevoegd. Het advies zal door het Hoofdkantoor Rijkswaterstaat worden gebruikt om samen met de verschillende betrokken ministeries aan de Tweede Kamer een beleidsadvies met keuzemogelijkheden te kunnen voorleggen met betrekking tot het voorzieningen niveau aan Tunneltechnische Installaties (TIl) in de tunnels van de Betuweroute. Integrale veiligheidsfilosofie en werkwijze Bij de advieswerkzaamheden voor de Betuwetunnel is de integrale veiligheidsfilosofie van het Steunpunt Tunnelveiligheid gehanteerd. In de tweede rapportage wordt een uitgebreide toelichting gegeven op deze veiligheidsfilosofie en de voor de Betuwetunnels gehanteerde werkwijze, waarvan hier een beknopte samenvatting: De integrale benadering, zoals deze is gehanteerd, bestaat uit de volgende hoofdonderdelen:

a. b. c. d. e.

1 Met deze maatregelen die in een evenwichtige

Vastleggen uitgangspunten, normen en ricntliinen. Uitvoeren veiligheidsbeschouwingen (probabilistisch en deterministisch). Vaststelling basismaatregelen'. Aanvullende maatregelen en hun vei!igheidseffediviteit. De veiligheidsorganisatie.

worden die voorzieningen bedoeld, waarover wat betreft het Steunpunt Tunnelveiligheid geen discussie zou moeten bestaan en verdeling over de totale veiligheidsketen het basis veiligheidsniveau aan de tunnels verlenen.

9/111 Aanvullend advies Tunnel Technische Installaties Betuweroute

De Betuwetunnels zijn tevens nader geanalyseerd op het economisch nut van verdere aanvullende maatregelen, voor zover die uit oogpunt van geformuleerde veiligheidsnormen niet meer noodzakelijk bleken. Met betrekking tot punt e. de veiligheidsorganisatie, wordt opgemerkt, dat de integrale veiligheidsfilosofie stelt dat eenduidig vastgelegd dient te worden hoe de toekomstige beheerder de tunnels zal gaan beheren, alsmede hoe dit beheer afgestemd is op en overeengekomen met de hulpverlenende diensten. Gezien de vraagstelling van het hoofdkantoor is hier echter volstaan met het analyseren van de (on)mogelijkheden van veilig optreden van hulpdiensten bij incidenten in de Betuwetunnels, alsmede de hiervoor eventueel benodigde veiligheidsvoorzieningen. Vanzelfsprekend blijft het hiervoor gestelde daarmee overigens onverminderd van kracht. De integrale veiligheidsfilosofie sluit onder meer aan bij: • De kadernota railveiligheid (Tweede Kamer, vergaderjaar 1998-1999, 26 699, nr. 2), welke de visie van de Rijksoverheid op de veiligheid van het railvervoer in Nederland weergeeft. • De beleidsvisie Tunnelveiligheid (concept 2.3 dd 26-02-2003), welke voorstelt om zowel de kwantitatieve risicoanalyse als de scenarioanalyse toe te passen. Erwordt gewerkt aan de ontwikkeling van functionele en prestatie-eisen. • De primaire uitgangspunten van het 'Beveiligingsconcept Spoorwegtunnels uitsluitend bestemd voor goederenvervoer', het zogenaamde Groene Boekje (zie onder). Integrale veiligheidsfilosofie en het 'groene boekje' Vooruitlopend op een wettelijk kader voor tunnelveiligheid is door Binnenlandse Zaken en Koninkrijkrelaties in samenwerking met o.a. V&W, Prorail en de regionale brandweer langs de Betuweroute het 'Beveiligingsconcept Spoorwegtunnels uitsluitend bestemd voor goederenvervoer' ontwikkeld, het 'Groene Boekje'. Dit beveiligingsconcept gaat uit van een viertal primaire uitgangspunten: 1. De kans dat gebruikers, onderhoudspersoneel of hulpverleners slachtoffer worden van een incident in een tunnel moet aanvaardbaar klein zijn. 2. Een incident en de gevolgen daarvan moeten binnen aanvaardbare grenzen worden gehouden. 3. De kans, dat ten gevolge van een incident niet acceptabele milieuverontreiniging optreedt, moet aanvaardbaar klein zijn. 4. De kans op directe en indirecte materiele schade moet in redelijke verhouding staan tot de kosten van maatregelen en voorzieningen om die schade te beperken.

De integrale veiligheidsfilosofie sluit als volgt op deze uitgangspunten aan: Als uitwerking van de primaire uitgangspunten 1 en 2 stelt de integrale veiligheidsfilosofie: a. Kies een risiconorm voor externe en interne veiligheid en overstroming. Hierbij kan worden aangesloten bij elders reeds vastgelegde risico normeringen. b. Beoordeel middels een probabilistische analyse of het systeem veilig genoeg is, danwel of er maatregelen ter verhoging van de veiligheid moeten worden getroffen. Voer daarnaast een deterministische analyse uit gericht op:


zelfredzaamheid van aanwezigen bij een calamiteit. Stel vast of voldoende mogelijkheden tot zelfredzaamheid worden geboden. de 'belasting' op de verschillende systemen en organisaties (hoe snel ontwikkelen scenario's zich? Welke situatie treffen hulpdiensten aan?) Bepaal wat van hulpverlenende diensten kan worden verwacht Met betrekking tot uitgangspunt 3 wordt opgemerkt dat de situatie ten gevolge van de aanwezigheid van een tunnel verbeterd wordt. Uitgangspunt 4, wordt in de integrale werkwijze geconcretiseerd tot: a. Analyseer welke aanvullende maatregelen tot verdere risicoreductie leiden. b. Bepaal de kosten (investering en exploitatie) van de maatregel en zet deze af tegen de reductie van de verwachte schade. Op deze wijze kan bepaald worden of aanvullende maatregelen vanuit economisch oogpunt al dan niet rendabel zijn. c. Presenteer een duidelijk keuzepakket aan de beleidsbeslisser. Uitgevoerde aanvullende analyses en resultaten De deterministische analyse van mogelijke scenario's is verder uitgediept tov het eerste advies.Aangezien bij een integrale veiligheidsbeschouwing de gehele veiligheidsketen doorlopen dient te worden, is in dit deel van het advies uitgebreid aandacht besteed aan de effecten en gevolgen van incidenten, de mogelijkheden tot beheersing dan wel bestrijding ervan. Om een zo compleet en gedegen mogelijke beschouwing neer te zetten is een beroep gedaan op de deskundigheid van het Nibra en Bockholts Bureau voor Beleidsontwikkeling (pb). Een bijkomend doel van (deterministische) beschouwingen, de inrichting van de veiligheidsorganisatie, dient in een later stadium in samenwerking met de betreffende hulpverlenende diensten nader uitgewerkt te worden. Bij deze deterministische beschouwingen zijn de volgende (deterministische) doelstellingen gehanteerd: a. Er dient voldoende gedaan te zijn om de gevolgen van onverhoopte incidenten zo beperkt mogelijk te houden.

b.

Er dient voldoende gedaan te zijn om, bij incidenten waar optreden van hulpverleners mogelijk is, de veiligheid van hulpverleners te waarborgen. C. Aanvullende beschikbare maatregelen dienen beoordeeld te worden op de mate waarin zij de gevolgen van incidenten verder kunnen beperken. Bij alle drie doelstellingen is onderscheid gemaakt tussen: a. slachtoffers in de tunnel; b. slachtoffers buiten de tunnel; c. directe schade in of aan de tunnel en indirecte schade (aan de omgeving, milieu en economische vervolgschade). Om de gedegenheid van het eerste advies te vergroten zijn een zevental punten nader onderzocht: 1. Draagvlak overstromingsnorm Onderzoek naar draagvlak voor de gehanteerde overstromingsnorm bij Prof. Drs. Ir. J.K. Vrijling, Voorzitter van de TAW-Veiligheid en Ir. S.E.van Manen, lid van de TAW-Veiligheid, heeft geresulteerd in de verklaring dat de TAW naar hun volle overtuiging, geen enkel bezwaar tegen de gehanteerde interpretatie van de Wet op de waterkering zal hebben. Voor de maatgevende situatie, overstroming ten gevolge van bezwijken tunnel, zou het zelfs goed verdedig-

11/111 Aanvullend

advies Tunnel Technische Installaties Betuweroute

baar zijn te stellen dat de eis hier 0,1 * norm dient te zijn in plaats van de gehanteerde 0,01 * norm. 2. ETCSlevel 1 en 2 De Inspectie Verkeer en Waterstaat, divisie Rail heeft aangegeven dat de frequenties van ontsporing en botsing voor ETRMS/ETCS level 1 gelijk zijn aan die voor ETRMS/ETCSlevel 2. Deze aanpassing resulteert, uitsluitend voor de Botlektunnel, in een reductie van de ontsporingfrequentie met 20% en de botsingsfrequentie met 85% ten opzichte van [1]. 3. Lagere uitstroom kansen van gevaarlijke stoffen bij ontsporing Onafhankelijk toetsing door Inspectie Verkeer en Waterstaat (IVW), divisie Rail, heeft geresulteerd in een onderschrijving van de door het Steunpunt en TNO voorgestelde tien keer lagere uitstromingskans voor gevaarlijke stoffen in de tunnel bij ontsporing ten opzichte van de vrije baan. 4. Brandfrequentie goederentrein in de tunnel De kans op stilstand van een trein bij een goederenbrand (in de trein), waarvoor een aanname van 50% was gedaan, is getoetst en onderschreven door de Inspectie Verkeer en Waterstaat, divisie Rail. Door zowellVW als de Bouwdienst werd het echter als wenselijk, dan wel noodzakelijk, gezien een nadere analyse te maken van de kans op brand in een goederentrein door ook buitenlandse trein branden in het onderzoek te betrekken. Aangezien dit binnen de beschikbare tijd niet mogelijk was, is op basis van expert judgement door het Steunpunt Tunnelveiligheid in samenwerking met TNO en uitgaande van de kans op goederenbrand per kilometer, een nieuwe benadering van de kans op een grote brand van een stilstaande trein in een van de tunnels van de Betuweroute gemaakt, waarbij is getracht zowel een conservatieve als een realistische inschatting te maken. 5. BLEVE's bij ladingenbranden en fakkels In de huidige risicomodellering in het Paarseboek wordt een brandbaar gasfakkel en een grote goederenbrand niet als een warme BLEVEoorzaak meegenomen op de vrije baan. In een tunnel echter ontstaat een wezenlijk andere situatie dan op de vrije baan door de geringe mogelijkheid van warmteafvoer uit de besloten tunnelomgeving. Daarom zijn de oorzaken grote ladingbrand in de tunnel en het optreden van een fakkel bij het bepalen van de frequentie van een warme BLEVEvan een gasketelwagen in de herziene risicoberekeningen meegenomen. 6. Effectiviteit aanvullende maatregelenpakketten Met behulp van een brainstormsessie/workshop, waarbij naast de Bouwdienst partijen als TNO, IVW Railned, Projectorganisatie Betuweroute, Nibra en het ministerie van Binnenlandse Zaken en Koninkrijkszaken waren vertegenwoordigd, is in beeld gebracht welke effectiviteit van maatregelen minimaal, maximaal, realistisch te verwachten is en wat dit betekent voor de te hanteren kansen. Aan de hand van scenario's is getracht de te verwachte effecten van de maatregelen ventilatie, hittewerende bekleding en sprinklers in combinatie met detectie zo volledig en objectief mogelijk in beeld te brengen. De effectiviteit van aanvullende maatregelen is als gevolg hiervan op een aantal punten herzien. Met een gevoeligheidsanalyse is van een aantal maatregelen de invloed op het risico nagegaan. 7.

Vervolgkans op overstroming bij bezwijken tunnel & faalkansen coupureschuiven


De vervolgkansen op overstroming bij bezwijken van een tunnel, alsmede de faalkansen van de reeds aanwezige coupureschuiven zijn nader beschouwd door de afdeling Waterbouw (onderdeel risicoanalyse) van de Bouwdienst. Ten behoeve van het beschouwen van de vervolgkans op overstroming zijn onder andere voor de maatgevende tunnel, de Sophiatunnel, (conservatieve) debietberekeningen uitgevoerd. Hieruit blijkt dat de tijdsduur van start brand tot aan start daadwerkelijke overstroming polder voor de Sophiatunnel minimaal 13,5 uur is (bij een onbeschermde tunnelconstructie). Na minimaal één uur vanaf start brand, zal bezwijken van de tunnel beginnen, circa 4,5 uur later zijn de tunnelbuizen geheel gevuld, circa acht uur later is het waterpeil van het open water in de polder zodanig gestegen, dat ook de polder zelf onderloopt. Alleen als de tunnel precies onder de Rietbaan of de Noord, dan wel het Pannerdensch Kanaal bezwijkt zal er (voldoende) water de polders kunnen instromen. Als de tunnel ergens anders bezwijkt zal er hooguit wat grondwater de tunnel binnenstromen. Dit gegeven is verdisconteerd in de herziene berekeningen van de benodigde faalkansen van de coupureschuiven. Deze komen hiermee op enkele procenten (2% (conservatief, dijkringgebied zeventien) of 10% (best guess, dijkringgebied zestien». Dit wordt eenvoudig haalbaar geacht, mede gezien bovenstaande beschouwing met betrekking tot de beschikbare tijd om de schuiven te sluiten. Economische beschouwing Primair is aangetoond, dat aan de gestelde veiligheidsnormen is voldaan. Aansluitend is vervolgens bezien of het uit oogpunt van economie interessant is, nog verder aanvullende maatregelen toe te passen. De kosten voor deze aanvullende maatregelen kunnen dan worden beschouwd als een verzekeringspremie (wat heeft men er voor over om de kans op materiële schade en de niet-beschikbaarheid van de spoorlijn (economische kosten) verder te verlagen). In het eerste advies was voor een tweetal sets met aanvullende maatregelen (sprinklers + detectie en hittewerende bekleding + ventilatie) een economische beschouwing uitgevoerd. Het gaat hierbij om maatregelen die een grote investering met zich meebrengen, maar de kans op grote schade aan de tunnels en hun omgeving aanzienlijk kunnen beperken. Aangezien sinds het verschijnen van het eerste advies door nauwkeuriger inzichten zowel de gegevens van de kosten als van de kansen zijn gewijzigd is de economische afweging herzien. Hierbij is tevens een tweetal aanvullende mogelijkheden beschouwd. De afweging is gemaakt voor: • Hittewerende bekleding • Hittewerende bekleding + rookventilatie. • Sprinkler (+branddetectie). • Sprinkler (+ branddetectie) + rookventilatie. Op basisvan bovengenoemde resultaten zijn de veiligheidsanalyses (probabilistisch en deterministisch) en de economische beschouwingen aangepast. Hieronder worden de conclusies weergegeven. Voor de samenvatting van zowel de resultaten van de uitgevoerde veiligheidsanalyses en economische beschouwingen van dit tweede advies, als de conclusies en aanbevelingen, wordt verwezen naar de oplegnotitie (Oplegnotitie advies TTI Betuweroute doe. 6917-2003-0035 dd 30 juni 2003).


Aanvullend advies Tunnel Technische Installaties Betuweroute

14/111

1 Kader

1.1

Inleiding

In opdracht van het hoofdkantoor van het Directoraat Generaal Rijkswaterstaat (DG RWS) heeft het Steunpunt Tunnelveiligheid van de Bouwdienst in twee delen onderzoek uitgevoerd naar de benodigde voorzieningen ten behoeve van de veiligheid en economie (beschikbaarheid en behoud) voor de tunnels in de Betuweroute. Beide onderzoeken zijn in belangrijke mate door TNO/MEP uitgevoerd. Hierbij zijn onder meer prof. drs. Ir. J.K. Vrijling (Technische Universiteit Delft) alsmede ing. R.J. Houben MSc (Projectorganisatie HSL) en L1oyd's Register als externe toetser geraadpleegd. Bij deel twee zijn tevens het Nederlands Instituut voor Brandweer en Rampenbestrijding (NIBRA), Bockholts Bureau voor Beleidsontwikkeling en de afdeling Waterbouw (onderdeel Risicoanalyse) van de Bouwdienst RWS betrokken. De onderzoeken hebben geresulteerd in een tweetal rapportages. Doel van het eerste onderzoek was te komen tot een advies met betrekking tot het gewenste/vereiste veiligheidsniveau van de tunnels in de Betuweroute en de hiervoor benodigde tunneltechnische installaties, alsmede mogelijke aanvullende voorzieningen die vanuit economisch oogpunt voordelen kunnen bieden. De resultaten hiervan zijn weergegeven in het document 'Tunnel Technische Installaties Betuweroute, Advies met betrekking tot het voorzieningenniveau in de tunnels van de Betuweroute' d.d, 03 april 2003. Doel van het tweede onderzoek was een aantal zaken aanvullend te onderzoeken om de degelijkheid van het advies te vergroten, alsmede een aantal zaken nader toe te lichten. De resultaten van deze aanvullende werkzaamheden, alsmede de invloeden hiervan op het eerder door het Steunpunt Tunnelveiligheid en TNO uitgebrachte advies, worden weergegeven in voorliggend document. Het eindadvies van het Steunpunt Tunnelveiligheid, gebaseerd op beide rapportages is weergegeven in een oplegnotitie, welke bij dit document is bijgevoegd. Het advies zal door het Hoofdkantoor Rijkswaterstaat worden gebruikt om samen met de verschillende betrokken ministeries aan de Tweede Kamer een beleidsadvies met keuzemogelijkheden te kunnen voorleggen met betrekking tot het voorzieningen niveau aan Tunnel Technische Installaties (TIl) in de tunnels van de Betuweroute. Opgemerkt wordt dat de adviezen vanuit puur technisch/wetenschappelijk oogpunt zijn opgesteld. In deze rapportage is geen rekening gehouden met andere aspecten die een rol kunnen spelen zoals afspraken met belanghebbenden, planologie, geloofwaardigheid en maatschappelijk draagvlak. 1.2

Probleemanalyse

Om het door de Bouwdienst uitgebrachte eerste advies met betrekking tot de gewenste/vereiste tunneltechnische installaties van de tunnels in de Betuweroute effectief in te kunnen zetten in het besluitvormingsproces, zijn de volgende aspecten van belang:

15/111 Aanvullend advies Tunnel Technische Installaties 8etuweroute

•

•

•

•

1.3

Er dient een principebesluit genomen te worden ten aanzien van de te hanteren veiligheidsbenadering. Er is daarom behoefte aan een heldere toelichting op de door de Bouwdienst en TNO gehanteerde integrale veiligheidsfilosofie en werkwijze. Het is hierbij met name van belang, dat inzicht gegeven wordt in het samengaan van deterministische en probabilistische benaderingen en de relatie met de toekomstige kaderwet tunnelveiligheid. De eerste door de Bouwdienst en TNO uitgevoerde veiligheidsanalyses van de spoortunnels van de Betuweroute dienden onder tijdsdruk tot stand te komen. Hierdoor diende een aantal aannamen te worden gedaan en is op een aantal punten volstaan met benaderingsmethoden. Om de gedegenheid van het advies te vergroten dient daarom een aantal essentiële zaken nader onderzocht te worden. Uitgangspunt bij de reeds door de Bouwdienst uitgevoerde veiligheidsbeschouwingen was dat de invloed van al dan niet optredende hulpdiensten niet wordt meegenomen. Met name op het gebied van beheersbaarheid van incidenten dient daarom nog een heldere, maar globale analyse te worden uitgevoerd. Gezien de gevoeligheid van het onderwerp en de fase waarin het project Betuweroute zich bevindt, wordt verwacht dat zowel de gestelde normen als de gehanteerde werkwijze en uitgangspunten ter discussie zullen worden gesteld. Het draagvlak bij ter zake kundige specialisten zowel binnen als buiten Rijkswaterstaat dient nader onderzocht te worden. Doelstelling vervolgwerkzaamheden

De door de Bouwdienst verrichte werkzaamheden hadden als doel het vergroten van de degelijkheid van het reeds uitgebrachte advies met betrekking tot de gewenste/vereiste tunneltechnische installaties van de tunnels in de Betuweroute en het zo effectief mogelijk inzetten van het advies in het besluitvormingsproces. 1.4

Gehanteerde werkwijze

Voor het halen van de doelstelling zijn de volgende activiteiten uitgevoerd: 1. Toelichting / presentatie werkwijze en advies Er is een toelichting geschreven op de door de Bouwdienst en TNO gehanteerde integrale veiligheidsfilosofie. In deze, in hoofdstuk 3, weergegeven toelichting wordt inzicht gegeven in onder meer het samengaan van deterministische en probabilistische benaderingen, alsmede de wijze waarop is omgegaan met het Groene Boekje. Daarnaast wordt kort ingegaan op de wijze waarop de gehanteerde werkwijze aansluit bij onder meer de (concept)beleidsvisie Tunnelveiligheid. 2. Onderzoek naar draagvlak normstelling bij deskundigen Om het draagvlak voor de gehanteerde overstromingsnorm bij de TAW te onderzoeken, is een tweetal leden van de TAW benaderd. In hoofdstuk 4 wordt ingegaan op de uitkomsten. 3. Onderzoek gehanteerde uitgangspunten Onderstaand overzicht geeft de nader onderzochte uitgangspunten. In hoofdstuk 4 is weergegeven op welke wijze onderzoek plaats heeft gevonden, wat de resultaten waren, alsmede de invloed hiervan op de veiligheidsbeschouwing.


a. b. c. d. e.

f.

De gehanteerde reductie voor de bots- en ontsporingkansen bij toepassing van ETCSlevel 2 ten opzichte van level 1. De ontsporingen uitstroom kansen van gevaarlijke stoffen in de tunnels. de kans op stilstand van een trein bij een goederenbrand (in de trein). Hiervoor was een aanname van 50% gedaan. De mogelijkheid van een warme BLEVEvan een ketelwagen veroorzaakt door een goederenbrand of een fakkel van een naaststaande ketelwagen'. De mate van effectiviteit van de beschouwde aanvullende maatregelenpakketten, te weten hittewerende bekleding in combinatie met tunnelventilatie en sprinklers + detectie + ventilatie. De faalkansen van de waterkerende coupureschuiven bij brand, in combinatie met de vervolgkans op overstroming van de dijkringgebieden bij bezwijken van de tunnel ten gevolge van brand.

4. Aanpassen veiligheidsbeschouwingen + advies Naar aanleiding van bovengenoemde onderzoeken dient een aantal door de Bouwdienst en TNO gehanteerde uitgangspunten bijgesteld te worden. De invloed hiervan op de veiligheidsbeschouwingen en het uitgebrachte advies worden weergegeven in hoofdstuk 4. De verschillen in restrisico's, bij toepassing van het basispakket en de toepassing van aanvullende maatregelen worden hierbij in beeld gebracht. De veiligheidsniveaus van de toepassing van basispakket + ventilatie + sprinkler + detectie worden hierbij vergelijkbaar geacht aan die van het huidige ontwerp van de Projectorganisatie Betuweroute. 5. Aanvullende deterministische analyse Aangezien bij een integrale veiligheidsbeschouwing de gehele veiligheidsketen doorlopen dient te worden, is in deel 2 van het advies uitgebreid aandacht besteed aan de effecten en gevolgen van incidenten, de mogelijkheden tot beheersing dan bestrijding ervan. Om een zo compleet en gedegen mogelijke beschouwing neer te zetten is een beroep gedaan op de deskundigheid van het Nibra en Bockholts Bureau voor Beleidsontwikkeling (Bockholts BvB). Resultaten hiervan worden toegelicht in hoofdstuk 5. 6. Aanpassen + uitwerken economische beschouwingen + advies In hoofdstuk 6 is de herziene economische beschouwing weergegeven. De methode is identiek aan die in de eerste rapportage echter een aantal inputgegevens is gewijzigd. Bij de economische beschouwing spelen de volgende soorten inputgegevens een rol: • Kansen/restrisico's. i. Kans op verloren gaan tunnel bij toepassing basismaatregelen. ii. Kans op overstroming ten gevolge van bezwijken tunnel bij toepassing basismaatregelen . iii. Gereduceerde kansen bij toepassing van de beschouwde aanvullende maatregelen. • Investeringskosten van de beschouwde aanvullende maatregelen. • Schades. i. Directe schade. ii. Indirecte schade. Aanpassingen 1 uitwerkingen' • Kansen/restrisico's Hiermee wordt bedoeld: een ongeval met een ketelwagen, waaruit een steekvlam voortvloeit dat vervolgens een nabije ketelwagen met bijv. LPG aan straalt wat tot ontploffing van die ketel leidt.

2


• •

Na uitvoering van eerder genoemde werkzaamheden zijn de kansen (en dus restrisico's) gewijzigd. Voor de gereduceerde kansen bij toepassing van aanvullende maatregelen is tevens de bandbreedte van de kansreductie verder onderzocht (zie onder punt 3 mate van effectiviteit van de beschouwde aanvullende maatregelenpakketten). De bedragen (vanaf welke schade investeren rendabel is) zijn op basis van de berekende kansen bijgesteld. Ook hier zullen bandbreedten gegeven worden. De investeringskosten van de beschouwde aanvullende maatregelen zijn nauwelijks gewijzigd ten opzichte van de eerste rapportage. Schades Een inschatting van (grote) directe en indirecte economische schadeposten die mogelijk zijn bij bezwijken van een tunnel is ontleend aan de rapportage van het Auditbureau Betuweroute (zie bijlage 1). Deze zijn in de conclusies van de economische beschouwing meegenomen.

7. Rapportageen toetsing Deze tweede rapportage is in concept aan de opdrachtgever aangeleverd waarna een (externe) toets op de resultaten is uitgevoerd door onder andere Lloyds Register. In deze definitieve versie van de rapportage is het commentaar verwerkt. De opdracht wordt afgesloten als de opdrachtgever het rapport heeft geaccepteerd.


2

Uitgangspunten vervolgwerkzaamheden

Voor de bij de werkzaamheden naar de eerste rapportage [1], Aanvullend

uitgangspunt

aangehouden

uitgangspunten

wordt verwezen

bij de vervolgwerkzaamheden:

Risico baanwerkers: Uitgangspunt is dat circa tien keer per jaar een buis buiten gebruik is voor onderhoud en er per keer gedurende twaalf uur gewerkt wordt.


3

Toelichting integrale veiligheidsfilosofie

3.1

Inleiding

In dit hoofdstuk wordt een uitgebreide toelichting gegeven op de door het Steunpunt Tunnelveiligheid en TNO gehanteerde integrale veiligheidsfilosofie en de wijze waarop hieraan invulling is gegeven. In paragraaf 3.2 wordt beschreven hoe de integrale veiligheidsfilosofie tot stand is gekomen. Paragraaf 3.3 beschrijft de integrale veiligheidsfilosofie zelf; hierbij wordt ingegaan op een aantal belangrijke kenmerken ervan en wordt de hierop gebaseerde integrale aanpak/werkwijze aangegeven. In paragraaf 3.4 wordt een beschouwing gegeven van de wijze waarop de integrale veiligheidsfilosofie, alsmede de gehanteerde werkwijze aansluiten bij de kadernota railveiligheid en de (concept) beleidsvisie Tunnelveiligheid. In paragraaf 3.5 wordt ingegaan op de relatie met het zogenaamde Groene Boekje. 3.2

Achtergrond

Tot ongeveer de helft van de jaren 90 heeft de ontwikkeling in het denken over veiligheid 'betrekkelijk rustig' mee kunnen liften in het tempo, waarin nieuwe tunnels ontworpen en gebouwd werden. Per tunnelproject werd op relatief probleemloze wijze en naar tevredenheid van de diverse belanghebbende partijen aan de verlangens op veiligheidsgebied tegemoet gekomen. De manier, waarop naar het totale tunnelontwerp werd gekeken, was in de beginjaren van de Nederlandse tunnelbouw vooral een kwestie van praktisch inzicht en nadruk op maatregelen, waarvan bekend was of werd uitgegaan, dat ze bijdroegen aan het veiligheidsniveau van de tunnel. In de tachtiger jaren kwam de zogenaamde probabilistische benadering tot ontwikkeling. Deze benadering is eerst gebruikt om een afweging te maken voor het wel of niet toelaten van bepaalde gevaarlijke stoffen tot een tunnel. Later werd aan de hand van een gebeurtenissenboom (een uitwerking van diverse gevolgen met daaraan gekoppelde kansen) een berekeningspakket ontwikkeld. Hiermee kan, op basisvan een kwantitatieve risicoanalyse het risico in een tunnel worden bepaald. Een volgende ontwikkeling kwam in de tweede helft van de negentiger jaren sterk naar voren bij de discussiesover het veiligheidsniveau van de Westerscheldetunnel, die toen al in een ver gevorderd stadium van ontwerp verkeerde. De stelling rees, dat een beschouwing over kansen en gevolgen dan wel iets mag zeggen over het te verwachte veiligheidsniveau, maar geen enkel uitsluitsel geeft over wat er nu echt gebeurt, respectievelijk moet gebeuren, wanneer zich daadwerkelijk een calamiteit voordoet. Aldus werd in dit project, maar ook direct daarna in het HSL-project, de NoordZuidlijn en de Betuweroute naast de probabilistische aanpak sterk gepleit voor het eveneens hanteren van een zienswijze, die meer deterministisch van aard kan worden genoemd: de scenarioanalyse. In deze analyse wordt een beperkt aantalongevalscenario's gedefinieerd, welke vervolgens worden onderzocht op hun beheersbaarheid (en ook de beïnvloedbaarheid), de mate waarin verkeersdeelnemers tijdig kunnen vluchten en de hulpverlening in staat is adequate hulp te verlenen.


Uit deze periode stamt het beveiligingsconcept spoorwegtunnels uitsluitend bestemd voor goederenvervoer, het zogenaamde 'Groene Boekje'. Kenmerkend voor de discussiesin deze periode was, dat de tegenstellingen tussen de verschillende opvattingen groter leken dan de overeenkomsten. Een situatie die, zo lijkt het, in belangrijke mate was toe te schrijven aan het ontbreken van een integrale visie. De druk op een meer integrale aanpak van de problematiek werd steeds groter, want intussen stonden uiteraard de ontwikkelingen met betrekking tot de ruimtelijke ordening niet stil. Het beslag op de steeds schaarser wordende ruimte is sindsdien alleen maar blijven groeien. Daarbij zijn en worden naast de klassieke wijze van tunnelbouw, nieuwe technieken ontwikkeld (boren; verdiepte liggingen, overkappingen) en komen steeds vaker ideeën naar voren om auto(snel)wegen en spoorwegen volledig te overkluizen met leefgebieden; kantoren en wooneenheden. Deze complexere objecten vragen om een nog meer gestructureerde aanpak van de veiligheidsproblematiek. Gelukkig is er op veiligheidsgebied in diezelfde periode ook veel gebeurd. Ministeries, overkoepelende brandweer, ingenieursbureaus, adviesbureaus, onderwijs- en researchinstituten alsmede (inter)nationale samenwerkingsverbanden zijn zich nog intensiever met de materie gaan bezighouden en inmiddels zijn kennis en knowhow enorm toegenomen en gestructureerd. Zo is binnen de Bouwdienst van Rijkswaterstaat in die periode het Steunpunt Tunnelveiligheid van start gegaan, waarin de tot dan versnipperde Bouwdienstkennis op het gebied van tunnelveiligheid is gebundeld. Een van de eerste acties binnen dit steunpunt betrof het beschrijven van een integrale veiligheidsfilosofie: een raamwerk, waarbinnen de totale veiligheidsproblematiek kan worden beschreven. 3.3

Integrale veiligheidsfilosofie

3.3.1

Steunpunt Tunnelveiligheid

Kenmerken

De integrale filosofie van het Steunpunt is niet primair een beschrijving van compleet nieuwe zaken, doch geeft vooral uiting aan de sterk levende behoefte, structuur in de aanpak van de veiligheidsproblematiek te krijgen, waarbij maximaal gebruik wordt gemaakt van de reeds bekende kennis en ervaring. Op het moment, namelijk dat de integrale structuur helder is, worden discussies eenduidiger, komen vergelijkingen tussen tunnelontwerpen onderling objectiever naar voren, worden kennisleemten in hun context herkenbaar en kan elk deelbelang beter worden afgewogen in het totaal van de filosofie. Onderstaand wordt een aantal kenmerken van de integrale veiligheidsfilosofie nader toegelicht. De integrale veiligheidsfilosofie gaat uit van zowel probabilistisch als deterministisch denken, dus risico- en scenariodenken. Deterministische benadering & scenarioanalyse Een scenarioanalyse beschouwt concrete ongevalbeelden (scenario's) en daaraan gekoppelde mogelijkheden tot beheersing van het incident, zelfredzaamheid van aanwezigen en mogelijkheden voor de hulpverlening om daadwerke-


lijk hulp te bieden. Uit het totale scala van ongevalscenario's wordt een aantal (bepalende) scenario's geselecteerd en nader procesmatig geanalyseerd. Hier wordt niet gekeken naar kansen en daaraan gerelateerde gevolgen. Er wordt in dit kader wel van een deterministische benadering gesproken. Probabilistische benadering & kwantitatieve risicoanalyse Bij een probabilistische benadering wordt niet alleen naar mogelijke scenario's, maar tevens naar de bijbehorende kansen van optreden gekeken. Een groot aantalongevalscenario's wordt doorgerekend op kansen en daaraan gekoppelde gevolgen. Het begrip 'risico' wordt hierbij veel gehanteerd. Risico kan worden gezien als de combinatie van de kans op een ongewenst voorval en de gevolgen, die met dat voorval samenhangen. ALARA ALARA staat voor: As Low As Reasonably Achievable. De kadernota railveiligheid stelt, dat bij de besluitvorming over railveiligheid het principe geldt dat de kansen op letselongevallen in en door het railvervoer zo laag dienen te zijn als redelijkerwijs en praktisch haalbaar is: het ALARA-principe. Dit wil zeggen dat de effectiviteit van maatregelen wordt afgewogen tegen de investeringen. Ook als de doelstellingen gehaald zijn, blijft het ALARA-principe gelden. Eenvoudig of goedkoop uit te voeren maatregelen met een risicoreducerend effect op de railveiligheid mogen niet nagelaten worden. Zeer vrij vertaald zegt dit principe: 'Gebruik in het hele ontwerptraject jouw verstand en kijk waar er met minimale extra investeringen op praktische wijze nog extra veiligheidswinst te boeken valt, ook wanneer de constructie zowel probabilistisch als deterministisch is geanalyseerd en akkoord bevonden'. Veiligheid in tunnel en omgeving De integrale veiligheidsfilosofie beschouwt zowel de veiligheidssituatie in de tunnel (interne veiligheid) als in de omgeving van de tunnel (externe veiligheid). Bij tunnels die primaire waterkeringen doorkruisen worden ook overstromingsaspecten beschouwd. Externe veiligheid:

Externe veiligheid Middels een scenarioanalyse worden de mogelijke gevolgen voor personen in de omgeving van de tunnel, alsmede de mogelijkheden voor de hulpdiensten tot tijdige calamiteitenmelding en eventueel evacuatie nader beschouwd. Met behulp van een kwantitatieve risicoanalyse wordt aangetoond dat voldaan wordt aan de Nota 'Risiconormering vervoer gevaarlijke stoffen' van februari 1996, opgesteld door de ministers van VROM en van V&W. In deze nota wordt inhoud gegeven aan een beleidsvoornemen inzake het acceptabel risiconiveau van het transport van gevaarlijke stoffen voor personen in de omgeving van de transportroute.

Plaatsgebonden risico:

Het plaatsgebonden risico (in het verleden individueel risico genoemd) geeft de kans op een dodelijke situatie voor een bepaalde plaats ten opzichte van de beschouwde risicovolle activiteit (hier dus het rijden met gevaarlijke stoffen over de Betuweroute). In de nota wordt voor het plaatsgebonden risico (in de nota nog individueel risico genoemd) een grenswaarde gesteld van 10-6 per jaar. Binnen de 10-6 per jaar contour van een route voor het transport van gevaarlijke stoffen zijn geen kwetsbare objecten toegestaan.


Voor bijzondere situaties wordt de mogelijkheid open gehouden om, op basis van een integrale belangenafweging, van deze grenswaarde af te wijken. De beslissing van het bevoegd gezag om af te wijken dient ter goedkeuring te worden voorgelegd aan de betrokken ministeries. Groepsrisico:

Interne veiligheid:

Het groepsrisico geeft aan wat de kans is op een ramp met een bepaald aantal slachtoffers in de omgeving van de beschouwde risicovolle activiteit (hier dus de kans op slachtoffers in de omgeving als gevolg van het rijden met gevaarlijke stoffen over de Betuweroute). In de nota wordt voor het groepsrisico een oriënterende waarde per km route aangegeven van 10.4 voor 10 slachtoffers, 10.6 voor 100 slachtoffers etc. (F=10·2/N2 per jaar per km). De oriënterende waarde houdt de mogelijkheid in dat het bevoegd gezag daarvan gemotiveerd kan afwijken.

Interne veiligheid Behalve de personen in de omgeving van de transportroute lopen ook de personen op de transportroute een zeker risico: bij beschouwing van de tunnels gaat het hier om personen (treinpersoneel en baanwerkers) die zich in de tunnel kunnen bevinden. Met behulp van een scenarioanalyse worden de mogelijkheden van het treinen onderhoud personeel tot vluchten in geval van een calamiteit (zelfredzaamheid), alsmede de mogelijkheden tot hulpverlening door de openbare hulpverlenende diensten nader beschouwd. Met behulp van een kwantitatieve risicoanalyse worden de kansen op slachtoffers onder treinpersoneel en baanwerkers bepaald.

Persoonlijk risico:

Het persoontuk risico geeft aan wat de kans op overlijden is voor een bij het transport betrokken persoon (bijvoorbeeld de machinist) ten gevolge van een ongeval tijdens het transport via de Betuweroute. Aangezien hiervoor geen norm bestaat, is deze voor de Betuwetunnels gelijk gesteld aan de functionele eis die bij voor treinpersoneel bij de HSL-Zuid is gehanteerd. Opgemerkt wordt, dat deze een factor twee strenger is dan de in het normen kader Veiligheid Lightrail gehanteerde waarde.

Groepsrisico:

Het groepsrisico, geeft inzicht in de kans op een ongeval met meerdere slachtoffers tegelijk. Voor dit interne groepsrisico is geen oriënterende waarde geformuleerd. In de praktijk is deze op basis van discussie tussen de verschillende betrokkenen voor het eerst vastgesteld voor de Westerscheldetunnel. Nadien is deze waarde ook voor andere projecten gehanteerd.

Voor nadere toelichting op de gehanteerde normen wordt verwezen naar het eerder verschenen Bouwdienst advies Tunnel Technische Installaties Betuweroute [1]. Overstroming:

Overstroming

Met behulp van een scenarioanalyse worden de mogelijke gevolgen van overstromingsscenario's geanalyseerd, alsmede de mogelijkheden tot voorkomen van overstroming bij een calamiteit in de tunnel en de bestrijding 1 beperking van de gevolgen door hulpverlenende diensten.


Daarnaast wordt de kans op overstroming van één of meer naast de tunnel gelegen dijkringgebieden ten gevolge van de aanwezigheid en/of het bezwijken van de tunnel gekwantificeerd. Bij gebrek aan een normstelling is voor de Betuwetunnels die een primaire waterkering kruisen een interpretatie gemaakt van de Wet op de waterkering. Gehele veiligheidsketen De integrale benadering kijkt zowel naar de fase voorafgaand aan een incident (kans) als ook naar de fase (gevolg) erna. Vanuit die procesmatige invalshoek is ook de veiligheidsketen als begrip van belang. In zijn elementaire vorm is deze keten herkenbaar in de volgende stappen: • Voorkom onveiligheid (pro-actief). • Verklein de kans op onveiligheid en beperk de mogelijke gevolgen (preventief). • Mocht er toch wat gebeuren, zorg dan voor maatregelen, die de aanwezigen de mogelijkheid bieden zich alsnog in veiligheid te stellen (correctief). Hier komt de term zelfredzaamheid weer in beeld: er is wat aan de hand; de hulpverlening is er nog niet en de spoor/weggebruiker dient zich voorlopig zelf even te redden. • Indien de gevolgen dusdanig zijn, dat hulp geboden is, zorg dan, dat deze zo adequaat mogelijk plaats vindt (repressief). • Herstel de oorspronkelijke situatie (nazorg).

Het moge duidelijk zijn, dat alles er voor pleit om met de veiligheidsfilosofie voor welk project dan ook, zo hoog mogelijk in deze keten in te grijpen; ook hier geldt immers: voorkomen is beter dan genezen. Trein, spoor, mens, tunnel & techniek De integrale veiligheidsfilosofie beschouwt een totaalpakket van op elkaar afgestemde veiligheidsmaatregelen. Het gaat hierbij dus niet uitsluitend om tunnel technische installaties, maar ook om planologische, civieltechnische maatregelen, rail- en treinvoorzieningen en organisatorische maatregelen. Samenvattend Samengevat zijn de belangrijkste kenmerken van de integrale veiligheidsfilosofie: Kwalitatief en kwantitatief Probabilistisch en deterministisch • Kijk naar veiligheid in termen van risico's (probabilistisch).


•

Analyseer het ontwerp en de organisatie op geschiktheid voor wat betreft beheersing, zelfredzaamheid en hulpverlening (deterministisch). Veiligheid in tunnel en omgeving • Interne en externe veiligheid, alsmede overstroming. • Maatschappelijk aanvaardbare veiligheidsniveaus. • Zwaartepunt bij zelfredzaamheid. Gehele veiligheidsketen • Voorkomen is beter dan genezen. • Aandacht voor incidentontwikkeling en beheersbaarheid. Totaalpakket aan op elkaar afgestemde maatregelen • Gericht maatregelen selecteren. ALARA • Pas het ALARA principe toe. 3.3.2

De integrale aanpak / werkwijze

De integrale benadering, zoals deze binnen het Steunpunt Tunnelveiligheid wordt gehanteerd, bestaat uit de volgende hoofdonderdelen: a. Vastleggen uitgangspunten, normen en richtlijnen. b. Uitvoeren veiligheidsbeschouwingen (probabilistisch en deterministisch). c. Vaststelling basismaatregelen. d. Aanvullende maatregelen en hun veiligheidseffectiviteit. e. De veiligheidsorganisatie. De Betuwetunnels zijn vervolgens nader geanalyseerd op het economisch nut van verdere aanvullende maatregelen, voor zover die uit oogpunt van geformuleerde veiligheidsnormen niet meer noodzakelijk bleken in: f. Economische beschouwing a. Vastleggen uitgangspunten, normen en richtlijnen Alvorens met het ontwerp van de ondergrondse/overkapte infrastructuur wordt begonnen, zal vastgelegd moeten worden: • Op welke wijze en op welk moment in het ontwerpproces over welke items met betrekking tot de veiligheidsproblematiek door welke organisaties/personen een besluit genomen wordt (men zou dit een soort procesnormering kunnen noemen). Voor de Betuwetunnels is het Steunpunt Tunnelveiligheid pas betrokken in een zeer laat stadium (tunnels ziin al deels gereed). Het besluit ten aanzien van de veiligheid zal aan de kamer worden voorgelegd. • Welke uitgangspunten daarbij gehanteerd zullen worden. • Aan welke referentiewaarden het ontwerp getoetst zal worden (probabilistische en deterministische normering).

c,

Vaststellen basismaatregelen Het ontwerp zal duidelijk inzicht moeten geven in de voorgenomen veiligheidsmaatregelen. Met basismaatregelen worden die voorzieningen bedoeld, waarover wat betreft de het Steunpunt Tunnelveiligheid en TNO geen discussie zou moeten bestaan en die in een evenwichtige verdeling over de totale veiligheidsketen het basis veiligheidsniveau aan de tunnels verlenen. Voor de Betuwetunnels is getracht zoveel als mogelijk aan te sluiten op de in de huidige ontwerpen van de Projectorganisatie Betuweroute voorziene maatregelen. Bij de opstelling van de noodzakelijk geachte voorzieningen is tevens gebruik gemaakt van het 'Beveiligingsconcept, spoorwegtunnels uitsluitend bestemd voor goederenvervoer' (het zogenaamde Groene Boekje), alsmede van hetgeen nu door de Projectorganisatie Betuweroute is voorzien. Op deze wijze


is getracht zo goed als mogelijk aan te sluiten bij de huidige ontwerpen voor tunneltechnische installaties. Voor een toelichting op de basismaatregelen, alsmede de wijze waarop ze ingrijpen op de veiligheidsketen wordt verwezen naar de vorige rapportage [1]. b, Uitvoeren veiligheidsbeschouwingen Zoals blijkt uit onderstaande figuur is het uitvoeren van veiligheidsbeschouwingen een cyclisch proces. Uitvoeren scenario-analyse Uitvoeren kwantitatieve risicoanalyse

Evaluatie veiligheidsniveau's I toets aan norm

Gericht maatregelen tOevoegen

In samenwerking met TNO is een aantal veiligheidsbeschouwingen uitgevoerd, in eerste instantie uitgaande van de geselecteerde basismaatregelen. Het betreft een globale scenarioanalyse en een kwantitatieve risicoanalyse. De globale scenarioanalyse geeft inzicht in: • De wijze waarop een tunnelsysteem kan falen. • De wijze waarop voorzieningen uit het basispakket dit falen kunnen beïnvloeden (voorkomen of kans van optreden reduceren). Bij de kwantitatieve risicoanalyses worden zowel de kansen op een incident als de gevolgen van dat incident beschouwd. Op basis hiervan dient aangetoond te worden dat de eerder geformuleerde referentie- of grenswaarden voor de interne én externe veiligheid niet worden overschreden. Een gedetailleerde scenario analyse is vervolgens gericht op een nadere beschouwing van de mogelijkheden van de spoorweg gebruiker tot vluchten in geval van een calamiteit (zelfredzaamheid), alsmede de mogelijkheden tot hulpverlening door de openbare hulpverlenende diensten. De cyclus is meerdere malen doorlopen. Resultaten hiervan zijn weergegeven in deze rapportage alsmede in de hier voorafgaande [1]. d.

Aanvullende

maatregelen

en hun effectiviteit

Mocht in enig geval, onder toepassing van de hiervoor beschreven basismaatregelen, blijken dat op grond van de twee gehanteerde veiligheidsbeschouwingen niet aan de geformuleerde normen of uitgangspunten wordt voldaan, dan zijn aanvullende maatregelen nodig. Aangetoond zal moeten worden, dat met deze aanvullende maatregelen wel aan de gestelde randvoorwaarden wordt voldaan.


Met de tot hier beschreven aanpak kan op afdoende wijze worden aangetoond, dat het ontwerp voldoet aan de eisen, die er met betrekking tot de gebruiksveiligheid aan worden gesteld. Men dient de beschouwing evenwel niet tot het ontwerp te beperken. Voor de exploitatiefase zal eveneens een deugdelijke aanpak worden vereist, waarop aansluitend nader wordt ingegaan. Voor de Betuwetunnels is voor een aantal mogelijke aanvullende maatregelen die een grote investering met zich meebrengen, de invloed op de eerder berekende faalkansen gekwantificeerd. Tevens is een aantal te overwegen extra maatregelen (ALARA) gegeven; deze maatregelen kosten naar verwachting relatief weinig en dragen in belangrijke mate bij aan het totale veiligheidsniveau. e. De veiligheidsorganisatie Eenduidig zal moeten worden vastgelegd: • Hoe de toekomstig beheerder de ondergrondse/overkapte infrastructuur zal gaan beheren (inspectie- en onderhoudsmanagement; verkeersmanagement, management in geval van calamiteiten en management in onderhoudssituaties) . • Hoe dit beheer is afgestemd op en overeengekomen met de openbare hulpverlenende diensten. Wanneer ook aan deze voorwaarden naar tevredenheid van de beslisser (zie onderdeel a) is voldaan, is er sprake van een voldoende veilig ontwerp én een veilig te exploiteren tunnel (want absolute veiligheid bestaat niet). Met betrekking tot de veiligheidsorganisatie wordt opgemerkt dat, gezien de vraagstelling van het hoofdkantoor, voor de Betuwetunnels is volstaan met het analyseren van de (on)mogelijkheden van veilig optreden van hulpdiensten bij incidenten in de Betuwetunnels, alsmede de hiervoor eventueel benodigde veiligheidsvoorzieningen. Vanzelfsprekend blijft het hiervoor gestelde daarmee onverminderd van kracht. f. Economische beschouwing Nadat primair is aangetoond dat met de basismaatregelen en eventuele extra maatregelen aan de gestelde veiligheidsnormen is voldaan, wordt vervolgens bezien of het uit oogpunt van economie interessant is, nog verder aanvullende maatregelen toe te passen. De kosten voor deze aanvullende maatregelen kunnen dan worden beschouwd als een verzekeringspremie (wat heeft men er voor over om de kans op materiele schade en de niet-beschikbaarheid van de spoorlijn (economische kosten) te verlagen). 3.4

Aansluiting op Kadernota en Beleidsvisie

De integrale veiligheidsfilosofie sluit onder meer aan bij: • De kadernota railveiligheid (Tweede Kamer, vergaderjaar 1998-1999, 26 699, nr. 2). • De beleidsvisie Tunnelveiligheid (concept 2.3 d.d. 26-02-2003). • De primaire uitgangspunten van het 'Beveiligingsconcept Spoorwegtunnels uitsluitend bestemd voor goederenvervoer', het zogenaamde Groene Boekje. In de onderstaande tekst volgt een korte toelichting van de eerste twee documenten. Voor een toelichting op het 'Groene Boekje', alsmede de wijze waarop


de integrale veiligheidsfilosofie hierop aansluit, wordt verwezen naar paragraaf

3.5.

Kadernota Railveiligheid De kadernota Railveiligheid geeft de visie weer van de Rijksoverheid op de veiligheid van het railvervoer in Nederland. Bij het formuleren van een overheidsvisie op het gebied van railveiligheid is de overheid de organisatie die kaders en randvoorwaarden stelt zoals haalbaarheid en betaaibaarheid en die de verantwoordelijkheid voor de uitvoering van het beleid in concrete maatregelen in de handen van de betrokken sector geeft. Onderstaand wordt een aantal punten uit de Kadernota Railveiligheid weergegeven. Visie Railveiligheid Railveiligheid richt zich volgens de kadernota in eerste instantie op het voorkomen van persoonlijke ongevallen en in tweede instantie op het beperken van de gevolgen van ongevallen. Als de kansen op en de gevolgen van persoonlijke ongelukken voldoende zijn beheerst, is het risico van materiële schade eveneens beperkt. Uitgangspunten daarbij zijn: het handhaven van het huidige veiligheidsniveau (<<standstill»), het streven naar de reductie van het aantalletselongevallen en nagaan waar ALARA (as low as reasonably achievabie) mogelijk is. Op basis van deze categorieën zijn speerpunten en beleidsinstrumenten geformuleerd voor het eindjaar 2010. Absolute veiligheid bestaat niet, stelt de kadernota. Het is niet realistisch te veronderstellen dat er nooit ongevallen plaats zullen vinden. Het is wel wenselijk om de risico's in kaart te brengen en deze zoveel als redelijk is, terug te dringen. De risicobenadering zal als instrument gebruikt worden om de onveiligheid te kunnen vaststellen. Ondergrondse railinfrastructuur Ten aanzien van ondergrondse railinfrastructuur stelt de kadernota dat ook bij deze projecten geldt, dat vooraf nagedacht moet worden over mogelijke calamiteiten en toetsing aan een normering om mogelijke maatregelen vast te stellen. Een risicobenadering is volgens de nota de enige wijze om antwoord te kunnen geven op vragen over het veiligheidsrisico bij ondergrondse bouwwerken. Afweging financiën en veiligheid De kadernota stelt dat de uiteindelijke afweging welke mate van railveiligheid acceptabel is en hoeveel investeringen dat mag vergen, een politieke en maatschappelijke zaak is. Voor de spoorwegen geldt dat deze afweging wordt gemaakt door de regering en wordt getoetst door de Tweede Kamer. Ongevallen kosten geld. Maatregelen ter verhoging van de veiligheid zijn investeringskosten die op termijn ook geld opleveren. Het weergeven van de effecten van veiligheidsmaatregelen op de risicocijfers kan een waardevol instrument zijn bij de besluitvorming over het al dan niet doen van veiligheidsinvesteringen. De risicocijfers worden meegewogen in de kosten -batenanalyses. Beleidsvisie Tunnelveiligheid De integrale veiligheidsfilosofie sluit aan op de oplossingsrichting die in de beleidsvisie tunnelveiligheid voorgesteld wordt. De beleidsvisie tunnelveiligheid stelt dat er een algemeen erkend normenkader voor het veiligheidsniveau in tunnels ontbreekt en dat bestaande veiligheidsrichtlijnen niet meer toereikend zijn voor de steeds langere en complexere tunnels. Voorgesteld wordt om zowel de kwantitatieve risicoanalyse als de scenarioanalyse toe te passen.


Er wordt gewerkt aan de ontwikkeling van functionele en prestatie-eisen'. 3.5

Integrale veiligheidsfilosofie & Groene Boekje

3.5.1

De essenties uit het groene boekje

Als doelstellingen voor de beveiliging wordt in het Groene Boekje het volgende geformuleerd: (pagina 11 en 12) • Het zoveel mogelijk voorkomen van een incident in een spoorwegtunnel uitsluitend bestemd voor het gebruik van goederenvervoer. • Het zoveel mogelijk voorkomen van doden en/of gewonden met blijvend letsel en het zoveel mogelijk beperken van het aantal gewonden zonder blijvend letsel bij een incident. • Een incident moet zodanig beheersbaar zijn, dat - zowel direct als indirect - zo min mogelijk nadelig effect buiten een vooraf bepaald gebied ontstaat en dat het gebruik van de tunnel zo kort mogelijk wordt onderbroken. Het beveiligingsconcept beoogt geen document te zijn waarin regelgeving is opgenomen, maar is bedoeld als overzicht van aandachtspunten die voor de veiligheid essentieel zijn (pagina 15). Een viertal primaire uitgangspunten wordt geformuleerd (pagina 21) waaruit vervolgens een aantal secundaire uitgangspunten (pagina 21/23) wordt afgeleid: Primaire uitgangspunt 1:

De kans dat gebruikers, onderhoudspersoneel of hulpverleners slachtoffer worden van een incident in een tunnel moet aanvaardbaar klein zijn. Uitgewerkt in: a. Ook indien een incident pas wordt opgemerkt kort voor, of in de tunnel, brengt de machinist de trein buiten de tunnel op een zo veilig mogelijke plaats voor de omgeving tot stilstand, tenzij hij onmogelijk verder kan rijden, in welk geval hij en andere werknemers, die zich eventueel in de locomotief bevinden (zoals een instructeur en een leerling-machinist) de mogelijkheid moeten hebben zichzelf op een andere manier in veiligheid te kunnen brengen. b. In de bedrijfsfase zal door het personeel slechts in incidentele gevallen van brand een bluspoging (kunnen) worden ondernomen. c. In de onderhoudsfase ligt het treinverkeer in de betreffende tunnel(buis) stil en zal door het onderhoudspersoneel een bluspoging worden ondernomen. d. De hulpverlenende diensten zullen alleen optreden indien de situatie in de tunnel zodanig is dat geen gevaar voor eigen leven bestaat, zowel in de bedreigde als in de niet bedreigde tunnelbuis. Een beslissing om wel of niet op te treden zal alleen worden genomen, indien er voldoende gegevens beschikbaar zijn om een verantwoorde afweging te maken. Hierbij wordt er tevens vanuit gegaan dat de hulpverlenende diensten optreden met gebruik van de eigen standaard uitrusting.

Primaire uitgangspunt 2:

Een incident en de gevolgen daarvan moeten binnen aanvaardbare grenzen worden gehouden.

De prestatie-eisen zijn op dit moment nog niet compleet of ontbreken nog. De prestatieeisen zijn onontbeerlijk aangezien zij de uitwerking in meetbare en toetsbare termen zijn van de functionele eisen. Voor het vaststellen van de prestatie-eisen loopt een onderzoek. Het eindrapport zou in juni 2003 worden opgeleverd. 3


Uitgewerkt in: De kans dat een tunnelbuis langer dan 24 uur buiten bedrijf is als gevolg van een incident moet aanvaardbaar klein zijn. Hierbij is ervan uitgegaan dat de gevolgschade in economisch en maatschappelijk opzicht onaanvaardbaar groot wordt geacht indien de herstelwerkzaamheden langer dan 24 uur vergen. Primaire uitgangspunt 3:

De kans dat ten gevolge van een incident niet acceptabele milieuverontreiniging optreedt, moet aanvaardbaar klein zijn. Uitgewerkt in: In het algemeen dient een incident onder controle te worden gebracht of, indien dat niet mogelijk is, beperkt te blijven.

Primaire uitgangspunt 4:

De kans op directe en indirecte materiële schade ten gevolge van een incident moet in redelijke verhouding staan tot de kosten van maatregelen en voorzieningen om die schade te beperken. Uitgewerkt in: De kosten van het maatregelenpakket zullen in een redelijke verhouding moeten staan tot de directe en indirecte kosten die een incident in een spoorwegtunnel uitsluitend bestemd voor goederenvervoer met zich meebrengt in combinatie met de kans dat een incident plaatsvindt.

Maatgevende scenario's:

Vorenstaande wordt vervolgens uitgewerkt tot twee maatgevende scenario's (pagina 34): • Er is slechts sprake van een botsing/ontsporing en er treedt geen brand op en er komen geen gevaarlijke stoffen vrij, doch het personeel op de trein kan zich niet op eigen kracht in veiligheid stellen (gewond en/of bekneld). Hierbij kunnen de hulpverlenende diensten direct optreden. • Er treedt brand/explosie op in samenhang met het vrijkomen van gevaarlijke stoffen. Hierbij gaat de hulpverlening niet direct tot bestrijding van het incident over. 3.5.2

Vergelijking 'groene boekje' en steunpuntfilosofie

Met de hierboven aangehaalde doelstellingen en de daaruit afgeleide primaire uitgangspunten kan men het moeilijk oneens zijn. Bij de vervolgens hieruit afgeleide secundaire uitgangspunten komen evenwel twéé elementen naar voren, waar wellicht een nadere discussie over denkbaar is. Zij worden aansluitend nader belicht. •

De kans dat een tunnelbuis langer dan 24 uur buiten bedrijt is als gevolg van een incident moet aanvaardbaar klein zijn. Hierbij is ervan uitgegaan dat de gevolgschade in economisch en maatschappelijk opzicht onaanvaardbaar groot wordt geacht indien de herstelwerkzaamheden langer dan 24 uur vergen.

Over dit secundaire uitgangspunt kan men van opvatting verschillen voor zover het de gedefinieerde tijdsduur betreft. Waar evenwel geen verschil van mening over zou hoeven te bestaan, is de constatering, dat bij dit specifieke element klaarblijkelijk geen veiligheidsvraagstuk speelt, maar een economische afweging. Dit vaststellend, zou een nadere analyse gesplitst kunnen worden in enerzijds een veiligheidsvraagstuk en anderzijds een economische beschouwing.


•

De kosten van het maatregelenpakket zullen in een redeliike verhouding moeten staan tot de directe en indirecte kosten die een incident in een spoorwegtunnel uitsluitend bestemd voor goederenvervoer met zich meebrengt in combinatie met de kans dat een incident plaatsvindt.

Dit secundaire uitgangspunt staat als zodanig niet ter discussie, maar blijft abstract, wanneer hier geen uitwerking aan wordt gegeven. In feite komt hier terloops de kwantitatieve risicobenadering naar voren zonder dat daar concreet mee wordt gewerkt. De uit de integrale veiligheidsfilosofie voortvloeiende werkwijze is gebaseerd op de gedachte dat de deterministische manier van scenariodenken en de probabilistische risicoanalyse elkaar niet uitsluiten, maar juist aanvullen. Zoals hieronder weergegeven, sluit de integrale veiligheidsfilosofie aan op de primaire uitgangspunten van het Groene Boekje, op een wijze waarbij in zekere zin, ook wordt tegemoet gekomen aan de secundaire uitgangspunten. Voorts zijn veiligheid en economie er eenduidiger mee te scheiden. Als uitwerking van het primaire uitgangspunten 1 en 2 stelt de integrale veiligheidsfilosofie: a. Kies een risiconorm voor externe en interne veiligheid en overstroming. Hierbij kan worden aangesloten bij elders reeds vastgelegde risico normeringen. b. Beoordeel middels een probabilistische analyse of het systeem veilig genoeg is, danwel of er maatregelen ter verhoging van de veiligheid moeten worden getroffen. Voer daarnaast een deterministische analyse uit gericht op: • Zelfredzaamheid van aanwezigen bij een calamiteit. Stel vast of voldoende mogelijkheden tot zelfredzaamheid worden geboden. • De 'belasting' op de verschillende systemen en organisaties (hoe snel ontwikkelen scenario's zich? Welke situatie treffen hulpdiensten aan?). • Bepaal wat van hulpverlenende diensten kan worden verwacht. Met betrekking tot uitgangspunt 3 wordt opgemerkt dat de situatie ten gevolge van de aanwezigheid van een tunnel verbeterd wordt. Uitgangspunt 4 wordt in de integrale werkwijze geconcretiseerd tot: a. Analyseer welke aanvullende maatregelen tot verdere risicoreductie leiden. b. Bepaal de kosten (investering en exploitatie) van de maatregel en zet deze af tegen de reductie van de verwachte schade. Op deze wijze kan bepaald worden of aanvullende maatregelen vanuit economisch oogpunt al dan niet rendabel zijn. c. Presenteer een duidelijk keuzepakket aan de beleidsbeslisser.


4

Resultaten aanvullende onderzoeken

4.1

Inleiding

Gezien de gevoeligheid van het onderwerp en de fase waarin het project Betuweroute zich bevindt, worden wellicht zowel de gestelde normen als de gehanteerde werkwijze en uitgangspunten ter discussie gesteld. Daarom is het draagvlak voor een aantal gehanteerde uitgangspunten bij ter zake kundige specialisten zowel binnen als buiten Rijkswaterstaat nader onderzocht. Ten aanzien van het persoonlijk risico is in [1] als norm gesteld: 5.10E'10 per kilometer. Deze norm is afgeleid van de norm op jaarbasis van 5.10E"5 op basis van 100.000 kilometer per jaar voor een machinist. Door de Inspectie Verkeer en Waterstaat, divisie Rail is een toets hierop uitgevoerd (zie bijlage 3) waaruit blijkt dat kan worden uitgegaan van 72.000 kilometer per jaar voor een machinist op de Betuweroute. Op basis hiervan wordt de norm: 5.10E,5 : 72.000 6,94.10E,10 per personenkilometer. Het draagvlak voor de gehanteerde overstromingsnormen komt aan de orde in paragraaf 4.2.

=

Om de gedegenheid van de door de Bouwdienst en TNO uitgevoerde veiligheidsanalyses van de spoortunnels van de Betuweroute te vergroten is tevens een aantal (essentiële) uitgangspunten nader onderzocht. In paragraaf 4.3 is weergegeven op welke wijze onderzoek plaats heeft gevonden en wat de resultaten waren. Paragraaf 4.4 geeft de invloed van onderzoeksresultaten op de veiligheidsbeschouwingen weer. In paragraaf 4.5 zijn de resultaten van de gevoeligheidsanalyse weergegeven. In paragraaf 4.6 wordt een overzicht gegeven van de effectiviteit van een aantal maatregelen. 4.2

Draagvlak overstromingsnormen

Wellicht zal de voor de Betuwetunnels gehanteerde norm voor overstroming ten gevolge van het bezwijken van een tunnel ter discussie worden gesteld (bijvoorbeeld, omdat bij de HSL een strengere norm gesteld is). In dat geval zal de procedure zijn, dat een formeel advies gevraagd wordt aan de TAW. Via de 'TAW-plenair zal het probleem doorschuiven naar de werkgroep Veiligheid (TAW-Veiligheid). Als toetser van het rapport Tunnel technische installaties Betuweroute [1] stelde Prof. Drs. Ir J.K. Vrijling, tevens voorzitter van de TAW-Veiligheid, op 28/2/03 in zijn opinie reeds het volgende: 'De hoogte van de normen lijkt mij verstandig gekozen. De beoordeling van het additionele overstromingsrisico ten gevolge van de tunnel beschouwt terecht zowel de kans als de (beperkte) gevolgen. Als aandachtspunt bij de latere beoordeling van de betrouwbaarheid van de noodafsluitmiddelen, dient de besluitvorming over en de uitvoering van de werkelijke sluiting mede te worden beschouwd. Hierin kunnen menselijke fouten prevaleren.' Om het draagvlak voor de gehanteerde overstromingsnorm bij de TAWVeiligheid nader te onderzoeken, is advies gevraagd aan Ir. S.E.van Manen, werkzaam bij de afdeling Waterbouw van de Bouwdienst en tevens lid van de TAW-Veiligheid. Na overleg met de heer Vrijling, heeft hij verklaard dat de TAW, naar hun volle overtuiging, geen enkel bezwaar tegen de gehanteerde


interpretatie van de Wet op de waterkering zal hebben. Voor de maatgevende situatie overstroming ten gevolge van bezwijken tunnel zou het zelfs goed verdedigbaar zijn te stellen dat de eis hier 0,1 * norm dient te zijn in plaats van de gehanteerde 0,01 * norm. De norm is hierbij de door de Wet op de waterkering vastgelegde frequentie. Het overstromingsscenario heeft immers: 1. Een beperkte, goed bereikbare 'bres', waar geen verdere bresgroei mogelijk is. 2. Een beperkt waterbezwaar (zie ook bijlage 7). Op basis van het bovenstaande concludeert het Steunpunt Tunnelveiligheid dat de TAW naar verwachting een positief advies af zal geven ten aanzien van de gehanteerde overstromingsnormen. Voor de maatgevende kans op overstroming ten gevolge van bezwijken tunnel zou de eis zelfs verlaagd kunnen worden naar 0,1 * norm. 4.3

Onderzochte uitgangspunten

Naar aanleiding van de aanbevelingen uit de eerste rapportage [1] en een workshop met deskundigen op het gebied van tunnelveiligheid is de risicoanalyse van de tunnel technische installaties van de tunnels in de Betuweroute op een aantal punten bijgesteld. Deze wijzigingen betroffen de volgende punten: • Het gelijkstellen van de botsingen ontsporingkans voor ETRMS/ETCS level 1 aan die voor ETRMS/ETCSlevel 2 (zie paragraaf 4.3.1). • Het hanteren van een 10 keer lagere uitstromingskans voor gevaarlijke stoffen in de tunnel dan de standaardkans op de vrije baan (zie paragraaf 4.3.2). • Een verbeterde uitwerking van de kans op een ladingbrand in de tunnel (zie paragraaf 4.3.3). • Het meenemen van een BLEVEvan drukketelwagens met brandbaar of toxisch gas ten gevolge van een goederenbrand in de tunnel of een brandbaar gas fakkel (zie paragraaf 4.3.4). De onderbouwing en de gevolgen van deze wijzigingen zijn in het rapport van TNO (zie bijlage 4) uitgebreider beschreven. Paragraaf 4.3.5 gaat in op de beschouwde mate van effectiviteit van de aanvullende maatregelen. Paragraaf 4.3.6 gaat in op de faalkansen van de waterkerende coupureschuiven bij brand, welke nader onderzocht zijn door de afdeling Waterbouw van de Bouwdienst. Dit geldt ook voor de vervolgkans op overstroming van de dijkringgebieden bij bezwijken van de tunnel ten gevolge van brand. 4.3.1

Initiële ongevalfrequentie ontsporing en botsing

In [1] werd er van uit gegaan dat de frequentie van ontsporing en botsing voor ETRMS/ETCSlevel 1 hoger zou zijn dan voor ETRMS/ETCSlevel 2. Inmiddels heeft de Inspectie Verkeer en Waterstaat, divisie Rail aangegeven dat de frequenties van ontsporing en botsing voor ETRMS/ETCS level 1 gelijk zijn aan die voor ETRMS/ETCSlevel 2. Deze aanpassing betekent dat voor de Botlektunnel de ontsporingfrequentie met 20% en de botsingsfrequentie met 85% is gereduceerd ten opzichte van [1].


4.3.2

lagere uitstroomkansen van gevaarlijke stoffen bij ontsporing

In [1] werd aangegeven dat bij een ontsporinggeleiding in een tunnel de wagons minder snel zullen kantelen. Tevens ontbreken, in tegenstelling tot de vrije baan, in een tunnel obstakels (bijvoorbeeld portalen voor de elektriciteit) die penetratie van een tank kunnen geven. Vandaar dat werd voorgesteld om in de tunnel bij ontsporing met een tien keer lagere uitstroom kans dan op de vrije baan te rekenen. Door Inspectie Verkeer en Waterstaat (IVW), divisie Rail, is een onafhankelijke toets uitgevoerd. Resultaat is dat de Inspectie Verkeer en Waterstaat, divisie Rail de voorgestelde benadering onderschrijft (zie bijlage 3). In de verdere analyse is daarom steeds de tien keer lagere uitstromingskans voor gevaarlijke stoffen in de tunnel bij ontsporing gehanteerd. De uitstroomkansen bij botsing en de uitstroom kans ten gevolge van intrinsiek falen van een ketelwagen in een tunnel zijn ongewijzigd gebleven. Hiervoor zijn dezelfde kansen gebruikt als op de vrije baan. 4.3.3

Brandfrequentie goederentrein in de tunnel

De kans op stilstand van een trein bij een goederenbrand (in de trein), waarvoor een aanname van 50% was gedaan, is getoetst en onderschreven door de Inspectie Verkeer en Waterstaat, divisie Rail. Door zowel IVW als de Bouwdienst werd het echter als wenselijk, danwel noodzakelijk, gezien een nadere analyse te maken van de kans op brand in een goederentrein door ook buitenlandse treinbranden in het onderzoek te betrekken. Er is hiertoe getracht onder andere de Deutsche Bundesbahn bij het onderzoek te betrekken, wat echter binnen de looptijd van dit onderzoek nog geen resultaat heeft opgeleverd. Om deze reden is op basis van expert judgement door het Steunpunt Tunnelveiligheid in samenwerking met TNO, een nieuwe benadering van de kans op brand van een stilstaande trein in een van de tunnels van de Betuweroute gemaakt. Er is getracht zowel een conservatieve als een realistische inschatting te maken. Daarbij is uitgegaan van dezelfde brandfrequentie voor goederentreinen als in [1] namelijk 1,60E-08 per treinkilometer. Op basis van de motivering in paragraaf 3.4 van bijlage 4 is besloten de opsplitsing te hanteren zoals in de onderstaande gebeurtenissenboom is aangegeven. Bij de uitsplitsing in grote en kleine brand betreft het een conservatieve benadering, tussen haakjes is een meer reële inschatting gegeven.


0,5 Kleine brand in loc 0,5

Stop in tunnel 0,5

Brand in trein

Geen stop in tunnel 0,5 (0,8)

0,5 (0,2)

Kleine brand Grote brand

1,6 x 10-8/treinkm 0,5 0,5 Kleine brand in wagon

Stop in tunnel 0,5

Geen stop in tunnel 0,5 (0,8)

0,5 (0,2)

Kleine brand Grote brand

Gebeurtenissenboom brand conservatief en reëel (tussen haakies) Op basis van de bovenstaande gebeurtenissenboom zijn de volgende kansen op grote ladingbranden (waarbij een onbeschermde tunnel ernstig wordt beschadigd) berekend: Frequentie per leer van een grote brand met goederentrein in tunnels

treinen per jaar Grote brand conservatief [1/jaar] Grote brand reëel [1/jaar]

Botlek

Sophia

Giessen

Pannerdensch

Zevenaar

91.250

72.270

72.270

73.730

73.730

9,58E-04

1,88E-03

1,45E-04

6,21E-04

4,53E-04

3,83E-04

7,54E-04

5,78E-05

2,48E-04

1,81E-04

Gezien de relatief langzame brandontwikkeling bij ladingbranden wordt verondersteld dat het treinpersoneel in negentig procent van de ladingbranden de vluchtdeur tijdig kan bereiken. Bij de kleine branden is aangenomen dat het personeel de vluchtdeur altijd kan bereiken. Ten aanzien van de schade aan de tunneiconstructie wordt er van uitgegaan dat de kleine brand geen ernstige schade geeft doordat de brand in of onder de locomotief of wagon zit. De grote ladingsbrand kan een hoog vermogen bereiken en lang duren doordat de brand zich kan verplaatsen naar volgende wagons. Hittewerende bekleding kan voorkomen dat bij branden met een beperkte temperatuur en/of brandduur de constructie bezwijkt. Bij branden met hoge temperaturen en een lange brandduur zorgt de hittewerende bekleding er minimaal voor dat het tijdstip van bezwijken wordt uitgesteld (bij boortunnels wordt het bezwijken waarschijnlijk zelfs voorkomen), waardoor men tijdig (aanvullende) maatregelen kan nemen om een overstroming te voorkomen.


Ladingbranden hebben geen effect voor de omgeving: de gevolgen blijven beperkt tot de tunnel. Gezien de maatgevende invloed van ladingbranden is het zeer gewenst om met behulp van buitenlandse gegevens tot een betere inschatting van de brandfrequentie en de uitsplitsing te komen. 4.3.4

BLEVE's bij ladingenbranden en fakkels

De mogelijkheid van een warme BLEVEvan een ketelwagen veroorzaakt door een ladingbrand of een fakkel van een naastgelegen ketelwagen' was in eerste instantie niet in de kwantitatieve risicoanalyse meegenomen. De invloed hiervan is onderzocht. In de huidige risicomodellering in het Paarse boek wordt een brandbaar gas fakkel en een grote goederenbrand niet als een warme BLEVEoorzaak meegenomen op de vrije baan. In een tunnel echter ontstaat een wezenlijk andere situatie dan op de vrije baan door de geringe mogelijkheid van warmte afvoer uit de besloten tunnelomgeving.

Besloten is om bij het bepalen van de frequentie van een warme BLEVEvan een gasketelwagen de oorzaken grote ladingbrand in de tunnel en het optreden van een fakkel mee te nemen. Dit is als volgt gedaan: • De frequentie van een warme BLEVEis vergroot met de frequentie van een grote ladingbrand in de tunnel, voor de gevallen waarin wagens met brandbare of toxische gassen zich in een trein met andere goederen bevinden (bonte trein). Hierbij wordt wel gecorrigeerd voor het aantal wagens gas ten opzichte van het totaal aantal wagens waaruit de treinen bestaan. Met het optreden van fakkels wordt hierbij geen rekening gehouden, gezien de kleine kans dat zich meerdere gasketelwagens in een bonte trein bevinden. • Indien zich alleen brandbaar gas ketelwagens in een trein bevinden (een zogenaamde bloktrein) is de fakkel de enige mogelijke oorzaak van een warme BLEVE.De warme BLEVEfrequentie is dus gelijk aan de fakkelfrequentie. • In bloktreinen met toxische gassen wordt geen rekening gehouden met het optreden van een warme BLEVE. 4.3.5

Effectiviteit aanvullende maatregelenpakketten

Met behulp van een brainstormsessie/workshop, waarbij naast de Bouwdienst partijen als TNO, de Inspectie Verkeer en Waterstaat, divisie Rail, de Projectorganisatie Betuweroute, het Nibra en het ministerie van Binnenlandse Zaken en Koninkrijkszaken vertegenwoordigd waren, is in beeld gebracht welke effectiviteit van maatregelen minimaal, maximaal, realistisch te verwachten is en wat dit betekent voor de te hanteren kansen. Aan de hand van scenario's is getracht de te verwachten effecten van de maatregelen ventilatie, hittewerende bekleding en sprinklers (in combinatie met detectie) zo volledig en objectief mogelijk in beeld te brengen. Voor het verslag van de workshop wordt verwezen naar bijlage 6. , Hiermee wordt bedoeld: een ongeval met een ketelwagen waaruit een steekvlam voortvloeit die vervolgens een nabije ketelwagen met bijvoorbeeld LPG aanstraalt wat tot ontploffing van die ketel leidt.


De effectiviteit van aanvullende maatregelen is als gevolg hiervan op een aantal punten herzien. Met een gevoeligheidsanalyse is van een aantal maatregelen de invloed op het risico nagegaan (zie paragraaf 4.5). 4.3.6

Vervolgkans op overstroming

De vervolgkansen op overstroming bij bezwijken van een tunnel, alsmede de faalkansen van de reeds aanwezige coupureschuiven zijn nader beschouwd door de afdeling WBR van de Bouwdienst (zie ook bijlage 7). In het voorgaande advies [1] werd geconcludeerd dat voor de twee tunnels die een primaire waterkering kruisen voor het overstromingsrisico het bepalende scenario is: bezwijken van de tunnel ten gevolge van brand met overstroming als gevolg. Aan de gestelde overstromingsnorm kon bij toepassing van uitsluitend het basispakket worden voldaan indien: • voor de Pannerdensch Kanaaltunnel de faalkans van de waterkerende coupureschuiven (bij brand) kleiner is dan 0,042. • voor de Sophiatunnel de faalkans van de waterkerende coupureschuiven (bij brand) kleiner is dan 0,0025 voor dijkring zeventien en 0,0050 voor dijkring zestien. Verwacht werd dat de faalkansen voor de coupureschuiven bij de Pannerdensch Kanaaltunnel haalbaar zouden moeten zijn, echter voor de Sophiatunnel kon dit niet zonder meer worden gesteld. Voor deze tunnel werd gesteld dat bij toepassing van het basispakket + hittewerende bekleding + ventilatie of basispakket + sprinklers + detectie de aan te tonen faalkansen van de coupureschuiven zodanig gereduceerd werden, dat deze naar verwachting wel konden worden aangetoond. Nader onderzoek werd echter voor beide tunnels aanbevolen. Zoals genoemd is voor beide tunnels voor het overstromingsrisico het bepalende scenario bezwijken van de tunnel ten gevolge van brand met overstroming als gevolg. De vervolgkans op daadwerkelijke overstroming van dijkringgebieden, alsmede de mogelijkheden om dit te voorkomen spelen hierbij een belangrijke rol. Voor de Sophiatunnel was de vervolgkans op overstroming bij bezwijken tunnel op 100% gesteld bij gebrek aan gegevens; voor de Pannerdensch Kanaaltunnel op 57%. Verwacht werd echter, dat deze kansen in werkelijkheid veel lager zullen liggen, met name gezien het feit dat het in beide gevallen om een boortunnel gaat, boven de tunnels een zandvoerend pakket aanwezig is en er geen sprake is van direct contact met open water. Onderstaand wordt weergeven op welke wijze de overstromingsrisico's alsmede de faalkansen van de coupureschuiven nader beschouwd zijn en wat de resultaten hiervan waren. Beschouwing scenario bezwijken tunnel Door het Steunpunt Tunnelveiligheid is een situatiebeschrijving opgesteld van bezwijken van de Sophiatunnel en Pannerdensch Kanaaltunnel (beide boortunnels) bij brand. De brandscenario's zijn namelijk veruit bepalend voor de overstromingsrisico's [1]. In bijlage 8 Scenario bezwijken boortunnel is weergegeven hoe de tunnels naar verwachting bezwijken, hoe lang het duurt en dergelijke. Deze aspecten zijn van grote invloed op het mogelijke vervolgscenario overstroming.


Minimale tijdsduur van start brand tot start bezwijken tunnel Uitgangspunt is dat zonder toepassing van hittewerende bekleding of sprinklers of iets dergelijks het circa een uur zal duren voordat bij brand een boortunnel bezwijkt (zie ook bijlage 8). Situatie bij bezwijken tunnel met mogelijk overstromingsgevolg Alleen als de tunnel precies onder de Rietbaan of de Noord, dan het Pannerdensch Kanaal bezwijkt, zal er (voldoende) water de polders kunnen instromen. Als de tunnel ergens anders bezwijkt zal er hooguit wat grondwater de tunnel binnenstromen. Bij bezwijken onder water zal door de kracht van het water modder en water naar binnen kunnen stromen. De modder zal naar verwachting uitstromen over een groot gebied en daarom geen prop vormen die het instromen van water belet. Bij brand bevindt het gat zich boven de trein, het doorstroomprofiel is dan beperkt tot het oppervlak boven de rails - het oppervlak van de grootste wagon - een laagje modder. Bij één brandende wagon is het aannemelijk dat de tunnel over circa vijftig meter zal instorten; bovendien zal naast deze plaats over enige afstand (bij ventilatie aan één zijde, zonder ventilatie aan twee zijden) het beton beschadigd zijn (mogelijk meer dan honderd meter). Bij meer brandende wagons zal het schadegebied groter zijn (het gat niet). Bepalen mogelijk debiet van uitstroming Op basis van bovenstaande (conservatieve) uitgangspunten voor een mogelijk gat in de tunnel, waardoor water kan gaan stromen, is door de afdeling Risicoanalyse (van WBR, Bouwdienst RWS) voor de Sophiatunnel als indicatie van het mogelijke debiet berekend Q = 38,4 m3 per seconde. Ervan uitgaande dat bijvoorbeeld via de toeritten, ook de andere tunnelbuis kan volstromen, duurt het met een debiet van 40 m3 per seconde circa 4,5 uur voordat de buizen geheel gevuld zijn. Nadat de gehele tunnel is volgelopen, zal in eerste instantie het waterpeil van het open water in de polder gaan stijgen, voordat ook de polder zelf onderloopt. Uitgaande van: • Een geschat wateroppervlak van dijkringgebied zestien van circa 2.880.000 m2 • Een geschatte grootst mogelijke waterbelasting van 0,40 meter (= maximale stijging van het waterpeil zonder noemenswaardige overlast te veroorzaken) . Is er in totaal circa 4,5 + 8 = 12,5 uur tijd om de tunnelbuizen af te sluiten en zodoende daadwerkelijke overstroming in het dijkringgebied te voorkomen. Inclusief de eerder genoemde tijdsduur van start brand tot aan start bezwijken tunnel is er dus circa 1,0 + 12,5 = 13,5 uur beschikbaar. Bepalen kans op beheersbaarheid van de gevolgen In de bovengenoemde tijd die beschikbaar is om overstroming te voorkomen kunnen tal van maatregelen getroffen worden. Gezien het feit dat in de Sophiatunnel (en ook Pannerdensch Kanaaltunnel) reeds waterkerende coupureschuiven aanwezig zijn, wordt hier uitsluitend dit afsluitmiddel beschouwd. Opgemerkt wordt, dat dit wellicht niet de meest economische oplossing is. Herziening benodigde faalkanseisen coupureschuiven


De eerder gemaakte berekeningen van de benodigde faalkansen voor de waterkerende coupureschuiven zijn aangepast aangezien: • De kans op bezwijken tunnel slechts relevant is voor locaties die daadwerkelijk overstroming tot gevolg kunnen hebben (dit is over een lengte van 0,4 kilometer. Ter plaatse van het tunneldeel onder de Rietbaan en de Noord; totale gesloten deel tunnel is 6,52 kilometer.). • De bezwijkkansen van de tunnel herzien zijn naar aanleiding van uitgevoerde vervolgwerkzaamheden . Er wordt vervolgens aangenomen dat de laag grond (zand, modder) boven de tunnel met zekerheid wordt weggespoeld. Dit is een conservatieve aanname. De kans dat het grondpakket boven de tunnel het gat zal verstoppen en dat de brand voortijdig geblust wordt door het binnenstromende water lijkt niet onaanzienlijk, maar wordt hier niet verdisconteerd. Dat betekent dus dat de frequentie van een (mogelijk watervoerend) lek in de tunnel bedraagt: Frequentie lek in tunnel

Op basis van de gestelde normen voor overstroming van 0,01 * norm, resulteert dit in een maximaal toelaatbare faalkans van de afsluitmethode van 2 % (conservatief, dijkringgebied zeventien) of 10% (best guess, dijkringgebied zestien). Enige opmerkingen ten aanzien van de betrouwbaarheid van de coupureschuiven: • Uit de beschikbare foutenboomanalyses kon niet voldoende informatie gehaald worden, aangezien informatie die ten grondslag ligt aan kansen genoemd onder 'foutenboom deel Q', blz. 110 van 184, uit het rapport van N5 Railinfrabeheer (lansen, Koenen en Bakker, 1999), inclusief de bomen, de basisgebeurtenissen en de daarbij behorende data ontbreekt en niet nageleverd is. • Aan de projectorganisatie Betuweroute is gevraagd naar taakstellende faalkanseisen die aan leverancier van schuiven gesteld zijn. Volgens de projectorganisatie is echter geen faalkanseis gesteld voor dit scenario. Aangenomen wordt dat de coupureschuiven op de mogelijke waterbelasting gedimensioneerd zijn. • Aangezien overstroming uitsluitend aan de orde is, indien brand + bezwijken tunnel plaats vindt ter plaatse van water (de Rietbaan of de Noord) zal de trein zich niet ter plaatse van de coupureschuiven kunnen bevinden. Het niet-sluiten van de schuiven ten gevolge van verwoesting door brand of aanwezigheid van een trein is dus niet aan de orde. In het geval dat een tweede trein de tunnel in rijdt en onder de schuif tot stilstand komt, zal er voldoende tijd beschikbaar zijn om deze te verwijderen en de schuif alsnog te sluiten. • De benodigde faalkansen van de coupureschuiven van 2% (conservatief, dijkringgebied 17) of 10% (best guess, dijkringgebied 16) worden dan ook eenvoudig haalbaar geacht.

Conclusies


De veiligheid die de Wet op de waterkering eist met betrekking tot overstroming wordt voldoende geborgd door een afsluitmiddel in de vorm van een handbediende schuif. Hittewerende bekleding is voor de Sophiatunnel niet noodzakelijk om aan de gestelde overstromingsnormen te voldoen. Voor de tunnel onder het Pannerdensch kanaal is een vergelijkbare analyse te maken. De norm die wordt geëist door Wet op de waterkering bedraagt in dit geval 1/1250 per jaar en is dus minder streng. Ook hier zal, naar verwachting, voldoende tijd zijn om schuiven te sluiten en indien ook daar schuiven worden toegepast waarbij eenvoud voorop staat en indien de betrokken waterschappen adequate procedures hebben en bijhouden, zal ook hier aan de veiligheidseis worden voldaan. 4.4

Herziene veiligheidsbeschouwingen

Naar aanleiding van bovengenoemde onderzoeken diende een aantal door de Bouwdienst en TNO gehanteerde uitgangspunten bijgesteld te worden. De invloed hiervan op de veiligheidsbeschouwingen en het uitgebrachte advies worden weergegeven in deze paragraaf. De berekeningen zijn uitgevoerd voor de volgende maatregelenpakketten: •

De basis uitrustingsniveau van de tunnel technische installaties.

•

Voor de basisTTI met hittewerende bekleding.

•

Voor de basisTTI met rookventilatie (extra ventilatie ten opzichte van

•

Voor de basisTIJ met een sprinkler.

werkventilatie) en hittewerende bekleding.

Voor de effectiviteit van de maatregelen is het volgende aangehouden: Ernstige schade aan (bezwijken) tunnel: •

Sprinkler: 90% bij plasbrand en ladingbrand, als in [1].

•

Hittewerende bekleding: 70% voor alleen ladingbranden; bij hittewerende bekleding + rookventilatie 80%. Deze lagere effectiviteit dan in [1] is aangehouden omdat bij langdurende hoge temperaturen de tunnel uiteindelijk toch verloren kan gaan. De effectiviteit zal bij boortunnels hoger zijn dan bij zinktunnels; in de berekening is dit onderscheid niet gemaakt.

Overstroming: •

Sprinkler: 90% bij plasbrand en ladingbrand.

•

Hittewerende bekleding: 95% bij plasbrand en ladingbrand, 50% bij fakkel. Het overstromingsrisico wordt sterk gereduceerd omdat veel tijd gewonnen wordt voor het zonodig treffen van adequate maatregelen.

Interne veiligheid: •

Ventilatie: 90% bij branden en toxische stoffen.

•

Bij sprinkler extra reductie (90%) bij warme BLEVE's.

Externe veiligheid: • •

Sprinkler: 90% bij warme BLEVE's. Rookventilatie: 95% bij warme BLEVEladingbrand; 50% bij warme BLEVE fakkel.

40/111 Aanvullend


De in paragraaf 4.4.1 t/rn 4.4.4 weergegeven resultaten zijn berekend op basis van de conservatieve benadering van de kans op een grote ladingbrand. In paragraaf 4.5.3 wordt het resultaat voor een minder conservatieve benadering vermeld. 4.4.1

Schade aan tunnels

In de volgende tabel zijn de berekende frequenties aangegeven voor ernstige schade (bezwijken) van de tunnel per jaar. Tabel

Frequentie ernstige schade (bezwi;ken) van de tunnel per iesr Botlek

Sophia

Giessen

Pannerdensch

Zevenaar

9,94E-04

1,95E-03

1,50E-04

6,43E-04

4,69E-04

3,27E-04

6,44E-04

4,95E-05

2,12E-04

1,55E-04

Met hittewerende bekleding en 2,31 E-04 rookventilatie)

4,56E-04

3,50E-05

1,50E-04

1,09E-04

Met sprinkler

1,96E-04

1,50E-05

6,45E-05

4,70E-05

Frequentie schadetunnel: BasisTTI, Met hittewerende bekleding

9,96E-05

Het optreden van een goederen brand is hierbij sterk dominant. Met hittewerende bekleding wordt het risico verlaagd met ruim 67%. Met hittewerende bekleding en rookventilatie is de reductie ruim 77%. Met een sprinkler wordt een reductie bereikt van circa 90%. 4.4.2

Overstromingsrisico's

In de onderstaande tabel zijn voor de Sophiatunnel en de tunnel Pannerdensch kanaal de berekende kansen op een zodanige beschadiging van de tunnel dat overstroming van de aangrenzende polders zou kunnen optreden, aangegeven. Het betreft kansen per jaar. Tabel

Berekende kansen beschadiging door overstroming Botlek

Overstromingsrisico: BasisTTI + hittewerende bekleding + hitte werende bekleding en rook ventilatie + sprinkler

Sophia

Giessen

Pannerdensch

1,95E-03

6,43E-04

1,09E-04

3,58E-05

9,83E-05

3,24E-05

1,96E-04

6,45E-05

Zevenaar

Het optreden van een goederen brand is hierbij sterk dominant. Door de tijdsvertraging in het opwarmen van beton bij hittewerende bekleding (en bij toepassen van rookventilatie nog meer) is er bij deze maatregel sprake van een aanzienlijke risicoreductie (de hierbij aangegeven waarden zijn conservatief berekend). De reductie is: • Hittewerende bekleding 94%. • Hittewerende bekleding en rookventilatie 95%. 90%. • Sprinkler


4.4.3

Interne veiligheid

Ten aanzien van het interne risico is het persoonlijk risico van het treinpersoneel en het groepsrisico geanalyseerd. Het persoonlijk risico van het onderhoudspersoneel is niet berekend, omdat niet bekend was welke werkzaamheden zij verrichten en welke risico's zij daarbij lopen. Bij de bepaling van het interne groepsrisico is echter wel rekening gehouden met de aanwezigheid van onderhoudsploegen in een buiten gebruik gestelde tunnelbuis. Persoonlijk risico De onderstaande tabel geeft het persoonlijk risico voor het treinpersoneel per personenkilometer in de tunnels van branden en het vrijkomen van gevaarlijke stoffen. Aangeven is in hoeverre het risico wordt gereduceerd door de verschillende aanvullende maatregelen op de basisTTI. Tabel

Persoonluk risico tiidend personeel Letaliteit per scen.

Scenario

Persoonlijk risico in de tunnel Iperscnenktlometer'tl Botlek

Sophia

Giessen

Pannerdensch

Zevenaar 4,68E-10

Goederenbrand

10%

5,20E-10

7,04E-10

4,40E-10

4,76E-10

Plasbrand

10%

1,91E-11

2,54E-11

1,59E-11

1,68E-11

1,65E-11

Fakkel

10%

2,47E-14

4,6DE-14

2,87E-14

3,05E-14

3,OOE-14

Gaswolk explosies

100%

3,21 E-13

5,99E-13

3,74E-13

3,97E-13

3,90E-13

koude Bleve brandbaar gas

100%

2,99E-13

5,57E-13

3,48E-13

3,69E-13

3,63E-13

Warme Bleve 20% bont

10%

1,30E-14

2,32E-14

1,45E-14

1,54E-14

1,51E-14

~arme Bleve goederenbrand

10%

7,52E-13

1,4DE-12

8,77E-13

9,30E-13

9,14E-13

~arme Bleve fakkel bloktr.

10%

1,97E-14

3,68E-14

2,30E-14

2,44E-14

2,40E-14

100%

5,63E-13

9,42E-13

5,89E-13

6,24E-13

6,14E-13

1,60E-12

2,73E-12

1,70E-12

1,81 E-12

1,78E-12

10%

2,D9E-14

3,58E-14

2,24E-14

2,37E-14

2,33E-14

1%

5,94E-13

1,02E-12

6,34E-13

6,73E-13

6,61E-13

4,98E-10

4,89E-10

BLEVE, toxische gassen Warme Bleve tox gas goederen brand ontinue,

toxische gassen

Plas, toxische vloeistoffen otaal basis TTI

10%

5,43E-10

7,37E-10

4,60E-10

otaal basis TTI + werkventilatie

5,75E-11

7,94E-11

4,96E-11

5,35E-11

5,26E-11

otaal basis TTI + rookventilatie

5,75E-11

7,94E-11

4,96E-11

5,35E-11

5,26E-11

otaal basis TTI + sprinkler + ventilatie

5,54E-11

7,56E-11

4,72E-11

5,10E-11

5,02E-11

Uit de bovenstaande tabel kan worden geconcludeerd dat de volgende reducties van het persoonlijk risico van branden en het vrijkomen van gevaarlijke stoffen met de verschillende aanvullingen op de basis TTI kunnen worden gehaaid: • Werkventilatie (circa 2 meter per seconde) 89%. • Rookventilatie (extra ventilatie) 89%. 90%. • Sprinkler + ventilatie Naast het persoonlijk risico van branden en het vrijkomen van gevaarlijke stoffen is er voor het personeel ook een kans om te overlijden als direct gevolg van een ontsporing of botsing. Dit is in [1] niet beschouwd; mede op basis van het 'Groene boekje' bestond de indruk dat dit risico marginaal zou zijn. Op basis


van het Railned rapport 'Veiligheid in tunnels' kenmerk RnV/00/U13.001.090, versie 2.0 is dit risico per persoonskilometer als volgt: Kans op ontsporing: 2,2.10E'7 per trein kilometer; kans op betrokkenheid locomotief: 0,2; kans op hoge snelheid: 0,8; kans op letaal letsel bij ontsporing: 0,01 (op open baan: 0,10). Per kilometer dus: 2,2.10F7 x 0,2 x 0,8 x 0,01 3,52. 10E'10. Op de open baan 10 keer zo hoog. Kans op botsing achterop: 2,91.1 DF10 per trein kilometer; kans op hoge snelheid: 0,75; kans op letaal letsel: 0,5. Per kilometer dus: 2,91.1 OF10 x 0,75 x 0,5 1,09.1 OF10. Kans op botsing frontaal: 4,36.10F10 per treinkilometer; kans op hoge snelheid: 0,75; kans op letaal letsel: 0,6. Per kilometer dus: 4,36.10F10 x 0,75 x 0,6 1,96.10E'10.

=

=

=

Totaal is de kans om te overlijden als direct gevolg van een ontsporing of botsing per kilometer in een tunnel: 6,57.10E'10. Sommatie van het persoonlijk risico per personenkilometer van branden en het vrijkomen van gevaarlijke stoffen en het risico als direct gevolg van een ontsporing of botsing geeft het in onderstaande tabel aangegeven totaalrisico. Totaal persoonlijk Botlek

risico in de tunnel Iperscnenktlometer

tl

Sophia

Giessen

Pannerdensch

Zevenaar

otaal basis TIl

1,20E-09

1.39E-09

1.12E-09

1.16E-09

1.15E-09

otaal basis TIl + werk ventilatie

7,15E-10

7.36E-10

7.07E-10

7.11E-10

otaal basis TIl + rookventilatie

7,15E-10

7.36E-10

7.07E-10

7.11E-10

7.10E-10 7.10E-10

otaal basis TIl + sprinkler + ventilatie

7,12E-10

7.33E-10

7.04E-10

7.08E-10

7.07E-10

In [1] is als norm gesteld: 5.10E,10 per kilometer. Deze norm is afgeleid van de norm op jaarbasis van 5.10E'5 op basisvan 100.000 kilometer per jaar voor een machinist. Op basis van de door de Inspectie Verkeer en Waterstaat, divisie Rail uitgevoerde toets (zie bijlage 3) kan nu echter worden uitgegaan van 72.000 kilometer per jaar voor een machinist op de Betuweroute. Op basis hiervan wordt de norm: 5.10E'5: 72.000 = 6,94.10F10 per personenkllometer. De berekende risico's liggen bij de basisTIl tot circa een factor 2 boven deze norm. Bij toepassing van ventilatie wordt deze norm in beperkte mate (tot 6%) overschreden. Met ventilatie wordt een reductie van ruim 40% van het totaal risico bereikt. Opmerking: op de open baan zal deze norm, op basis van de bovenstaande berekening van het risico van de directe gevolgen van botsing en ontsporing, met meer dan een factor 5 worden overschreden. Intern groepsrisico

Bij de bepaling van het interne groepsrisico is rekening gehouden met de aanwezigheid van onderhoudsploegen in een buiten gebruik gestelde tunnelbuis. De berekening is uitgevoerd voor de, maatgevende, Sophiatunnel. In de berekeningen is er vanuit gegaan dat zich 25 personen bij onderhoud in de buiten bedrijf gestelde buis bevinden. Bij de berekening van het intern groepsrisico is conservatief aangenomen dat de onderhoudswerkers bij calamiteiten in de in gebruik zijnde tunnelbuis dezelfde sterftekans hebben als het treinpersoneel.


Figuur

Maximaal intern groepsrisico Sophiatunnel Intern groepsrisico

Sophia tunnel

1.00E-02 1.00E-03

-.:' ~

0

0

0

0

•••••••

0

0

0

1.00E-04

i 1.00E-05 CII

·· ··

:l go

! 1.00E-06

.•••••••••••••••••••••••••••

Ol.

1I.

1.00E-07

Ol

.••

••

••

••••

••

••••••••••••••

1.00E-08 10

1

100

Aantal slachtoffers [ol I--Orienterende

waarde

--

basis TTI

I

Voor het intern groepsrisico bestaat geen norm of een oriënterende waarde. Het intern groepsrisico wordt in bovenstaande figuur vergeleken met de in [1] voorgestelde norm F = 10-1 /N2• Het groepsrisico blijft dus ver onder de gestelde norm. 4.4.4

Externe veiligheid

In de eerste studie [1] is reeds aangegeven dat wordt aangenomen dat bij de boortunnels door de sterkte van de tunnels en de gronddekking er geen slachtoffers van branden., explosies en BLEVE'snaast de tunnel zullen zijn. Vanwege de lagere sterkte en mindere dekking bij zink en cut en cover tunnels is de afscherming van dit soort tunnels minder. Conservatief is aangenomen dat de gevolgen van explosies en BLEVE'sonverminderd kunnen doorwerken voor de Externe Veiligheid boven en naast de zink en cut en cover tunnels (Giessen tunnel en de tunnel in Zevenaar). In [1] werd daarnaast voor de tunnelmonden aangenomen dat de tunnel niet zou bezwijken en de gevolgen van de BLEVE'sen explosies daar zouden optreden. In feite is dit dubbel conservatief rekenen, vandaar dat in deze nadere risicoanalyse twee benaderingen zijn gevolgd: • Of de tunnel bezwijkt en de risico's van explosies manifesteren zich naast de zinktunnel. • Of de tunnel bezwijkt niet en de gevolgen van explosies manifesteren zich bij de tunnelmonden en worden opgeteld bij de aangrenzende kilometervak vrije baan. Plaatsgebonden risico naast de tunnel In het onderstaande figuur is het plaatsgebonden risico als functie van de afstand tot het hart van de tunnel weergegeven. Hierbij is, conservatief, geen rekening gehouden met de afschermende werking van de tunneiconstructie en de gronddekking.


Figuur Plaatsgebonden risico naast de Giessentunnel en de tunnel in Zevenaar. Plaatsgebonden

Risico

naast

tunnel

1,OE-05

1.0E-OB

J!

ë ...!!:

1.0 E-07

~

Ilo

1,0E-OB

I,OE-09 100

10

1000

Afstand tot hart tunnel (--Basis

TTI __

Sprinkler

--Rookvenlilalie

I

Uit de figuur valt af te leiden dat het 10.6 per jaar plaatsgebonden risico nergens wordt overschreden. Het plaatsgebonden risico naast de tunnel wordt vrijwel volledig bepaald door het optreden van warme BLEVE'smet brandbaar en/of toxisch gas wagons ten gevolge van goederenbranden. De andere scenario's dragen (vrijwel) niet bij aan het plaatsgebonden risico. Plaatsgebonden risico bij de tunnelmonden en toeritten Voor de basisTTI treedt bij alle tunnelmonden, behalve bij de Giessen tunnel, een extra 10-6 per jaar plaatsgebonden risico contour op. Bij de Sophia is zelfs sprake van een 10.5 per jaar plaatsgebonden risico contour (die op dezelfde afstand ligt als de 10-6 contour). Deze 10-6 per jaar plaatsgebonden risico contourvergroting bij de tunnelmonden treedt bij toepassing van rookventilatie alleen op bij de Sophiatunnel; hetzelfde geldt indien de tunnels worden uitgerust met een sprinkler. Op de vrije baan heeft het transport van gevaarlijke stoffen ook gevolgen voor de externe veiligheid. Bij de open tunnel in- en uitgangen zijn door de verdiepte ligging deze gevolgen wel wat beperkter dan bij een vrije baan, maar conservatief wordt dezelfde invloed op de externe veiligheid aangenomen als op de vrije baan. Aangezien de bebouwing het meest nabij is voor de tunnel in Zevenaar is het plaatsgebonden risico voor de westelijke ingang van deze tunnel in onderstaand figuur weergegeven. In deze figuur is van uit westelijke richting (links) komend eerst het plaatsgebonden risico voor de vrije baan weergegeven en aan de rechterzijde het plaatsgebonden risico ter plaatse van de tunnelmond. Uit dit figuur blijkt de vergroting van de 10-6 plaatsgebonden risico contour bij de tunnelmond. Het plaatsgebonden risico voor de oostelijke tunnelmond is het spiegelbeeld van dit figuur.

45/111 Aanvullend

advies Tunnel

Technische

Installaties

Betuweroute

Figuur Plaatsgebonden risico van de vtiie baan tot de westeiiike tunnelmond

van de tunnel in Zevenaar

SIlD

D

-6DD

SIlD

lDDD

15DD

:lIlDD

25DD

Voor de andere tunnels, behalve Giessen, gelden identieke plaatsgebonden risico contouren als in deze figuur; echter de cirkel met een straal van 135 meter bij de tunnelmond is bij de Sophiatunnel tevens een 10-5 plaatsgebonden risico contour. Extern groepsrisico Bij de Botlek, Giessen, en Pannerdensch Kanaaltunnels komen geen bevolkingsconcentraties voor. Hierdoor treedt daar geen groepsrisico op. Bij de Sophiatunnel en tunnel Zevenaar is dit wel het geval. Vanwege de diepe ligging van de Sophiatunnel onder de vinexlocatie Volgerpolder wordt aangenomen dat ongevallen in de Sophiatunnel geen gevolgen hebben voor de bebouwing in deze vinexlocatie naast het boordeel van de Sophiatunnel. Alleen in Zevenaar is sprake van veel aanwezigen in de nabijheid van de tunnel en oostelijke tunnelmond. In onderstaande figuren zijn de f-N curves van het groepsrisico langs de tunnel en voor de oostelijke tunnelmond en toerit aangegeven.


Figuur Groepsrisico naast tunnel te Zevenaar

groepsrisico Zevenaar naast tunnel

1,OOE-04

1,OOE-05

~ ~

•• ••,.

1,OOE-06

~

. . . . ......................... .....................

é 1.00E-07

u,

1,OOE-08

-.

1,OOE-09 1

10

100

Aantal slachtoffers

[ol

--Oriênlerendewaarde --basisTIl

--sprinkler

1000

--Rookvenlilatie

Uit dit figuur kan worden geconcludeerd dat naast de tunnel een overschrijding van de oriënterende waarde van het groepsrisico optreedt. Deze overschrijding is maximaal bij circa 450 slachtoffers. Bij dit aantal is de overschrijding twintig keer voor de basis TIl, twee keer voor de tunnel met sprinkler en 0,3 keer voor een tunnel met rookventilatie. Indien de sprinkler wordt gecombineerd met rookventilatie dan is de groepsrisicocurve gelijk aan die voor rookventilatie. In onderstaand figuur is het groepsrisico voor de oostelijke tunnelmond en één kilometer van de aansluitende toerit gegeven. Figuur

Groepsrisico oosteliike tunnelmond en toerit tunnel Zevenaar

groepsrisico

Zevenaar

oostelijke

tunnelmond

1.00E-04

'i:'

1.00E-05

::::'

z, :! ~ CII

6-

1.00E-06

1.00E-O?

! LL.

1.00E-08 1.00E-09 1

10

100

Aantal slachtoffers --

Oriënterende waarde --

basis TIl

--

sprinkler

Rookventilatie

--

1000

l-l ---

TIl zonder mond


Bij de oostelijke tunnelmond en toerit treedt bij de basis TIl een overschrijding van vijf keer de oriënterende waarde van het groepsrisico op bij 120 slachtoffers. Deze overschrijding wordt veroorzaakt door de effecten bij de tunnelmond van explosies en BLEVE'sin de tunnel. Indien de tunnel is uitgerust met een sprinkler of rookventilatie wordt de oriënterende waarde niet overschreden. Verwachtingswaarden De verwachtingswaarden voor slachtoffers in de omgeving van de tunnel in Zevenaar zijn weergegeven in onderstaande tabel. Tabel

Verwachtingswaarden slachtoffers in de omgeving in Zevenaar

TIl

Basis Rookventilatie Sprinkler Sprinkler + rookventilatie 4.5

Naast tunnel Zevenaar Verwachtingswaarde [slachtoffers/iaar] reductie 7,6910-4 5,21 10-5 93% 8,4710.5 89%

Oostelijke tunnel mond en toerit Verwachtingswaarde reductie [slachtoffers/iaar] 4 3,8910' 4,0510-5 90% 5,710-5 85%

5,21 10.5

4,0510-5

93%

90%

Gevoeligheidsanalyse

Met de onderstaande gevoeligheidsanalyse is de invloed van een aantal maatregelen en hun effectiviteit nagegaan. 4.5.1

ATB 1" generatie

Op dit moment wordt overwogen om als treinbeveiligingssysteem ATB eerste generatie te gaan toepassen op de Betuweroute in plaats van de in het ontwerp opgenomen ERTMS/ETCSlevel 1 en level 2. De invloed van deze eventuele wijziging is dat de ontsporingfrequentie met circa 22 % toeneemt en de botsingsfrequentie met meer dan een factor 6. Voor de risico's betekent dit: • De kansen voor ernstige schade aan de tunnel en het overstromingsrisico blijven nagenoeg ongewijzigd omdat ladingbranden maatgevend zijn. • Het persoonlijk risico wordt bijna 2,5 keer zo hoog bij de basis TIl en bijna 3,5 keer zo hoog bij toepassing van ventilatie. De toename van het risico is bijna geheel toe te schrijven aan de toename van de directe gevolgen van botsing en ontsporing. • Het externe risico naast de tunnel en bij de tunnelmonden van de tunnel Zevenaar wordt nauwelijks hoger omdat BLEVE'sten gevolge van goederenbranden maatgevend zijn. • Naast de open toeritten (en de vrije baan) neemt het risico (zowel het plaatsgebonden risico als het groepsrisico) met circa 20% toe. 4.5.2

Hogere effectiviteit Sprinkler

In de workshop over de eerste rapportage op 09 april jl. werd opgemerkt dat de sprinklers mogelijk een hogere betrouwbaarheid hebben dan de 90% zoals gehanteerd in de eerste studie. Om de gevoeligheid voor een hogere betrouwbaarheid te bepalen is hier met een betrouwbaarheid van 98% gerekend. In onderstaande tabel zijn de risicoreducties aangegeven. In deze tabel zijn ter

48/111 Aanvullend


vergelijking ook de andere risicoreducerende maatregelen opgenomen. De risicoreducties zijn voor alle tunnels gelijk. Tabel

Risicoreductie

bi; verschillende maatregelen Risicoreductie Schade aan Overstromingsrisico de tunnel

Maatregel Hittewerende bekleding Hittewerende bekleding + rookventilatie Sprinkler 90% effectief

Schade tunnelmond

67%

94%

0%

77%

95%

90%

90%

90%

85%

Sprinkler 98% effectief

98%

98%

93%

Sprinkler 90% + rookventilatie

90%

9'%

90%

4.5.3

Lagere kans goederenbrand

Hotspot-detectie Indien ruim voor de tunnel een treinbranddetectiesysteem met alarmering van verkeersleiding en machinist wordt aangebracht, kan bereikt worden dat een brandende trein voor de tunnel stopt. Indien we veronderstellen dat een dergelijk 'hotspot' systeem in negen van de tien gevallen de brand detecteert en dat de machinist de trein tot stilstand brengt, dan betekent dit dat er een tien keer lagere kans op een goederenbrand in de tunnel is. Dit heeft de volgende gevolgen voor de risico's: • Aangezien de kans op ernstige schade door het scenario goederenbrand wordt gedomineerd, reduceert de kans op ernstige schade aan de tunnel en het risico op een potentieel ernstig lek in de tunnel met 87%. • Het tunnel specifieke deel van het persoonlijk risico voor het treinpersoneel reduceert met 87%. Voor het totale persoonlijk risico is dit een reductie van circa 40% voor de basisTTI en minder dan 10% voor de basisTTI + ventilatie. • De kans op een explosie-effect bij de tunnelmond reduceert met 85%. Bij de tunnelmonden in Zevenaar is dan geen 10-6 plaatsgebonden risico contour meer. • Het groepsrisico naast de tunnel en bij de tunnelmond reduceert met circa 87%, hetgeen betekent dat de maximale overschrijding van de oriënterende waarde in Zevenaar reduceert van circa twintig keer tot circa twee keer de oriënterende waarde bij 450 slachtoffers. Bij de oostelijke tunnelmond en toerit is geen overschrijding van de oriënterende waarde meer. Indien naast hotspot detectie minimaal 30% van het aantal wagons toxisch gas in bloktreinen wordt vervoerd treedt ook naast de tunnel in Zevenaar geen overschrijding van de oriënterende waarde van het extern groepsrisico meer op. Minder conservatieve benadering kans grote brand in tunnel Er is een conservatieve benadering toegepast voor het optreden van een grote brand in een stilstaande trein in de tunnel (dat wil zeggen één op de twee branden wordt een grote brand). Onderstaand is aangegeven wat de gevolgen zijn van een minder conservatieve schatting van de kans op een grote brand (slechts één op de vijf branden wordt een grote brand).


Ernstige schade/ verlies tunnel en overstromingsrisico

In de onderstaande tabel zijn de frequenties van ernstige schade aan de tunnel en van een zodanige schade aan de tunnel dat overstroming op zou kunnen treden gegeven indien men de minder conservatieve schatting van de kans op een grote brand hanteert. Tabel

Basis frequenties ernstige schadelverlies tunnel en overstromingsrisico bi; minder conservatieve schatting kans grote goederenbrand

Scenario

Botlek

Sophia

Giessen

Frequentie schadetunnel: BasisTTI,

4,19E-04

8,23E-04

6,31 E-05

2,71 E-04

1,97E-04

Met hittewerende bekleding

1,52E-04

2,99E-04

2,29E-05

9,81 E-05

7,15E-05

Met hittewerende bekleding en 1,14E-04 rookventilatie)

2,24E-04

1,72E-05

7,32E-05

5,34E-05

Met sprinkler

8,29E-05

6,36E-06

2,72E-05

1,99E-05

4,21 E-05

Overstromingsrisico: BasisTTI + hittewerende bekleding

1+ hitte werende bekleding en rook ventilatie 1+sprinkler

Pannerdensch Zevenaar

8,23E-04

2,71E-04

4,60E-05

1,51 E-05

4,18E-05

1,37E-05

8,29E-05

2,72E-05

Door de 60% lagere schatting van de kans op een grote goederen brand in de tunnel worden de kansen op ernstige schade aan de tunnel en de kans op een overstroming circa 57% lager. Interne veiligheid

In de onderstaande tabel zijn de tunnel specifieke persoonlijke risico's per tunnel gegeven, indien men een minder conservatieve schatting van de kans op een grote brand hanteert. Tabel

Tunnel specifiek persoontuk risico rijdend

personeel

bi; minder

conser-

vatieve schatting goederen brand Persoonlijk risico in de tunnel [personenkilometer1] rrunnel Irotaal basis TIl

Botlek

Sophia

Giessen

Pannerdensch

Zevenaar

2,30E-10

3,12E-10

1,95E-10

2,10E-10

2,07E-10

Totaal basis TIl + werkventilatie

2,49E-11

3,46E-11

2,16E-11

2,33E-11

2,29E-11

.' otaal basis TIl + rookventilatie

2,49E-11

3,46E-11

2,16E-11

2,33E-11

2,29E-11

lotaal basis TIJ + sprinkler

2,41E-11

3,31E-11

2,07E-11

2,23E-11

2,19E-11

Door de 60% lagere schatting van de kans op een grote goederenbrand in de tunnel wordt het tunnel specifieke deel van de persoonlijk risico's circa 57% lager. Voor het totale persoonlijk risico is dit een reductie van circa 27% voor de basisTTI en circa 5% voor de basis TIl + ventilatie.


Externe Veiligheid Door de 60% lagere schatting van de kans op een grote goederenbrand in de tunnel wordt het groepsrisico naast de tunnel en bij de tunnel monden circa 60% lager. 4.5.4

Minder vervoer gevaarlijke stoffen

De hoogte van de risico's hangt sterk samen met de vervoerde aantallen brandbare goederen en gevaarlijke stoffen. In deze paragraaf wordt ingegaan op de gevoeligheid van het aantal transporten gevaarlijke stoffen op de risico's. In de risicoanalyse is de prognose van de Projectorganisatie Betuweroute gebruikt, zoals weergegeven in onderstaande tabel. Door Prorail is op basis van interviews onder verladers een nieuwe prognose gemaakt. Deze lagere prognose is nog niet geaccordeerd door het ministerie van Verkeer en Waterstaat. Voor de gevoeligheidsanalyse zijn daarom de cijfers voor brandbare en giftige gassen uit de prognose van Prorail gebruikt; de aantallen zeer brandbare vloeistoffen en toxische vloeistoffen zijn niet verlaagd. Tabel

Prognosestransporten van gevaarli;ke stoffen in 2015 (aantal wagens per ;aar)

Stofcategorie

A B2 C3 D4

Brandbare gassen Giftige gassen Zeer brandbare vloeistoffen Zeer giftige vloeistoffen

Prognose Betuwe route A15-trace 18000 7000 80000 8000

Lagere Prognose A15-trace 12300 450 80000 8000

Omdat de goederenbrand domineert in de kans op ernstige schade aan de tunnel, de kans op een ernstige lekkage en het interne persoonlijk en groepsrisico, heeft deze lagere prognose geen invloed hierop. De externe veiligheid wordt wel sterk beïnvloed door de lagere aantallen brandbare en toxische gassen. Het plaatsgebonden risico bij de tunnelmonden wordt sterk lager. Met de basis TTI verdwijnen de 10.6 per jaar plaatsgebonden risico contouren bij de tunnels Giessen, Pannerdensch kanaal en Zevenaar. Bij de Sophiatunnel.wordt de 10-5 plaatsgebonden risico contour een 10_6 plaatsgebonden risico contour. In de onderstaande figuren is het groepsrisico voor de lagere prognose weergegeven naast de tunnel in Zevenaar en bij de oostelijke tunnelmond en toerit. Uit deze figuren valt af te leiden dat de maximale overschrijding van de oriënterende waarde van het groepsrisico naast de tunnel bij 450 slachtoffers reduceert van twintig keer (vervoersprognose Betuweroute) tot vijf keer (lage prognose), een reductie van 75%. Bij de tunnelmond treedt een vergelijkbare reductie op.


Figuur Groepsrisico naast de tunnel in Zevenaar bi; lage prognose transport gevaarli;ke stoffen

groepsrisico

Zevenaar naast tunnel

1,OOE-04

.. _--_

1,OOE-05

,

'i:'

:::::'

z, Gl :;:; C Gl

5-

e

··· .... - .... · ··

100E-05 '

1,OOE-07

..

1,OOE-08

.... _._

11.

_w._.

....•.....

_, ....•

-.-_

.. _-~_

_--

-

1,OOE-09 1

100

10

Aantal slachtoffers --


basis TTI --

1000

[-l

sprinkler --

Rookventilatie

De verwachtingswaarden voor slachtoffers in de omgeving van de tunnel in Zevenaar zijn weergegeven in de volgende tabel. Hierin zijn de risicoreducties berekend ten opzichte van de verwachtingswaarden voor de vervoersprognose van de Betuweroute. Tabel

Slachtoffers in omgeving van de Tunnel Zevenaar

TTI

Basis Basis LP Rookventilatie LP Sprinkler LP Sprinkler + rookventilatie LP

Naast tunnel Zevenaar Verwachtingswaarde [slachtoffers/jaar] 7,6910-4 1,9610-4 1,9610-5 2,3910-5

75% 97% 97%

Oostelijke tunnelmond rit Verwachtingswaarde [slachtoffers/jaar] 3,8910-4 1,12 10-4 1,5210-5 1,9010-5

1,9610-5

97%

1,52 10-5

reductie

en toereductie

71% 96% 95% 96%


Figuur

Groepsrisico bij oostelijke tunnelmond en toerit tunnel in Zevenaar bij lage prognose transport gevaarlijke stoffen

groepsrisico Zevenaar oostelijke tunnelmond

1,OOE-Q4 -.:' 1,OOE-05

•.. :.:::'

'; 1,00E-06 c CD 1,OOE-07 I!! I&. 1,OOE-08

:;:;

g.

1,OOE-09 1

10

100

Aantal slachtoffers

1-- Oriënterende waarde -4.5.5

basis TTI --

1000

[-l

sprinkler --

Rookventilatie

I

Geen bonte treinen voor het transport van toxisch en brandbaar

gas Indien het transport van toxisch en brandbaar gas niet wordt gecombineerd met het transport van brandbare goederen en vloeistoffen zijn de belangrijkste oorzaken voor een BLEVEweggenomen (94%). Voor het vervoer van brandbaar gas is in de risicoanalyse al aangenomen dat 80% in bloktreinen wordt vervoerd. Voor de toxische gassen was 100% bonte treinen aangenomen. Doordat veel afnemers slechts een of enkele wagons met gas afnemen is het vervoer per bonte trein niet volledig uit te sluiten. Indien echter 83 % van het vervoer van toxische gassen niet wordt gecombineerd met het vervoer van brandbare goederen (combinatie met niet brandbare goederen is dan wel toegestaan) wordt het externe groepsrisico gelijk aan de oriënterende waarde op het maatgevend punt van de FN curve. 4.5.6

Spoorstaafbreukdetectiein de tunnel

De directe gevolgen van ontsporingen en botsingen zijn dominant voor het persoonlijk risico. Op basis van studies voor de Betuweroute en de HSL-Zuid concludeert TNO dat detectie van spoorstaafbreuk de ontsporingkans op de Betuweroute met circa 15% zou kunnen reduceren (zie paragraaf 5.6 van bijlage 4). Voor de tunnel specifieke gevolgen is de invloed zeer gering omdat goederenbranden hiervoor maatgevend zijn. Het totaal persoonlijk risico per personenkilometer bij toepassing van spoorstaafbreukdetectie is in de volgende tabel aangegeven.


Totaal persoonlijk

risico in de tunnel lperscnenkllometer'tl

Bij toepassing

spoorstaafbreukdetectie

Botlek

50phia

Giessen

Pannerdensch

Zevenaar

~ otaal basis TTI

1,15E-09

1.34E-09

1.06E-09

1.10E-09

1.09E-09

rrotaal basis TTI + werk ventilatie

6,62E-10

6,84E-10

6,54E-10

6,58E-10

6,57E-10

~otaal basis TTI + rookventilatie

6,62E-10

6,84E-10

6,54E-10

6,58E-10

6,57E-10

~otaal basis TTI + sprinkler + ventilatie

6,60E-10

6,80E-10

6,51 E-10

6,55E-10

6,54E-10

Vergelijking met de norm, op basis van 72.000 kilometer per jaar voor een machinist op de Betuweroute, levert het volgende beeld op: • De berekende risico's liggen bij de basis TIl tot bijna een factor 2 boven deze norm. • Bij toepassing van ventilatie wordt aan deze norm voldaan. 4.6

Conclusies herziene probabilistische veiligheidsbeschouwingen

Overstroming Vanuit de TAW is aangegeven dat zij naar verwachting een positief advies af zal geven ten aanzien van de gehanteerde overstromingsnormen. Voor de maatgevende kans op overstroming ten gevolge van bezwijken tunnel zou het zelfs goed verdedigbaar zijn een tien maal soepeler norm te stellen. Voor de twee tunnels die een primaire waterkering kruisen (Sophia en Pannerdensch Kanaaltunnel) kan aan de gestelde overstromingsnorm worden voldaan bij toepassing van uitsluitend het basispakket. De veiligheid die de Wet op de waterkering eist met betrekking tot overstroming wordt voldoende geborgd door een afsluitmiddel in de vorm van een handbediende coupureschuif. Aanvullende maatregelen die de voorwaardelijke kans op overstroming sterk beïnvloeden (hittewerende bekleding, sprinkler en hotspot detectie) zijn voor dit doel dus niet nodig. Schade aan tunnels Het optreden van een goederenbrand is hierbij sterk dominant. De hoogte van de kans op ernstige schade aan de tunnel is nagenoeg lineair afhankelijk van de kans op het ontstaan van een grote goederenbrand. Met hittewerende bekleding wordt het risico verlaagd met ruim 67%. Met hittewerende bekleding en rookventilatie is de reductie ruim 77%. Met een sprinkler wordt een reductie bereikt van meer dan 90%. Met hotspot detectie reduceert de kans op ernstige schade aan de tunnel met 87%. Interne veiligheid Het risico voor het rijdend personeel wordt voor het grootste deel bepaald door de 'normale' risico's van ontsporing en botsing. Voor dit deel van het risico is de in de tunnels toegepaste ontsporinggeleiding zeer gunstig, de tunnel scoort hiervoor veel beter dan de open baan. Dit deel van het risico kan verder worden gereduceerd door het toepassen van detectie van spoorstaafbreuk. Bij het deel van het risico voor het rijdend personeel ten gevolge van de specifieke risico's in tunnels is een goederenbrand maatgevend. Met (beperkte) ventilatie tegen de rijrichting in kan dit deel van het risico sterk worden gereduceerd.


Bij toepassing van (beperkte) ventilatie en detectie van spoorstaafbreuk blijft het risico uitgaande van de conservatief berekende kans op een grote goederenbrand onder de gestelde norm. Met hotspot detectie is een verdere reductie van het intern risico te bereiken. Met extra ventilatie, hittewerende bekleding of een sprinkler is slechts een beperkte verdere reductie te bereiken. Voor de Sophiatunnellevert dit het volgende beeld op: Interne Veiligheid

voor de Sophiaspoortunnel

150

..

E co .-c :::l

CD

:1'0 >c

.-

1lI

~ >

'Ow

.CD CD Cl .r:. 1lI 01_

=c .-CD CD >U •. CD

CL

Basis TIl + werkventilatie

140

+

Ba conservatieve

r!ptprt;p ~nnnr~t;l;lfhrPllk

berekenirg

130

l'2i1:J rreer realistische

_________

120

Hittewerende

bekleding

berekenirg

110 NORM bij 72.000 km'jaar

100 90 80 70 60 50 0

10

30

20

40

Contante waarde van de extra kosten voor verschillende in niljoenen

50

60

70

veiligheidsmaatregelen

EU'OS

Het groepsrisico is berekend voor de situatie dat één tunnelbuis in gebruik is en gelijktijdig in de andere tunnelbuis onderhoud wordt gepleegd. Het berekende groepsrisico ten gevolge van incidenten in de in gebruikzijnde tunnelbuis blijft ver onder de gestelde norm. Externe veiligheid


Het externe risico wordt bepaald door het vervoer van gevaarlijke stoffen. De hoogte van het risico is daarom lineair afhankelijk van het aantal transporten met gevaarlijke stoffen. Dominant in het externe risico is het scenario BLEVE ten gevolge van een goederen brand in een bonte trein. Het beperken van het aandeel bonte treinen is daardoor sterk van invloed op het risico. Plaatsgebonden risico Bij alleen toepassing van de basisTIl treedt bij alle tunnelmonden, behalve bij de tunnel Giessen, een extra 10.6 per jaar plaatsgebonden risico contour op met een straal van 135m. Deze 10.6 per jaar plaatsgebonden risico contourvergroting bij de tunnelmonden treedt bij toepassing van rookventilatie alleen op bij de Sophiatunnel; hetzelfde geldt bij toepassing van hotspot detectie of indien de tunnels worden uitgerust met een sprinkler. Groepsrisico Bij de Botlek, Giessen, en Pannerdensch Kanaaltunnels komen geen bevolkingsconcentraties voor. Hierdoor treedt daar geen significant groepsrisico op. Bij de Sophiatunnel en tunnel Zevenaar komen wel bevolkingsconcentraties voor. Vanwege de diepe ligging van de Sophiatunnel onder de vinexlocatie Volgerpolder wordt aangenomen dat ongevallen in de Sophiatunnel geen gevolgen hebben voor de bebouwing in deze vinexlocatie naast het boordeel van de Sophiatunnel. Alleen in Zevenaar is sprake van veel aanwezigen in de nabijheid van de tunnel en oostelijke tunnelmond en is dus het groepsrisico relevant. Bij toepassing van uitsluitend de basis TTI is er naast de tunnel Zevenaar een overschrijding van de oriënterende waarde van het groepsrisico. Deze overschrijding is maximaal een factor twintig bij circa 450 slachtoffers. Indien 83% van het vervoer van toxische gassen niet wordt gecombineerd met het vervoer van brandbare goederen (combinatie met niet brandbare goederen is dan wel toegestaan) wordt aan de oriënterende waarde van het externe groepsrisico voldaan bij toepassing van het basispakket. Bij toepassing van rookventilatie of sprinkler en rookventilatie is er nog sprake van een geringe overschrijding. Bij toepassing van hotspot detectie reduceert het groepsrisico naast de tunnel met circa 87%, hetgeen betekent dat de maximale overschrijding van de oriënterende waarde in Zevenaar reduceert van circa twintig keer tot circa twee keer de oriënterende waarde bij 450 slachtoffers. Indien naast hotspot detectie minimaal 30% van het aantal wagons toxisch gas in bloktreinen wordt vervoerd treedt ook naast de tunnel in Zevenaar geen overschrijding van de oriënterende waarde van het extern groepsrisico meer op. Bij de oostelijke tunnelmond en toerit treedt bij de basis TIl een overschrijding van vijf keer de oriënterende waarde van het groepsrisico op bij 120 slachtoffers. Indien de tunnel is uitgerust met een sprinkler of rookventilatie wordt de oriënterende waarde niet overschreden. Bij toepassing van hotspot detectie reduceert het groepsrisico bij de tunnelmond met circa 87%; bij de oostelijke tunnelmond en toerit is dan geen overschrijding van de oriënterende waarde meer. Samenvatting effecten aanvullende maatregelen In onderstaande tabel zijn de effecten (risico reducties) van diverse maatregelen aangegeven ten opzichte van de basis Tunneltechnische installaties.


Effecten van aanvullende maatregelen t.o.v Basis TIl Effeden op: Maatregel

Persoonlijk risico

Externe Veiligheid

Overstroming

Tunneiconstructie

creëren veilige vluchtweg bij brandscenario's; reductie 40%

uitstroom verbrandings gassen en toxische gassen bij één tunnelmond; reductie gering

(vrijwel) geen

(vrijwel) geen


uitstroom verbrandings gassen en toxische gassen bij één tunnelmond; verlaging van vervolgkans op warme BLEVE'sbij brand; reductie 90% tot 93%

geringe kansverlaging en tijdwinst

geringe kansverlaging bij brand

hittewerende bekleding

voorkomen of uitstel van instorten tunnel bij brand; reductie gering


voorkomen of uitstel van lekkage bij brand; veel tijdwinst vooer treffen maatregelen; reductie> 94%

reductie van kans op instorten bij brand; reductie 67%

hittewerende bekleding + rookventilatie

creëren veilige vluchtweg bij brandscenario's; voorkomen of uitstel van instorten tunnel bij brand; reductie 40%

uitstroom verbrandings gassen en toxische gassen bij één tunnel mond; verlaging van vervolgkans op warme BLEVE's na brand; voorkomen of uitstel van instorten tunnel bij brand; redudie 90% tot 93%

voorkomen of uitstel van lekkage bij brand; veel tijdwinst vooor treffen maatregelen; reductie> 95%


uitstroom verbrandings gassen en creëren veilige vluchtweg bij toxische gassen bij één tunnelmond; brandscenario's (door verlaging van vervolgkans op warme entilatie); verlaging kans op BLEVE'sna brand; verlaging kans op instorten tunnel bij brand; instorten tunnel bij brand; reductie reductie 40% 90% tot 96%

verlaging kans op lekkage bij brand; reductie 9~% to 98%

reductie van kans op instorten bij brand; reductie 90% tot 98%

geringe kansverlaging


minder branden in tunnel waardoor minder kans op lekkage; reductie 87 %

minder branden in tunnel waardoor minder kans op instorten; reductie 87%

(werk)ventilatie

rookventilatie

sprinkler + detectie (+ rookventilatie) geen bonte treinen

hots pot detectie

vrijwel geen

minder branden in tunnel; reductie 40%

minder mogelijkheden op warme BLEVE'sna brand; reductie 94 %

minder branden in tunnel waardoor minder kans op warme BLEVE's na brand; reductie B7%

60% lagere kans op goederen brand


minder branden in tunnel waardoor minder kans op warme BLEVE's na brand; reductie 60%

minder branden in tunnel waardoor minder kans op lekkage; reductie 57%


lagere prognose gevaarlijke stoffen


minder kans op uitstromen gevaarlijke stoffen; reductie 71 % tot 75%



detectie spoorstaafbreuk

minder ontsporingen; reductie 4%





5

Deterministische analyse

............................................................................................. 5.1

Inleiding

Bij de opdracht voor het eerste advies met betrekking tot benodigde voorzieningen in de Betuwetunnels heeft de Bouwdienst als uitgangpunt gehanteerd, dat de hulpverlenende diensten niet optreden. Achterliggende gedachte was, dat gezien het feit dat optreden bij excessieve scenario's vrijwel onmogelijk is, er dient aangetoond te worden dat aan de gestelde veiligheidsnormen kan worden voldaan, zonder de invloed van bijdragen van hulpverlenende diensten in de veiligheidsbeschouwing hierbij mee te nemen. In het eerste advies is reeds aangegeven dat bij een integrale veiligheidsbeschouwing de gehele veiligheidsketen doorlopen dient te worden, dat hulpverlenende diensten in bepaalde gevallen een bijdrage zouden kunnen leveren en dat de inrichting van de veiligheidsorganisatie (in een later stadium) nader uitgewerkt dient te worden. Aanvullende maatregelen benodigd voor of ter ondersteuning van het veilig optreden van hulpverlenende diensten zijn gezien de scope van de eerste opdracht slechts beperkt genoemd. De basismaatregelen zijn voornamelijk gericht op het voorkomen van incidenten, en in mindere mate op de bestrijding ervan (Voor de eerder uitgevoerde scenarioanalyse, alsmede de wijze waarop elk van de basismaatregelen ingrijpt in het incidentproces wordt verwezen naar hoofdstuk 3 en bijlage 5 van de eerste rapportage [1]). In dit hoofdstuk worden de mogelijke effecten en gevolgen van incidenten, alsmede de mogelijkheden om hierop in te grijpen (bestrijdingsmogelijkheden, al dan niet door optreden van hulpdiensten) nader in beeld gebracht. Bij de beschouwingen zijn de volgende (deterministische) doelstellingen gehanteerd: 1. Er dient voldoende gedaan te zijn om de gevolgen van onverhoopte incidenten zo beperkt mogelijk te houden. 2. Er dient voldoende gedaan te zijn om, bij incidenten waar optreden van hulpverleners mogelijk is, de veiligheid van hulpverleners te waarborgen. 3. Aanvullende beschikbare maatregelen dienen beoordeeld te worden op de mate waarin zij de gevolgen van incidenten verder kunnen beperken. Bij alle drie doelstellingen is onderscheid gemaakt tussen: a. slachtoffers in de tunnel; b. slachtoffers buiten de tunnel; c. directe schade in of aan de tunnel en indirecte schade. Om een zo compleet en gedegen mogelijke beschouwing neer te zetten is een beroep gedaan op de deskundigheid van het Nibra en Bockholts Bureau voor Beleidsontwikkeling (Bockholts BvB). Er is gevraagd om op basis van verschillende scenario's een deterministische analyse te maken om te bepalen wat globaal aan maatregelen nodig is om eventueel optreden van hulpdiensten mogelijk te maken, alsmede de mogelijke meerwaarde die aanvullende maatregelen kunnen hebben. De twee rapportages zijn als bijlage bij dit rapport gevoegd.


In dit hoofdstuk zal eerst ingegaan worden op het incidentverloop en de incidentontwikkeling voor een aantal scenario's (als nadere uitwerking van de scenarioanalyse uit de eerste rapportage). Hierbij komt de tevens invloed op de scenario-ontwikkeling (zonder optreden van hulpdiensten) van een aantal (aanvullende) maatregelen aan bod. Vervolgens worden de mogelijkheden van optreden door hulpdiensten in beeld gebracht, alsmede de ten behoeve van optreden benodigde voorzieningen. Tenslotte komen de effecten van aanvullende voorzieningen op de mogelijkheden voor optreden van hulpdiensten aan bod. 5.2

Incidentverloop en incidentontwikkeling

Normatief incidentverloop Het verloop van een incident in een spoorwegtunnel kan schematisch worden weergegeven aan de hand van gebeurtenissen. In aansluiting op de in het Groene Boekje gegeven gebeurtenissenboom kunnen de volgende fasen in het incidentproces onderscheiden worden: 1. Ontstaan incident. 2. Ontdekken van het incident. 3. Alarmeren van een NS-meldkamer. 4. Ontvluchten op basis van zelfredzaamheid. 5. Blussen(beginnende brand bij onderhoud door onderhoudspersoneel). 6. Automatisch bestrijden. 7. Spanningsloos maken bovenleiding. 8. Melden van het incident aan de hulpverlenende diensten. 9. Opkomen van de hulpverlenende diensten. 10. inzetten van de hulpverlenende diensten. 11. Redden. 12. Bestrijden van het incident. 13. Nazorg. Afhankelijk van het scenario en de specifieke tunnel (en de daarin aanwezige voorzieningen) zullen verschillende fasen al dan niet optreden. Zowel Paul Bockholts als het Nibra gaan in op de tijd die minimaal nodig is tot aan het eerst mogelijke moment van optreden van de hulpverlenende diensten (fase 2 tot en met 9). Uit de analyses van het Nibra en Bockholts BvB blijkt dat het circa twintig minuten duurt, voordat de eerste brandweerauto bij de tunnel arriveert. Daarna is er volgens het Nibra tien tot vijftien minuten noodzakelijk voor de eerste verkenning en beslissing wat te gaan doen. In totaal kan de periode van incidentontwikkeling worden gesteld op dertig tot vijfendertig minuten. Het Nibra merkt voorts nog op dat bij tunnelbranden er veelal een pelotonsinzet noodzakelijk is. Het peloton wordt pas opgeroepen na de verkenningsfase en heeft veelal een langere tijd nodig om de plaats van het incident te bereiken dan het eerste voertuig. Naar schatting zal het peloton dan in totaal pas na vijfenveertig tot zestig minuten na start van het incident ter plaatse arriveren. Incidentontwikkeling Bij de beschouwing van mogelijke incidentontwikkelingen, de gevolgen en de (on)mogelijkheden om hierop in te grijpen, is onderscheid gemaakt in twee fasen:


•

•

De fase tot de eerste aankomst van de hulpdiensten (fase 1 tot en met 9, eerste minuut tot dertig minuten). In de eerste (minimaal) dertig minuten kan ieder incident zich veelal vrijelijk ontwikkelen afhankelijk van de in de tunnel aangebrachte veiligheidsvoorzieningen. Aangegeven wordt in hoeverre aanvullende maatregelen de scenario-ontwikkeling kunnen beïnvloeden en/of gevolgen kunnen beperken. De fase vanaf de eerste aankomst van de hulpdiensten (fase 10 en verder). Na (minimaal) dertig minuten is de ontwikkeling van het incident afhankelijk van zowel in de tunnel aangebrachte voorzieningen als eventueel optreden en (eventuele voorzieningen) van hulpdiensten. Aangegeven wordt in hoeverre (veilig) optreden van hulpdiensten de scenario-ontwikkeling kan beïnvloeden en/of gevolgen kan beperken (paragraaf 5.3).

Overeenkomstig met de scenarioanalyse uit de eerste rapportage zijn de volgende scenario's beschouwd: 1. Botsing. 2. Vrijkomen gevaarlijke stoffen, nader te splitsten in: a. Lekkage brandbare stoffen. b. Lekkage toxische stoffen (vloeistof/gas/damp). 3. Brand, nader te splitsen in: a. Goederenbrand. b. Plasbrand. c. Fakkelbrand. d. Brand tijdens onderhoud (toegevoegd). 4. Koude BLEVE. 5. Gaswolkexplosie. 6. Warme BLEVE. 7. Bezwijken tunnel. 8. Overstroming. Voor een toelichting op de scenario's (inclusief de mogelijke oorzaken en de wijze waarop door de basismaatregelen wordt ingegrepen) wordt verwezen naar hoofdstuk 3 en bijlage 5 van de eerste rapportage. N.B. In de analyses van het Nibra en Bockholts BvB wordt op deze scenario's aangesloten, al dan niet na clustering ervan. De navolgende beschouwing is onder meer gebaseerd op de beide analyses, alsmede de bij het Steunpunt Tunnelveiligheid aanwezige kennis en ervaring. Incidentontwikkeling

in eerste dertig minuten

Scenario 1 Botsing Er treedt geen verdere incidentontwikkeling na de botsing op. Ventilatie, hittewerende bekleding en sprinkler hebben geen invloed op de ontwikkeling van de gevolgen van het incident. Scenario 2a Lekkage brandbare stoffen Uitstromingen zullen na dertig minuten reeds opgetreden zijn. Indien en zolang de brandbare stoffen niet zijn ontstoken, zal de concentratie van de brandbare gevaarlijke stof in de tunnel zich opbouwen. De mogelijkheid bestaat dat de brandbare gevaarlijke stof daadwerkelijk vlam vat (waardoor het scenario brand ontstaat) en waarna temperatuurtoename, toxiciteit, zichtafname en betonafspat zich kunnen ontwikkelen.


Interne veiligheid Gevaar ontstaat pas op het moment dat er sprake is van ontsteking. (zie brandscenario's en gaswolkexplosie). Schade Ten gevolge van het vrijkomen van gevaarlijke (vloei)stoffen kan milieuschade in de omgeving veroorzaakt worden. De tunnel zelf, alsmede de aanwezige vloeistofkelders bieden hiertegen bescherming. Aanvullende maatregelen Ventilatie kan door verdunning voorkomen dat het gas/luchtmengsel ontbrandt, doch anderzijds ook veroorzaken dat het gas/luchtmengsel juist gevoeliger wordt voor ontbranding. Ventilatie kan zorgen voor afvoer van de brandbare stof naar de gewenste tunnelopening. Hittewerende bekleding en een sprinkler hebben op de ontwikkeling van het incident geen invloed. Scenario 2b Lekkage toxische vloeistoffen/gassen/dampen Uitstromingen zullen na dertig minuten reeds opgetreden zijn. Gedurende de uitstroming zal de leefatmosfeer in de tunnel verslechteren, doordat concentraties van toxische gevaarlijke stoffen toenemen. Eenzelfde verslechtering geldt voor de leefomgeving in de directe nabijheid van de tunnel. Interne veiligheid Treinpersoneel dient zich altijd zo snel als mogelijk in veiligheid te brengen. Dit betekent vluchten in de rijrichting naar de dichtstbijzijnde vluchtuitgang. In de Betuwetunnels kan dat in het ongunstigste geval ongeveer 600 meter lopen betekenen. Bij een (realistische) loopsnelheid van 1,5 meter per seconde vergt dit 400 seconde (bijna 7 minuten lopen). Gemiddeld zal de vluchttijd echter drie à vier minuten bedragen. Bij toepassing van de persoonlijke beschermingsmiddelen van het treinpersoneel (onderdeel van de basismaatregelen) wordt dit goed mogelijk geacht. Indien zelfredzaamheid niet mogelijk is vanwege letsel of anderszins en de in de trein aanwezige persoonlijke beschermingsmiddelen niet bereikt kunnen worden, kan het treinpersoneel al gauw tenminste een half uur blootgesteld zijn aan gevaarlijke stoffen. Aanvullende maatregelen Ventilatie kan zorgen voor verdunning en afvoer van de toxische stof naar de gewenste tunnelopening. De zelfredzaamheid kan ermee mee verhoogd worden, met name voor de situatie dat onmiddellijk vluchten niet mogelijk is én/of de in de trein aanwezige persoonlijke beschermingsmiddelen niet bereikt kunnen worden. Door aanvoer van verse lucht wordt de kans dat een gewonde/beknelde persoon in de eerste dertig minuten overlijdt als gevolg van de aanwezigheid van gevaarlijke stoffen verkleind. Hittewerende bekleding en een sprinkler hebben op de ontwikkeling van het incident geen invloed. Scenario 3a Goederenbrand Als er brand is ontstaan, zal deze zich na dertig minuten grotendeels ontwikkeld hebben dan wel zijn gedoofd door gebrek aan brandstof. Als er brandoverslag kan plaatsvinden, kan dat al zijn gebeurd. Er zal intussen rook uit de tunnelmonden stromen.


Ten gevolge van de goederenbrand zullen de temperaturen in de tunnel stijgen. Bij grote branden kunnen de temperaturen oplopen tot waarden tussen 600 en 1300 "C. Dergelijke hoge temperaturen leiden bij de geboorde tunnels tot betonafspat (betondeeitjes spatten van de tunnelconstructie af) en bij de rechthoekige tunnelconstructies tot verlies van sterkte van de betonwapening. Als gevolg van de goederen brand zal zich rook ontwikkelen. Alle rook is toxisch, waardoor er in de loop van de tijd een verslechterend leefmilieu in de tunnel ontstaat. De rook leidt tevens tot verslechterende zichtomstandigheden van belang voor incidentbestrijding en vluchten van aanwezigen. Afhankelijk van de lading is er al dan geen sprake van explosiegevaar. Interne veiligheid Mede gezien het feit dat een goederentrein in een achterliggende wagon plaats zal vinden, wordt vluchten van het treinpersoneel bij toepassing van de persoonlijke beschermingsmiddelen goed mogelijk geacht. Indien zelfredzaamheid niet mogelijk is vanwege letsel of anderszins en de in de trein aanwezige persoonlijke beschermingsmiddelen niet bereikt kunnen worden, kan het treinpersoneel al gauw tenminste een half uur blootgesteld zijn aan rook en/of gevaarlijke stoffen, alsmede zeer hoge temperaturen. Externe veiligheid Bij de Botlek, Giessenen Pannerdensch Kanaal komen geen bevolkingsconcentraties in de nabijheid van de tunnelmonden voor, waardoor er geen sprake is van grote groepen slachtoffers. Bij de Sophiatunnel en de tunnel bij Zevenaar is dit wel het geval. Vanwege de diepe ligging van de Sophiatunnel onder de Vin ex locatie, Volgerpolder, wordt echter aangenomen dat ongevallen in de Sophiatunnel geen gevolgen hebben voor de bebouwing in deze Vinex locatie naast het boordeel van de Sophiatunnel. Alleen in Zevenaar is sprake van veel aanwezigen in de nabijheid van de tunnel en de oostelijke tunnelmond. De nabij de Tunnel Zevenaar aanwezige omwonenden worden beschermd tegen hoge temperaturen en rook door de aanwezigheid van de tunnel. Bij Zevenaar kan ter plaatse van de tunnelmonden rookoverlast optreden, welke niet voorkomen kan worden, maar naar verwachting geen slachtoffers zal kunnen veroorzaken. Aanvullende maatregelen Ventilatie kan de brandoverslag naar wagons direct naast de brand (slechts aan één zijde) bevorderen, maar anderzijds door een koelend vermogen explosiegevaar (warme BLEVE)beperken en de brandoverslag naar wagons elders in de tunnel vertragen. De interne veiligheid kan met behulp van ventilatie worden vergroot enerzijds, doordat de tunnel bovenstrooms rookvrij wordt gehouden (waardoor een veilige vluchtroute in stand blijft) en anderzijds, doordat branduitbreiding minder snel in de richting van treinpersoneel zal plaatsvinden, hete lucht de andere kant op wordt geblazen etc. waardoor de kans dat een gewonde/beknelde persoon in de eerste dertig minuten overlijdt als gevolg van de aanwezigheid van (toxische) rook/brand of explosie mogelijk beperkt verkleind wordt. De kans op grote schade en verloren gaan van de tunnelconstructie zal beperkt verkleind worden door het koelend vermogen van ventilatie.


Hittewerende bekleding kan betonafspat reduceren respectievelijk verlies van sterkte van de betonwapening vertragen. De kans op grote schade en verloren gaan van de tunnel zal beperkt worden. Een sprinkler, mits onbeschadigd en in functie, kan de brand beheersen en nabij gelegen wagons en de tunnelwand koelen, zodat intensiteit en omvang van de goederenbrand beperkt kunnen blijven en schade aan de tunnelconstructie wordt beperkt. De kans dat een gewonde/beknelde persoon in de eerste dertig minuten overlijdt als gevolg van de brand kan zeer beperkt verkleind worden. Scenario 3b Plasbrand Het vermogen van de brand groeit onmiddellijk aan tot een zeer groot vermogen (150 - 300 MW). Eventueel niet in de tunnel verbrande dampen en gassen zullen bij de tunnelmond tot ontbranding overgaan. Er gelden nagenoeg dezelfde ontwikkelingen als bij een goederenbrand. Door het Nibra wordt hieraan toegevoegd dat een plasbrand zich op de hellende vlakken verplaatst naar het laagste punt, onderweg zich onder andere wagons begeeft en mogelijk deze in brand zet. Uit onderzoek van de Betuweroute is echter gebleken dat de combinatie van het ballastbed alsmede de afvoerconstructie dit gevaar aanzienlijk beperkt. Interne en externe veiligheid Hiervoor wordt verwezen naar Scenario 3a, Goederenbrand. Aanvullende maatregelen Ventilatie speelt vanwege het enorme brandvermogen qua koeling nauwelijks meer een rol. Brandoverslag zal ook zonder ventilatie plaatsvinden. Invloed op interne veiligheid en schade: zie verder goederenbrand (met uitzondering van branduitbreiding). Voor hittewerende bekleding wordt verwezen naar Scenario 3a, Goederenbrand. Een sprinkler, mits onbeschadigd en in functie, kan de brand beheersen en nabij gelegen wagons en de tunnelwand koelen, zodat intensiteit en omvang van de goederenbrand beperkt kunnen blijven en schade aan de tunnelconstructie wordt beperkt. Dit geldt alleen indien aan de sprinkler een schuimvormend middel wordt toegevoegd. Zonder schuimvormend middel kan een sprinkler een plasbrand verergeren, omdat de brandende plas wordt weggespoeld en zich verplaatst ofwel de plas uit het ballastbed opdrijft en juist beter met lucht in contact komt. Voor de invloed op interne veiligheid, wordt verwezen naar Scenario 3a, Goederenbrand. Scenario 3c Fakkelbrand Wanneer een fakkel een andere spoorketelwagon aanstraalt, zal naarmate de tijd verstrijkt, de druk in het vat van die spoorketelwagon toenemen leidend tot warme BLEVEof een uitstroming die ontstoken wordt. Dit kan reeds in het eerste half uur plaats vinden of erna. Interne en externe veiligheid Hiervoor wordt verwezen naar Scenario 3a, Goederenbrand.


Aanvullende

maatregelen

De invloed van ventilatie op de scenario-ontwikkeling bij een fakkel brand is niet geheel duidelijk. Voor de interne veiligheid zal het in ieder geval weer een positief effect hebben op de zelfredzaamheid (in stand houden veilige vluchtroute). Voor hittewerende bekleding wordt verwezen naar Scenario 3a, Goederenbrand. Een sprinkler heeft op een fakkelbrand zelf nauwelijks invloed doch kan de tunnelconstructie koelen. Scenario 3d

Brand tijdens onderhoud

Een apart te noemen scenario is brand tijdens onderhoudswerkzaamheden. Deze brand kan echter worden opgevat als een goederenbrand (scenario 3a). Een dergelijke goederenbrand is echter kleiner dan een brand van een complete goederentrein. Als maximum kan gedacht worden aan een brand in twee railvoertuigen voor onderhoud. Aanvullend moet wel opgemerkt worden, dat van onderhoudspersoneel wordt verwacht dat ze bij een klein incident zullen trachten te blussen en dat inzet van een sprinkler kan leiden tot vorming van waterdamp. Indien de temperatuur van lucht/waterdamp reeds boven 50°C ligt, zullen daarin aanwezige baanwerkers overlijden door longschade. Inzet van een sprinkler om een brand tijdens onderhoudswerkzaamheden te bestrijden ligt dus niet voor de hand. Scenario 4

Koude BlEVE

Een koude BLEVEtreedt op ten gevolge van een mechanische impact op een spoorketelwagon gevuld met een tot vloeistof verdicht gas (bijvoorbeeld LPG). Bij de koude BLEVEtreedt instantane verdamping van het tot vloeistof verdichte gas op met blasteffecten tot gevolg. De ontwikkelingstijd van de koude BLEVEis slechts enkele seconden tussen de mechanische impact en het ontstaan van drukgolven. Naar verwachting bezwijkt de tunnel na een mechanische BLEVE. Interne veiligheid

Afhankelijk van de locatie en omvang van de explosie zal het treinpersoneel de explosie al dan niet overleven en kunnen vluchten. Voor voor interne veiligheid wordt verwezen naar Scenario 3a, Goederenbrand. Externe veiligheid

Omwonenden in de omgeving van de tunnel Zevenaar lopen wellicht gevaar. Erzijn echter geen middelen beschikbaar om dit te voorkomen, dan de gevolgen te beperken, anders dan geen gevaarlijke stoffen door de tunnel te vervoeren die tot een koude BLEVEkunnen leiden. Omdat er geen ontwikkeling van het incident plaatsvindt, is er dus geen invloed van ventilatie, hittewerende bekleding of sprinkler. Scenario 5

Gaswolkexplosie

Gaswolken kunnen op verschillende wijzen ontstaan: • Vrijkomen van vloeibaar gas. • Vrijkomen van brandbare verdampende vloeistof. Het vrijkomen is veelal een gevolg van één van de voorgaande scenario's.


Bij ontsteking van de gaswolk ontstaat een vlamfront waarvan de voortplantingssnelheid exponentieel in de tijd toeneemt. Schade ontstaat reeds in de eerste minuten na een incident. Voor interne en externe veiligheid, alsmede schade/bezwijken tunnel wordt verwezen naar Scenario 4, Koude BLEVE. Sprinklers kunnen de kans op een gaswolkexplosie beperkt verkleinen, doordat ze kunnen ingrijpen in het er voorafgaande scenario. De beschrijving van de invloed van sprinklers is gelijk aan de beschrijving bij scenario 2a. Scenario 6 Warme BLEVE Een warme BLEVEtreedt op wanneer een spoorketelwagon, gevuld met een tot vloeistof verdicht brandbaar gas (bijvoorbeeld LPG), wordt opgewarmd waardoor de interne druk toeneemt en tegelijk de sterkte van de ketelwand afneemt. Hierdoor bezwijkt de ketelwand op een zeker moment waarna de vloeistof instantaan verdampt en al dan niet tot ontbranding komt. De opwarming treedt op ten gevolge van een brand elders in de tunnel. De benodigde opwarmtijd is afhankelijk van de temperatuur en kan in de orde van tien tot twintig minuten liggen. Interne veiligheid Zelfredzaamheid is voldoende mogelijk, gezien de eerder genoemde vluchttijden en de persoonlijke beschermingsmiddelen. Zie verder goederenbrand. Externe veiligheid Omwonenden in de omgeving van de tunnel Zevenaar lopen wellicht gevaar. Om het vervolgscenario explosie bij brand (zogenaamde warme BLEVE's)bij bepaalde incidentscenario's te voorkomen, worden aanvullende maatregelen bij Zevenaar nodig geacht. Verbod op transporten van toxisch en brandbaar gas met transport van brandbare goederen en vloeistoffen is de meest effectieve maatregel, aangezien er dan minder vaak een transport langskomt waarbij überhaupt warme BLEVE'smogelijk zijn. Indien deze maatregel niet mogelijk of niet wenselijk is, dienen aanvullende maatregelen overwogen te worden. Schade Naar verwachting bezwijkt de tunnel na een warme BLEVE. Invloed aanvullende maatregelen Ventilatie heeft voor spoorketelwagons in de nabijheid van een brand geen koelende werking doch wel voor spoorketelwagons elders in de tunnel. Hierdoor kunnen warme BLEVE'svoorkomen worden. Hittewerende bekleding heeft geen invloed op de ontwikkeling. Een sprinkler kan zowel de brand als het drukvat zelf koelen en dus de drukopbouw beperken, waarmee een warme BLEVEkan worden voorkomen. Scenario 7 Bezwijken tunnel Bezwijken van de tunnel zal veelal niet inhouden dat de tunnel over de hele lengte bezwijkt doch dat slechts een beperkte lengte instort. Het bezwijken van de tunnel is een gevolg van een of meerdere van de voorgaande scenario's en niet een gebeurtenis op zichzelf.

65/111 Aanvullend

advies Tunnel

Technische

Installaties

Betuweroute

Wel kan door het bezwijken van een deel van de tunnel één van de vorige scenario's worden veroorzaakt. Scenario 8 Overstroming Het betreft hier alleen de Sophiatunnel en de Pannerdensch Kanaaltunnel. Overstroming van gebieden in de nabijheid van de tunnels kan twee oorzaken hebben: 1. Een deel van de tunnel onder een watergang bezwijkt waardoor de tunnel lek raakt. 2. Eén van de dijken van de watergangen stort in, terwijl tenminste één tunnelbuis intact blijft, waardoor via deze buis gebieden aan beide zijden van de tunnel kunnen overstromen. Het bezwijken van de tunnel of van de dijk is een gevolg van een of meerdere van de voorgaande scenario's en niet een gebeurtenis op zichzelf. De tunnel heeft zelf een enorm waterbergend vermogen waardoor het enige uren duurt, voordat het waterpeil in aanliggende gebieden begint te stijgen. Paszeer veel uren na aanvang van de stijging van het waterpeil zal er daadwerkelijk van overstroming kunnen worden gesproken. In de tunnel zijn waterkerende coupureschuiven aanwezig, die in de beschikbare tijd, al dan niet automatisch, gesloten kunnen worden om overstroming tegen te gaan. Ventilatie, hittewerende bekleding of een sprinklersysteem hebben slechts zeer beperkt invloed op de incidentontwikkeling. De beschikbare tijd om na eventueel bezwijken van een tunnel het gevolgscenario overstroming te voorkomen, is reeds zo lang dat dit naar verwachting ten allen tijde mogelijk is. De invloed van de aanvullende maatregelen ventilatie, hittewerende bekleding en sprinkler op incidentontwikkeling in de eerste dertig minuten zijn in de volgende tabel samengevat' : Tabel

Aanvullende maatregelen ventilatie, hittewerende bekleding en sprinkler

Scenario

ventilatie

1 2a

Botsing Lekkage brandbare stoffen

2b

Lekkagetoxische stoffen

3a

Goederenbrand

3b

Plasbrand

Geen Verdunnen concentratie (positief of negatief), Afvoer Verdunnen concentratie, Afvoer Koelen (positief), Brand overslag (nez.) Geen

Hittewerende bekledin2 Geen Geen

Sprinkler

Geen

Geen

Reductie betonafspat Vertragen verzwakking betonwapening

Koelen, Beheersen

5 De tabel is analoog aan de tabel van het Nibra doch enigszins afwijkend van Bockholts BvB en de (conclusies van de) Bouwdienst

Geen Geen

Koeien, Beheersen(mits schuimvormend middel)

vanwege de mening


ventilatie

Scenario

Hittewerende be-

Sprinkler

kledlng

3c 3d

Fakkelbrand Brand tijdens onderhoud

Geen Zie 3a

4 5

Koude BLEVE Gaswolkexplosie

6

Warme BLEVE

7

Bezwijken tunnel

8

Lek in tunnel

Geen Geen Verdunnen conGeen centratie (positief of negatief) Koelen (positief), Geen Koelen Aanstralen (negatief) Zie scenario's:goederenbrand, plasbrand, koude BLEVE, gaswolkexplosie en warme BLEVE Geen Geen I Geen

5.3

Zie 3a

Koelen Inzet levert gevaar voor aanweziaen Geen Geen

Optreden hulpdiensten

Aan het begin van paragraaf 5.2 is gesteld dat het eerst mogelijke moment van hulpverlening na minimaal dertig minuten is, en een peloton op zijn vroegst pas na vijfenveertig tot zestig minuten na start van het incident ter plaatse kan arriveren. In de vorige paragraaf is beschreven hoe de verschillende scenario's zich in de eerste dertig minuten zullen (kunnen) ontwikkelen. Hiermee is tevens de situatie beschreven die hulpdiensten bij aankomst kunnen aantreffen. In deze paragraaf wordt beschreven in hoeverre (veilig) optreden van hulpdiensten de scenario-ontwikkeling kan beïnvloeden en/of gevolgen kan beperken, alsmede welke voorzieningen hiervoor nodig zijn. Tevens wordt ingegaan op het effect van een aantal aanvullende maatregelen. 5.3.1

(On)mogelijkheden

optreden hulpdiensten

In verband met betreden van de tunnel door de OHD wordt opgemerkt dat de ruimte tussen trein en tunnelwand veelal niet meer dan zestig tot tachtig centimeter bedraagt terwijl de lengte van een trein tot 750 meter kan bedragen. Dit betekent dat met name een brand midden in een trein slechts met grote moeite bereikbaar is (onder voorwaarde dat er voldoende zicht is en temperatuur en straling voldoende laag zijn). Het blussen van de brand is zeer moeilijk vanwege de beperkte bewegingsruimte voor de brandweer. Het dichten van lekkages zal misschien iets gemakkelijker kunnen plaatsvinden, hoewel men kan overwegen of men de trein zo mogelijk niet beter eerst uit de tunnel kan slepen. In het algemeen is optreden van de OHD in de tunnel zeer moeilijk. Uitzonderingen hierop zijn een brand in de locomotief (volgens casuïstiek de meest voorkomende brand) indien de rook tegen de rijrichting in wordt weggeblazen en brand tijdens onderhoudswerkzaamheden waarbij de tunnel nagenoeg leeg is. Hierbij wordt opgemerkt dat er vanuit wordt gegaan dat van treinpersoneel niet verwacht kan worden dat zij optreden.


In de praktijk zal een machinist wellicht trachten een klein lek te dichten en zullen met name baanwerkers een beginnende brand tijdens onderhoudswerkzaamheden trachten te blussen (zie ook uitgangspunt Groene Boekje op dit punt). Wanneer een incident tot grotere omvang uitgroeit, zullen aanwezigen zo snel als mogelijk moeten vluchten, waarbij zij veelal gebruik moeten maken van adembeschermingsmiddelen . Ten aanzien van het eventueel optreden van de hulpverleningsdiensten wordt tevens verwezen naar een rapport van het Nederlands Instituut voor Brandweer en Rampenbestrijding (d.d. 30 juni 2001) waarin het volgende wordt gesteld: • 'Op basis van casuïstiek blijkt dat een offensief optreden van de brandweer in een bedreigde tunnelbuis uiterst riskant is, terwijl de bijdrage ervan aan redding en blussing zeker niet is gegarandeerd. • Op basis van de simulatiesessiesblijkt, dat de brandweer slechts met de grootst mogelijke omzichtigheid (en zelfs tegenzin) zal optreden. In het geval dat redding van de machinist niet meer aan de orde is, is zelfs elke stimulans tot offensief brandweeroptreden verdwenen. • Op basis van modellering van gevaarsmechanismen in de tijd en een brandweerinzet in de tijd kan geen sprake zijn van een veilige inzet in de bedreigde tunnelbuis.' Gezien de gemiddelde vluchttijd van drie 3 à vier minuten, versus een minimale opkomsttijd van dertig minuten van hulpverlenende diensten wordt geconcludeerd dat zelfredzaamheid reeds ruimschoots voltooid is bij aankomst. Gezien de mogelijke incidentontwikkeling in deze eerste dertig minuten (in combinatie met bovenstaande) zal naar verwachting van veilig betreden van de tunnel door hulpdiensten geen sprake kunnen zijn tenzij: 1. Er zeker geen sprake (meer) is van brand. 2. De lading bekend is. 3. Bij gevaarlijke stoffenladingen vast staat dat deze niet zijn vrijgekomen, dan geen bedreiging (meer) vormen. Branden zullen, afhankelijk van de situatie en de in de tunnel aanwezige voorzieningen, na dertig minuten of ontwikkeld zijn tot een onbenaderbare brand, of dovende zijn (de aanwezigheid van een kleine, 'beheerste', benaderbare brand na dertig minuten wordt niet voor mogelijk gehouden en indien dit al het geval was, is dit niet met zekerheid te bepalen) Afhankelijk van de lading zal er sprake zijn van explosiegevaar. Van veilig benaderen van de tunnelmonden door hulpdiensten kan geen sprake zijn, tenzij vaststaat dat er geen sprake (meer) is van explosiegevaar. 5.3.2

Doelen incidentbestrijding

Eventueel optreden van hulpdiensten, onder bovengenoemde voorwaarden, kan gericht zijn op de volgende doelen: Bij botsing/ontsporing in de tunnel: • Verkennen van de situatie en het bepalen van slachtoffercategorieën. • Redden en stabiliseren van gewonde slachtoffers. • Bergen van dodelijke slachtoffers.


Bij lekkage van toxische stoffen in de tunnel: • Verkennen van de situatie en het bepalen van de vrijkomende toxische stof. • Eventueel bronbestrijding c.q. stabilisatie. • Eventueel bestrijden/beperken van effecten binnen en buiten de tunnel. • Eventueel waarschuwen, ontruimen, evacueren in de omgeving van de tunnel. Bij goederenbrand, plasbrand, fakkelbrand: • Verkennen van de situatie en bepalen van de omvang de brand. • Eventueel voorkomen van branduitbreiding. • Eventueel waarschuwen, ontruimen, evacueren in de omgeving van de tunnel. Bij een koude BLEVE,warme BLEVE,gaswolkexplosie: • Inzicht verkrijgen in effecten voor de omgeving benedenwinds van de tunnel door concentraties gassen, dampen of verbrandingsproducten te meten (is wellicht op grote afstand van de tunnelmonden mogelijk). Bij overstromingsdreiging: • Het sluiten van de waterkerende coupureschuiven (indien niet automatisch gesloten). In veel gevallen zal een combinatie van doelen voorkomen. 5.3.3

Benodigde voorzieningen

Voorzieningen ter verkrijging van informatie Zoals genoemd kan van veilig betreden van de tunnel door hulpdiensten geen sprake zijn tenzij: 1. Er zeker geen sprake (meer) is van brand. 2. De lading bekend is. 3. Bij gevaarlijke stoffenladingen vast staat dat deze niet zijn vrijgekomen, dan geen bedreiging (meer) vormen. Veilig benaderen van de tunnelmonden door hulpdiensten kan geen sprake zijn tenzij vaststaat dat er geen sprake (meer) is van explosiegevaar. Afwezigheid van brand kan visueel worden vastgesteld (geen rook). Automatische branddetectie heeft voor dit doel (op moment dat hulpverlening er staat) geen meerwaarde. Opgemerkt wordt in dit verband dat stilstand van de trein signaal is/kan zijn (via machinist of treinbeveiligingssysteem) om hulpverlening te signaleren en eventueel ventilatie in werking te laten treden. De treinsamenstelling en de ladinglijst zal bekend worden na een fax aan de bedieningsruimte van de tunnel en de regionale alarmcentrale (RAC) in de juiste regio (Railverkeersleiding levert deze informatie uiterlijk op T=15 volgens PB). Bij gevaarlijke stoffen ladingen kan met behulp van vast in de tunnel aangebrachte gasdetectie vrijgekomen gas vastgesteld worden. Paul Bockholts merkt op, dat dit niet (altijd) tot voldoende betrouwbare nauwkeurigheid leidt en het niet-detecteren geen garantie is van de afwezigheid van gas.


Echter, indien toegepast in combinatie met (werk)ventilatie en indien bekend dat eventueel vrijkomende stoffen te detecteren zouden moeten zijn door het betreffende systeem, zal na minimaal een half uur meten (tot arriveren hulpdiensten) een redelijke hoeveelheid informatie kunnen geven over de aan/afwezigheid van explosiegevaar. Als de beschikbare informatie een helder en compleet beeld geeft over het incident kan OHD een juiste afweging maken voor de inzet. Ten aanzien van de hulpmiddelen ten behoeve van de verkenningsfase wordt door Bockholts BvB hierover het volgende beredeneerd: 1. Ter plaatse afleesbare informatie (bijvoorbeeld in bedieningsgebouw) over welke tunnelbuis het betreft, de status van technische installaties (ventilatie, blussysteem, etc.), informatie over de treinsamenstelling en ladinglijst (Railverkeersleiding levert deze informatie) zijn van vitaal belang voor het maken van een juiste afweging voor de inzet. 2. Automatische branddetectie is alleen zinvol indien er ook automatische functies aan worden gekoppeld, zoals directe doormelding aan de Railverkeersleiding en automatische aansturing van ventilatie en sprinkler (indien aanwezig). 3. Vast in de tunnel aangebrachte gasdetectie leidt niet tot voldoende betrouwbare nauwkeurigheid om te beslissen over het wel of niet betreden van de tunnel. Dit geldt des te meer voor draagbare gasdetectieapparatuur. 4. Hotspot-detectie, waarmee een treinbrand wordt gedetecteerd, voordat de trein de tunnel in rijdt, is een preventieve maatregel en is niet bruikbaar voor een verkenning. 5. Treinpositiebepaling inclusief aanduiding van de rijrichting kan zinvol zijn, waarbij de nauwkeurigheid die met ETeS bereikt kan worden voldoende is. 6. eeTV levert slechts een beperkte meerwaarde op, omdat het verlichtingsniveau in treintunnels heel laag is, de trein zelf het zicht beperkt in de nauwe tunnel, de aanduidingen op wagons betreffende de lading niet te zien zijn, er geen informatie wordt geleverd over lekkages van giftige/brandbare stoffen en bij brand het zicht verloren gaat. Geconcludeerd wordt dat een eeTV niet bijdraagt in de besluitvorming tot het veilig kunnen betreden van de tunnel, hooguit een bevestiging dat betreden niet veilig is. Voorzieningen ten behoeve van optreden hulpdiensten In de onderstaande tabel wordt weergegeven welke aanvullend benodigde voorzieningen voortvloeien uit de deterministische analyse. Opgemerkt wordt dat werkventilatie hier niet is opgenomen, aangezien deze ook reeds uit de probabilistische analyse naar voren kwam. Het overzicht van de voorzieningen die hulpverlenende diensten zelf meenemen is een indicatie volgend uit de Nibra-analyse . Een uitgebreidere onderbouwing waarop de maatregelen gericht zijn wordt weergegeven in bijlage 5. Geen van genoemde extra basismaatregelen vormen een extra investering voor de veiligheidsmaatregelen in de tunnels zelf.


Tabel

Repressieve maatregelen

Cate orie

TIl Planologisch Hulpverlenende hulpverlening) Hulpverlenende Hulpverlenende Hulpverlenende Hulpverlenende Hulpverlenende Hulpverlenende Hulpverlenende hul verlenin ) Hulpverlenende

diensten (technische diensten diensten diensten diensten diensten diensten diensten

(brandweer) (brandweer) (brandweer) (brandweer) (brandweer) (Medische

diensten (WV06)

Hulpverlenende diensten (OGS)

5.3.4

Bemetingsapparatuur + ademlucht Waarschuwings- en Verkennin sdienst (WVO) Gereedschap & uitrusting peloton Ongevalbestrijding Gevaarlïke Stoffen

Belang van aanvullende maatregelen

Stuurbareventilatie Men is het er algemeen over eens dat ventilatie bij de incidentbestrijding kan bijdragen aan luchtverversing, het creëren van een bovenwinds gebied (voldoende) vrij van rook en/of toxische stoffen en een reductie van toxiciteit in de tunnel stroomafwaarts van het lek. Volgens het Nibra en de Bouwdienst zal bij brand ventilatie kunnen bijdragen aan koeling doch anderzijds ook kunnen bijdragen aan brandoverslag. Bockholts BvB stelt dat er voor treintunnels onvoldoende gegevens beschikbaar zijn om vast te stellen welke van de twee effecten het sterkst optreden. Er kan dus niet éénduidig worden gesteld dat ventilatie bij brand positief dan wel negatief werkt, hoewel brand proeven en werkelijke branden in autotunnels doen vermoeden dat het effect koeling groter is dan het effect op brandoverslag. Het effect van ventilatie op verschillende scenario's is als volgt: Bestrijding scenario 1 Botsing/Ontsporing Voldoende kwaliteit van leefmilieu (atmosfeer) in de tunnel creëren; met name van belang voor de geneeskundige hulpverleners (denk bijvoorbeeld aan uitlaatgassen van verbrandingsmotoren voor de energievoorziening van hydraulisch gereedschap), Oe geneeskundige hulpverleners hebben, in tegenstelling tot de brandweer, niet de beschikking over ademlucht waardoor zij hun eigen veilige leefmilieu niet kunnen creëren. Bestrijding scenario 2 Vrijkomen gevaarlijke stoffen Stuurbare ventilatie kan zorgen voor verdunning en afvoer van de brandbare of toxische stof uit de gewenste tunnelopening.

6

De Waarschuwings-

WVD-deskundige,

en Verkennlngsdlenst

meetploegen,

centralisten

(WVO) -organisatie

bestaat uit INibra,

2ooo}:

een

en plotters.


Maakt bovenwindse inzet zo dicht mogelijk nabij de plaats van het incident mogelijk (gebruik van gaspakken over meer dan 100 tot 200 meter is niet realistisch). Voorkomt uitstroming van de brandbare of toxische stof aan beide tunnelmonden, waardoor slecht ter plaatse van één tunnelmond een waterscherm gecreeerd hoeft te worden. Goederenbrand. Plasbrand, Brand bij onderhoudswerkzaamheden inzet zo dicht mogelijk nabij de plaats van het incident

Bestrijding scenario 3 Maakt

bovenwindse

mogelijk. Voor het bestrijden van de overige scenario's is ventilatie

niet zinvol.

Hittewerende bekleding Hittewerende bekleding kan afspatten van beton (boortunnels) reduceren en verlies van de sterkte van betonwapening vertragen (rechthoekige tunnels). Afspatten van beton is gevaarlijk voor aanwezigen in de tunnel en vormt aanleiding voor terughoudendheid bij brandweeroptreden vanwege: • De onbekendheid van de resterende wanddikte (instortgevaar). • De afspattende brokstukken op brandweerpersoneel. Verlies van wapeningssterkte levert onbekendheid omtrent instortgevaar van de tunnel. Het struikelen over brokstukken (door Nibra genoemd) is niet te verwachten, omdat het beton afspat in delen ter grootte van grondkorrels. Slechts indien hittewerende bekleding van onvoldoende dikte is aangebracht kunnen grotere brokstukken worden verwacht. Hittewerende bekleding levert geen meerwaarde in de bestrijding op aangenomen dat de brandweer de tunnel niet zal betreden in het geval van brand. Sprinkler met branddetectie Een aanwezige sprinklerinstallatie de brandweer is gearriveerd.

moet reeds in werking

zijn getreden,

voordat

Bestrijding scenario 3a/3b Goederenbrand, Plasbrand Voor de brandweer levert een sprinklerinstallatie in het kader van brandbestrijding alleen voordelen op indien de sprinkler met de hand stuurbaar is en een schuimvormend middel aan het water wordt toegevoegd. De volgende voordelen kunnen worden genoemd: • •

Mogelijk maken van eventuele bronbestrijding van de branden. Indien de brandweer besluit naar binnen te gaan, geeft sprinkler dekking bij eventuele brandweerinzet gericht op het met handstralen blussen van de brand (gezien de brandgrootte zal de brandweer echter veelal moeten besluiten niet naar binnen te gaan).

Bestrijding scenario 2 Lekkage toxische stoffen Een handmatig aanstuurbare sprinkler is van nut bij in water oplosbare toxische stoffen (bijvoorbeeld ammoniak), omdat de waterdruppels de vrijkomende ammoniak dampen opnemen (bij ammoniak reageert dit tot het veel minder gevaarlijke ammonia).


De invloed van de aanvullende maatregelen ventilatie, hittewerende bekleding en sprinkler op het mogelijk maken van optreden van hulpdiensten zijn in de volgende tabel samengevat' :

Tabel

Aanvullende maatregelen ventilatie, hittewerende bekleding en Sprinkler

Scenario

Ventilatie

Hittewerende kleding

be-

1

Botsing

Luchtverversing

Geen

2a

Lekkage brandbare stoffen

2b

Lekkage toxische stoffen

Creëren bovenwinds gebied

Geen

3a

Goederenbrand

3b

Plasbrand

Koelen, Creëren bovenwinds gebied

Reductie betonafspat Vertragen verzwakking betonwapening

Sprinkler Geen Geen Neerslaan in water oplosbare stoffen Koelen, Beheersen Koelen, Beheersen (mits schuimvormend middel)

3c

Fakkelbrand

Geen

Geen

Geen

3d

Brand tiidens onderhoud

Zie 3a

Zie3a

Zie 3a

4 5 6

Koude BLEVE

Geen

Geen

Geen

Gaswolkexplosie

Geen

Geen

Geen

Warme BLEVE

Geen

Geen

Koelen

7

Bezwijken tunnel

8

Lek in tunnel

Zie scenario's: goederenbrand, plasbrand, koude BLEVE, gaswolkexplosie en warme BLEVE Geen

Geen

Geen

Rapportages Bockholts BvB en Nibra Hoofdstuk 5, Analyse Beheersbaarheid, is mede gebaseerd op de rapportages van Bockholts Bureau voor Beleidsontwikkeling (PB) en het Nederlands Instituut voor Brandweer en Rampenbestrijding (Nibra). Echter vanwege verschillende redenen zijn enkele stellingen in die rapporten niet overgenomen bijvoorbeeld vanwege tegengestelde meningen tussen PB en Nibra. Hieronder volgt een overzicht van de belangrijkste afwijkingen van ofwel PB ofwel Nibra. Afwijkingen van rapportage Bockholts BvB: • De clustering van scenario's is anders dan door de Bouwdienst is aangehouden hoewel dat voor de eindconclusies geen invloed heeft. • De effectiviteit van ventilatie (met name koelende werking) wordt door . Bockholts sterker betwijfeld dan door de Bouwdienst. Wel wordt terecht opgemerkt dat over de effectiviteit in (relatief nauwe) treintunnels nog de nodige onzekerheden bestaan. Er wordt minimale ventilatie geadviseerd, terwijl TNO vanwege veel grotere kans op brand dan op explosieve gasmengsels een hogere ventilatiecapaciteit adviseert. •

7

Sprinkler zou explosies niet kunnen voorkomen. In de Bouwdienst rapportage is daar wel van uitgegaan, omdat sprinkler een brand beperkt kan houden, waardoor de kans op het gevolg 'explosie' kleiner wordt.

De tabel is analoog aan de tabel van het Nibra doch enigszins afwijkend vanwege de mening

van Bockholts BvB en Bouwdienst


•

De effectiviteit van sprinkler wordt op 90% gesteld terwijl de Bouwdienst heeft gerekend met 95 %. Dit verschil leidt echter in de risicoberekeningen tot verwaarloosbare afwijkingen.

Afwijkingen van rapportage Nibra: • Een belangrijk uitgangspunt van het Nibra is dat zij mogelijk de brand in de tunnel gaan benaderen. Het wordt niet duidelijk bij welke brandgrootte en/of welke omstandigheden in de tunnel het Nibra dat mogelijk en veilig acht. Het uitgangspunt leidt er onder andere toe dat zij afspatten van beton in verband brengen met de veiligheid van hulpverleners. De Bouwdienst is er van uitgegaan dat slechts in uitzonderingssituaties de brandweer de tunnel tijdens een brand zal betreden (dus bij een kleine brand, terwijl ook de kans op explosies / toxische stoffen minimaal wordt geacht). Betonafspatten is dan geen criterium. • De effectiviteit van ventilatie (met name koelende werking) wordt door Nibra sterker betwijfeld dan door de Bouwdienst zonder dat argumenten worden genoemd. • Het Nibra stelt dat ventilatie de brandoverslag zal bevorderen. De Bouwdienst treedt hierin genuanceerder op: brandoverslag naar nabije wagons kan misschien bevorderd worden (hoewel ook dat niet zeker is), maar brandoverslag naar wagons op wat grotere afstand neemt naar verwachting af, waardoor de totale brandgrootte beperkter kan blijven. Echter ook bij groeiende brand, zo blijkt uit berekeningen van TNO, is het koelend effect ook dan zodanig overheersend is, dat warme BLEVE'sworden voorkomen. • Het Nibra spreekt alleen van betonafspat doch verlies van wapeningssterkte in rechthoekige tunneldoorsneden wordt niet genoemd. • Het Nibra stelt dat plasbranden zich op hellingen gemakkelijk in langsrichting kunnen verspreiden. Vanwege het ballastbed zal dat in treintunnels niet gemakkelijk gaan, terwijl de reeds uitgevoerde rioleringsconstructies dit fenomeen tegengaan. • Er is door Nibra niet aangegeven hoe het wel of niet vrijkomen van toxische stoffen wordt vastgesteld. • Door Nibra wordt gesteld dat bij lek raken van de tunnel deze in korte tijd zal volstromen. Vanwege de enorme waterberging in de tunnel bedraagt de vollooptijd in werkelijkheid enige uren. • Nibra stelt dat bij een brand tijdens onderhoud een sprinkler de situatie verbeterd. De Bouwdienst heeft daar een andere mening over vanwege mogelijke dampvorming met gevaar voor aanwezig onderhoudspersoneel. De afspattende stukken beton zijn niet groter dan één tot drie centimeter doorsnede en vormen dus geen struikelgevaar voor brandweerlieden. 5.4

Conclusies

Interne veiligheid (Veiligheid in de tunnels) • Bij toepassing van uitsluitend basismaatregelen worden voldoende mogelijkheden tot zelfredzaamheid geboden. De veiligheid van treinpersoneel wordt op hoofdlijnen gegarandeerd met vluchtpaden en vluchtdeuren om de 600 meter, persoonlijke adembescherming, veiligheidsinstructies en adequate training. • Mate waarin aanvullende maatregelen de zelfredzaamheid kan vergroten: i. (Beperkte) ventilatie tegen de rijrichting in, kan de zelfredzaamheid vergroten, aangezien vluchtenden beschermd worden tegen eventueel vrijkomende gevaarlijke stoffen en rook (in brandsituaties).


•

ii. Een sprinklersysteem kan de zelfredzaamheid bij brandsituaties vergroten, aangezien het incidentontwikkeling kan beperken en beheersen (bijvoorbeeld door het koelen van de incidentomgeving). (On)mogelijkheden optreden hulpverlenende diensten om aanwezigen in de tunnel te redden:

i. Gezien de gemiddelde vluchttijd van drie à vier minuten, versus een minimale opkomsttijd van dertig minuten van hulpverlenende diensten wordt geconcludeerd dat zelfredzaamheid reeds ruimschoots voltooid is bij aankomst. ii. Hulpverlenende diensten kunnen mogelijk een reddingspoging ondernemen bij niet-brandscenario's. Gezien de mogelijke incidentontwikkeling in de eerste dertig minuten kan van veilig betreden van de tunnel door hulpdiensten geen sprake zijn tenzij: 1. Er zeker geen sprake (meer) is van brand. 2. De lading bekend is. 3. Bij gevaarlijke stoffenladingen vast staat dat deze niet zijn vrijgekomen, dan geen bedreiging (meer) vormen. • Belang van aanvullende maatregelen bij reddingspoging door hulpdiensten: i. (Beperkte) ventilatie, kan bescherming bieden tegen eventueel vrijkomende gevaarlijke stoffen voor slachtoffers en hulpverleners. ii. Gasdetectie kan informatie geven over vrijkomende gevaarlijke stoffen en explosiegevaar, hoewel geen detectie geen garantie geeft van de afwezigheid van gassen. Bi. Sprinklerinstallatie kan vóór dat hulpdiensten tunnel betreden brandincidenten naar verwachting vrijwel nooit doven. Bij lekkage toxische stoffen deze neerslaan en verspreiding beperken. Aangezien een sprinkler de kans op explosie niet kan voor 100% kan wegnemen, wordt veilig betreden van de tunnel bij niet gedoofde branden niet mogelijk geacht. Externe veiligheid (veiligheid in de omgeving van de tunnels) Bij de Botlek, Giessen en Pannerdensch Kanaal komen geen bevolkingsconcentraties in de nabijheid van de tunnelmonden voor, waardoor er geen sprake is van grote groepen slachtoffers. Bij de Sophiatunnel en de tunnel bij Zevenaar is dit wel het geval. Vanwege de diepe ligging van de Sophiatunnel onder de Vinex locatie, Volgerpolder, wordt echter aangenomen dat ongevallen in de Sophiatunnel geen gevolgen hebben voor de bebouwing in deze Vinex locatie naast het boordeel van de Sophiatunnel. Alleen in Zevenaar is sprake van veel aanwezigen in de nabijheid van de tunnel en de oostelijke tunnelmond. • • •

•

Explosies(BLEVE'sen gaswolkexplosies) vormen veruit de belangrijkste bedreiging voor omwonenden. Er zijn geen tunneltechnische installaties beschikbaar die de gevolgen van BLEVE'sen gaswolkexplosies effectief kunnen bestrijden. Er zijn geen tunneltechnische installaties beschikbaar die het opteden van koude BLEVE'sen gaswolkexplosies effectief kunnen voorkomen. In het overgrote deel van de gevallen zal het echter gaan om warme BLEVE's. Verbod op het combineren van transporten van toxisch en brandbaar gas met transport van brandbare goederen en vloeistoffen sluit een groot deel van de mogelijke warme BLEVE'suit.

75/111 Aanvullend

advies Tunnel

Technische

Installaties

Betuweroute

•

•

•

Om de kans van optreden van warme BLEVE'ste beperken komen hotboxdetectie, rookventilatie en sprinklers in aanmerking. Hotboxdetectie doet dit door treinbranden ruim voor de tunnel te detecteren, waarna de trein op een veilige plaats buiten de tunnel tot stilstand kan worden gebracht. Op de open baan is er weliswaar geen bescherming naar de omgeving toe, echter, doordat de hitte weg kan, is de kans op een warme BLEVEhier zeer gering. Rookventilatie wordt geacht een effectieve maatregel te zijn om (een deel van de) warme BLEVE'ste voorkomen, door bij brand de hitte af te voeren. Het gaat om een relatief eenvoudig systeem met een hoge betrouwbaarheid van functioneren. Branden zullen bij toepassing van rookventilatie weliswaar aangewakkerd worden, echter uit berekeningen van TNO is gebleken dat het koelend effect ook dan zodanig is, dat warme BLEVE's(met name bij goederen branden) worden voorkomen. Sprinklers worden tevens geacht effectief te zijn bij het voorkomen van (een deel van de) warme BLEVE's. Door de complexiteit van het systeem wordt de betrouwbaarheid bij het voorkomen van warme BLEVE'stgv goederenbranden iets lager geacht dan bij rookventilatie. Bij plasbranden zal dit omgekeerd zijn. In het overgrote deel van de gevallen zal het echter om warme BLEVE'stgv goederenbranden gaan. Bij combinatie van sprinklers met rookventilatie zal het extra effect op de externe veiligheid zeer beperkt zijn (tov toepassing van de maatregelen afzonderlijk) Effectbestrijding door hulpdiensten buiten de tunnel kan nabij tunnelmonden uitsluitend veilig plaatsvinden indien er geen sprake is van explosiegevaar. Aanvullende maatregelen in de tunnel hebben slechts een beperkte invloed op extra evacuatietijd van omwonenden door hulpdiensten. lnstantane explosies kunnen echter niet worden voorkomen.

Schade aan tunnels en omgeving • Grote schade aan tunnel en eventueel aan de omgeving kan met name optreden ten gevolge van explosies en grote branden. Gezien de mogelijke incidentontwikkeling in de eerste dertig minuten" kan van veilig betreden van de tunnel door hulpdiensten om schade te beperken bij deze scenario's geen sprake zijn. •

Milieuschade kan optreden bij vrijkomen van (voor het milieu gevaarlijke) stoffen. Veilig betreden van hulpdiensten ten behoeve van bronbestrijding c.q. stabilisatie, dan bestrijden/beperken van de effecten is mogelijk indien aan dezelfde voorwaarden wordt voldaan, als genoemd bij interne veiligheid.

•

Hittewerende bekleding (bij voorkeur in combinatie met rookventilatie) alsmede sprinklers (+ detectie) kunnen schade aan de tunnel en in de omgeving beperken, zonder dan wel met optreden van hulpverlenende organisaties. Hittewerende bekleding, maar ook sprinklers kunnen bij bepaalde brandscenario's de instandhouding van de tunnel bevorderen en hiermee

8

Minimaal benodigde tijd van melding incident tot aan eerst mogelijke optreden hulpdiensten

is circa

dertig minuten.


schade beperken en vervolgscenario's als overstroming voorkomen. Sprinklers zullen naar verwachting het grootste effect hebben. Vergeliiking situatie open baan: i. Escalatievan incidenten zal op de open baan minder snel plaats vinden. ii. Hulpverlenende diensten hebben op de open baan betere mogelijkheden voor optreden, mits goed bereikbaar. iiL Gevolgen van escalerende incidenten voor de omgeving zijn op de open baan groter, aangezien de tunnel bescherming biedt bij branden, explosies, vrijkomen gevaarlijke stoffen en dergelijke. Onderstaande tabel geeft tot slot de effecten van de aanvullende maatregelen weer op de aspecten interne veiligheid, externe veiligheid, overstroming, schade aan de tunnel (en omgeving) en mogelijkheden optreden hulpverlening.


Effecten van aanvullende maatregelen t.o.v Basis TTI

Maatregel

Externe Veiligheid

Overstroming


(vrijwel) geen

(vrijwel) geen

uitstroom verbrandings gassen en toxische gassen bij één tunnelmond; verlaging van vervolgkans op warme BLEVE's bij brand; reductie 90% tot 93%







uitstroom verbrandings gassen en creëren veilige vluchtweg bij toxische gassen bij één tunnelmond; brandscenario 's: voorkomen verlaging van vervolgkans op warme of uitstel van instorten BLEVE's na brand; voorkomen of tunnel bij brand; reductie uitstel van instorten tunnel bij brand; 40% reductie 90% tot 93 %



sprinkler + detectie (+ rookventilatie)

uitstroom verbrandings gassen en creëren veilige vluchtweg bij toxische gassen bij één tunnelmond; brandscenario's (door verlaging van vervolgkans op warme ventilatie); verlaging kans op BLEVE's na brand; verlaging kans op instorten tunnel bij brand; instorten tunnel bij brand; reductie reductie 40% 90% tot 96%

verlaging kans op lekkage bij brand; reductie 9~% to 98%




minder branden in tunnel waardoor minder kans op lekkage; red uctie 87 %


(werk)ventilatie

rookventilatie


geen bonte treinen

hotspot detectie

~

eëren veilige vluchtweg bij andscenario's; reductie %



vrijwel geen

minder branden in tunnel; reductie 40 %

minder mogelijkheden op warme 8LEVE's na brand; reductie 94%


Tunnelconstructie

60% lagere kans op goederen brand
















6

Herziene economische beschouwing

6.1

Inleiding

In [1] is in hoofdstuk 6 een afwegingskader aangegeven waarmee investeringen voor veiligheidsmaatregelen kunnen worden vergeleken met de kosten voor de schade die optreedt indien deze veiligheidsmaatregelen niet worden aangebracht. In paragraaf 6.2 wordt de gehanteerde methode samengevat; voor een uitgebreide beschrijving wordt verwezen naar [1]. In [1] is de economische afweging gemaakt voor: 1. Hittewerende bekleding en ventilatie. 2. Sprinkler, branddetectie en ventilatie. In de economische afweging dienen zowel de kosten voor investering en onderhoud als de kansen op verloren gaan van de tunnels met en zonder de veiligheidsvoorzieningen betrokken te worden. Aangezien sinds het verschijnen van [1] door nauwkeuriger inzichten zowel de gegevens van de kosten als van de kansen zijn gewijzigd is de economische afweging herzien. De afweging wordt gemaakt voor: • Hittewerende bekleding (en werkventilatie). • Hittewerende bekleding en rookventilatie. • Sprinkler en branddetectie. • Sprinkler, branddetectie en rookventilatie. 6.2

Uitgangspunten economische afweging

Kort samengevat wordt de economisch afweging als volgt uitgevoerd: 1. Bepaal het verschil in de kans per jaar van het optreden van de beschouwde schade (hier het verloren gaan van de tunnel) tussen de situatie dat de beschouwde maatregelen niet zijn getroffen en de situatie dat de beschouwde maatregelen wel zijn getroffen: kansverschil p per jaar. 2. Bepaal de kosten van de beschouwde schade: directe schade (reparatie): x; indirecte schade (economische schade ten gevolge van het buiten gebruik zijn: y. Totaal: x + y. 3. Bepaal de kosten van de beschermende maatregelen: z. 4. Uitgaand van een reële rentevoet van i % wordt de gekapitaliseerde som k van de gedurende de levensduur van de tunnel (N) te betalen verzekeringspremies, oftewel de contante waarde van het risico:

=

"N ~j=l(l+iY

1

5.

* p *(x + y ) = k

Indien de gekapitaliseerde kosten k hoger zijn dan de kosten van de beschermende maatregelen z (k>z) dan vanuit economische overwegingen kiezen voor beschermende maatregelen. Indien de gekapitaliseerde kosten k lager zijn dan de kosten van de beschermende maatregelen z (k-ez) dan kunnen vanuit economische overwegingen beschermende maatregelen achterwege worden gelaten.

Ten aanzien van de twee variabelen N (periode) en i (rentevoet) zijn de uitgangspunten niet gewijzigd:

79/111 Aanvullend


•

Voor N, de periode waarop de economische afweging betrekking heeft, wordt 30 jaar genomen. • Voor de reële rentevoet i, het verschil tussen de rentevoet en de inflatie, wordt 4 % aangehouden. Opgemerkt wordt dat tussen N en i een relatie bestaat, als men N verandert dient i ook te worden herzien. De gegeven waarden voor N en i zijn gebruikelijke waarden in economische beschouwingen. Omdat is aangenomen dat de kans p en de omvang van de schade (x+y) gedurende periode N niet wijzigen kan de sommatie worden omgeschreven tot een sommatiefactor S, welke moet worden vermenigvuldigd met p en (x+y). De waarde van 5 is bij de gekozen uitgangspunten S 17,29. Daarmee gaat de formule over in: S·p·(x+y) = k. Er kan nu worden berekend hoe hoog het schadebedrag bij het verloren gaan van de tunnel (x+y) zou moeten zijn om k gelijk te doen zijn aan z. Dit kantelpunt wordt bepaald met:

=

z S·p

(x+y)=6.3

Gewijzigde faalkansen (p)

De gehanteerde faalkansen betreffen de kansen op het bezwijken van de tunnels ten gevolge van een grote brand of een explosie. In de formule voor de economische afweging gaat het om het verschil in faalkansen tussen de situatie dat de betreffende maatregel wel is getroffen en de situatie dat de betreffende maatregel niet is getroffen. De faalkansen zijn herzien, zie hoofdstuk 4 en bijlage 4. Bij de bepaling van de kans op een goederenbrand is zowel een 'conservatieve' als een 'meer reële' benadering gegeven. Beide benaderingen zijn in de economische beschouwingen meegenomen, ze zijn op te vatten als een onder- en bovengrens. De faalkansen zijn bepaald voor het jaar 2015, bij de voor dat jaar geldende prognose voor het aantal transporten. In de economische beschouwingen wordt uitgegaan van een constante waarde van de faalkansen per jaar. De gehanteerde faalkansen zijn samengevat in de volgende tabel. Tabel

Faalkansen per jaar

~requentie per jaar van bezwijken tunnel (per tunnel) maal 10-6 Botlek BasisTIl met hittewerende bekleding Kansreductie(p) met hittewerende bekleding en rookventilatie Kansreductie(p) met sprinkler + branddetectie (+ rookventilatie) Kansreductie(p)

Sophia

Giessen

Pankan

Zevenaar

Cons.

Reëel Cons. Reëel Cons. Reëel Cons. Reëel Cons. Reëel

994 327

419 152

1950 644

823 299

150 50

63 23

643 212

271 98

469 155

197 72

667

267

1306

524

100

40

431

173

314

125

231

114

456

224

35

17

150

73

109

53

763

305

1494

599

115

46

493

198

360

144

100

42

196

83

15

6

65

27

47

20

894

377

1754

740

135

57

578

244

422

177


6.4

Gewijzigde kosten voor veiligheidsmaatregelen

(z)

De kosten voor hittewerende bekleding en sprinkler (inclusief branddetectie) zijn ten opzichte van de vorige rapportage niet gewijzigd. Bij de economische beschouwing wordt ervan uitgegaan dat enige ventilatie (de zogenaamde werkventilatie) sowieso wordt aangebracht. De kosten voor rookventilatie (in de combinatie met hittewerende bekleding) zijn gelijk gesteld aan de kosten voor extra ventilatie (in de combinatie met sprinkler). Bij de kosten voor de maatregelen worden betrokken de kosten voor investering, onderhoud, periodieke beproeving en vervanging van de complete installatie na afloop van de levensduur. Daarbij is gebruik gemaakt van de volgende uitgangspunten: • Levensduur hittewerende bekleding: 50 jaar. • Levensduur installaties: 15 jaar (deze worden in een periode van dertig jaar dus éénmalig vervangen). • Jaarlijkseonderhoudskosten hittewerende bekleding: geen. • Jaarlijkseonderhouds/beproevingskosten ventilatie: 2 % van de investeringskosten voor de installatie. • Jaarlijkse onderhouds-/beproevingskosten sprinkler: 5% van de investeringskosten voor de installatie. Op basis van door het projectbureau Betuweroute opgegeven ramingen voor de investeringskosten zijn de onderhoudskosten geschat en is, rekening houdend met een éénmalige vervanging van de installaties in een periode van dertig jaar, de netto contante waarde van investering + onderhoud + vervanging berekend (z). Hittewerende bekleding + ventilatie De kosten in de tabel zijn in 106 Euro (miljoen Euro). De contante waarde is berekend op basis van de deelprijzen en niet op basis van de totaalprijzen. Tabel

Hittewerende bekleding en ventilatie Botlek

Sophia

Giessen

Pankan

Zevenaar

Investering hittewerende bekleding

7,2

17,3

1,4

5,8

4,3

Investering rookventilatie

1,2

3,1

0,3

1,0

0,7

Totale investering

8,4

20,4

1,7

6,8

5

Jaarlijkseonderhoudsen beproevingskosten rookventilatie

0,024

0,062

0,006

0,02

0,014

Contante Waarde (z) hittewerende bekleding

7,2

17,3

1,4

5,8

4,3

Contante Waarde (z) hittewerende bekleding en rookventilatie

10

24,6

2,1

8,1

5,9

81/111 Aanvullend

advies Tunnel

Technische

Installaties

Betuweroute

De combinatie sprinkler + branddetectie + ventilatie De kosten in de tabel zijn in 106 Euro (miljoen Euro). De contante waarde is berekend op basis van de deelprijzen van de totaalprijzen.

Tabel

en niet op basis

Combinatie sprinkler, branddetectie en ventilatie

Botlek

Sophia

Giessen

Pankan

Zevenaar

Investering Sprinkler en detectie

7,8

18,5

1,5

6,2

4,6

Jaarlijkse onderhoudsen beproevingskosten sprinkler en detectie

0,39

0,93

0,075

0,31

0,23

Investering rookventilatie

1,2

3,1

0,3

1,0

0,7

Jaarlijkse onderhoudsen beproevingskosten ventilatie

0,024

0,062

0,006

0,02

0,014

9

21,6

1,8

7,2

5,3

Totaal jaarlijkse kosten

0,41

0,99

0,08

0,33

0,24

Contante waarde (z) sprinkler en detectie

23,5

55,7

4,5

18,7

13,9

26,3

63,0

5,2

21,0

15,5

Totaal investering

Contante Waarde (z) sprinkler + detectie rookventi latie

6.5

Afweging

In de volgende kantelpunt

Tabel

(x 10'6)

bekleding'

tabel zijn de berekende waarden voor de maatregel

van de schade (x+y) bij het

'hittewerende

bekleding',

Kantelpunt hittewerende bekleding Sophla

Giessen

Pan kan

Zevenaar

Cons.

reëel

Cons.

reëel

Cons.

reëel

Cons.

reëel

Cons.

reëel

667

267

1306

524

100

40

431

173

314

125

Contante waarde z (x106 Euro) Kantelpunt schade (x+y) (106 Euro)

'hittewerende

weergegeven

Botlek kansreductie per jaar p

+

7,2

620

1560

1,4

17,3

770

1910

810

2020

4,3

5,8

780

1940

790

1990

Investeren in hittewerende bekleding is dus pas de overweging waard indien de te verwachten schade (direct + indirect) hoger is dan de aangegeven waarden (voor de Sophiatunnel dus zeker hoger dan 770 miljoen Euro en, meer realistisch, hoger dan 1910 miljoen Euro.


De kantelpunten liggen voor alle tunnels met uitzondering van de Botlektunnel ongeveer op dezelfde hoogte, te weten bijna 800 miljoen Euro voor de conservatieve benadering van de kans op een grote ladingbrand en bijna 2 miljard Euro voor de meer reële benadering. Voor de Botlektunnelliggen deze bedragen circa 20% lager Afweging 'hittewerende bekleding + rookventilatie'

6.6

In de volgende tabel zijn de berekende waarden van de schade (x+y) bij het kantelpunt weergegeven voor de maatregel 'hittewerende bekleding + rookventilatie'. Kantelpunt hittewerende bekleding + rookventilatie

Tabel

Botlek Cons. reëel Faalkansverschil per jaar p 763

305

(x10'6)

Contante waarde z (x106Euro) Kantelpunt schade <x+y) (106 Euro)

sOJ hia

Cons.

reëel

1494

599

115

24,6

10 760

Giessen Cons. reëel

1900

950

2380

46

Pankan Cons. reëel

493

2,1 1060

198

Zevenaar Cons. Reëel

360

8,1

2640

950

2370

144 5,9

950

2370

Investeren in hittewerende bekleding en rookventilatie is dus pas de overweging waard indien de te verwachten schade (direct + indirect) hoger is dan de aangegeven waarden (voor de Sophiatunnel dus zeker hoger dan 950 miljoen Euro en, meer realistisch, hoger dan 2380 miljoen Euro. De kantelpunten liggen voor alle tunnels met uitzondering van de Botlektunnel ongeveer op dezelfde hoogte, te weten bijna 1 miljard Euro voor de conservatieve benadering van de kans op een grote ladingbrand en bijna 2,5 miljard Euro voor de meer reële benadering. Voor de Botlektunnel liggen deze bedragen circa 20% lager

Afweging 'sprinkler + detectie'

6.7

In de volgende tabel zijn de berekende waarden van de schade (x+y) bij het kantelpunt weergegeven voor de maatregel 'sprinkler + detectie'. Tabel

Kantelpunt sprinkler + detectie

Botlek Cons. reëel Faalkansverschil per jaar p

(x10'6)

Contante waarde z (x106Euro) Kantelpunt schade(x+y) (106 Euro)

377

894 23,5 1520

3610

Giessen 501 hia Cons, Reëel Cons. reëel

1754

740

55,7 1840

4350

57

135 4,5 1930

4570

Pankan Cons. reëel

244

578 18,7 1870

4430


422

177

13,9 1910

4540


Investeren in sprinkler + detectie is dus pas de overweging waard indien de te verwachten schade (direct + indirect) hoger is dan de aangegeven waarden (voor de Sophiatunnel dus zeker hoger dan 1840 miljoen Euro en, meer realistisch, hoger dan 4350 miljoen Euro. De kantelpunten liggen voor alle tunnels met uitzondering van de Botlektunnel ongeveer op dezelfde hoogte, te weten circa 1,9 miljard Euro voor de conservatieve benadering van de kans op een grote ladingbrand en circa 4,5 miljard Euro voor de meer reële benadering. Voor de Botlektunnelliggen deze bedragen circa 20% lager

Afweging 'sprinkler + detectie + rookventilatie'

6.8

In de volgende tabel zijn de berekende waarden van de schade (x+y) bij het kantelpunt weergegeven voor de maatregel 'sprinkler + detectie + rookventilatie'. Tabel

Kantelpunt sprinkler + detedie + rookventilatie

Botlek Giessen SOl hia Cons. reëel Cons. Reëel Cons. reëel Faalkansverschil per jaar p

(x10'6)

Contante waarde z (x106Euro) Kantelpunt schade (x+y) (106Euro)

377

894 26,3 1700

4030

1754

740

135

63,0 2080

4920

57

5,2 2230

5280

Pankan Cons. reëel

578

244

21,0 2100

4980


177

422 15,5 2120

5060

Investeren in sprinkler + detectie + rookventilatie is dus pas de overweging waard indien de te verwachten schade (direct + indirect) hoger is dan de aangegeven waarden (voor de Sophiatunnel dus zeker hoger dan 2080 miljoen Euro en, meer realistisch, hoger dan 4920 miljoen Euro. De kantelpunten liggen voor alle tunnels met uitzondering van de Botlektunnel ongeveer op dezelfde hoogte, te weten circa 2,1 miljard Euro voor de conservatieve benadering van de kans op een grote ladingbrand en circa 5 miljard Euro voor de meer reële benadering. Voor de Botlektunnelliggen deze bedragen circa 20% lager Indien de effectiviteit van sprinkler + detectie + rookventilatie op 100% wordt gezet voor alle scenario's (hetgeen dus nooit haalbaar is) bij de hoogste berekende faalkansen dan komen de kantelpunten te liggen bij: Giessen 2000

Pankan 1890

Zevenaar 1910

De schade (direct + indirect) zou dus sowieso hoger moeten zijn dan de bovenvermelde waarden om een sprinkler + detectie + rookventilatie vanuit economisch standpunt in overweging te nemen.


6.9

Kosten van directe en indirecte schade

Directe en indirecte schade Door het Auditbureau Betuweroute zijn de kosten van de directe schade (herbouw van de tunnels) en de indirecte kosten (vervolgschade door het niet kunnen gebruiken van de tunnel) beoordeeld, zie bijlage 1. De onderstaande tabel is overgenomen uit de rapportage van het Auditbureau; in de tabel is aangegeven: • de gehanteerde ondergrens van de totale schade (uitval van 1 jaar van de tunnel en plaatselijke reparatie van de tunnel); • de gehanteerde bovengrens van de totale schade (uitval van 5 jaar en herbouw van de tunnel); • de verwachtingswaarde van de totale schade (het gewogen gemiddelde van de ondergrens en de bovengrens). Totale mogelijke schade

Kansverdeling Botlek Sophia Giessen Pan Zevenaar Totaal onder- en kan bovengrens

Ondergrensin mln. € 75 (uitval van 1 jaar) Bovengrensin mln. € 25 (uitval van 5 jaar) Verwachtingswaarde

%

187

183

49

103

80

602

%

991

878

344

575

484

3272

388

357

123

221

181

1270

Tabel 2: HerberekeningABRdirecteen indirecteschadekostenbij uitval tunnels Betuweroute.

6.10

Samenvatting en conclusies economische beschouwingen

In onderstaande grafieken is de afweging voor de beschouwde maatregelen grafisch weergegeven; dit is weergegeven zowel voor een conservatieve berekening van de kans op een grote goederenbrand als voor een meer reële berekening van deze kans.

Kantelpunten aanwIlende maatregelen en mogelijke schades conservatiew berekening van kans op grote goederenbrand

c::::J Ondergrens schade (uitval

2500

e ::3 Q)

c: c:

bij

van 1jaar)

(·····>1

Verw achtingswaarde schade

_

Bovengrens schade (uitval van 5 jaar)

___

kantelpunten sprinkler + detectie + rookventilatie

500

~

kantelpunten hittewerende bekl. + rookventilatie

0

~

kantelpunten hittewerende bekl.

-i:r-

kantelpuntensprinkler + detectie

2000

Q)

g 1500 Q)

'Ë

.l: 1000 c: Q)

Cl

~

"0 Q)

.c

Botlek

Sophia

AanvullendadviesTunnelTechnischeInstallatiesBetuweroute

Giessen

Pan kan 2ewnaar

85/111

Kantelpunten

e:J CD

c CD c

CD 0

aanvullende maatregelen en mogelijke schades bij reële berekening van kans op grote goederenbrand

6000

::

5000 ~~

4000

OE 3000 o~

c CD

2000

~

C)

~ 1000

:

_

schade

schade (uitval van

kantelpunten sprinkler + detectie + rookventilatie

-+- kantelpunten

"'0

hittewerende bekl. + rookventilatie

CD

.c

schade (uitval van

1.·.·,., ....·1VeIWachtingswaarde _Bovengrens 5 jaar)

:--:

:=

c:::::::JOndergrens 1 jaar)

0

*"

~Ili

<è0

~'bC::J0~

fZJ~

r:ot:O

0~

'b-~ ~'fJ ~qj

~ ~flf

s.1li

"\,..0

-....

kantelpunten bekl,

hittewerende

~

kantelpunten detectie

sprinkler +

Uit vergelijking van de berekende kantelpunten met de mogelijke schade blijkt dat: • Uitgaande van de verwachtingswaarde van de totale schade bij geen van de tunnels, vanuit economisch standpunt, investeren in de beschouwde aanvullende maatregelen rendabel is. • Het aanbrengen van hittewerende bekleding vanuit economisch gezichtspunt gezien rendabeler is dan het aanbrengen van een sprinklerinstallatie. Opmerking: De grootste directe en indirecte schade treedt op bij het langdurig buiten gebruik zijn van de tunnel. Grote (en mogelijk niet te repareren schade) treedt op bij: • Explosies (die voor een deel sowieso niet te voorkomen zijn) waarvan de kans, in verhouding tot de kans op een grote brand, gering is. • Grote brand in het gedeelte van de tunnel dat onder een rivier of kanaal ligt. In het gedeelte van de tunnel dat onder land ligt zijn de reparatie mogelijkheden veel groter en de schade (zowel direct als indirect) veel kleiner (zie ook bijlage 8). Gezien deze constatering zou eventueel overwogen kunnen worden om beschermende maatregelen (hittewerende bekleding of sprinkler) alleen te treffen ter plaatse van het gedeelte van de tunnel dat onder een rivier of kanaal ligt.


7

Herziene conclusies en aanbevelingen

7.1

Conclusiesuit gemaakte analyses

Onderstaand volgen de belangrijkste conclusies uit de gemaakte analyses"ten aanzien van veiligheid (slachtoffers in en om de tunnels) en economie (schade in en om de tunnels), alsmede de hieruit voortvloeiende benodigde maatregelen. Geadviseerd wordt tevens een drietal ALARA'0 (as low as reasonably achievable) maatregelen toe te passen. Deze maatregelen kosten naar verwachting relatief weinig en dragen in belangrijke mate bij aan het totale veiligheidsniveau. Voor een volledig overzicht van benodigde voorzieningen voor de Betuwetunnels wordt verwezen naar bijlage 9. 7.1.1

Conclusiesprobabilistischeanalyses

Interne veiligheid (veiligheid in de tunnel) Persoonlijk risico:

Uitgaande van de conservatief berekende kans op een grote goederenbrand kan aan de gestelde norm voor persoonlijk risico voor het rijdend personeel worden voldaan bij toepassing van het door de Bouwdienst geselecteerde basispakket aan veiligheidsvoorzieningen (zie bijlage 2) onder toevoeging van werkventilatie en spoorstaafbreukdetectie. Het risico voor het rijdend personeel wordt voor het grootste deel bepaald door de 'normale' risico's van ontsporing en botsing. Dit deel van het risico kan verder worden gereduceerd door het toepassen van detectie van spoorstaafbreuk. Bij het deel van het risico voor het rijdend personeel ten gevolge van de specifieke risico's in tunnels is een goederenbrand maatgevend. Met (beperkte) ventilatie tegen de rijrichting in kan dit deel van het risico sterk worden gereduceerd. . Met hotspot detectie is een verdere reductie van het intern risico te bereiken. Met extra ventilatie, hittewerende bekleding of een sprinkler is slechts een beperkte verdere reductie te bereiken. Opgemerkt wordt dat het interne risico op de open baan vele malen hoger lijkt dan in de tunnels (boven de voor de tunnels gestelde norm zal liggen). Dit vloeit met name voort uit de kleinere kans op slachtoffers als direct gevolg van ontsporing in de tunnels ten opzichte van de open baan, dankzij de aanwezige ontsporinggeleiding. Indien besloten zou worden de norm voor interne veiligheid in de tunnels los te laten en te streven naar een veiligheidsniveau dat minimaal gelijk is aan dat op de open baan, zouden ventilatie en spoorstaafbreukdetectie achterwege gelaten kunnen worden. De toepassing van werkventilatie wordt echter ook dan sterk aanbevolen gezien de aanzienlijke verho-

de veiligheidsanalyses (probabilistisch en deterministisch) van zowel het Steunpunt zelf als van eerder genoemde interne en externe partijen (bron: kadernota Railveiligheid) Bij de besluitvorming over railveiligheid geldt het principe dat de kansen op letselongevallen in en door het railvervoer zo laag dienen te zijn als redelijkerwijs en praktisch haalbaar is: het ALARA-principe. Dat wil ook zeggen dat de effectiviteit van maatregelen wordt afgewogen tegen de investeringen. Ook als de doelstellingen gehaald zijn, blijft het ALARA-principe gelden. Eenvoudig of goedkoop uit te voeren maatregelen met een risicoreducerend effect op de railveiligheid mogen niet nagelaten worden.

9

10


ging van de interne veiligheid, de mogelijkheden voor optreden van hulpverleners in de tunnel (bij niet-brandincidenten) en de meerwaarde bij onderhoudswerkzaamheden. Intern groepsrisico:

Het interne groepsrisico, berekend uitgaande van de aanwezigheid van onderhoudsploegen in een buiten gebruik gestelde tunnelbuis (bestaande uit in totaal 25 personen), blijft ver onder de gestelde norm, bij toepassing van uitsluitend basismaatregelen.

Externe veiligheid (veiligheid van omwonenden) Het externe risico wordt bepaald door het vervoer van gevaarlijke stoffen. De hoogte van het risico is daarom lineair afhankelijk van het aantal transporten met gevaarlijke stoffen. Dominant in het risico is het scenario BLEVEten gevolge van een goederenbrand in een bonte trein. Het beperken van het aandeel bonte treinen is daardoor sterk van invloed op het risico. De juistheid en toekomstvastheid van de vervoersprognoses van met name LPG en toxische gassen en het aandeel van deze stoffen dat vervoerd wordt in bonte treinen zijn dan ook van groot belang (zie ook aanbevelingen). Plaatsgebonden risico:

Bij alleen toepassing van de basis TIl treedt bij alle tunnelmonden, behalve bij de tunnel Giessen, een extra 10-6 per jaar plaatsgebonden risico contour op met een straal van 135m. Deze 10-6 per jaar plaatsgebonden risico contourvergroting bij de tunnelmonden treedt bij toepassing van rookventilatie alleen op bij de Sophiatunnel; hetzelfde geldt bij toepassing van hotspot detectie of indien de tunnels worden uitgerust met een sprinkler.

Groepsrisico:

Bij de Botlek, Giessen, en Pannerdensch Kanaaltunnels komen geen bevolkingsconcentraties voor. Hierdoor treedt daar geen significant groepsrisico op. Bij de Sophiatunnel en tunnel Zevenaar komen wel bevolkingsconcentraties voor. Vanwege de diepe ligging van de Sophiatunnel onder de vinexlocatie Volgerpolder wordt aangenomen dat ongevallen in de Sophiatunnel geen gevolgen hebben voor de bebouwing in deze vinexlocatie naast het boordeel van de Sophiatunnel. Alleen in Zevenaar is sprake van veel aanwezigen in de nabijheid van de tunnel en oostelijke tunnel mond en is dus het groepsrisico relevant. Bij toepassing van uitsluitend de basis TIl is er naast de tunnel Zevenaar een overschrijding van de oriënterende waarde van het groepsrisico. Deze overschrijding is maximaal een factor twintig bij circa 450 slachtoffers. Indien 83% van het vervoer van toxische gassen niet wordt gecombineerd met het vervoer van brandbare goederen (combinatie met niet brandbare goederen is dan wel toegestaan) wordt aan de oriënterende waarde van het externe groepsrisico voldaan. Dit hoge percentage lijkt in de praktijk niet haalbaar. Bij toepassing van rookventilatie of sprinkler en rookventilatie is er nog sprake van een geringe overschrijding. Bij toepassing van hotspot detectie reduceert het groepsrisico naast de tunnel met circa 87%, hetgeen betekent dat de maximale overschrijding van de oriënterende waarde reduceert van circa twintig keer tot circa twee keer de oriënterende waarde bij 450 slachtoffers. Indien naast hotspot detectie minimaal 30% (haalbaar!) van het aantal wagons toxisch gas in bloktreinen wordt vervoerd treedt ook naast de tunnel in Zevenaar geen overschrijding van de oriënterende waarde van het extern groepsrisico meer op.


Bij de oostelijke tunnelmond en toerit treedt bij de basis TIl een overschrijding van vijf keer de oriënterende waarde van het groepsrisico op bij 120 slachtoffers. Indien de tunnel is uitgerust met een sprinkler of rookventilatie wordt de oriënterende waarde niet overschreden. Bij toepassing van hotspot detectie reduceert het groepsrisico bij de tunnelmond met circa 87%; bij de oostelijke tunnelmond en toerit is dan geen overschrijding van de oriënterende waarde meer. 7.1.2

Conclusies Overstromingsrisico (deterministisch tisch)

en probabilis-

Verwacht mag worden dat de TAW een positief advies af zal geven ten aanzien van de gehanteerde overstromingsnormen. Voor de maatgevende kans op overstroming ten gevolge van bezwijken tunnel zou het zelfs goed verdedigbaar zijn een tien maal soepeler norm te stellen. Voor de twee tunnels die een primaire waterkering kruisen (Sophia en Pannerdensch Kanaaltunnel) kan aan de gestelde overstromingsnorm worden voldaan bij toepassing van uitsluitend het basispakket. De veiligheid die de Wet op de waterkering eist met betrekking tot overstroming wordt voldoende geborgd door een afsluitmiddel in de vorm van een handbediende coupureschuif. Aanvullende maatregelen die de voorwaardelijke kans op overstroming sterk beïnvloeden (hittewerende bekleding, sprinkler en hotspot detectie) zijn voor dit doel dus niet nodig. 7.1.3

Conclusies deterministische analyses

Om een zo compleet en gedegen mogelijke beschouwing neer te zetten is, uitgebreid aandacht besteed aan niet alleen de oorzaken, maar ook de effecten en gevolgen van incidenten en de mogelijkheden tot beheersing dan wel bestrijding ervan. Interne veiligheid Er is geconcludeerd, dat bij toepassing van uitsluitend de basismaatregelen + werkventilatie voldoende mogelijkheden tot zelfredzaamheid worden geboden. Mogelijkheden hulpverlening Gezien de gemiddelde vluchttijd van drie à vier minuten, versus een minimale opkomsttijd van dertig minuten van hulpverlenende diensten wordt geconcludeerd dat zelfredzaamheid reeds ruimschoots voltooid is bij aankomst. Gezien de mogelijke incidentontwikkeling in deze eerste dertig minuten kan van veilig betreden van de tunnel door hulpdiensten om slachtoffer te redden geen sprake zijn tenzij: 1. Er zeker geen sprake (meer) is van brand. 2. De lading bekend is. 3. Bij gevaarlijke stoffenladingen vast staat dat deze niet zijn vrijgekomen, dan geen bedreiging (meer) vormen. Om veilige reddingswerkzaamheden bij niet brandincidenten in de tunnel mogelijk te maken, wordt aanbevolen werkventilatie, energievoorzieningen (in verband met gebruik van zware gereedschappen) en gasdetectie in de tunnels aan te brengen. Invloed van aanvullende maatregelen op interne veiligheid:


•

•

(Beperkte) ventilatie tegen de rijrichting in, kan de zelfredzaamheid vergroten, aangezien vluchtenden beschermd worden tegen eventueel vrijkomende gevaarlijke stoffen en rook (in brandsituaties). Een sprinklersysteem kan de zelfredzaamheid bij brandsituaties zeer beperkt vergroten, aangezien het incidentontwikkeling kan beperken en beheersen (bijvoorbeeld door het koelen van de incidentomgeving). Aangezien een sprinklerinstallatie brandincidenten de eerste dertig minuten naar verwachting vrijwel nooit kan doven en explosies niet voorkomen, wordt veilig betreden van de tunnel bij niet gedoofde branden niet mogelijk geacht. Bij lekkage van toxische stoffen kunnen deze wel neergeslagen worden, waardoor verspreiding beperkt wordt.

Externe veiligheid Bij de Botlek, Giessen en Pannerdensch Kanaal komen geen bevolkingsconcentraties in de nabijheid van de tunnelmonden voor, waardoor er geen sprake is van grote groepen slachtoffers. Bij de Sophiatunnel en de tunnel bij Zevenaar is dit wel het geval. Vanwege de diepe ligging van de Sophiatunnel onder de Vinex locatie, Volgerpolder, stelt TNO dat ongevallen in de Sophiatunnel echter geen gevolgen hebben voor de bebouwing in deze Vinex locatie naast het boordeel van de Sophiatunnel. Alleen in Zevenaar is sprake van veel aanwezigen in de nabijheid van de tunnel en de oostelijke tunnelmond. Escalerende incidenten, met name explosies, kunnen een bedreiging voor omwonenden vormen. De tunnel zelf biedt met name veel meer bescherming tegen de gevolgen van brand, dan de vrije baan situatie. Door de mindere bereikbaarheid voor hulpdiensten zijn de mogelijkheden voor optreden van hulpdiensten in de tunnels beperkter dan op de open baan. Om het vervolgscenario explosie bij brand (zogenaamde warme BLEVE's)bij bepaalde incidentscenario's te voorkomen worden aanvullende maatregelen bij Zevenaar nodig geacht. Verbod op transporten van toxisch en brandbaar gas met transport van brandbare goederen en vloeistoffen is de meest effectieve maatregel, aangezien er dan minder vaak een transport langskomt, waarbij überhaupt warme BLEVE's mogelijk zijn. Indien deze maatregel niet mogelijk of niet wenselijk is, dienen aanvullende maatregelen overwogen te worden. Mogelijkheden hulpverlening Veilig betreden van de tunnels door hulpdiensten bij explosiegevaar (bron bestrijding om gevolgen voor de omwonenden te voorkomen) wordt niet mogelijk geacht. Effectbestrijding door hulpdiensten buiten de tunnel kan uitsluitend veilig plaatsvinden indien er geen sprake (meer) is van explosiegevaar (bijvoorbeeld opzetten van waterschermen, meten van concentraties, waarschuwen, ontruimen, evacueren etc.). Invloed van aanvullende maatregelen op externe veiligheid Aangezien met name explosies in de tunnel een bedreiging kunnen vormen voor omwonenden dienen aanvullende maatregelen gericht te zijn op het voorkomen hiervan. Maatregelen om de gevolgen van explosies te beperken, alsmede om instantane explosies (koude BLEVE's)te voorkomen zijn er niet. De enige maatregelen die een deel van de warme BLEVE'sin een aantal gevallen mogelijk kunnen voorkomen, zijn hotboxdetectie, rookventilatie en sprinklers.


Hotboxdetectie doet dit door treinbranden ruim voor de tunnel te detecteren, waarna de trein op een veilige plaats buiten de tunnel tot stilstand kan worden gebracht. Op de open baan is er weliswaar geen bescherming naar de omgeving toe, echter, doordat de hitte weg kan, is de kans op een warme BLEVEhier zeer gering. Rookventilatie wordt geacht een effectieve maatregel te zijn om (een deel van de) warme BLEVE'ste voorkomen, door bij brand de hitte af te voeren. Het gaat om een relatief eenvoudig systeem met een hoge betrouwbaarheid van functioneren. Branden zullen bij toepassing van rookventilatie weliswaar aangewakkerd worden, echter uit berekeningen van TNO is gebleken dat het koelend effect ook dan zodanig is, dat warme BLEVE's(met name bij goederenbranden) worden voorkomen. Sprinklers worden tevens geacht effectief te zijn bij het voorkomen van (een deel van de) warme BLEVE's.Door de complexiteit van het systeem wordt de betrouwbaarheid bij het voorkomen van warme BLEVE'stgv goederenbranden iets lager geacht dan bij rookventilatie. Bij plasbranden zal dit omgekeerd zijn. In het overgrote deel van de gevallen zal het echter om warme BLEVE'stgv goederenbranden gaan. Bij combinatie van sprinklers met rookventilatie zal het extra effect op de externe veiligheid zeer beperkt zijn (tov toepassing van de maatregelen afzonderlijk) Schade Grote schade aan een tunnel en eventueel aan de omgeving kan met name optreden ten gevolge van explosies en grote branden. Gezien de mogelijke incidentontwikkeling in de eerste dertig minuten" kan van veilig betreden van de tunnel door hulpdiensten om schade te beperken bij deze scenario's geen sprake zijn. Milieuschade kan optreden bij vrijkomen van (voor het milieu gevaarlijke) stoffen. Veilig betreden van hulpdiensten ten behoeve van bronbestrijding c.q. stabilisatie, dan bestrijden/beperken van de effecten is mogelijk indien aan dezelfde voorwaarden wordt voldaan, als genoemd bij interne veiligheid. Invloed van aanvullende maatregelen op mogelijke schade Hittewerende bekleding (bij voorkeur in combinatie met rookventilatie) alsmede sprinklers (+ detectie) kunnen schade aan de tunnel en in de omgeving beperken, zonder dan wel met optreden van hulpverlenende organisaties. Hittewerende bekleding, maar ook sprinklers kunnen bij bepaalde brandscenario's de instandhouding van de tunnel bevorderen en hiermee schade beperken en vervolgscenario's als overstroming voorkomen. Sprinklers zullen naar verwachting het grootste effect hebben.

7.1.4

Conclusies economische beschouwing

Aansluitend op de veiligheidsbeschouwingen is bezien of het uit oogpunt van economie interessant is, nog verder aanvullende maatregelen toe te passen. De

11

Minimaal benodigde tijd van melding incident tot aan eerst mogelijke optreden hulpdiensten is circa

dertig minuten.


kosten voor deze aanvullende maatregelen kunnen dan worden beschouwd als een verzekeringspremie (wat heeft men er voor over om de kans op materiële schade en de niet-beschikbaarheid van de spoorlijn (economische kosten) verder te verlagen). Voor een viertal sets aanvullende maatregelen die een grote investering met zich meebrengen (hittewerende bekleding, hittewerende bekleding + rookventilatie, sprinklers + detectie en sprinklers + detectie + rookventilatie) is een aanvullende economische beschouwing uitgevoerd. Uit deze economische beschouwingen blijkt dat: • Uitgaande van de verwachtingswaarde van de totale schade bij geen van de tunnels, vanuit economisch standpunt, investeren in de beschouwde aanvullende maatregelen rendabel is. • Het aanbrengen van hittewerende bekleding vanuit economisch gezichtspunt gezien rendabeler is dan het aanbrengen van een sprinklerinstallatie. Opmerking: De grootste directe en indirecte schade treedt op bij het langdurig buiten gebruik zijn van de tunnel. Grote (en mogelijk niet te repareren schade) treedt op bij: • Explosies(die voor een deel sowieso niet te voorkomen zijn) waarvan de kans, in verhouding tot de kans op een grote brand, gering is. • Grote brand in het gedeelte van de tunnel dat onder een rivier of kanaal ligt. In het gedeelte van de tunnel dat onder land ligt zijn de reparatie mogelijkheden veel groter en de schade (zowel direct als indirect) veel kleiner (zie ook bijlage 8). Gezien deze constatering zou eventueel overwogen kunnen worden om beschermende maatregelen (hittewerende bekleding of sprinkler) alleen te treffen ter plaatse van het gedeelte van de tunnel dat onder een rivier of kanaal ligt. 7.2

Eindconclusies

Benodigde veiligheidsvoorzieningen: Uit de (probabilistische en deterministische) veiligheidsbeschouwingen wordt geconcludeerd dat de volgende maatregelen nodig zijn om aan de gestelde normen en doelstellingen te voldoen: Overige tunnels:

Tunnel Zevenaar:

ivm interne veiligheid

+ beperking bonte treinen, óf hotspotdetectie, óf rook- ~ ventilatie, óf sprinkler + gasdetectie + energievoorzieningen

ivm externe veiligheid

0(

I

+ gasdetedie

+ energievoorzieningen

ivm mogelijk maken veilig optreden hulpdiensten


Met betrekking tot de externe veiligheid bij de Tunnel Zevenaar wordt opgemerkt dat, aan de oriënterende waarde van het externe groepsrisico voldaan indien 83 % van het geprognosticeerde aantal wagons met toxische gassen niet wordt gecombineerd met het vervoer van brandbare goederen. Dit zou echter in de praktijk een beperking voor de vervoerders met zich mee brengen. Indien dit niet wenselijk of haalbaar wordt geacht dient één van de andere in bovenstaande figuur genoemde maatregelen toegevoegd te worden. Hierbij geldt dat de investeringskosten het laagst zijn voor hotspot detectie en veruit het hoogst voor sprinklers (ca. factor 6 duurder dan rookventilatie) Alle drie de maatregelen leveren kansreducties op die van ongeveer gelijke ordegrootte zijn. Met hotspotdetectie wordt echter hoog in de veiligheidsketen ingegrepen (preventie); rookventilatie en sprinkler reduceren het risico door laag in de veiligheidsketen in te grijpen (repressie). Uit de deterministische beschouwing wordt geconcludeerd dat, kijkende naar brandincidenten, de tunnel zelf voor omwonenden veel meer bescherming biedt tegen de gevolgen ervan dan de open baan situatie. Door de mindere bereikbaarheid voor hulpdiensten zijn de mogelijkheden voor optreden van hulpdiensten in de tunnels evenwel beperkter dan op de open baan. Aanvullende maatregelen: Kosten versus baten Onderstaande tabel toont de kosten van de aanvullende maatregelen per tunnel. Kosten tunneltechnische installaties (netto contante waarden in miljoenen €) Botlek

Sophia

Giessen

rookventilatie hittewerende bekledins sprinkler (+ detectie)

2,8 7,2 23,5

7,3 17,3 55,7

0,7 1,4

hittewerende bekleding + rookventilatie sprinkler (+ detectie) + rookventilatie

10 26,3

24,6 63

Pankan

Zevenaar

Totaa

4,5

2,3 5,8 18,7

1,6 4,3 13,9

14,7 36 116,3

2,1 5,2

8,1 21

5,9 15,5

50,7 131

Zoals blijkt uit bovenstaande getallen brengt investeren in rookventilatie de minste kosten met zich mee. De kosten voor hittewerende bekleding zijn ongeveer 2 tot 3 keer zo hoog als die voor rookventilatie; voor sprinklers is dit ongeveer een factor 8. Effecten beschouwde aanvullende maatregelen: De beschouwde aanvullende maatregelen hebben nauwelijks tot geen invloed op de interne veiligheid. De externe veiligheid kan worden vergroot door toepassing van rookventilatie of sprinkler (+detectie) waarmee de beheersbaarheid van brandincidenten wordt verbeterd. Hittewerende bekleding en sprinklers verkleinen de kans op grote schade.

rookventilatie

r-----------------------~ : Hittewerende

bekleding

~------------------

..• o(f----

: ..• o(f----

Sprinkler (+ detectie)

~_ - __ - - - - __ - -

Met name beperking kans op grote schade

I

r-----------------------: I

Met name positief effect op externe veiligheid door verkleinen kans op warme BLEVE's

..• o(f---I

- - - - - - __ I

Met name positief effect op externe veiligheid en beperking kans op grote schade Positief effect op beheersbaarheiddoor verminderen brandontwikkeling

93/111 Aanvullend


Qua beheersbaarheid van brandincidenten heeft de sprinkler het grootste effect. Hierdoor neemt ook de kans op warme BLEVE's af. Dit laatste geldt in vergelijkbare mate voor rookventilatie. Door de grotere betrouwbaarheid van rookventilatie tov sprinklers is de verbetering van de externe veiligheid bij toepassing van rookventilatie of sprinklers +detectie probabilistisch gezien van de zelfde ordegrootte. Veilig betreden van de tunnels door hulpdiensten bij brand wordt ook bij de aanwezigheid van bovenstaande maatregelen niet mogelijk geacht. Sprinklers leveren een grotere reductie van de kans op schade dan hittewerende bekleding. Uit de economische beschouwing van de aanvullende maatregelen is gebleken dat investeren in beide maatregelen vanuit economisch oogpunt niet rendabel is. Voor een volledig overzicht van de risicoreducties van deze aanvullende maatregelen (kwantitatief en kwalitatief) wordt verwezen naar bijlage 2.

Effecten beschouwde combinaties aanvullende maatregelen:

:- R-a""a""k~;~tiï~tï;-.; hïtt~~;: : rende bekleding:

-i .•0(.....----

i

J

~-----------------------,

: :

L

Effect op externe veiligheid als bij alleen rookventilatie. Kansop grote schade verder gereduceerd dan bij alleen hittewerende bekleding

Rookventilatie + Sprinkler (+ detectie)

: -o(~--- Slechtsminimale verbetering van externe veiligheid dan bij alleen rookventilatie :

Beperkingkans op grote schadeals bij alleen sprinkler

,

Bij de combinatie van rookventilatie en sprinkler is ervan uitgegaan dat de beste eigenschappen van beide systemen worden verkregen (sprinkler beheersing 90 % van alle branden, rookventilatie hoge betrouwbaarheid). Dit is aangehouden omdat niet duidelijk is of beide systemen elkaar positief danwel negatief beïnvloeden. Uit de economische beschouwing van de aanvullende maatregelen is gebleken dat investeren in bovengenoemde combinaties van maatregelen vanuit economisch oogpunt niet rendabel is. De uiteindelijke afweging of extra veiligheidsverhoging, dan wel verdere schadereductie wenselijk is en hoeveel investering dat mag vergen, is een politieke. Uitspraken over een keuze voor één of meerdere aanvullende maatregelen worden daarom niet gedaan.


7.3

Aanbevelingen

7.3.1

Aanbeveling aanvullende maatregelen

Geadviseerd wordt tevens een tweetal ALARA'2 (as low as reasonably achievabie) maatregelen toe te passen. Deze maatregelen kosten naar verwachting relatief weinig en dragen in belangrijke mate bij aan het totale veiligheidsniveau. Hotspotdetectie Het gaat hier om branddetectie buiten de tunnels. Door bijvoorbeeld met behulp van detectieportalen op de vrije baan tijdig goederen branden in de trein te detecteren, kan de kans dat een brandende trein in de tunnel tot stilstand komt, gereduceerd worden. Beperkte camerabewaking nabij de tunne/monden Hierbij is wel van groot belang wat er met het signaal gebeurt en in hoeverre de bediening en monitoring een nieuwe organisatie vereisen.

7.3.2

Aanbevelingen naderonderzoek

Aanbevolen wordt nader onderzoek te verrichten naar: • Brandfrequentie. Gezien de maatgevende invloed van ladingbranden wordt aanbevolen om met behulp van buitenlandse gegevens tot een meer gedegen inschatting van de brandfrequentie, alsmede de uitsplitsing van de brandkansen te komen. • De gevolgen van de aanwezigheid van de Botlektunnel voor de risicoberekeningen van de hier aanwezige kabels en leidingen straat. • De toekomstvastheid van de thans gebruikte input ten aanzien van aantallen treinen, percentage brandbare lading, aantallen gevaarlijke stoffen en aantal aanwezigen in de nabijheid van de tunnels (Uit recente prognoses van Prorail, alsmede uit het RoBel-onderzoek blijkt namelijk, dat veel minder vervoer van brandbare en giftige gassen verwacht wordt). • De gevolgen van bebouwingsvrije zones aan de tunnelmonden. • Het wateroppervlak van dijkringgebied 16, welke geschat is op circa 2.880.000 m2 • De grootst mogelijke waterbelasting in dijkringgebied 16 (::; maximale stijging van het waterpeil zonder noemenswaardige overlast te veroorzaken) Deze is ingeschat op O,4m. 7.3.3

Overige

Bij de studies is wederom de weerbarstigheid van de materie naar voren gekomen. Met name de ongrijpbaarheid van abstracte begrippen als 'voldoende' en 'zoveel mogelijk', maar ook de term 'beheersbaarheid' leiden tot discussie binnen Nederland. Het verdient dan ook aanbeveling in de nieuwe tunnelwet onder meer aandacht te besteden aan de concrete uitwerking van deze begrippen, alsmede complementariteit van kwantitatieve en deterministische veiligheidsbeschouwingen.

(Bron: kadernota Rai/veiligheid) Bij de besluitvorming over railveiligheid geldt het principe dat de kansen op letselongevallen in en door het railvervoer zo laag dienen te zijn als redelijkerwijs en praktisch haalbaar is: het ALARA-principe. Dat wil ook zeggen dat de effectiviteit van maatregelen wordt afgewogen tegen de investeringen. Ook als de doelstellingen gehaald zijn, blijft het ALARA-principe gelden. Eenvoudig of goedkoop uit te voeren maatregelen met een risicoreducerend effect op de railveiligheid mogen niet nagelaten worden. 12

95/111 Aanvullend


8

Referenties [1] 'Tunnel Technische Installaties Betuweroute, Advies met betrekking tot het voorzieningenniveau in de tunnels van de Betuweroute' Steunpunt Tunnelveiligheid d.d. 3 april 2003 [2] 'Beveiligingsconcept Spoortunnels uitsluitend bestemd voor goederenvervoer' 1997, Den Haag, Directie Brandweer en Rampenbestrijding [3] Kadernota Railveiligheid (Tweede Kamer, vergaderjaar 1998-1999, 26 699, nr. 2) [4] Beleidsvisie Tunnelveiligheid (concept 2.3 d.d. 26-02-2003). [5] Hulpverleningsmogelijkheden in spoorwegtunnels bestemd voor goederenvervoer, Arnhem, Nibra, 2001 [6] Veiligheid in tunnels; Veiligheidsniveau in de Tunnels Betuwe Route; Ing. R.G. Corporaal; Railned Spoorwegveiligheid; documentnr.; 27 januari 2000; versie 2.0 [7] Prof. Ir. J.K. Vrijling, toetsing rapport Tunnel technische installaties Betuweroute (67917-2002-0050), Delft 28-02-2003. [8] Ing. R. Houben, Review rapport TTI Betuwelijn, Zoetermeer 5 maart 2003 [9] NIBRA, Review Tunnel Technische Installaties Betuweroute, Arnhem 4 maart 2003. [10] Beoordeling advies Bouwdienst over 'TTI Betuweroute' en PvA vervolgwerkzaamheden, Prof.ir.E.Horvat 13 maart 2003


Bijlage 1 Gegevens ABR tbv economische beschouwing


97/111


98/111

Auditbureau Betuweroute Onder leiding en verantwoordelijkheid van Lloyd's Register Infraprojecl Services (een samenwerkingsverband L1oyd's Register & E. Horvat Consultants)

van

Ministerie van Verkeer en Waterstaat Directoraat-Generaal Rijkswaterstaat Hoofdkantoor van de Waterstaat t.a.v. de heer Ir. J.M. Versteegen Postbus 20906 2500 EX Den Haag Contactpersoon: Tel. Direct: Onze ref.: Datum: Status:

B. Smolders/P. Carstens 010-2810334 ABR03-B-03.016 25 juni 2003 Eindconcept

Betreft: Beoordeling 'herziene economische beschouwing TTI-Betuweroute'

Geachte heer Versteegen, Met verwijzing naar ons definitieve Plan van Aanpak 'Periodieke Toetsing TTI' (ref: 0333033-3-P-001, d.d. 5-3-2003) alsmede de specifieke opdracht (e-mail van C. Davidse d.d. 5-6-2003) en in aanvulling op onze twee eerdere beoordelingen (ABR03-B-03.014, d.d. 20-5-2003 en ABR03-B-03.012, d.d. 133-2003) van het rapport 'Advies TTI Betuweroute' d.d. 3-4-2003 van de Bouwdienst Rijkswaterstaat (BWD), ontvangt u hierbij de beoordeling van de BWD-memo 'Samenvatting herziene economische beschouwing' (d.d. 16-5-2003, ref: 6917-2003-0039) alsmede de onderliggende documenten. Deze brief bevat achtereenvolgens (i) de werkwijze, (ii) de hoofdconclusie en (iii) de bevindingen.

1.

Werkwijze

ABR heeft op 21-5-2003 van RWS-UP (i) de BWD-memo 'Samenvatting herziene economische beschouwing' (BWD, d.d, 16-5-2003, ref: 6917-2003-0039) ontvangen in combinatie met onderliggende documenten, te weten (ii) BWD-memo 'Schatting mogelijk schades (BWD, d.d. 16-52003) en (iii) DGG-rapport 'Quick-Scan Indirecte gevolgschade tunnel uitval Betuweroute' (DGG; d.d. 20-5-2003). ABR heeft bij de analyse van deze documenten gebruik gemaakt van (iv) de BWDrapportage 'Tunnel Technische Installaties Betuweroute' (d.d. 3-4-2003, ref: 6917-2002-0050). ABR heeft op 3-6-2003 aanvullende informatie van BWD ontvangen, te weten: (v) Aanvullend Advies TTI BR (BWD, concept, d.d. 12-5-2003, ref: 6917-2003-0034). (vi) Incidentontwikkeling en -bestrijding in Betuweroutetunnels (Nibra, d.d. 29-4-2003). (vii) TTI BR (Bureau Bockholst, d.d. 12-5-2003, ref: 03BR009). (viii) Reactie op eerste resultaten toets (SAVE, d.d. 26-6-2003-06-04, ref: 34069). (ix) Nadere analyse veiligheidsniveau TTI (TNO, d.d. 23 mei 2003, ref: 34069). (x) Oplegnotitie 'Advies TTI BR' (BWD, d.d. 12-5-2003, ref: 6917-2003-0035). Gezien de beperkte doorlooptijd heeft ABR zich bij deze beoordeling primair gericht op de BWDmemo 'Samenvatting herziene economische beschouwing' [i] en de relevante achterliggende documenten. Het aanvullend advies van de BWD [v] zal op een later tijdstip nog in zijn totaliteit door ABR worden beoordeeld. Auditbureau Betuweroute p/a Lloyd's Register Infraproject Services

Postadres: postbus 701,3000 AS Rotterdam Bezoekadres.Weena-Zuid 170,3012 Ne Rotterdam Telefoon.: 0102810334 Telefax: OIO 2810335 Email: [email protected]

pagina 1 van 7

Auditbureau Betuweroute Onder leiding en verantwoordelijkheid van Lloyd's Register Infraproject Services (een samenwerkingsverband Lloyd's Register & E. Horvat Consultants)

van

ABR heeft een interne analyse uitgevoerd van de verschillende documenten. ABR heeft ten behoeve van de beoordeling van de Quick-Scan Indirecte gevolgschade [iii] op 10-6-2003 een toelichtende bespreking georganiseerd met DGG (aanwezig de heren Drs. H.W. Vroon en Drs. G. te Hoonte van DGG en Smolders en Carstens van ABR). Tijdens deze bespreking zijn de gehanteerde methode, de aannamen en, resultaten van de Quick-Scan alsmede de wijze van interpretatie toegelicht. Tevens heeft ABR tijdens deze bespreking (xi) het definitieve rapport van de Quick-Scan (d.d. 27-5-2003, ref: 032011/GH), (xii) het rapport 'Eindbeeldonderzoek Spoorverbinding Rotterdam-Belgiê' (Ecorys Transport, d.d. 29-11-2002) en (xiii) enkele uitvoersheets van het model (zonder toepassing NCWbepaling) ontvangen. Op basis van de ontvangen informatie [i - xiii] en interne analyses heeft ABR de concept beoordeling (concept, d.d. 16-6-2003) opgesteld. ABR heeft op 24-6-2003 telefonisch contact gehad met de BWD (Hoeksma en Smolders), waarna de concept brief d.d. 16-6-2003 op enkele punten is aangescherpt tot het voorliggende eindconcept.

2.

Hoofdconclusie

ABR onderschrijft de eindconclusie van de BWD [i] dat investeren in geen van de beschouwde aanvullende veiligheidsmaatregelen (hittewerende bekleding, sprinkler, etc.) uit economisch oogpunt gerechtvaardigd is, met daarbij de volgende opmerkingen: a) ABR heeft een aantal onvolkomenheden geconstateerd in met name de integratie van de kansberekeningen en de Quick-Scan Indirecte schadekosten [i, v en xi]. Uit analyse van ABR blijkt echter dat deze onvolkomenheden geen doorslaggevende invloed hebben op de eindconclusie. b) Een uitgebreide gevoeligheidsanalyse van met name de Quick-Scan Indirecte schade kosten [xi] ontbreekt, maar ABR verwacht niet dat bij een toenemende nauwkeurigheid, als gevolg van het uitvoeren van een volledige gevoeligheidsanalyse, de eindconclusie wijzigt. c) ABR concludeert dat de verschillende berekeningen [ven xi] en met name de Quick-Scan Indirecte schadekosten [xi] een sterk indicatief karakter hebben als gevolg waarvan besluitvorming plaatsvindt op de grenzen van de te bereiken nauwkeurigheid van de berekeningsresultaten. Dit geeft naar mening van ABR echter geen reden om de eindconclusie bij te stellen maar geeft wel een indruk van de beperkte robuustheid van de eindconclusie.

3.

Bevindingen

a)

Samenhang documenten: De BWD-memo's 'Samenvatting herziene economische beschouwing' [i] en 'Schatting mogelijke schades' [ii] zijn gebaseerd op twee onderliggende analyses, te weten (a) de BWD-analyse economische rentabiliteit aanvullende maatregelen [x] en (b) de resultaten van de door DGG uitgevoerde Quick-Scan Indirecte schadekosten [xi], Vervolgens heeft de BWD beide analyses gecombineerd [i en ii]. ABR heeft de verschillende documenten beoordeeld, waarbij de bevindingen ten aanzien van de BWD-analyse van de economische rentabiliteit van aanvullende maatregelen [x] zijn opgenomen in paragraaf 3.1. De bevindingen ten aanzien van de Quick-Scan Indirecte schadekosten [xi] zijn opgenomen in paragraaf 3.2 en de bevindingen ten aanzien van de BWD-memo 'Schatting mogelijke schades [ii] en de BWD-memo 'Samenvatting herziene economische beschouwing' [i] zijn opgenomen in respectievelijk paragraaf 3.3 en 3.4.

Auditbureau Betuweroute p/a Lloyd' s Register Infraproject Services Postadres: Bezoekadres: Telefoon.: Telefax:

Email:

postbus 701, 3000 AS Rotterdam Weena-Zuid 170, 3012 Ne Rotterdam 010281 0334 010 281 0335 [email protected]

pagina 2 van 7

Auditbureau Betuweroute Onder leiding en verantwoordelijkheid van Lloyd's Register Infraproject services (een samenwerkingsverband van L1oyd's Register & E. Horvat Consultants)

3.1

BWD-analyse

economische

rentabiliteit

aanvullende

maatregelen

[v]

b)

Gehanteerde methodiek: De BWD heeft per tunnel de kansreducties van de verschillende maatregelen (hittewerende bekleding, sprinkler, ventilatie) berekend op basis van een onderzoek van TNO [ix]. Vervolgens heeft de BWD de omvang van de totale directe en indirecte schadekosten, waarbij investeren in de maatregelen economisch rendabel wordt, bepaald [v]. De gevolgde methodiek is volgens ABR logisch en traceerbaar en ABR heeft de verschillende aannamen steekproefsgewijs en met positief resultaat getoetst.

c)

Gevoeligheid berekeningsresultaten: De BWD heeft de schadebedragen, waarbij investeren in aanvullende maatregelen economisch rendabel wordt [v] en heeft bij deze berekeningen onderscheid gemaakt in een conservatieve versus een realistische inschatting (zie tabel 1). De BWD heeft dit onderscheid gemaakt om de gevoeligheid van de berekeningen te toetsen, wat naar mening van ABR de robuustheid van de berekeningen versterkt. Het onderscheid tussen de realistische en conservatieve berekeningen wordt veroorzaakt door de verhouding van de kans op een grote en een kleine brand. De realistische berekeningen zijn gebaseerd op de inschatting dat slechts 20 % van de kleine branden in wagons of locomotieven tot een grote brand zullen uitgroeien. De conservatieve berekening is gebaseerd op de inschatting dat 50 % van de kleine branden in wagons of locomotieven tot een grote brand zullen uitgroeien [ix]. Op basis van een interne analyse van het TNO-rapport [ix] en gezien de beperkte lengte van de tunnels in de Betuweroute beoordeelt ABR de gehanteerde realistische inschatting als representatief. Overigens is ABR van mening dat de operationele veiligheidsmaatregelen van de betreffende vervoerders op de Betuweroute sterk tekort schieten als een beperkte brand in locomotief of wagon zich ontwikkelt tot een grote brand. Botlek

SOJ hia

Giessen

Pan kan

Zevenaar

Cons. reêel Cons. reêel Gons. reêel Cons. reêel Cons. Aanvullende maatreaelen 1600 620 770 1900 littewerende bekledina 810 2000 780 2000 790 hittewerende bekleding + 760 1900 950 2400 1100 950 2600 2400 950 rookventilatie sprinkler+detectie + rookventilatie 1700 4000 2100 4900 5300 2100 2200 5000 2100 effectiviteit ca. 90% (realistisch) sprinkler+det+ vent effecliviteit100% (nooit 1500 1900 2000 1900 1900 haalbaar) .. Tabel 1: SChade die op moet (kunnen) treden wil mvesteren maanvuiiende maalT9gelen economische rendabel zgn. (m miljoenen euro's) [i]

reêel 2000 2400 5100

N.B. ABR merkt op dat de genoemde schadebedragen, waarbij aanvullende maatregelen economisch rendabel worden, in tabel 1 [il niet één op één overeenkomen met de schadebedragen uit het BWD-rapport [v]. ABR neemt aan dat deze geringe verschillen het gevolg van zijn de versChillende berekeningsslagen en dat dit met een consistentieslag kan worden opgelost.

3.2 d)

Quick-Scan

Indirecte gevolgschade

tunnel uitval Betuweroute

[xi]

Karakter en beperkingen Quick-Scan: De Quick-Scan Indirecte schadekosten [xi] omvat, mede als gevolg van de korte doorlooptijd van enkele weken, geen volledige Maatschappelijke Kosten Baten analyse (MKB) en heeft daardoor slechts een indicatief karakter. De Quick-Scan Indirecte schadekosten bestaat voor de directe en indirecte effecten uit relatief robuuste berekeningen, maar moet gezien worden als eerste aanzet aangezien niet alle mogelijke schade-effecten bij tunneluitval kwantitatief zijn meegenomen. Ontbrekende aspecten in de kwantitatieve berekeningen van de Quick-Scan zijn (i) imagoverlies, (ii) capaciteittekorten bij andere modaliteiten (iii) de kosten van de vervoersstromen in het buitenland (valt buiten de systeemgrens

Auditbureau Betuweroute p/a Lloyd's Register lnfraproject Services Postadres: postbus 701,3000 AS Rotterdam Bezoekadres: Weena-Zuid 170,3012 Ne Rotterdam

Telefoon.: 0102810334 Telefax: 0102810335 Email:

paul.ca1"[email protected]

pagina 3 van 7

Auditbureau Betuweroute Onder leiding en verantwoordelijkheid van Lloyd's Register Infraproject Services (een samenwerkingsverband van L1oyd's Register & E. Horvat Consultants)

van de Quick-8can), (iv) trillingeneffecten in de omgeving van omrijdroutes, (v) de werkgelegenheid en (vi) de externe veiligheid. e)

Uitwerking twee representatieve tunnels: DGG heeft in de Quick-Scan slechts voor twee tunnels een inschatting gemaakt van de indirecte schadekosten, te weten de Botlekspoortunnel en de tunnel onder het Pannerdensch Kanaal. Dit is naar mening van ABR logisch, gezien de vereiste doorlooptijd en geeft voldoende representatieve basis voor een gewogen inschatting (op basis van de positie van de betreffende tunnel in de vervoersketen) van de indirecte schadekosten bij de overige tunnels in de Betuweroute.

f)

Transparantie Quick-8can: Voor ABR bleek niet mogelijk het gehanteerde model volledig zelfstandig te doorgronden op basis van de uitgangspunten in het concept rapport [iiij. ABR heeft de opbouw van het gehanteerde model daarom op 10-6-2003 bij DGG steekproefsgewijs getoetst en heeft hierbij geen inconsistenties of onjuistheden geconstateerd.

g)

Uitgangspunten Quick-8can: De belangrijkste uitgangspunten in de Quick-Scan indirecte schadekosten betreffen de mogelijke shift naar andere vervoersmodaliteiten en de gehanteerde eenheidsprijzen voor de verschillende aspecten van indirecte schadekosten (geluid, emissies gevaarlijke stoffen, transportkosten, etc.) De gekozen percentages voor de shift van de vervoersstromen naar andere modaliteiten bij uitval van de Betuweroute en de gehanteerde kengetallen zijn gebaseerd op diverse bronnen zoals andere MKB-analyses [xii]. ABR heeft deze percentages steekproefsgewijs getoetst en heeft de indruk dat eventuele afwijkingen van de gehanteerde uitgangspunten niet significant zullen zijn.

h)

Gehanteerde basisscenario's Quickscan: Het gehanteerde model maakt onderscheid in vier basisscenario's: 1. Uitval van een tunnel over 1 jaar (gedeeltelijke reparatie van een tunneldeel) en 100 % terugvloeiing van de vervoersstromen in het jaar daarna (doorlooptijd van 1 jaar). 2. Uitval van een tunnel over 1 jaar en 50 % terugvloeiing van de vervoersstromen in het jaar daarna en de vijf jaren daarna iedere keer 10 % terugvloeiing (doorlooptijd van 6 jaar). 3. Uitval van een tunnel over 5 jaar (gedeeltelijke reparatie van een tunneldeel) en 100 % terugvloeiing van de vervoersstromen in het jaar daarna (doorlooptijd van 5 jaar). 4. Uitval van een tunnel over 5 jaar en 50 % terugvloeiing van de vervoersstromen in het jaar daarna en de vijf jaren daarna iedere keer 10 % terugvloeiing (doorlooptijd van 10 jaar). ABR beoordeelt deze werkwijze met de vier basisscenario's als voldoende representatief, waarbij echter de kansverdeling tussen de verschillende scenario's aandacht behoeft (zie ook bevinding p in paragraaf 3.4). Wel merkt ABR op dat in de Quick-Scan alleen rekening is gehouden met een tunneluitval in 2010. De indirecte schadekosten in andere jaren (periode 2010 - 2035) is, als gevolg van de opbouw van de vervoersstromen, niet geheel gelijk. ABR verwacht echter dat de indirecte schadekosten in 2010 voldoende representatief zijn voor de indirecte schadekosten in de jaren daarna, gezien de bandbreedte van de uitkomsten van de berekeningen.

i)

Gevoeligheidsanalyse: ABR constateert dat behoudens het onderscheid in de vier basisscenario's geen nadere gevoeligheidsanalyse is uitgevoerd op de gehanteerde inputgegevens in de Quick-Scan [xi]. ABR heeft met de verstrekte gegevens uit de Quick-Scan zelf geen gevoeligheidsanalyse op de resultaten kunnen uitvoeren. Mede als gevolg van de bandbreedte van de uitkomsten van de berekeningen verwacht ABR niet dat bij een toenemende nauwkeurigheid, als gevolg van het uitvoeren van een volledige gevoeligheidsanalyse, de eindconclusie wijzigt.

Auditbureau Betewerente p/a Lloyd's Register lnfraproject Services Postadres: postbus 701, 3000 AS Rotterdam Bezoekadres: Weena-Zuid 170,3012 Ne Rotterdam Telefoon.: 0102810334 Telefax: 010281 0335 Email:

[email protected]

pagina 4 van 7

Auditbureau Betuweroute Onder leiding en verantwoordelijkheid ven Lloyd's Register Infraprojecl Services (een samenwerkingsverband Lloyd's Register & E. Horvat Consultants)

3.3

BWD-memo:

Schatting

van

mogelijk schades [ii]

j)

Opbouw directe schadekosten: De gehanteerde directe kosten bij een eventuele tunneluitval zijn opgebouwd uit drie componenten, te weten (a) de aanlegkosten per tunnel, afkomstig uit de aanlegbegroting van ProRail/PoBr, (b) aanvullende kosten voor TIl en (c) benodigde EAT-kosten (15 % van de investeringskosten) Pi]. De TTI-kosten zijn gebaseerd op de TIl-raming van ProRail/PoBr voor de BWD-variant. De TTI-kosten van € 139,7 beoordeelt ABR als enigszins aan de hoge kant (zie ook Beoordeling ABR 'Ramingen ProRail/PoBr van TIl Betuweroute' , definitief, d.d. 11-6-2003. ref: ABR03-B-03.017). De totale opbouw schadekosten beoordeelt ABR als voldoende realistisch ten behoeve van de economische analyse.

k)

Interpretatie indirecte schadekosten: De berekende indirecte schadekosten [xi] zijn gepresenteerd als netto contant gemaakte bedragen (van schadejaar 2010 teruggerekend tot 2003). Dit betreft een afwijking van de BWD-methodiek [v]. Naar mening van ABR dienen de uitkomsten van de Quick-Scan daarom met een factor 1,3 (4% over 7 jaar) te worden bijgesteld.

I)

Vertaling berekende indirecte schadekosten naar overige tunnels: In de BWD-memo Pii] zijn de indirecte schadekosten uit de Quick-Scan [xi] overgenomen, waarbij ABR heeft geconstateerd dat de berekende waarden voor de tunnel onder het Pannerdensch kanaal en de Botlekspoortunnel zijn verwisseld. Vervolgens zijn voor de overige tunnels in de Betuweroute (Zevenaar, Giessen en Sophiaspoortunnel) de berekende boven- en ondergrens van de indirecte schadekosten voor de Botlekspoortunnel en tunnel Pannerdensch Kanaal gehanteerd. Uit nadere informatie van DGG (bespreking d.d. 10-6-2003) blijkt dat deze interpretatie te vrij is. Een meer correctie interpretatie is volgens DGG om voor de Sophiaspoortunnel en voor de tunnel Giessen 90% van de berekende indirecte schadekosten voor de tunnel onder het Pannerdensch kanaal te nemen en de indirecte schadekosten voor de tunnel Zevenaar gelijk te stellen aan de berekende indirecte schadekosten voor de tunnel onder het Pannerdensch kanaal. Deze interpretatiewijze is direct gecorreleerd aan de plaats van de betreffende tunnels in de totale vervoersketen (met consequenties voor de shift naar overige modaliteiten bij uitval van de tunnel) en is naar mening van ABR logischer.

m) Interpretatie mainporteffect: In de Quick-Scan is een ruwe inschatting gemaakt van de indirecte kosten door mainporteffecten 1 [xi]. De berekeningsresultaten variëren voor de Botlekspoortunnel tussen de € 28 en € 179 mio. en voor de tunnel onder het Pannerdensch kanaal van € 23 en € 159 mio. De inschatting van het mainporteffect is volgens DGG afhankelijk van het gekozen basisscenario (uitval van 1 jaar of 5 jaar en mate van terugvloeiing vervoerssstromen), wat naar mening van ABR logisch lijkt. De BWD heeft een bovengrens gehanteerd van de mainporteffecten van € 150 mio, onafhankelijk van het gekozen scenario [ii]. Deze waarde is bovendien aan de hoge kant gezien de resultaten van de berekeningen [xi]. ABR beoordeelt deze inschatting daarom als te conservatief en stelt voor de indirecte kosten van het mainporteffect per basisscenario mee te wegen.

1 Het mainporteffect betreft een 'vliegwIeleffect' waarbij een verbetering van de achteriandverbindingen leidt tot een verbetering van de relatieve concurrentiepositie van de haven (bijvoorbeeld Rotterdam) aangezien extra volume leidt tot kwaliteitsvernoging van de mainport in tennen van onder andere frequenties en faciliteiten. Dit leidt vervolgens tot kwaliteitsverbetering en betere prijslkwaliteitvemoudingen en daardoor extra volumestromen (vliegwiel). Dit principe geldt uiteraard omgekeerd voor een verslechtering van de achterlandverbindingen [xii].

Auditbureau Betuweroute p1a Lloyd's Register lnfraproject Services Postadres: postbus 701, 3000 AS Rotterdam Bezoekadres: Weena-Zuid 170,3012 Ne Rotterdam Telefoon.: 010281 0334 Telefax: 010 2810335

Email:

paul.carstens@horvatnl

pagina 5 van 7

Auditbureau Betuweroute Onder leiding en verantwoordelijkheid van Lloyd's Register Infraproject Services (een samenwerkingsverband L1oyd's Register & E. Horvat Consultants)

3.4

BWD-memo:

Samenvatting

herziene economische

beschouwing

van

[i]

n)

Structuur: De BWD-memo 'Samenvatting herziende economische beschouwing' [i] bevat de integratie van de eerder genoemde documenten [ii, iii en xi] (zie ook bevinding a).

0)

Directe schadekosten: In de BWD-memo wordt opgemerkt dat de meegerekende directe schadekosten zijn gebaseerd op de volledige herbouw van de tunnels [i]. ABR verwacht dat in de praktijk sprake zal zijn van een gedeeltelijk herstel van de tunnel (bijvoorbeeld Kanaaltunnel, Mont Blanctunnel, etc.). ABR schat deze herbouwkosten bij een uitval van de tunnel van 1 jaar op circa 25% van de initiêle aanlegkosten. Bij een uitval van de tunnel van 5 jaar ziet ABR een inschatting van 100% van de aanlegkosten als realistisch.

p) Verhouding uitval tunnel over 1 Jaar of 5 jaren: In de BWD-analyse is geen onderscheid gemaakt in de kans van optreden van uitval van een tunnel van 1 jaar of 5 jaren [i]. ABR acht dit een belangrijk gegeven voor de uiteindelijke uitkomst van de berekeningen en schat daarom dat de kans op uitval van 1 jaar in vergelijking van de kans op uitval van 5 jaar circa 75% respectievelijk 25% bedraagt. q)

Beperkingen indirecte schadekosten: ABR onderkent dat het inschatten van indirecte kosten op bijvoorbeeld externe veiligheid lastig in te schatten is en dat om die reden dit niet in de QuickScan is meegenomen. ABR is echter van mening dat diverse scenario's opgesteld kunnen worden met betrekking tot de externe veiligheid. Een inschatting kan bijvoorbeeld gemaakt worden van de effecten wanneer met gevaarlijke stoffen in konvooi en met aanvullende operationele veiligheidsvoorzieningen door een stad gereden wordt. Met behulp van een uitwerking van dergelijke scenario's is volgens ABR weldegelijk mogelijk om de effecten en consequenties van aanvullende operationele veiligheidsmaatregelen voor externe veiligheid kwantitatief mee te wegen bij het bepalen van de indirecte schadekosten bij tunneluitval. Een nadere uitwerking van deze scenario's is echter binnen het tijdsbestek van deze beoordeling niet mogelijk en naar verwachting van ABR ook niet van doorslaggevend belang gezien de bandbreedte van de berekeningen.

r)

Herziening economische beschouwing: ABR heeft op basis van bovenstaande bevindingen de volgende wijzigingen aangebracht in de tabel uit de BWD-memo [ij. 1. Bijstellen totale indirecte schade kosten met een factor 1,3 (zie bevinding j) 2. - bij 1 jaar uitval: 25% van de initiêle aanlegkosten - bij 5 jaar uitval: 100% van de initiêle aanlegkosten (zie bevinding m) 3. Meenemen van mainporteffecten per scenario (zie bevinding k) 4. - Sophia en Giessen is gelijk aan 90% van Pankan tunnel - Zevenaar is gelijk aan Pankan tunnel (zie bevinding j) 5. Correctie Pankan en Botlek o.b.v. Quick-Scan (zie bevinding j) Het resultaat is weergegeven in tabel 2:

Totale mogelijke schade

Kansverdeling onder-en bovengrens 75%

Botlek

Sophla

GIessen

Pan kan

Zevenaar

Totaal

187 183 49 103 Ondergrens in mln. € 80 602 (uitval van 1 iaar) 991 878 344 Bovengrens in mln. € 25% 575 484 3272 (uitval van 5 iaar) Verwachtinaswaarde 388 357 123 221 181 1270 Tabel 2: Herberekening ABR directe en indirecte schadekosten bij uitval tunnels Betuweroute (zie eerdere bevindingen).

Auditbureau

Betuweroute

p/a Lloyd's Register lnfraproject Services Postadres: postbus 701,3000 AS Rotterdam Bezoekadres: Weena-Zuid 170,3012 Ne Rotterdam

Telefoon.: Telefax: Email:

010 281 0334 0102810335 [email protected]

pagina 6 van 7

Auditbureau 8etuweroute Onder leiding en verantwoordelijkheid ven Lloyd's Register Infraprojecl S8lVices (een samenwerkingsverband Lloyd's Register & E. HONSt Consultants)

s)

van

Resultaat herziene economische beschouwing: Op basis van een vergelijking van tabel 1 en tabel 2 concludeert ABR dat de realistische waarde bij de Sophiaspoortunnel voor een rendabele investering in hittewerende bekleding van € 1900 mio (zie tabel 1) een factor 2 verschilt met de bovengrens van de berekende schadekosten van € 878 mio en een factor 10 verschilt met de ondergrens van de berekende schadekosten van € 183 mio (zie tabel 2). De conservatieve waarde voor de Sophiaspoortunnel van € 770 mio ligt in het gebied van de bovengrens van de berekende schadekosten van € 878 mio, maar ligt boven de verwachtingswaarde van € 357 mio (zie tabel 2). Vergelijkbare tendensen gelden voor de overige tunnels. Op basis van deze analyse onderschrijft ABR de eindconclusie van de BWD [ij dat investeren in geen van de beschouwde aanvullende veiligheidsmaatregelen (hittewerende bekleding, sprinkler, etc.) uit economisch oogpunt gerechtvaardigd is. De besluitvorming bevindt zich overigens wel op de grenzen van de nauwkeurigheidsmarge van de berekeningen. Dit geeft naar mening van ABR echter geen reden om de eindconclusie bij te stellen maar geeft wel een indruk van de beperkte robuustheid van de eindconclusie.

Met vriendelijke groet,

Prof. ir. E. Horvat Auditbureau Betuweroute.

Auditbureau

Betuweroute

pla Lloyd's Register lnfraproject Services Postadres: postbus701,3000 AS Rotterdam Bezoekadres.Weena-Zuid 170,3012 Ne Rotterdam Telefoon.: 0102810334 Telefax: 010 2810335 Email: [email protected]

pagina 7 van 7

Bijlage 2 Basispakket


99/111

~

Basispakket Betuwe~ls Categorie Planologisch Planologisch Organisatorisch Organisatorisch Organisatorisch Organisatorisch Organisatorisch Organisatorisch Organisatorisch Organisatorisch Organisatorisch Orqanisatorisch Organisatorisch Orqanisatorisch TTI TTI TTI (eisen aan) TTI (eisen aan) TTI TTI TTI TTI (eisen aan) TTI

TTI TTI Räïï=-en treinvoorzieninaen Rail- en treinvoorzieningen Rail- en trelnvoorzienincen Rail- en treinvoorzieningen Civiel Civiel Civiel Civiel Civiel Civiel Civiel Civiel Hulpverlenende Hulpverlenende Hulpverlenende

diensten diensten diensten

Maatregel Bereikbaarheid tunnel voor hulpdiensten Oostelolaatsen hulodiensten, ontsmettinasolaats Duidelijke instructies machinisten Adequaat onderhoud & inspectie Goede check voor vertrek van de trein Periodieke controles tunnelbuizen Trainina treinpersoneel Tralninq onderhoudspersoneel Protocol detectiesystemen Calamiteitenplan trelndlenstleidino Directe communicatie treindienstleider naar openbare hulpdiensten alarmcentrales Ooleidino en training treindienstleidina/NS-meldkamer Calamiteitenplan hulpdiensten Calamiteiten plan/Draaiboeken nazora ti (puntverllchtinq) in de tunnels Explosieveiliae oomoinstallaties vloeistofafvoerkelders Brandveüioe eneruievoorzleninaen (sas. elektra) Geen stoptonende seinen vlak voor en/of in tunnel Doeltreffende verlichtina aanweziae vluchtdeuren Branddetectie technische ruimten Vloeistofdetectie Output detectiesystemen Communicatie voorzieningen: -HF- installatie: ten behoeve van GSM-R en C2000 - Telefoon: aansluitino per technische ruime. Voorzieningen om bovenleiding spanninqsloos te maken WeerQave spanninqssltuatle bovenleidina Toepassing/instelling Treinbeveiligingssysteem (ERTMS/ETCS)

en regionale

Hot boxdetectoren Communicatiemiddelen

machinist:

draadloze verbinding

met treindienstleider

(GSM)

Persoonlijke beschermingsmiddelen treinpersoneel, zoals: oersluchtmaskers, handblussers, zaklampen en deroellike. Eén sooor Der tunnelbuis Ontsoorinooeleidtnq (ook toerit) Geen wissels in de tunnels Voorzieningen om onbedoelde toegang door onbevoegde personen en dieren zoveel rnocelûk te voorkomen Onbrandbare materialen ExolosieveiliQe oornokelders Waterkerende (coupure)schuiven Vluchtdeuren Protocol hulpdiensten Persoonlijke bescherminasmiddelen en (gas)meetapparatuur hulpverleners Oefenen hulpdiensten

Bijlage 3 Toetsresultaten

inspectie V&'W


100/111


101/111

Inspectie Verkeer en Waterstaat Divisie Rail Ministerie van Verkeer en Waterstaat DG Rijkswaterstaat Bouwdienst Rijswaterstaat t.a.v. mw. K.J. den Drijver Postbus 20.000 3502 LA UTRECHT

Datum

2 mei 2003 Contactpersoon

Ing. R.G. Corporaal Doorkiesnummer

030 - 236 31 61 Bijlage(n) Uw kenmerk

Onderwerp

Toetsing

uitgangspunten

risicoanalyse Ons kenmerk

IVW-DR\ TS\03\U13.002.257

Geachte mevrouw

Den Drijver,

In de uitgangspunten voor de risicoanalyses voor de uitstroom van gevaarlijke zijn twee aannames gedaan die u aan ons heeft voorgelegd ter toetsing.

stoffen in tunnels

De reductie van de uitstromingskans met een factor 10 en de kans op stilstand van een trein bij een goederenbrand tot 50% is akkoord. Naar aanleiding van ons eerste toetsresultaat is er overleg geweest tussen de Bouwdienst IVW-DR. Er wordt nu akkoord gegaan met de gehanteerde kans op stilstand bij brand.

en

De onderbouwing voor een verlaging van de ontsporingkans in combinatie met de uitstroomkans is een factor 10 voorgesteld. In de tunnel wordt ontsporinggeleiding toegepast en ontbreken obstakels die tot penetratie van de ketelwagens kunnen leiden. In het bepalen van de ontsporingkans zijn verschillende verbeteringen t.o.v. de aarden baan als verdisconteerd. Op deze gronden wordt een factor 10 voor de tunnels in de Betuweroute acceptabel. Het aanbrengen van obstakels in de tunnel die tot penetratie van de ketelwagen kunnen leiden of het niet aanbrengen van ontsporinggeleiding zal heroverweging van deze reductie noodzakelijk maken. De kans dat een goederentrein in geval van een brand stil komt te staan is in de Nederlandse situatie 1. Dit komt omdat in alle gevallen het een brand betrof in het krachtvoertuig van de trein. Een lagere kans op stilstand in de tunnel is gerechtvaardigd omdat de machinisten er alles aan zal doen om de tunnel uit te rijden.

Unit Toelating

Systemen

Telefoon

030 236 31 31

Postbus 1511, 3500 BM Utrecht

Fax 030 - 23631

St. Jacobsstraat

E-mail [email protected]

16, 3511 BS Utrecht

Internet

Inspectie Verkeer en Waterstaat Divisie Rail

www.ivw.nl

99


Datum

Paginanummer

2 mei 2003

2

Ons kenmerk

IVW-DR\ TS\03\U13.002.257

Omdat de casuïstiek in Nederland beperkt is (3 branden in 20 jaar) heeft u ook informatie gevraagd aan buitenlandse deskundigen. Naar aanleiding daarvan kan het noodzakelijk zijn de risicoanalyse aan te passen. De mogelijkheid dat brand overslaat van het krachtvoertuig naar de wagens is in de gesloten constructie van de tunnel mogelijk. Voor een diesellocomotief is de kans dat dit gebeurd groter dan een elektrische locomotief.

Cc: J. Hoeksma (bwd-rws)


Referentie: IWV-DR\TS\03\Z09.001.104 Geachte mevrouw Davidse, In antwoord op uw verzoek is de toets op de aanname van het aantal kilometers per jaar dat een machinist op de betuweroute kan afleggen uitgevoerd. Hierbij het resultaat van de toets: Toetsing Aanname 1: de machinist heeft 200 rijdagen per jaar. Een machinist heeft ongeveer 260 werkdagen per jaar (52 * 5). Hiervan ongeveer 25 vakantie- en BV -dagen en 25 WTV = 210 En 10 dagen voor opleiding en ziek zijn e.d. = 200 rij-dagen. Dit is een ideale machinist waarbij geen rekening is gehouden met CAO afspraken en leeftijdsopbouw. bepaling van het persoonlijk risico van de machinist kan deze waarde worden aangehouden.

Voor de

Aanname 2: Per rij-dag wordt effectief 6 uur gereden. Een machinist rijdt niet de volledige 8 uur maar minder. De tijd die hij heeft tussen begin werktijd en vertrek van de trein waarbij hij zelfvertrekcontroles moet uitvoeren en de wachttijd voordat de terugreis wordt aanvaard geven dat voor een machinist op de Betuweroute gerekend mag worden met 6 uur effectieve rij-tijd. Beperking 1: Het is natuurlijk wel zo dat een machinist niet van Kijfhoek tot Zevenaar rijdt en daar omkeert. Veelal zal worden doorgereden tot in Duitsland. Een aantal mcn's wordt/is al opgeleid om te kunnen doorrijden naar Frankfurt. Beperking 2: Niet alle rijtijd worden besteed aan het rijden van treinen over de BR maar een deel van de diensten moet worden gebruikt in de rangeerdienst. Daarom kan effectief een kleiner deel van de rijtijd worden ingezet op de BR. Maar voor de bepaling van het Persoonlijk Risico op de Betuweroute is 6 uur een goede maat. Aanname 3: De trein rijdt gemiddeld 60 kmIh. De maximale snelheid van de trein bedraagt 100 tot 120 kmIh. Optrekken, rijden over de emplacementen Kijfhoek en Zevenaar en korte stilstand onderweg leiden tot een lagere snelheid. Deze 60 km/h is daarom een goede waarde als gemiddelde snelheid van een machinist in de 6 uur dat wordt gereden op het traject Kijfhoek - Zevenaar-Grens. Resultaat: Een machinist rijdt 200 dagen per jaar op de trein. Per dag rijdt hij 6 uur met een gemiddelde van 60 km/h. Dan is de jaarprestatie voor een fictieve machinist op de Betuweroute 72.000 kmIjaar. Beperking: Deze waarde mag alleen worden gebruikt voor de bepaling van het persoonlijk risico van machinisten die rijden over de Betuweroute en niet voor de bepaling van het Persoonlijk Risico elders op het net. Met vriendelijke groet, Ronald Corporaal IVW-DR T 030 2363 161 F 030 2363 199 E [email protected] www.ivw.nl

102/111 Aanvullend

advies Tunnel

Technische

Installaties

Betuweroute


103/111

Bijlage 4 Rapportage TNO werkzaamheden


104/111

TNO Milieu. Energie en Procesinnovatie

Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk onderzoek / Netberlands Organisation for Applied Scientific Research

Laan van Westenenk Postbus 342 7300 AH Apeldoorn

TNO-rapport

www.mep.tno.n1 T 055 549 34 93 F 055 549 32 01 [email protected]

R2003/265

Nadere analyse veiligheidsniveau Tunnel Technische Installaties van de tunnels in de Betuweroute

Datum

juni 2003

Auteurs

Ir. M. Molag

Projectnummer

34069

Trefwoorden

Veiligheid Betuweroute Tunnels Risicoanalyse

Bestemd voor

Ministerie van Verkeer en Waterstaat Directoraat-Generaal Rijkswaterstaat Bouwdienst Rijkswaterstaat t.a.v. ir. K. den Drijver Postbus 20.000 3502 LA UTRECHT

Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook zonder voorafgaande toestemming van TNO. Indien dit rapport in opdracht werd uitgebracht, wordt voor de rechten en verplichtingen van opdrachtgever en opdrachtnemer verwezen naar de Algemene Voorwaarden voor onderzoeksopdrachten aan TNO, dan wel de betreffende terzake tussen de partijen gesloten overeenkomst. Het ter inzage geven van het TNO-rapport aan direct belanghebbenden is toegestaan.

©2003TNO

501

TNO-rapport

2 van 57

TND-MEP - R 2003/265

TNo-rapport

3 van 57

TNO-MEP - R 20031265

Samenvatting Inleiding In opdracht van de Bouwdienst van Rijkswaterstaat heeft de afdeling Industriële Veiligheid van TNO Milieu, Energie en Procesinnovatie een risicoanalyse uitgevoerd van de tunnels in de Betuweroute in het kader van het door de Bouwdienst op te stellen Advies Tunneltechnische Installaties (TT!) Betuweroute. In maart 2003 is over dit onderzoek het rapport TNO-MEP-R 2003/083RI uitgebracht. In dit onderzoek werd het volgende geconcludeerd en aanbevolen: Zowel bij toepassing van een sprinkler als bij de toepassing van rookventilatie in de tunnel wordt voldaan aan de norm voor het intern risico. Boven de ondergrondse delen van de tunnels wordt geen plaatsgebonden risico groter dan 10-6per jaar verwacht omdat de tunnelconstructie en gronddekking de gevolgen van plasbranden (op de vrije baan verantwoordelijk voor de 10-6 PR contour) afschermen. Bij de tunnelmonden kan wel een verhoogd 10-6PR optreden door de effecten van BLEVE's en gaswolkexplosies in de tunnel. Bij de Botlektunnel, Sophiatunnel en tunnel Pannerdenschkanaal is deze invloed van de tunnelmond op het PR te zien. Daar treedt bij de tunnelmond een extra 10-6PR contour met een straal van 135 mop. Bij alle tunnels met uitzondering van Zevenaar treedt geen overschrijding van de oriënterende waarde van het extern groepsrisico op. Bij Zevenaar is wel een kleine overschrijding. Indien de aanwezigheidsdichtheid kleiner is dan 65 personen per hectare is er geen overschrijding meer van de oriënterende waarde van het groepsrisico. Aangenomen is dat er geen chloortreinen over de Betuweroute meer zullen rijden. In de uitwerking van de scenario's is uitgegaan van toxische gassen met als voorbeeldstof ammoniak. Indien er in de toekomst wel treinen zullen rijden met een risico vergelijkbaar aan dat van chloor dan zal het groepsrisico externe veiligheid hoger zijn dan thans bepaald. De gehanteerde uitstroomkansen zijn gebaseerd op het Paarse boek. Met name de uitstroomkans van 0,56 gegeven een ontsporing van een tankwagon met brandbare of toxische vloeistoffen lijkt voor een tunnel wel erg hoog. Naar de mening van TNO wordt onvoldoende rekening gehouden met de ontsporinggeleiding in de tunnel. Bij een ontsporinggeleiding in een tunnel zullen de wagons minder snel kantelen. In tegenstelling tot de vrije baan ontbreken in een tunnel obstakels (b.v. portalen voor de elektriciteit) die penetratie van een tank kunnen geven. Om deze reden zijn de risico's ook berekend voor een 10 keer lagere combinatie van ontsporingsfrequentie/uitstroomkans in een tunnel. In deze evaluatie is, op basis van literatuurgegevens, een voorwaardelijke kans. De kans op een stop van de trein bij een brand van 0,501is slecht onderbouwd. Aangezien goederenbrand een dominant scenario voor de aantasting van de tunnelintegriteit en het persoonlijk risico is, heeft deze onzekerheid een grote invloed op deze risico's.

TNO-rapport

4 van 57

Nadere risicoanalyse Naar aanleiding van de conclusies en aanbevelingen uit het eerste rapport en een workshop met deskundigen op het gebied van tunnelveiligheid is besloten de risicoanalyse van de tunnel technische installaties van de tunnels in de Betuweroute op een aantal punten bij te stellen. Deze wijzigingen betroffen de volgende punten: Het gelijkstellen van de dezelfde botsingsen ontsporingskans voor ETRMS/ETCS level I aan die voor ETRMS/ETCS level 2. Het hanteren van een 10 keer lagere uitstromingskans gevaarlijke stoffen in de tunnel dan de standaardkans op de vrije baan. Een verbeterde uitwerking van de kans op een grote brand in de tunnel. Het beschouwen van een BLEVE van drukketelwagen met brandbaar of toxisch gas ten gevolge van een brand in de tunnel of een brandbaar gas fakkel. Naast de specifieke tunnelrisico, het meenemen van het ontsporingsen botsingsrisico in de berekening van het persoonlijk risico voor het treinpersoneel. Een nauwkeuriger benadering voor de externe veiligheid naast de tunnel en bij de tunnelmonden. Daarnaast is ook onderzocht wat de invloed op de interne en externe veiligheid indien in plaats van ETRMS/ETCS level I of2 ATB eerste generatie als treinbeveiligingssysteem wordt toegepast en de invloed van een lagere vervoersprognose gevaarlijke stoffen op de risico's. Conclusies nadere veiligheidsanalyse Initiele ongevalsfrequentie ontsporing en botsing De Inspectie Verkeer en Waterstaat, divisie Rail heeft aangegeven dat de botsingsen ontsporingsfrequentie voor ETRMS/ETCS level I gelijk zijn aan die voor ETRMS/ETCS level 2. Deze aanpassing betekent dat voor de Botlektunnel de ontsporingfrequentie met 20% en de botsingsfrequentie met 85% is gereduceerd ten opzichte van de eerste studie [22]. Lage uitstroomkans in tunnels De Inspectie Verkeer en Waterstaat, divisie Rail [24] onderschrijft de benadering om in de tunnel bij ontsporing met een 10 keer lagere uitstroomkans dan op de vrije baan te rekenen. Kans op grote brand stilstaande trein in de tunnel In het kader van de externe toetsing van de eerste studie [22] zijn opmerkingen gemaakt op de bepaling van de kans op een stilstaande brandende trein in de tunnel. Binnen de looptijd van dit aanvullend onderzoek heeft een verzoek aan de Inspectie Verkeer en Waterstaat, divisie Rail, om een nadere analyse te maken van de kans op brand in een goederentrein door ook buitenlandse treinbranden nog geen resultaat opgeleverd. Om deze reden is op basis van expert judgement een nieuwe benadering van de kans op brand van een stilstaande trein in een van de tunnels van de Betuweroute gemaakt. Daarbij is uitgegaan van dezelfde brandfre-

TNQ-MEP - R 20031265

TNO-rapport

TNO-MEP - R 20031265

5 van 57

quentie voor goederentreinen als in [22] namelijk 1,60E-08 per treinkm. Daarnaast is een conservatieve schatting van de kans op brand van een stilstaande trein in de tunnel gemaakt en een meer reële schatting en zijn de volgende frequenties voor een grote brand van een stilstaande goederentrein in de tunnel berekend: Tabel 1-1

Frequentie per jaar van een grote brand met goederentrein in de tunnels.

treinen per jaar Grote brand conservatief [1/jaar] grote brand reëel [1/jaar]

91250 9,58E-04 3,83E-04

72270 1,88E-03 7,54E-04

72270 1,45E-04 5,78E-05

73730 6,21E-04 2,48E-04

Risico van schade aan de tunnel en overstromingsrisico De kans op ernstige schade (bezwijken) van de tunnel wordt: met hittewerende bekleding verlaagt met met hittewerende bekleding en rookventilatie is de reductie doordat een sprinkler 9 van de 10 branden beheerst en BLEVE's voorkomt wordt met een sprinkler wordt een reductie bereikt van ca. Sprinkler + rookventilatie

X

73730 4, 53E-04 1,81E-04

67%; 77%;

90%; 90%.

Door de tijdsvertraging in het opwarmen van beton bij hittewerende bekleding (en bij toepassen van rookventilatie nog meer) is er bij deze maatregel sprake van een aanzienlijke risicoreductie voor het overstromingsrisico (de hierbij aangegeven waarden zijn conservatief berekend). De reductie is: - Hittewerende bekleding 94% - Hittewerende bekleding en rookventilatie 95% Sprinkler 90% Sprinkler + rookventilatie ~o ~ Interne veiligheid De onderstaande tabel geeft het persoonlijk risico voor het treinpersoneel per personen kilometer in de tunnels ten gevolge van de specifieke incidenten die in tunnels kunnen optreden (conservatieve berekening brandkans).

Totaal basis TTI Totaal basis TIl + werk- rookventilatie Totaal basis TTI + sprinkler + ventilatie

5,43E-10 5,75E-11 5,54E-11

7,37E-10 7,94E-11 7,56E-11

4,60E-10 4,96E-11 4,72E-11

4,98E-10 5,35E-11 5,10E-11

4,89E-10 5,26E-11 5,02E-11

Uit de tabel kunnen de volgende reducties van het persoonlijk risico met de verschillende aanvullingen op de basis TT! kunnen worden afgeleid: Werkventilatie (ca. 2 mis) ofrookventilatie (ca. 5 mis) 89% Sprinkler + ventilatie 90%

TND-rapport

6 van 57

Bij het bovenstaande tunnelspecifieke risico's moet nog 6,57 10-10 per persoonskilometer voor de risico's tengevolge van ontsporing en botsing worden opgeteld. Intern groepsrisico Bij de bepaling van het interne groepsrisico is rekening gehouden met de aanwezigheid van onderhoudsploegen in een buiten gebruik gestelde tunnelbuis. Om een indruk van de hoogte van het intern groepsrisico is dit gedaan voor de Sophia tunnel. Het intern groepsrisico van deze tunnel is het hoogst doordat door de lengte van deze tunnel de kans op aanwezigheid van twee treinen het hoogst is. Ook voor deze tunnel blijft het intern groepsrisico ver onder de voorgestelde norm F = 1O-11N2• Plaatsgebonden risico bij de tunnelmonden en toeritten Voor de basis TT! geldt dat bij alle tunnelmonden, met uitzondering van Giessen, een 10-6 per jaar PR contour met een straal van 135 m optreedt. Bij de Sophia is zelfs sprake van een 10-5 per jaar PR contour (die op dezelfde afstand ligt als de 106 contour). Deze 10-6 per jaar PR contourvergroting bij de tunnelmonden treedt bij toepassing van rookventilatie alleen op bij de Sophia tunnel. Hetzelfde geldt indien de tunnels worden uitgerust met een sprinkler. Bij de toeritten treedt geen 10-6 per jaar PR knelpunten op. Groepsrisico Alleen in Zevenaar is sprake van veel aanwezigen in de nabijheid van de tunnel en oostelijke tunnelmond. Geconcludeerd kan worden dat naast de tunnel een overschrijding van de oriënterende waarde van het groepsrisico optreedt. Deze overschrijding is maximaal bij circa 450 slachtoffers. Bij dit aantal is de overschrijding 20 keer voor de basis TT!, 2 keer voor de tunnel met sprinkler en 0,3 keer voor een tunnel met rookventilatie. Indien de sprinkler wordt gecombineerd met rookventilatie dan is de groepsrisico curve gelijk aan die voor de tunnel met rookventilatie. Bij de oostelijke tunnelmond en toerit in Zevenaar treedt bij de basis TT! een overschrijding van 5 keer de oriënterende waarde van het groepsrisico op bij 120 slachtoffers. Deze overschrijding wordt veroorzaakt door de effecten bij de tunnelmond van explosies en BLEVE's in de tunnel. Indien de tunnel is uitgerust met een sprinkler of rookventilatie wordt de oriënterende waarde niet overschreden. Conclusies gevoeligheidsanalyse Toepassing ATB eerste generatie in plaats van ERTMSIETCS levell12. Door toepassing van ATB eerste generatie wordt het risico op ontsporing 22% hoger en het risico op botsing ruim 6 keer hoger. Hierdoor treden de volgende toename van risico's op: Het risico op ernstige schade aan de tunnel en het overstromingsrisico stijgt slechts enkele procenten doordat de goederenbranden hierin domineren. Het tunnelspecifieke persoonlijk risico neemt om dezelfde reden weinig toe. Het persoonlijk risico tengevolge van ontsporing en botsing neemt toe tot 24,6

TNO-MEP - R 2003/265

TNO-rapport

7 van 57

TNO-MEP - R 20031265

10-10 per persoon kilometer. Dit betekent een forse overschrijding van de norm voor het persoonlijk risico (7 10-10). Naast de tunnel toeritten stijgt het extern risico circa 20 %. Hogere effectiviteit sprinkler In onderstaande tabel zijn de risicoreducties aangegeven. In deze tabel zijn ter vergelijking ook de andere risico reducerende maatregelen opgenomen. De risicoreducties zijn voor alle tunnels gelijk. Tabel 1-2 Risicoreductie bij verschillende maatregelen en effectiviteit sprinkler.

Hittewerende bekleding Hittewerende bekleding + rookventilatie Sprinkler 90% effectief Sprinkler 98% effectief Sprinkler 90% + rookventilatie

67% 77% 90% 98% 90%

94% 95% 90% 98% 95%

0% 90% 86% 93% 90%

Lagere kans goederenbrand; hot spot detectie Indien we veronderstellen dat een "hots pot" detectiesysteem voor de tunnel in 9 van de 10 gevallen de brand detecteert en dat de machinist de trein tot stilstand brengt dan betekent dit dat er een I0 keer lagere kans op een goederenbrand in de tunnel is. Dit heeft de volgende gevolgen voor de risico's: Reductie van de kans op ernstige schade aan de tunnel en van het risico op een potentieel ernstig lek in de tunnel met 87 %. Het tunnel specifiek persoonlijk risico voor het treinpersoneel reduceert met 87%. De kans op een explosie effect bij de tunnelmond reduceert met 85%. Bij de tunnelmonden in Zevenaar is dan geen 10-6PR contour meer bij de tunnelmond. Het groepsrisico naast de tunnel en bij de tunnelmond reduceert met circa 87%, hetgeen betekent dat de maximale overschrijding van de oriënterende waarde in Zevenaar naast de tunnel reduceert van circa 20 keer tot circa 2 keer de orienterende waarde bij 450 slachtoffers. Bij de oostelijke tunnelmond en toerit is geen overschrijding van de oriënterende waarde meer. Aangezien bij een transportvolume van 7000 wagens toxisch gas per jaar er zeker 30 % van het aantal wagons toxisch gas in bloktreinen wordt vervoerd, zal er samen met hotspot detectie ook naast de tunnel in Zevenaar geen overschrijding van de oriënterende waarde van het extern groepsrisico meer optreden. Lagere kans goederenbrand; minder conservatieve schatting brandkans Indien een iets minder conservatieve schatting van de kans op een grote goederen brand van een stilstaande trein in de tunnel wordt gehanteerd, dat wil zeggen dat

TNO-rapport

8 van 57

slechts één op de vijf branden een grote brand wordt in plaats van één op de twee zoals in de risicoanalyse is verondersteld, dan verlagen de risico's als volgt:. De kans op ernstige schade aan de tunnel en de frequentie van een groot lek in de tunnel wordt circa 57% lager. Het tunnel specifieke persoonlijk risico wordt circa 57 % lager. Het groepsrisico EV naast de tunnel en bij de tunnelmonden+ toerit wordt circa 60% lager. De hoogte van de risico's is dus zeer afhankelijk van de veronderstelde kans op een grote brand van een stilstaande goederentrein in de tunnel. Lagere prognose transport gevaarlijke stoffen Door Prorail is op basis van interviews onder verladers een nieuwe prognose gemaakt. Deze lagere prognose is nog niet geaccordeerd door het ministerie van Verkeer en Waterstaat. Omdat de goederenbrand domineert in kans op ernstige schade aan de tunnel, de kans op een ernstige lekkage en het interne persoonlijk en groepsrisico, heeft een lagere prognose van het transport van gevaarlijke stoffen hierop geen invloed. De externe veiligheid wordt wel sterk beïnvloed door de lagere aantallen brandbare en toxische gassen. Voor de toxische gassen is aangenomen dat deze in bonte treinen worden vervoerd. Bij deze lage aantallen is vervoer van toxische gassen in bloktreinen niet waarschijnlijk. Het plaatsgebonden risico bij de tunnelmonden wordt sterk lager. Met het basis TT! verdwijnen de 10-6per jaar PR contouren bij de tunnels Giessen, Pannerdensch kanaal en Zevenaar. Bij de Sophiatunnel.wordt de 10_5 PR contour een 10_6PR contour. de maximale overschrijding van de oriënterende waarde van het groepsrisico naast de tunnel bij 450 slachtoffers reduceert van 20 keer (vervoersprognose Betuweroute) tot 5 keer (lage prognose), een reductie van 75%. Bij de tunnelmond treedt een vergelijkbare reductie op. Meer bloktreinen Indien het transport van toxisch en brandbaar gas niet wordt gecombineerd met het transport van brandbare goederen en vloeistoffen (vervoer in bonte treinen) zijn de belangrijkste oorzaken voor een BLEVE weggenomen. Voor het vervoer van brandbaar gas is in de risicoanalyse al aangenomen dat 80 % in bloktreinen wordt vervoerd. Een hoger percentage is niet realistisch aangezien ook altijd wagons naar kleinverbruiker zullen gaan. Damaast zullen buitenlandse bonte treinen in het kader van de internationale overeenkomsten moeten worden toegelaten op de Betuweroute. Indien echter 83 % van de toxische gassen B2 (ammoniak) in bloktreinen wordt vervoerd is het groepsrisico naast de tunnel in Zevenaar gelijk aan de oriënterende waarde. Dit hoge percentage bloktreinen toxische gassen is vanwege de hier boven genoemde redenen vermoedelijk niet haalbaar.

TNÛ-MEP - R 20031265

TNO-rapport

TNQ-MEP - R 20031265

9 van 57

Spoorstaajbreukdetectie in de tunnel Op basis van een analyse van ontsporingsoorzaken voor de HSL-Zuid (Personenvervoer) en de Betuweroute wordt geconcludeerd dat spoorstaafbreuk detectie de ontsporingskans op de Betuweroute met circa 15 % zou kunnen reduceren.

\ l~>,,,"

..;.t""

Eindconclusies In deze nader risico analyse is nader ingegaan op de effectiviteit van de verschillende tunnel technische inrichtingen. Uit de resultaten van de analyse blijkt het volgende: Hittewerende bekleding verlaagt het risico op ernstige schade en overstroming. Op de interne en externe veiligheid geeft hitte werende bekleding geen reductie van het risico. Voor een sprinkler geldt dat de kans op ernstige schade aan de tunnel het best wordt gereduceerd. Dit komt doordat de sprinkler de goederenbranden en plasbranden met een effectiviteit van 90% beheerst. Hierdoor blijven in 9 van de 10 gevallen de gevolgen van goederen-, plasbranden en alle warme Bleve's uit. :y"oord~m~~ ex~erne veiligheid is de reductie ook 90% als er tevens ~:,".~~ê.t.!!!tJ.tie wordt toegepast. Indien rookventilatie wordt toegepast wordt geproduceerde hitte afgevoerd, echter andere wagons met brandbare lading kunnen wel ontstoken waardoor een langdurige brand in de tunnel kan ontstaan. Hierdoor is, ondanks de hoge betrouwbaarheid van de rookventilatie (95%), de kans op ernstige schade aan de tunnel groter dan bij een sprinkler. Het overstromingsrisico is wel lager doordat maatregelen genomen kunnen worden om de overstroming te voorkomen. De hitteafvoer is wel dusdanig dat BLEVE's ten gevolge van goederenbranden worden voorkomen. De hitteafvoer van de rookventilatie bij een plasbrand is onvoldoende om een warme BLEVE van een gasketelwagen (in verhouding tot BLEVE's ten gevolge van goederenbranden hebben deze ongeveer een 50 keer lagere kans van optreden) te voorkomen. De kans op ernstige schade aan de tunnel is hierdoor hoger dan bij een sprinkler. Omdat de rookventilatie, vanwege de hogere betrouwbaarheid (95% i.p.v. 90% bij een sprinkler). Op het gebied van interne veiligheid en externe veiligheid is de rookventilatie beter dan de sprinkler. Voor de interne veiligheid komt dit omdat daarvoor de goederenbranden dominant zijn; de rookventilatie bestrijdt de gevolgen hiervan beter door zijn hogere betrouwbaarheid. Voor de externe veiligheid komt dit doordat het dominante scenario, BLEVE ten gevolge van een goederen brand, door de hogere betrouwbaarheid ook beter bestreden wordt dan bij de sprinkler. Indien sprinkler en rookventilatie worden toegepast worden de beste eigenschappen van beide systemen gecombineerd (sprinkler beheersing 90 % van alle branden, rookventilatie hoge betrouwbaarheid). Hierbij is ervan uit gegaan dat beide systemen elkaar niet beïnvloeden. Aanbevelingen Het persoonlijk risico, zonder aanvullende maatregelen,wordt bepaald door de risico's van ontsporing en botsing voor het treinpersoneel. Deze risico's treden ook op

TNO-rapport

10 van 57

;x:

de vrije baan op. Het tunnelspecifieke deel draagt bij toepassing van sp . dj is fif ~entilatie slechts voor 10 % bij aan het totale persoonlijk risico. Om deze reden wordt afgeraden om de Betuweroute te beveiligen met ATB eerste generatie aangezien hierdoor het persoonlijk risico nog vier keer zo hoog wordt. Aanbevolen wordt om de toepassing van de hotspotdetectie verder te onderzoeken. Het is een zeer effectief middel om de risico's van een stilstaande brandende goederentrein in de tunnel te reduceren. Gezien de grote gevoeligheid van de veronderstelde kans op een grote brand van een stilstaande trein in een van de tunnels op risico' s wordt aanbevolen om een nader onderzoek uit te voeren naar deze kans op basis van casuïstiek in het buitenland. Tevens wordt aanbevolen om een nader onderzoek te doen naar meer kosteneffectieve maatregelen om de kans op een grote brand in een tunnel te verlagen c.q. de brand te beheersen. Hierbij kan bijvoorbeeld gedacht worden aan de mogelijkheid om met op afstand bestuurde mobiele hoge druk mistsystemen de groei van een grote brand te beperken of de brand te blussen.

TNQ-MEP - R 20031265

TNO-rapport

11 van 57

TNQ-MEP - R 20031265

Inhoudsopgave

Samenvatting

3

Inhoudsopgave

11

1.

Inleiding

13

2.

Overzicht van gegevens en uitgangspunten

15

3.

Ongevalscenario's: kansen en gevolgen 3.1 Inleiding 3.2 Initiële ongevalsfrequentie ontsporing en botsing 3.3 Lagere uitstroomkans bij ontsporing in tunnels 3.4 Brandfrequentie goederentrein in de tunnel.. 3.5 BLEVE's bij ladingbranden en fakkels 3.6 Invloed wijzigingen op de frequenties

17 17 17 17 18 20 22

4.

Herziene kwantitatieve risicoanalyse 4.1 Risico van schade aan de tunnel en overstromingsrisico 4.2 Interne veiligheid 4.3 Externe veiligheid 4.3.1 Te beschouwen ongevallen naast de tunnel en langs de toeritten 4.3.2 Plaatsgebonden risico 4.4 Extern groepsrisico 4.5 Verwachtingswaarden slachtoffers in de omgeving

25 25 26 28

5.

6.

Gevoeligheidsanalyse 5.1 ATB eerste generatie 5.2 Hogere effectiviteit Sprinkler 5.3 Lagere kans goederenbrand 5.3.1 Hotspot detectie 5.3.2 Minder conservatieve benadering kans grote brand in tunnel. 5.4 Minder vervoer gevaarlijke stoffen 5.5 Geen bonte treinen voor het transport van toxisch en brandbaar gas 5.6 Spoorstaafbreukdetectie in de tunnel Conclusies 6.1 Conclusies nadere veiligheidsanalyse 6.2 Conclusies gevoeligheidsanalyse

28 31 32 34 35 35 38 39 39 39 41 43 44 45 .45 .47

TNo-rapport

12 van 57

TNo-MEP

6.3 6.4

Eindconclusies Aanbevelingen

50 51

7.

Referenties

53

8.

Verantwoording

57

- R 20031265

TNO-rapport

13 van 57

TNO-MEP - R 20031265

1.

Inleiding

In opdracht van de Bouwdienst van Rijkswaterstaat heeft de afdeling Industriële Veiligheid van TNO Milieu, Energie en Procesinnovatie een risicoanalyse uitgevoerd van de tunnels in de Betuweroute in het kader van het door de Bouwdienst op te stellen Advies Tunneltechnische Installaties (TT!) Betuweroute. In maart 2003 is over dit onderzoek het rapport TNO-MEP-R 2003/083RI [22]uitgebracht, welke is opgenomen in het rapport Tunnel Technische Installaties Betuweroute [23] van het Steunpunt Tunnelveiligheid van de Bouwdienst van Rijkswaterstaat. Naar aanleiding van de aanbevelingen uit beide rapporten en een workshop met deskundigen op het gebied van tunnelveiligheid is besloten de risicoanalyse van de tunnel technische installaties van de tunnels in de Betuweroute op een aantal punten bij te stellen. Deze wijzigingen betroffen de volgende punten: Het gelijkstellen van de dezelfde botsingsen ontsporingskans voor ETRMS/ETCS levell aan die voor ETRMS/ETCS level 2. Het hanteren van een lOkeer lagere uitstromingskans gevaarlijke stoffen in de tunnel dan de standaardkans op de vrije baan. Een verbeterde uitwerking van de kans op een grote brand in de tunnel. Het beschouwen van een BLEVE van drukketelwagen met brandbaar of toxisch gas ten gevolge van een brand in de tunnel of een brandbaar gas fakkel. De onderbouwing en de gevolgen van deze wijzigingen worden in dit rapport beschreven. Voor de uitgangspunten en rekenmethoden die niet zijn gewijzigd wordt verwezen naar de eerste rapportage [22, 23]. In dit rapport komen achtereenvolgens aan de orde: In hoofdstuk 2 worden de gegevens ten aanzien van het traject, de vervoersgegevens, gegevens van de tunnels etc. beschreven. In hoofdstuk 3 worden de wijzigingen voor de relevante scenario's onderbouwd en uitgewerkt. In hoofdstuk 4 worden de resultaten van de herziene kwantitatieve risicoanalyse gegeven. In hoofdstuk 5 wordt een gevoeligheidsanalyse voor een aantal input parameters van de risicoanalyse gegeven zoals voor de aannames ten aanzien van het toe te passen treinbeveiligingssysteem, de ontwikkeling van brand, meer vervoer ammoniak in bloktreinen, minder transport van brandbaar en toxisch gas. Tevens is, op basis van de gehouden workshop, gevarieerd met de effectiviteit van de maatregelen: ventilatie, hittewerende bekleding en sprinkler. De conclusies, onzekerheden in de risicoanalyse en aanbevelingen worden in hoofdstuk 6 gegeven.

TNo-rapporl

14 van 57

TNo-MEP

- R 20031265

TNC-rapport

15 van 57

TNO-MEP - R 20031265

2.

Overzicht van gegevens en uitgangspunten

De vervoersgegevens, tunnelgegevens, bevolkingsgegevens en meteogegevens zijn niet gewijzigd. Hiervoor wordt verwezen naar [22].

TNC-rapport

16 van 57

TNC-MEP

- R 20031265

TNO-rapport

17 van 57

TNQ-MEP - R 20031265

3.

Ongevalscenarlo's: kansen en gevolgen

3.1

Inleiding

In dit hoofdstuk wordt ingegaan op de gevolgen voor de kansen en gevolgen ten gevolge van de volgende wijzigingen: Het gelijkstellen van de botsingsen ontsporingskans voor ETRMS/ETCS level I aan die voor ETRMS/ETCS level 2. Het hanteren van een 10 keer lagere uitstromingskans gevaarlijke stoffen in de tunnel dan de standaardkans op de vrije baan. Een verbeterde uitwerking van de kans op een grote brand in de tunnel. Het beschouwen van een BLEVE van drukketelwagen met brandbaar of toxisch gas ten gevolge van een brand in de tunnel of een brandbaar gas fakkel.

3.2

Initiële ongevalsfrequentie ontsporing en botsing

In [22] werd er van uit gegaan dat de ontsporingsen bosingsfrequentie voor ETRMS/ETCS level I hoger zou zijn dan voor ETRMS/ETCS level 2. In een reactie heeft de Inspectie Verkeer en Waterstaat, divisie Rail [24] aangegeven dat de botsingsen ontsporingsfrequentie voor ETRMS/ETCS level I gelijk zijn aan die voor ETRMS/ETCS level 2. Dit betekent dat thans in de risicoanalyse voor alle tunnels de volgende ontsporingsen botsingsfrequenties zijn gehanteerd: Tabel 3-1

Kans op ontsporing en botsing.

Ontsporing in tunnel Frontaal botsing Botsing achterop Totaal botsing

8,80.10.9 1,74.10.11 1,16.10.11 2,91.10.11

Deze aanpassing betekent dat voor de Botlektunnel de ontsporingfrequentie met 20% en de botsingsfrequentie met 85% is gereduceerd ten opzichte van [22].

3.3

Lagere uitstroomkans bij ontsporing in tunnels

In [22] werd aangegeven dat bij een ontsporingsgeleiding in een tunnel de wagons minder snel zullen kantelen. Tevens ontbreken, in tegenstelling tot de vrije baan, in een tunnel obstakels (b.v. portalen voor de elektriciteit) die penetratie van een tank kunnen geven. Vandaar dat werd voorgesteld om in de tunnel bij ontsporing met een 10 keer lagere uitstroomkans dan op de vrije baan te rekenen. De Inspectie Verkeer en Waterstaat, divisie Rail [24] onderschrijft deze benadering. In deze

lND-rapporl

18 van 57

lNO-MEP - R 20031265

nadere risicoanalyse is daarom steeds de 10 keer lagere uitstromingskans voor gevaarlijke stoffen in de tunnel bij ontsporing gehanteerd. De uitstroomkansen bij botsing en de uitstroomkans ten gevolge van intrinsiek falen van een ketelwagen in een tunnel zijn ongewijzigd gebleven, hiervoor dezelfde kansen gebruikt als op de vrije baan.

3.4

Brandfrequentie goederentrein in de tunnel

In [22] is in § 3.7 een benadering voor de frequentie van een ladingbrand gegeven en werd aanbevolen om nader onderzoek te verrichten naar de kans op stilstand van een trein in de tunnel bij brand. In het kader van de externe toetsing van [22] zijn ook opmerkingen gemaakt op de bepaling van de kans op een stilstaande brandende trein in de tunnel. In het kader van deze nadere risicoanalyse is aan de Inspectie Verkeer en Waterstaat, divisie Rail verzocht om een nadere analyse te maken van de kans op brand in een goederentrein door ook buitenlandse treinbranden in het onderzoek te betrekken. Binnen de looptijd van dit aanvullend onderzoek heeft dit verzoek echter nog geen resultaat opgeleverd. Om deze reden is op basis van expert judgement een nieuwe benadering van de kans op brand van een stilstaande trein in een van de tunnels van de Betuweroute gemaakt. Daarbij is uitgegaan van dezelfde brandfrequentie voor goederentreinen als in [22] namelijk 1,60E-08 per treinkm. Alhoewel in de casuistiek [8,9], welke ten grondslag ligt aan deze frequentie alleen sprake was van branden in locomotieven, is hier aangenomen dat bij goederentreinen 50 % van de branden in de locomotief optreedt en 50 % in de wagons. In de locomotief zal de brand klein beginnen.Bij de beschreven branden in locomotieven [8, 9] is in alle gevallen gestopt. Het is niet duidelijk of een dergelijke stop direct noodzakelijk was of dat de machinist ook nog enige tijd had kunnen doorrijden. Op de vrije baan is er namelijk geen enkele noodzaak om door te rijden. Aangenomen wordt dat de machinist in 50% van de gevallen nog uit de tunnel kan rijden. Bij een stop kan de brand verder ontwikkelen tot een grote brand. Dit zal alleen gebeuren als er voldoende brandbaar materieel in de locomotief is. Schade aan de tunnel zal alleen ontstaan wanneer het een uitslaande brand wordt. Bij diesellocomotieven, in de eerste j aren zal hiermee gereden worden op de Betuweroute, is dit het geval als dieselolie gaat mee branden. Conservatief wordt geschat dat dit bij één op de twee branden gebeurt, een meer reële schatting lijkt één op de vijf branden. De brandoorzaak bij wagons zal hoofdzakelijk bij warmgelopen aspotten liggen. De brandlast is dan zeer laag. In één van de twee gevallen wordt aangenomen dat de luchtleiding van de remmen lek raakt, hetgeen betekent dat de trein stopt. Een dergelijke brand kan alleen groot worden als er brandbaar materiaal aanwezig c.q. bereikbaar is. Dit is niet het geval bij transport van niet brandbare goederen ofbij

TNQ-rapport

19 van 57

TNQ-MEP - R 20031265

goederen in stalen containers. Conservatief wordt ook hier geschat dat dit bij één op de twee branden een grote brand ontstaat die de tunnel kan beschadigen. Een meer reële schatting is één op de vijf branden. In de onderstaande gebeurtenissenbomen is een en ander uitgewerkt. 0,5 Kleine brand inloe 0,5

G een s op .In t u nnel 0,5

Stop in tunnel 0,5

Brand in trein

0,5

Kleine brand

Grote brand

1,6 x 10-8/ treinkm 0,5

Geen stop in tun nel

0,5 Kleine brand in wagon

0,5

Stop in tunnel 0,5

Figuur 3-1

0,5

Kleine brand

Grote brand

Gebeurtenissenboom brand conservatief

0,5 Kleine brand in loc 0,5

Stop in tunnel 0,5

Brand in trein

Geen s op In t u nnel 0,8

0,2

Kleine brand

Grote brand

1,6 x 10-8/ treinkm 0,5 0,5 Kleine brand in wagon

Stop in tunnel 0,5

Figuur 3-2

Geen stop in tun nel 0,8

0,2

Kleine brand

Grote brand

Gebeurtenissenboom brand minder conservatief

Op basis van de bovenstaande gebeurtenissenbomen en de aannames t.a.v. exploitatie en tunnels (hoofdstuk 2) zijn de volgende kansen op grote branden (waarbij een onbeschermde tunnel ernstig wordt beschadigd), berekend:

TNQ-rapport

20 van 57

Tabel 3-2

TNO-MEP- R 20031265


treinen per jaar Grote brand conservatief [1/jaar] grote brand reëel

91250 9,58E-04

72270 1,88E-03

72270 1,45E-04

73730 6,21E-D4

73730 4,53E-04

3,83E-04

7,54E-04

5,78E-05

2,48E-04

1,81E-04

[1/jaar]

Gezien de relatieflangzame brandontwikkeling bij ladingsbranden wordt verondersteld dat het treinpersoneel in 90% van de ladingbranden de vluchtdeur tijdig kan bereiken. Bij de kleine branden is aangenomen dat het personeel de vluchtdeur altijd kan bereiken. Ten aanzien van de schade aan de tunnelconstructie wordt er van uit gegaan dat de kleine brand geen ernstige schade geeft doordat de brand in of onder de locomotief of wagon zit. De grote ladingsbrand kan een vermogen van 100 MW bereiken en lang duren doordat de brand zich kan verplaatsen naar volgende wagons. Hittewerende bekleding kan voorkomen dat bij branden met een beperkte temperatuur en/of brandduur de constructie bezwijkt. Bij branden met hoge temperaturen en een lange brandduur zorgt de hittewerende bekleding er minimaal voor dat het tijdstip van bezwijken wordt uitgesteld (bij boortunnels wordt het bezwijken waarschijnlijk zelfs voorkomen), waardoor men tijdig (aanvullende) maatregelen kan nemen om een overstroming te voorkomen. Ladingbranden hebben geen effect voor de omgeving: de gevolgen blijven beperkt tot de tunnel. Ook bij de tunnelmonden zal geen verhoogd risico optreden, d.w.z. geen invloed op PR en GR.

3.5

BLEVE's bij ladingbranden en fakkels

Bij de BLEVE's (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion d.w.z. een fysische explosie) worden twee vormen onderscheiden. De koude BLEVE bij een ketelwagen treedt op bij omgevingstemperatuur en -druk door instantaan falen van de tankwand door een materiaal defect of een mechanische impact. Een warme BLEVE in een wagon met tot vloeistof verdichte brandbare of toxische gassen ontstaat wanneer aan de dampzijde het metaal van de tank boven de 500 - 600 oe komt. Bij die temperatuur neemt de sterkte van het metaal snel af. Tevens wordt de lading ook opgewarmd, waardoor de dampdruk toeneemt (Drukk:etelwagens zijn niet voorzien van een afblaasbeveiliging"). Het gevolg is dat de tank na voldoende opwarming van de inhoud instantaan zal bezwijken waarbij de vloeistof instantaan Ook indien wel een afblaasbeveiliging aanwezig is ontstaat een kritische situatie, aangezien het metaal bij 500 - 600 zodanig verzwakt is dat het bij die temperatuur ook niet meer bestand is tegen de insteldruk van de afblaasbeveiliging (meestal 15-25 bar).

oe

TND-rapport

21 van 57

TND-MEP - R 20031265

verdampt en door de expansie een sterke drukgolf veroorzaakt. Door de hogere temperaruur en dampdruk bij falen resulteert de warme BLEVE in een hogere overdruk dan de koude BLEVE. Door de genereerde drukgolf zal een zinktunnel bezwijken, een boortunnel zal onherstelbare ernstige schade oplopen. In het vrije veld wordt alleen aan de conditie van voldoende verhitting voldaan wanneer de gasketelwagen zich direct in een plasbrand bevindt of rechtstreeks wordt aangestraald door een fakkel; binnen een halfuur treedt dan de BLEVE op. In de huidige risicomodellering [7] wordt een brandbaar gas fakkel en een grote goederenbrand niet als een warme BLEVE oorzaak meegenomen op de vrije baan. Op basis van deze modellering worden warme BLEVE's in treinen met alleen LPG ketelwagens (bloktrein) niet mogelijk geacht. In een tunnel echter ontstaat een wezenlijk andere situatie door de geringe mogelijkheid van warmte afvoer uit de besloten tunnelomgeving. In de eerste studie [22] was vermeld dat een fakkel (vermogen 300 MW) een warme BLEVE bij een naburige ketelwagen met brandbaar gas zou kunnen veroorzaken en dat dit verder onderzocht zou moeten worden. Ook bij een grote brand van een goederentrein kunnen hoge vermogens (tot >100 MW) ontstaan. In de onderstaande tabel is voor verschillende vermogens en ventilatiesnelheden aangegeven wat de rookgastemperatuur in de tunnel wordt.Uitgaande van een dwarsprofiel van 59 m2, een ventilatiesnelheid van 0,5 mis (natuurlijke ventilatie) tot 5 mis (geforceerde ventilatie) en volledige menging over het dwarsprofiel na de brand (dit is niet juist omdat bij lage ventilatiesnelheden « 3 mis) stratificatie zal optreden) zijn de onderstaande temperaturen voor een mengsel van verbrandingsgassen en niet verbrande lucht na de brand berekend. Tabel 3-3

Gastemperaturen in de tunnel als functie van de ventilatiesnelheid bij volledige menging over het dwarsprofiel van de tunnel.

Cp (J/kg K) Ventilatiesnelheid

0,5 mis 1 mis 2 mis 3 mIs 5 mIs ///~

I

I ( \ \\

~-

1007 500 300 150 100 60

1050 >

1000 600 300 200 120

1100 > >

1200 1000 600 400 200

1200 > > >

1200 1200 1000 700 400

Uit de tabel valt afte leiden dat bij een vermogen van 100 MW de ventilatiesnelheid groter dan 2 mis moet zijn om te voorkomen dat de temperatuur in de tunnel na de brand boven 600 oe komt, bij 200 MW moet de ventilatiesnelheid 5 mis bedragen om beneden deze blijven. Bij hogere temperaturen dan _ ~gg is het dus mogelij t de brand ee asketêTwagen voldoende opwarmt tot de kritische temperatuur an 500-600 oe. zal wel langer duren voordat de BLEVE optreedt dan bij r eekse te aanstraling, zoals bij een plasbrand,

0'"

TNO-rapport

TNO-MEP - R 20031265

22 vanS7

ontbreekt. Ook indien een fakkel de gasketelwagen niet rechtstreeks aanstraa1t kan de warmte, die bij de verbranding in de fakkel vrijkomt, hetzelfde effect veroorzaken als bij een goederenbrand. Om deze redenen lijkt het noodzakelijk om bij het bepalen van de frequentie van een warme BLEVE van een gasketelwagen de oorzaken grote brand in de tunnel en optreden van fakkel mee te nemen. Dit is als volgt gedaan: Indien wagens met brandbare of toxische gassen zich in een trein met andere goederen bevinden (bonte trein) dan wordt de :frequentie van het optreden van een BLEVE vergroot met de frequentie van een grote brand in de tunnel. Hierbij wordt wel gecorrigeerd voor het aantal wagens gas die zich ten opzichte van het totaal aantal wagens in de treinen bevinden. Met het optreden van fakkels wordt hierbij geen rekening gehouden gezien de kleine kans dat zich meerdere gasketelwagens in een bonte trein bevinden. Indien zich alleen brandbaar gas ketelwagens in een zogenaamde bloktrein bevinden is de fakkel de enige oorzaak om een warme BLEVE te veroorzaken. De warme BLEVE :frequentie is dus gelijk aan de fakkelfrequentie.Met goederenbrand wordt in deze bloktrein met alleen gassen geen rekening gehouden. In bloktreinen met toxische gassen wordt geen rekening gehouden met het optreden van een warme BLEVE.

3.6

Invloed wijzigingen op de frequenties

Aangezien branden en fakkels zelf al kunnen leiden tot het verlies van de tunnel of overstroming is in onderstaand overzicht aangegeven welke ongevallen worden meegeteld voor het bepalen van het overstromingsrisico en onherstelbare schade aan de tunnel. Tevens is in dit overzicht aangegeven welke effecten bijdragen aan de interne veiligheid, de externe veiligheid en het optreden van een explosie effect bij de tunnelmond (Externe Veiligheid). Dit is aangegeven voor: het basis uitrustingsniveau van de tunnel technische installaties voor de basis TT! met hittewerende bekleding voor de basis TT! met rookventilatie (minimaal 5 m/s') en hittewerende bekleding een sprinkler een sprinkler en rookventilatie Voor elke maatregel is in de volgende tabel aangegeven welke fractie van de frequentie van het scenario, zonder dat de maatregel is genomen (basis TT!), meetelt. Voor de combinatie sprinkler rookventilatie is aangenomen dat deze twee maatreHier is niet gekeken of de ventilatiesnelheid van minimaal 5 mis over het hele dwarsprofiel haalbaar is. Het gaat er slechts om het risicoreducerend effect van rookventilatie in beeld te brengen. Wil een dergelijke ventilatie effect hebben dan zal de ventilatiesnelheid minimaal 5 mis moeten bedragen (zie tabel 3-4). Aangezien het dwarsprofiel van een double-stack container trein circa 50% van het dwarsprofiel van de tunnel inneemt betekent dit dat naast de trein de ventilatiesnelheid IQ mis moet bedragen.

TNC>-rapport

TNC>-MEP - R 20031265

23 van 57

gelen elkaar niet positief of negatief beïnvloeden. Er wordt voor de risicoreductie de hoogste reductie van een van beide maatregelen genomen. In de analyses is ten aanzien van de effectiviteit van de maatregelen het volgende aangehouden: Ernstige schade aan (bezwijken) tunnel: Sprinkler zonder en met rookventilatie: 90% bij plasbrand en ladingbrand als in [22]. Hittewerende bekleding: 70% voor alleen ladingbranden; bij hittewerende bekleding + rookventilatie 80%. Deze lagere effectiviteit dan in [22] is aangehouden omdat bij langdurende hoge temperaturen de tunnel uiteindelijk toch verloren kan gaan. De effectiviteit zal bij boortunnels hoger zijn dan bij zinktunnels; in de berekening is dit onderscheid niet gemaakt. Overstroming: Sprinkler: 90% bij plasbrand en ladingbrand. Hittewerende bekleding: 95% bij plasbrand en ladingbrand, 50% bij fakkel. Het overstromingsrisico wordt sterk gereduceerd omdat veel tijd gewonnen wordt voor het zonodig treffen van adequate maatregelen. Vo binatie sprinkler met rookventilatie wordt de effectiviteit van de rookventilatie aangen mdat zo~rsëiik~i de rookventilatie de scenariQ:$~di~leide:rr 0 s.trQmingkunnen voorkomen, ïiiääfaëroökV~~ilitie een hogere betrouwbaarhei~fiîèeft. Interne veiligheid: Ventilatie: 90% bij branden en toxische stoffen I. Bij sprinkler extra reductie (90%) bij warme BLEVE's. Externe veiligheid: Sprinkler: 90% bij alle warme BLEVE's. Rookventilatie: 0% bij warme BLEVE plasbrand, 95% bij warme BLEVE ladingbrand; 50% bij warme BLEVE fakkel. Combinatie sprinkler met rookventilatie: 90% warme BLEVE plasbrand, 95% bij warme BLEVE ladingbrand; 90% bij warme BLEVE fakkel. Op basis van de effectiviteit van de maatregelen, zoals verondersteld in de eerste studie [22], is voor elke maatregel aangegeven welke fractie van de frequentie van het scenario, zonder dat de maatregel is genomen (basis TTI), meetelt. In deze tabel

De ventilatie heeft waarschijnlijk een sterker risicoreducerend effect op de interne veiligheid dan de veronderstelde 90%. Zeker indien het starten van de ventilatie wordt gekoppeld aan een stilstandsdetectie van de trein in de tunnel. Ook mag een iets hoger effect voor de rookventilatie verwacht worden, omdat door het hogere vermogen de ventilatie sneller op gang komt en bij uitval van een of meerdere ventilatoren voldoende capaciteit overblijft om de rook van het personeel weg te leiden. In de workshop was men echter van mening dat de conservatieve schatting van 90% moest worden aangehouden.

TNo-rapport

TNO-MEP - R 20031265

24 van 57

geldt de koude BLEVE en de wanne BLEVE ten gevolge van plasbrand en goederen brand zowel voor toxisch als brandbaar gas. Tabel 3-4

Fractie van defrequentie

Ernstige schade aan de tunnel Basis TTI + Hittewerende bekleding + Rookventilatie + bekleding + Sprinkler + Sprinkler + rookventilatie

<

Overstroming BasisTTI + Hittewerende bekleding + Rookventilatie + bekleding + Sprinkler + Sprinkler + rookventilatie

van de scenario's die bijdraagt aan de risico 's.

1 0,3 0,2 0,1 0,1

1 1 1 0,1 0,1

1 0,05 0,05 0,1

1 0,05 0,05 0,1 ,

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1

O,S

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

O,S 0,5 1

1 1

0,95 0,95 0,5 0,95

0,/

C',I

Interne veiligheid Basistunnel Basis TTI + Hittewerende bekleding + Rookventilatie + bekleding + Sprinkler + Sprinkler + rookventilatie

1 1 0,1 0,1 0,1

1 1 0,1 0,1 0,1

1 1 0,1 0,1 0,1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 0,1 0,1

1 1 1 0,1 0,1

1 1 1 0,1 0,1

1 1 0,1 0,1 0,1

1 1 0,1 0,1 0,1

Explosie effect bij tunnel· mond en EV naast de tunnel Basis TTI + Hittewerende bekleding + Rookventilatie + bekleding + Sprinkler + Sprinkler + rookventilatie

0 0 0 0 0

0 0 0 0 0

0 0 0 0 0

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 0,1 0,1

1 1 0,05 0,1 0,05

1 1 0,5 0,1 0,1

0 0 0 0 0

0 0 0 0 0

Indien in de tabel een 0 is aangegeven draagt het scenario niet bij aan het risico. Indien een - is aangegeven draagt het scenario wel bij maar is de bijdrage al verwerkt in de bijdrage van de frequentie van de goederenbrand of fakkel. De koude BLEVE en de warme BLEVE ten gevolge van plasbrand en goederenbrand den bij toxisch als bij brandbaar gas.

kan zowel optre-

TNo-rapporl

TNo-MEP

25 van 57

- R 20031265

4.

Herziene kwantitatieve

risicoanalyse

De in hoofdstuk 3 beschreven wijzingen leiden tot andere risico's. In dit hoofdstuk worden de gewijzigde resultaten gegeven. Hierbij zijn dezelfde uitgangspunten t.a.v. letaliteit of schade aan de tunnel gehanteerd als in de eerste studie [22]. Als eerste worden de kansen op ernstige schade aan de tunnel en de overstromingsrisico's gegeven, daarna de interne veiligheid en als laatste de externe veiligheid. In dit hoofdstuk is van de conservatieve benadering voor het optreden van een grote brand in een stilstaande trein in de tunnel (dat wil zeggen één op de twee branden wordt een grote brand) uitgegaan. In de gevoeligheidsanalyse in hoofdstuk 5 wordt aangegeven hoe de risico's veranderen bij een meer reële schatting hiervoor.

4.1 Tabel 4-1

Risico van schade aan de tunnel en overstromingsrisico

Basis frequenties van de scenario's en frequenties ernstige schade/verlies tunnel en overstromingsrisico.

goederen brand plasbrand fakkel gaswolkexplosie Koude bleve brandbaar gas warme Bleve plasbrand warme Bleve goederenbrand warme Bleve fakkel bloktrein BLEVE, toxische gassen Bleve tox gas goederenbrand Frequentie schade tunnel: Basis TTI Met hittewerende bekleding Met hittewerende bekleding en rookventilatie Met sprinkler Overstromingsrisico: basis TTI + hittewerende bekleding + hitte werende bekleding en rook ventilatie Basis TTI + sprinkler

E 1,88 -03 E 6,79 -05 1,23E-07 1,60E-07 1,49E-07

1,45E-04

1,39E-06 3,63E-08 1,04E-07 2,94E-06

6,20E-08 3,76E-06 9,85E-08 2,52E-07 7,30E-06

1,23E-08 1,14E-08 4,76E-09 2,88E-07 7,55E-09 1,93E-08 5,60E-07

9,94E-04

1,95E-03

1,50E-04

6,21E-04 2,19E-05 3,97E-08 5,18E-08 4,82E-08 2,OOE-08 1,21E-06 3,18E-08 8, 14E-08 2,36E-06 6,43E-Q4

3,27E-04 2,31E-04 9,96E-05

6,44E-04 4,56E-04 1,96E-04

4,95E-05 3,50E-05 1,50E-05

2, 12E-04 1,50E-Q4 6,45E-05

9,58E-04 3,52E"()5 4,54E-08 5,92E-08 5,51E-08 2,40E-08

5,21E-06 9,44E-09

1,95E-03

6,43E-04

1,09E-04 9,83E-05 1,96E-04

3,58E-05 3,24E-05 6,45E-05

4,53E-04 1,60E-05 2,90E..()8 3,78E-08 3,51E-08 1,46E-08 8,84E-07 2,32E-08 5,94 E-08 1,72E-06 4,69E-04 1,55E-04 1,09E-04 4,70E-05

Uit deze tabel valt af te leiden dat het optreden van een goederenbrand de kans op ernstige schade en het risico van een potentiële overstroming domineert.

TNQ-rapporl

26

van 57

TNQ-MEP - R 2003/265

De kans op ernstige schade (bezwijken) van de tunnel wordt: met hittewerende bekleding verlaagt met met hittewerende bekleding en rookventilatie is de reductie doordat een sprinkler 9 van de 10 branden beheerst en BLEVE's voorkomt wordt met een sprinkler wordt een reductie bereikt van ca. Sprinkler + rookventilatie

67%; 77%;

90%; 90%.

Door de tijdsvertraging in het opwarmen van beton bij hittewerende bekleding (en bij toepassen van rookventilatie nog meer) is er bij deze maatregel sprake van een aanzienlijke risicoreductie voor het overstromingsrisico (de hierbij aangegeven waarden zijn conservatief berekend). De reductie is: Hittewerende bekleding 94% Hittewerende bekleding en rookventilatie 95% Sprinkler 90% Sprinkler + rookventilatie ~Io.

4.2

Interneveiligheid

Ten aanzien van het interne risico is het persoonlijk risico van het treinpersoneel en het groepsrisico geanalyseerd. In een buitengebruik gestelde tunnelbuis kunnen zich ook onderhoudsploegen bevinden. Het persoonlijk risico van het onderhoudspersoneel is niet berekend omdat niet bekend was welke werkzaamheden zij verrichten en welke risico's zij daarbij lopen. Bij de bepaling van het interne groepsrisico is echter wel rekening gehouden met de aanwezigheid van onderhoudsploegen in een buiten gebruik gestelde tunnelbuis. Persoonlijk risico Het persoonlijk risico voor het trein personeel bestaat uit de normale risico's ten gevolge van botsingen, ontsporingen en aanrijdingen en de additionele risico's die in tunnels optreden. Persoonlijk risico van botsingen en ontsporingen In de volgende tabel is het persoonlijk risico voor botsing en ontsporing voor de Havenspoorlijn en het A15 tracé gegeven op basis van het Railned rapport "Veiligheid in tunnels Betuwe Route" [1]. Aangezien de IVV, divisie Rail heeft aangegeven dat het onsporingsrisico en botsingsrisico op de Havenspoorlijn gelijk is aan die op het Al5 tracé [24], is hierin geen onderscheid meer gemaakt.

TNO·rapport

TNQ-MEP- R 20031265

27 van 57

Tabel 4-2

Persoonlijk risico per persoonskilometer voor ontsporing en botsing.

7 2,210. X 0,2xO,8xO,01= 3,5210-10 0,75 x 0,5 x 2,91 10.10 = 1,09 10-10 0,75 x 0,6 x 4,36 10-10 = 1,96 10-10

Ontsporing Botsing achterop Botsing frontaal

6,5710·

Totaal ontsporing en botsing

Additionele risico's in tunnels Door branden en vrijkomen van gevaarlijke stoffen treden additionele risico's in tunnels op. De onderstaande tabel geeft het persoonlijk risico voor het treinpersoneel per personen kilometer in de tunnels ten gevolge van de specifieke incidenten die in tunnels kunnen optreden. Aangeven is in hoeverre het risico wordt gereduceerd door de verschillende aanvullende maatregelen op de basis TT!. Tabel 4-3

Persoonlijk risico rijdend personeel.

Goederenbrand Plasbrand Fakkel Gaswolk explosies Koude bleve brandbaar gas Warme Bleve 20% bont warme Bleve goederen brand warme Bleve fakkel bloktr. BLEVE, toxische gassen Warme Bleve tox gas goederen brand Continue, toxische gassen Plas, toxische vloeistoffen Totaal basis TTI Totaal basis TIl + werk- rookventilatie Totaal basis TTI + sprinkler + ventilatie

10% 10% 10% 100% 100% 10% 10% 10% 100% 10% 10% 1%

5,20E-10 1,91E-11 2,47E-14 3,21E-13 2,99E-13 1,30E-14 7,52E-13 1,97E-14 5,63E-13 1,60E-12 2,09E-14 5,94E-13 5,43E-10 5,75E-11 5,54E-11




4,68E-10 1,65E-11 3,00E-14 3,90E-13 3,63E-13 1,51 E-14 9,14E-13 2,40E-14 6,14E-13 1,78E-12 2,33E-14 6,61E-13 4,89E-10 5,26E-11 5,02E-11

Uit de tabel kunnen de volgende reducties van het persoonlijk risico met de verschillende aanvullingen op de basis TT! kunnen worden afgeleid: Werkventilatie (ca. 2 mis) ofrookventilatie (ca. 5 mis) 89% Sprinkler + ventilatie 90% Het totale persoonlijk risico is dus de som van het persoonlijk risico voor botsingen en ontsporingen (tabel 4-2) en de specifieke risico's in tunnels (tabel 4-3). Intern groepsrisico Bij de bepaling van het interne groepsrisico is rekening gehouden met de aanwezigheid van onderhoudsploegen in een buiten gebruik gestelde tunnelbuis. Om een indruk van de hoogte van het intern groepsrisico is dit gedaan voor de Sophia tun-

TNQ-rapport

28 van 57

TNQ-MEP

nel. Het intern groepsrisico van deze tunnel is het hoogst doordat door de lengte van deze tunnel de kans op aanwezigheid van twee treinen het hoogst is. Daarnaast zullen zich bij onderhoud van een van beide buizen de meeste onderhoudsploegen in deze tunnel bevinden. In de berekeningen is er vanuit gegaan dat zich 25 personen bij onderhoud in de buiten bedrijf gestelde buis bevinden. Indien het onderhoud gedurende 100 uur per jaar plaatsvindt, dan is de kans op aanwezigheid van de onderhoudswerkers circa 0,01. de kans op aanwezigheid van twee personen in een trein bedraagt 0,2 en de kans op twee treinen in de Sophiatunnel is 0,79. Bij de berekening van het intern groepsrisico is conservatief aangenomen dat de onderhoudswerkers bij calamiteiten in de in gebruik zijnde tunnelbuis dezelfde sterftekans hebben als het treinpersoneel. Intern groepsrisico Sophia tunnel

·· ··

1,00E-02

•........................... :

1,OOE-03

'i:' ~

1.00E..Q4

c» ~ 1.00E-05

~

~ 1,00E-OO u.

· ··

._ ..... __ ..... ~·... _ ... _ ..._ ..-

1,00E-07 1,00E-DS

10

1

Aantal slachtoffers I--ortenterende

Figuur 4-1

waarde--basis

100

H TIl

I

Maximaal intern groepsrisico Sophia tunnel.

Voor het intern groepsrisico bestaat geen norm of een oriënterende waarde. Het intern groepsrisico wordt in bovenstaande figuur vergeleken met de in [1] voorgestelde norm F = 10-11N2• Het groepsrisico blijft dus ver onder de gestelde norm.

4.3

Externe veiligheid

4.3.1

Te beschouwen ongevallen naast de tunnel en langs de toeritten

In de eerste studie [22] is reeds aangegeven dat wordt aangenomen dat bij de boortunnels door de sterkte van de tunnels en de gronddekking er geen slachtoffers van branden, explosies en BLEVE's naast de tunnel zullen zijn. Vanwege de lagere sterkte en mindere dekking bij zink en cut en cover tunnels is de afscherming van

- R 20031265

TNO-rapport

TNo-MEP

- R 20031265

29 van 57

dit soort tunnels minder. Conservatief nemen we aan dat de gevolgen van explosies en BEVE's onverminderd kunnen doorwerken voor de Externe Veiligheid boven en naast de zink en cut en cover tunnels (Giessen tunnel en de tunnel in Zevenaar). Bij de tunnelmonden is sprake van een verhoogd extern veiligheidsrisico ten gevolge van een aantal scenario's waarbij de gevolgen van de scenario's in de tunnel zich verplaatsen naar de tunnelmonden. Dit geldt voor de scenario's: Alle BLEVE's - Gaswolkexplosie In het eerdere rapport [22] werd voor de berekening van de externe veiligheidsrisico's conservatief aangenomen dat bij een BLEVE of een gaswolkexplosie een zinktunnel zou bezwijken en dat daardoor de explosie effecten dezelfde omvang zouden hebben als op de vrije baan. Daarnaast werd voor de tunnelmonden aangenomen dat de tunnel niet zou bezwijken en de gevolgen van de BLEVE's en explosies daar zouden optreden. In feite is dit dubbel conservatief rekenen, vandaar dat in deze nadere risicoanalyse twee benaderingen zijn gevolgd: Of de tunnel bezwijkt en de risico' s van explosies manifesteren zich naast de zinktunnel. Of de tunnel bezwijkt niet en de gevolgen van explosies manifesteren zich bij de tunnelmonden en worden opgeteld bij het aangrenzende km vak vrije baan. Voor de berekening van de EV langs de aan de tunnel grenzende open toeritten (vrije baan) vakken zijn alle scenario's beschouwd die volgens het Paarse Boek [7] moeten worden meegenomen. Dit houdt in dat naast uitstroming door botsing of ontsporing ook uitstromingen ten gevolge van intrinsiek falen zijn meegenomen. In de kans op intrinsiek falen zijn zowel mechanische faal oorzaken (lekkende afsluiters, flenzen) als menselijk falen (b.v. onvoldoende inspectie van afsluiters en flenzen voor vertrek) meegenomen. Naast de tunnel zijn de volgende scenario's als volgt in de berekening van de EV meegenomen: Vanwege de afscherming door de tunnel zijn de gevolgen van een brandbaar gas fakkel en van plasbranden (brandbare vloeistoffen) voor de omgeving niet beschouwd. Evenals in de eerste studie [22] is uitstroming van de categorie B3 met als voorbeeldstof chloor niet beschouwd. Chloor is de stof die voornamelijk in deze categorie wordt vervoerd In de toekomst zal door het convenant tussen overheid en bedrijfsleven geen chloor over de Betuweroute vervoerd worden. Uitstroming toxisch ammoniak gas is niet beschouwd. Ammoniak is alleen zwaarder dan lucht als er direct na uitstroming ammoniak druppeltjes in de wolk zitten. Deze zullen in de tunnel verdampen waardoor het gas lichter dan lucht wordt en bij de tunnelmond zal opstijgen, zie ook [22]. Overigens draagt het vervoer van ammoniak gas, door de lage uitstroomkans uit druk tanks niet significant bij aan het extern risico. Dispersie van toxische dampen bij vloeistoflekkages wordt niet beschouwd.

TNO-rapport

30 van 57

TNC-MEP

- R 20031265

Instantaan vrijkomen van ammoniak (koude BLEVE) is gemodelleerd als een explosie waarbij de tunnel bezwijkt en vervolgens treedt verspreiding van het toxisch ammoniak gas op. Voor de warme BLEVE van brandbaar en toxisch gas ten gevolge van een plasbrand, fakkel of goederenbrand zijn de gevolgen gemodelleerd als een warme BLEVE van propaan. Voor ammoniak is dit ook gedaan omdat ammoniak ook een brandbaar gas is. Doordat het ammoniak verbrandt zijn de toxische effecten niet beschouwd. In de onderstaande tabellen 4-4 t/m 4-6 zijn de frequenties van de relevante scenario's langs de tunnel, bij de tunnelmonden en langs de open toeritten weergegeven. Aangezien de EV naast de tunnel per kilometerbaanvak wordt berekend is de lengte van de tunnel niet relevant (wel voor de effecten bij de tunnelmonden). Tabel 4-4

Frequenties {per jaar per kilometer] van de scenario's welke relevant zijn voor de EV langs de tunnel in Zevenaar en de Giessen tunnel.

2,46 E-8

Gaswolk explosie t.g.v. continue uitstroming Koude BLEVE brandbaar gas Alle warme BLEVE's (gemodelleerd als propaan) Ammoniak instantaan

Tabel 4-5

2,46 2,29 1,02 3,87

2,46 2,29 1,72 3,87

E-8 E-8 E-7 E-8

E-8 E-8 E-7 E-8

Frequentie {per jaar] explosie en BLEVE effecten bij tunnelmond.

Basis TTI met of zonder hittewerende bekleding Basis TTI + rookventilatie Basis TTI + sprinkler

Tabel 4-6

2,29 E-8 1,72 E-6 3,87.E-8

4,60E-06

1,18E-05

9,03E-07

3,80E-06

2,77E-06

4,60E-07 6,57E-07

1,18E-06 1,68E-06

9,06E-08 1,29E-07

3,81E-07 5,44E-07

2,78E-07 3,96E-07

Frequenties {perjaar per kilometer] van de scenario's welke relevant zijn voor de EV langs de open toeritten.

A propaan continue uitstroming gaswolkexplosie fakkel Alnstantaan, BLEVE (koud) wolkbrand A, warme 8LEVE 82 ammoniak continue 82 ammoniak instantaan C3 kleine plas C3 Grote plas

1,7 1,7 2,1 5,2 9,1 1,5 3,8 7,9

E-8 E-8 E-8 E-9 E-9 E-8 E-8 E-6

5,5 E-6

1,9 1,9 2,3 5,7 9,5 1,5 3,6 6,1 4,3

E-8 E-8 E-8 E-9 E-9 E-8 E-8 E-6 E-6

TNû-rapport

TNû-MEP

31 van 57

- R 20031265

4.3.2

Plaatsgebonden risico

Naast de tunnel In de tabel 4-3 zijn voor de niet boortunnel en de verschillende aanvullende maatregelen voor de relevante scenario's de frequenties van optreden per kilometer gegeven. In de onderstaande figuur is het plaatsgebonden risico als functie van de afstand tot het hart van de tunnel weergegeven. Hierbij is, conservatief, geen rekening gehouden met de afschermende werking van de tunne1constructie en de gronddekking. Plaatsgebonden Risico naast tunnel 1,0&05

1.0&06

1,0&06

1,0&09 10

1000

100

Afstand tot hart tunnel

--Basis

TIl

--

Rookventilatie

--Sprinkler

Figuur 4-2

Plaatsgebonden risico naast de Giessen tunnel en de tunnel in Zevenaar.

Uit de figuur valt af te leiden dat het 10-6 per jaar plaats gebonden risico nergens wordt overschreden. Het plaatsgebonden risico naast de tunnel wordt vrijwel volledig bepaald door het optreden van warme BLEVE's met brandbaar enloftoxisch gas wagons ten gevolge van goederenbranden. De andere scenario's dragen (vrijwel) niet bij aan het PRo Bij de tunnelmonden en toeritten Uit de tabel 4-5 valt af te leiden dat voor de basis TT! bij alle tunnelmonden, met uitzondering van Giessen, een 10-6 per jaar PR contour optreedt. Bij de Sophia is zelfs sprake van een 10-5 per jaar PR contour (die op dezelfde afstand ligt als de l O" G contour). Deze 10-6 per jaar PR contourvergroting bij de tunnelmonden treedt bij toepassing van rookventilatie alleen op bij de Sophia tunnel. Hetzelfde geldt indien de tunnels worden uitgerust met een sprinkler. Op de vrije baan heeft het transport van gevaarlijke stoffen ook gevolgen voor de externe veiligheid. Bij de open tunnel in- en uitgangen zijn door de verdiepte ligging deze gevolgen wel wat beperkter dan bij een vrije baan, maar conservatief wordt dezelfde invloed op de externe veiligheid aangenomen als op de vrije baan.

TNC-rapport

32 van 57

TNC-MEP - R 20031265

Aangezien de bebouwing het meest nabij is voor de tunnel in Zevenaar is het PR voor de westelijke ingang van deze tunnel in onderstaande figuur weergegeven. In deze figuur is van uit westelijke richting (links) komend eerst het plaatsgebonden risico voor de vrije baan weergegeven en aan de rechterzijde het plaatsgebonden risico ter plaatse van de tunnelmond. Uit deze figuur blijkt de vergroting van de 10· 6 PR contour bij de tunnelmond. Het PR voor de oostelijke tunnelmond is het spiegelbeeld van figuur 4-3 ..

SlD

D

-fiDD

SlD

Figuur 4-3

IDDD

15DD

lIIDD

25DD

Plaatsgebonden risico van de vrije baan tot de westelijke tunnelmond van de tunnel in Zevenaar.

Voor de andere tunnels, behalve Giessen, gelden identieke PR contouren als in figuur 4-3. Echter de cirkel 135 m bij de tunnelmond is bij de Sophiatunnel tevens een 10.5 PR contour met een straal van 135 m. Hierin is duidelijk de invloed van de BLEVE's en gasexplosies die in de tunnel ontstaan met gevolgen bij de tunnelmonden, terug te vinden.

4.4

Extern groepsrisico

Bij de Botlek, Giessen, en Pannerdensch kanaal tunnels komen geen bevolkingsconcentraties voor. Hierdoor treedt daar geen GR op. Bij de Sophia tunnel en tunnel Zevenaar is dit wel het geval. Vanwege de diepe ligging van de Sophiatunnel onder de vinexlocatie Volgerpolder wordt aangenomen dat ongevallen in de Sophiatunnel geen gevolgen hebben voor de bebouwing in deze vinexlocatie naast het boordeel van de Sophiatunnel. Alleen in Zevenaar is sprake van veel aanwezigen in de nabijheid van de tunnel en oostelijke tunnelmond. In onderstaande figuren zijn de f-N curves van het groepsrisico langs de tunnel en voor de oostelijke tunnelmond en toerit aangegeven.

TNO-rapport

33 van 57

TNO-MEP - R 20031265


1,OOE-04 1,OOE-05

'i:' ~

~CD ;.

1,OOE-06

.. . .···---·--i.·.-----·i.····.---···· ...

1,OOE-07

l!!

IL.

1,OOE-08 1,OOE-09 1

10

100

Aantal slachtoffers --Oriënterende

Figuur 4-4

waarde--basisTTI

1000

H

--sprinkler

--Rookventilatie

Groepsrisico naast tunnel te Zevenaar.

Vit deze figuur kan worden geconcludeerd dat naast de tunnel een overschrijding van de oriënterende waarde van het groepsrisico optreedt. Deze overschrijding is maximaal bij circa 450 slachtoffers. Bij dit aantal is de overschrijding 20 keer voor de basis TT!, 2 keer voor de tunnel met sprinkler en 0,3 keer voor een tunnel met rookventilatie. Indien de sprinkler wordt gecombineerd met rookventilatie dan is de groepsrisico curve gelijk aan die voor de tunnel met rookventilatie. In figuur 4-5 is het groepsrisico voor de oostelijke tunnelmond en I kilometer van de aansluitende toerit gegeven.

TNO-rapport

TNQ-MEP - R 20031265

34 van 57


1,00&04

'i:' =:'

z, J!

, ,

.

____________

1,00&05

L

. ,

_

______

1

,

------

1,00E-06

~C

lil

:::I 1,00&07

cr

l!!

u.

------------~-------

1,00&08 1,00&09

10

1

--


--

sprinkler

--

100

1000

Aantal slachtoffers

H

basis TIl

--TIl zonder rrond

Rookventilatie

Figuur 4-5 Groepsrisico oostelijke tunnelmond en toerit tunnel Zevenaar.

Bij de oostelijke tuimelmond en toerit treedt bij de basis TT! een overschrijding van 5 keer de oriënterende waarde van het groepsrisico op bij 120 slachtoffers. Deze overschrijding wordt veroorzaakt door de effecten bij de tunnelmond van explosies en BLEVE's in de tunnel. Indien de tunnel is uitgerust met een sprinkler of rookventilatie wordt de oriënterende waarde niet overschreden.

4.5

Verwachtingswaarden slachtoffers in de omgeving

De verwachtingswaarden voor slachtoffers in de omgeving van de tunnel in Zevenaar zijn berekend en weergegeven in tabel 4-7. Tabel 4-7

Verwachtingswaarden externe veiligheid.

basis rookventilatie Sprinkler +werkventilatie Sprinkler + rookventilatie

7,6910-4 5,21 10-5 8,47 10-5 5,21 10-5

3,8910-4 93% 89% 93%

4,0510-5 5,710-5 4,0510-5

90% 85% 90%

TNO-rapport

35 van 57

TNO-MEP - R 20031265

5.

Gevoeligheidsanalyse

5.1

ATB eerste generatie

Op dit moment wordt overwogen om als treinbeveiligingssysteem ATB eerste generatie te gaan toepassen op de Betuweroute in plaats van de in het ontwerp opgenomen ERTMS/ETCS level I en level 2. In deze paragraaf wordt aangegeven welke invloed deze wijziging van beveiligingssysteem heeft op de risico' s van ernstige schade aan de tunnels, het overstromingsrisico en de interne en externe veiligheid. Ook wordt aangegeven of de gestelde normen ten aanzien van de genoemde risico's worden overschreden door deze wijziging en in hoeverre de treinintensiteiten op de Betuweroute zouden moeten worden gereduceerd om geen normoverschrijding te geven. In deze paragraaf wordt achtereenvolgens ingegaan op de invloed van ATB Ie generatie op: De botsingsen ontsporingsrisico Het risico van ernstige schade aan de tunnel en van overstroming. Het persoonlijk risico Het externe risico In de volgende tabel wordt voor ERTMS/ETCS level 1 of2 en de botsingsen ontsporingskans per wagonkilometer gegeven [I]. Tabel S-l

Kans op ontsporing en botsing bij ERTMS/ETCS level} of 2 en ATB eerste generatie.

Ontsporing in tunnel Frontaal botsing Botsing achterop Totaal botsing en ontsporing in tunnel

8,80.10.9 1,74.10.11 1,16.10.11 2,91.10-

10,7.10-9 1,16. 10-10 7,76. 10.11 1,94. 10·

Uit deze tabel valt af te leiden dat de ontsporingskans bij ATB eerste generatie met circa 22 % toeneemt ten opzichte van ERTMS/ETCS level 1 of2. De botsingskans wordt ruim 6 keer groter bij toepassing ATB eerste generatie in plaats van ERTMS/ETCS level I of2. Gevolgen voor ernstige schade aan de tunnel en overstromingsrisico Uit tabel 4.1. valt af te leiden dat een goederenbrand de kans op ernstige schade en het risico van een potentiële overstroming domineert. De kans op een goederenbrand is niet afhankelijk van de ontsporingskans ofbotsingskans. De ontsporingsen botsingskans hebben wel invloed op het vrijkomen van gevaarlijke stoffen. Zoals uit onderstaande tabel in vergelijking met tabel 4-1 is af te leiden, geeft dit

TNO-rapport

36 van 57

TNO-MEP - R 20031265

maximaal enkele procenten toename van de kans op ernstige schade en het overstromingsrisico. Tabel 5-2

Basis frequenties van de scenario's en frequenties ernstige schade/verlies tunnel en overstromingsrisico bij toepassing ATB eerste generatie.

Frequentie schade tunnel bij toepassing ERTMS/ETCS level 1 of 2 : Basis TTI 9,94E-04 1,95E-03 1,50E-04 Frequentie schade tunnel bij toepassing ATB 1e generatie: Basis TTI 1,OOE-03 1,97E-03 1,51E-04 Met hittewerende bekleding 3,34E-04 6,59E-04 5,05E-D5 Met hittewerende bekleding en rookventilatie 2,39E-04 4,70E-04 3,61E-05 Met sprinkler 1,OOE-04 1,97E-04 1,51E-D5 Overstromingsrisico: 1,97E-03 basisTTI 1,10E-04 + hittewerende bekleding 9,91E-05 + hitte werende bekleding en rook ventilatie 1,97E-04 Basis TTI + sprinkler

6,43E-04

4,69E-04

6,47E-04

4,72E-04 1,58E-04 1,13E-04 4,74E-05

2,16E-04 1,54E-04 6,50E-05 6,47E-04 3,60E-05 3,26E-05 6,50E-05

Gevolgen persoonlijk risico In de onderstaande tabel 5-3 is het persoonlijk risico voor ontsporing en botsing bij toepassing van ATB Ie generatie weergegeven. Uit tabel 5-3 valt af te leiden dat het persoonlijk risico tengevolge van ontsporing en botsing bijna vier keer zo hoog wordt door toepassing van ATB eerste generatie in plaats van ERTMS/ETCS level 1/2. In tabel 5-4 zijn de tunnelspecifieke persoonlijk risico van brand en vrijkomen gevaarlijke stoffen aangegeven. Doordat in de tunnel de goederenbrand domineert is er slechts een geringe toename van het tunnel specifieke persoonlijk risico. Echter het totale persoonlijk risico (de som van tabel 5-3 en 5-4) in de tunnels wordt door toepassing van ATB eerste generatie circa 2,5 keer zo hoog dan bij toepassing van ERTMSIETCS level 1/2. Tabel 5-3

Persoonlijk risico per persoonskilometer voor ontsporing en botsing bij ATB eerste generatie.

Ontsporing Botsing achterop Botsing frontaal Totaal ontsporing en botsing

3,5210-10 1,0910-10 1,9610-10 6,5710-1

4,2810-10 7,2910-10 13,0710-10 24,6410-

TNO-rapport

37 van 57

TNO-MEP - R 20031265

Tabel 5-4

Tunnel specifiek persoonlijk risico bij toepassing ATB I" generatie (d.w.z. exclusief bijdrage ontsporing en botsing aan persoonlijk risico).

Frequentie schade tunnel bij toepassing ERTMS/ETCS level 1 of 2 Totaal basis TTI 5,43E-10 7,37E-10 Frequentie schade tunnel bij toepassing ATB 18 generatie: Totaal basis TTI 5,48E-10 7,42E-10 Totaal basis TTI + werk- rookventilatie 5,81 E-11 8,02E-11 Totaal basis TTI + sprinkler 5,60E-11 7,64E-11

4,64E-10 5,01E-11 4,77E-11

4,98E-10

4,89E-10

5,01E-10 5,41E-11

4,93E-10 5,32E-11 5,07E-11

5,16E-11

Gevolgen externe veiligheid In de onderstaande tabellen zijn de gevolgen voor de externe veiligheid bij toepassing van ATB 1e generatie aangegeven. Hieruit valt af te leiden dat naast de tunnel er nauwelijks een verhoging van het groepsrisico zal zijn omdat hier ook weer de door goederenbranden geïnitieerde BLEVE's domineren. Ook bij de tunne1mond neemt het extern PR en GR nauwelijks toe omdat ook de kans op optreden van een goederenbrand dominant is. Naast de tunnel toeritten stijgt het extern risico (PR en GR) circa 20%. Tabel 5-5

Frequenties [per jaar per kilometer] van de scenario 's welke relevant zijn voor de EV langs de tunnel in Zevenaar.

Gaswolk explosie t.g.v. continue uitstroming Koude BLEVE brandbaar gas Alle warme BLEVE's (gemodelleerd als propaan) Ammoniak instantaan

Tabel 5-6

2,46 E-8 2,29 E-8 1,72 E-6 3,87 E-8

2,82E-08 2,59E-08 1,72 E-6 4,40E-08

Frequentie [per jaar] explosie en BLEVE effecten bij tunnelmond Zevenaar bij toepassing ATB I" generatie.

Basis TTI met of zonder hittewerende bekleding Basis TTI + rookventilatie

2,77E-06 2,78E-07

2,80E-06 3,12E-07

Basis TTI + sprinkler

3,96E-07

4,16E-07

TNO-rapport

38 van 57

Tabel 5-7

TNQ-MEP- R 20031265

Frequenties [per jaar per kilometer] van de scenario's welke relevant zijn voor de EV langs de open toeritten.

A propaan continue uitstroming gaswolkexplosie fakkel Alnstantaan, 8LEVE (koud) wolkbrand A, warme BLEVE 82 ammoniak continue 82 ammoniak instantaan

1,9 1,9 2,3 5,7 9,5 1,5 3,6

C3 kleine plas C3 Grote plas

6,1 E-6 4,3 E-6

5.2

E-8 E-8 E-8 E-9 E-9 E-8 E-8

2,2E-08 2,2E-08 2,6E-D8 6,5E-09 1,2E-08 1,7E-08 4,4E-D8 7,4E-D6 5,2E-06

Hogere effectiviteit Sprinkler

In de workshop over de eerste rapportage op 9 april 2003 werd opgemerkt dat de sprinklers mogelijk een hogere betrouwbaarheid hebben dan de 90% zoals gehanteerd in de eerste studie. Om de gevoeligheid voor een hogere betrouwbaarheid te bepalen is hier me! een betrouwbaarheid van 98% gerekend. Een andere mogelijkheid om de betrouwbaarheid van de sprinkler te verhogen is deze te combineren met een rookventilatie. Door de hogere betrouwbaarheid van de rookventilatie (95%) om BLEVE's ten gevolge van goederenbranden te voorkomen wordt dan gecombineerd met de goede bestrijding van een sprinkler van plasbranden (90%) en fakkels (90%). In onderstaande tabel zijn de risicoreducties aangegeven. In deze tabel zijn ter vergelijking ook de andere risico reducerende maatregelen opgenomen. De risicoreducties zijn voor alle tunnels gelijk. Tabel 5-8

X

Risicoreductie bij verschillende maatregelen en effectiviteit sprinkler.


67% 77% 90% 98% 90%

o

94% 95% 90% 98%

*'

0% 90% 86% 93% 90%

TNO-rapport

39 van 57

TNO-MEP - R 20031265

5.3

Lagere kans goederenbrand

5.3.1

Hotspot detectie

Indien ruim voor de tunnel een treinbranddetectiesysteem met alarmering van verkeersleiding en machinist wordt aangebracht kan bereikt worden dat een brandende trein voor de tunnel stopt. Indien we veronderstellen dat een dergelijk."hotspot" systeem in 9 van de I 0 gevallen de brand detecteert en dat de machinist de trein tot stilstand brengt dan betekent dit dat er een I 0 keer lagere kans op een goederenbrand in de tunnel is. Dit heeft de volgende gevolgen voor de risico's: Aangezien het kans op ernstige schade door het scenario goederenbrand wordt gedomineerd, reduceert de kans op ernstige schade aan de tunnel en het risico op een potentieel ernstig lek in de tunnel met 87 %. Het tunnel specifiek persoonlijk risico voor het treinpersoneel reduceert met 87%. De kans op een explosie effect bij de tunnelmond reduceert met 85%. Bij de tunnelmonden in Zevenaar is dan geen 10-6 PR contour meer bij de tunnelmond. Het groepsrisico naast de tunnel en bij de tunnelmond reduceert met circa 87%, hetgeen betekent dat de maximale overschrijding van de oriënterende waarde in Zevenaar reduceert van circa 20 keer tot circa 2 keer de oriënterende waarde naast de tunnel bij 450 slachtoffers. Bij de oostelijke tunnelmond en toerit is geen overschrijding van de oriënterende waarde meer. Indien naast Hotspot detectie minimaal 30 % van het aantal wagons toxisch gas in bloktreinen wordt vervoerd treedt ook naast de tunnel in Zevenaar geen overschrijding van de oriënterende waarde van het extern groepsrisico meer op. Bij een transport van 7000 wagens toxisch gas per jaar zal zeker meer dan 30 % in bloktreinen worden vervoerd.

5.3.2

Minder conservatieve benadering kans grote brand in tunnel

Er is een conservatieve benadering toegepast voor het optreden van een grote brand in een stilstaande trein in de tunnel (dat wil zeggen één op de twee branden wordt een grote brand). In deze paragraaf wordt ingegaan op de gevolgen indien een iets minder conservatieve schatting van de kans op een grote goederen brand wordt gehanteerd, dat wil zeggen dat slechts één op de vijf branden een grote brand wordt Ernstige schade In de onderstaande tabel zijn de frequenties van ernstige schade aan de tunnel en van een grote lekkage van de tunnel gegeven indien men een minder conservatieve schatting van de kans op een grote brand hanteert.

TNo-rapport

40 van57

Tabel 5-9

TNo-MEP- R 20031265

Basis frequenties van de scenario's enfrequenties ernstige schade/verlies tunnel en overstromingsrisico bij minder conservatieve schatting kans grote goederenbrand.

Frequentie schade tunnel BasisTTI Met hittewerende bekleding Met hittewerende bekleding en rookventilatie Met sprinkler Overstromingsrisico Basis TTI + hittewerende bekleding + hitte werende bekleding en rook ventilatie + sprinkler

4,19E-04

8,23E-04

6,31E-05

2,71E-04

1,97E-04

1,52E-04 1,14E-04

2,99E-04 2,24E-04

2,29E-05 1,72E-05

9,81E-05 7,32E-05

7,15E-05 5,34E-05

4,21E-05

8,29E-05

6,36E-06

2,72E-05

1,99E-05

8,23E-04 4,60E-05 4,18E-05

2,71E-04 1,51E-05 1,37E-05

8,29E-05

2,72E-05

Door de 60% lagere schatting van de kans op een grote goederenbrand in de tunnel worden de risico's op ernstigeschade aan de tunnel en de frequentie van een groot lek in de tunnel circa 57% lager. Interne veiligheid In de onderstaande tabel zijn de tunnelspecifieke persoonlijke risico's per tunnel gegeven indien men een minder conservatieve schatting van de kans op een grote brand hanteert. Hierbij moet het persoonlijk risico van ontsporing en botsing opgeteld worden (tabel 4-2) om het totale persoonlijk risico te krijgen. Tabel 5-10

Tunnel specifiek persoonlijk risico rijdend personeel minder conservatieve schatting goederenbrand. risicó [personenkm-1] Pannerdensch Zevenaar

Basis TTI + werkventilatie I rookventilatie +sprinkler

2,30E-10 2,49E-11

3,12E-10 3,46E-11

1,95E-10 2,16E-11

2,10E-10 2,33E-11

2,07E-10 2,29E-11

2,41E-11

3,31E-11

2,07E-11

2,23E-11

2,19E-11

Door de 60 % lagere schatting van de kans op een grote goederenbrand in de tunnel worden de tunnel specifieke persoonlijk risico's circa 57 % lager. Indien men hierbij het persoonlijk risico ten gevolge van ontsporing en botsing optelt (tabel 4-2) dan bedraagt de reductie circa 25 % lager. Externe Veiligheid Door de 60% lagere schatting van de kans op een grote goederenbrand in de tunnel wordt het groepsrisico EV naast de tunnel en bij de tunnelmonden toerit circa 60% lager.

TNQ-rapport

41 van 57

TNQ-MEP - R 20031265

5.4

Minder vervoer gevaarlijke stoffen

De hoogte van de risico's hangt sterk samen met de vervoerde aantallen brandbare goederen en gevaarlijke stoffen. In deze paragraaf wordt ingegaan op de gevoeligheid van het aantal transporten gevaarlijke stoffen op de risico' s. In de risicoanalyse is de prognose van Projectorganisatie Betuweroute gebruikt zoals weergegeven in onderstaande tabel. Door Prorail is op basis van interviews onder verladers een nieuwe prognose gemaakt. Deze lagere prognose is nog niet geaccordeerd door het ministerie van Verkeer en Waterstaat. Voor de gevoeligheidsanalyse zijn daarom de cijfers voor brandbare en giftige gassen uit de prognose van Prorail gebruik, zeer brandbare vloeistoffen en toxische vloeistoffen zijn niet verlaagd. Tabel 5-11

A B2 C3 D4

Prognoses transporten van gevaarlijke stoffen in 2015 (aantal wagens per jaar).

Brandbare gassen Giftige gassen Zeer brandbare vloeistoffen Zeer giftige vloeistoffen

18000 7000 80000 8000

12300 450

80000 8000

Omdat de goederenbrand domineert in kans op ernstige schade aan de tunnel, de kans op een ernstige lekkage en het interne persoonlijk en groepsrisico, heeft deze lagere prognose geen invloed hierop. De externe veiligheid wordt wel sterk beïnvloed door de lagere aantallen brandbare en toxische gassen. Voor de toxische gassen is aangenomen dat deze in bonte treinen worden vervoerd. Bij deze lage aantallen is vervoer van toxische gassen in bloktreinen niet waarschijnlijk. Het plaatsgebonden risico bij de tunnelmonden wordt sterk lager. Met het basis TT! verdwijnen de I 0-6 per jaar PR contouren bij de tunnels Giessen, Pannerdensch kanaal en Zevenaar. Bij de Sophiatunnel.wordt de 10_5 PR contour een 10_6 PR contour. In de onderstaande figuren is het groepsrisico voor de lagere prognose weergegeven naast de tunnel in Zevenaar, en bij de oostelijk tunnelmond en toerit. Uit deze figuren valt afte leiden dat de maximale overschrijding van de oriënterende waarde van het groepsrisico naast de tunnel bij 450 slachtoffers reduceert van 20 keer (vervoersprognose Betuweroute) tot 5 keer (lage prognose), een reductie van 75%. Bij de tunnelmond treedt een vergelijkbare reductie op.

TNO-rapport

42 van 57

TNQ-MEP - R 20031265


1,00E-04

1,00E-05

•• _ •• __ • _ •••

2: 1,00E-06

......... _--.,

'i:' 11I

~

..

! i'

··· ··

J. __ • _.

.......................•........................

1,00E-07

u.

1,00E-OS

•.•.•.•.•.•.•.•.•.•.•.•.

... ..

__ • __ .J ••

·

_ •••

• _ ••

__

~_ .

.

-1-"""""""""

"i •.•.•.•.•.•.•.•.•.•.•.•.

.

•.

1,00E-09 1

1-- Oriënterende Figuur 5-1

waarde --

10

100

Aantal slachtoffers

[-l

basis TTI --sprinkler

1000

--

Rookventilatie

I

Groepsrisico naast de tunnel in Zevenaar bij lage prognose transport gevaarlijke stoffen.

De verwachtingswaarden voor slachtoffers in de omgeving van de tunnel in Zevenaar zijn berekend en weergegeven in de volgende tabel. Hierin zijn de risicoreducties berekend ten opzichte van de verwachtingswaarden voor de vervoersprognose van de Betuweroute. Tabel 5-12

Verwachtingswaarden letale slachtoffers bij lage prognose transport gevaarlijke stoffen.

Basis Basis LP Rookventilatie LP Sprinkler LP Sprinkler LP +RV

7,6910-4 1,9610-4 1,9610.5 2,3910.5 1,9610-5

75% 97% 97% 97%

3,8910-4 1,1210-4 1,5210-5 1,9010-5 1,52 10-5

71% 96% 95% 96%

TND-rapport

43 van 57

TNO-MEP - R 20031265


··· ···· -----ï---------·· ·· · ·· . ---------~ï------~---I··

1,00E-04

'i:'

•..

----------ï----

1,00E-05

'::' 'i 1,00E-D6

ë al

5-

1,OOE-D7

11.

1,OOE-DS

e

__________

1,OOE-D9

L

10

1

100

Aantal slachtoffers I--Oriënterende

Figuur 5-2

5.5

waarde --basis

_

1000

H

TIl --sprinkler

--

RookventilatieI

Groepsrisico bij oostelijke tunnelmond en toerit tunnel in Zevenaar bij lage prognose transport gevaarlijke stoffen.

Geen bonte treinen voor het transport van toxisch en brandbaar gas

Indien het transport van toxisch en brandbaar gas niet wordt gecombineerd met het transport van brandbare goederen en vloeistoffen (vervoer in bonte treinen) zijn de belangrijkste oorzaken voor een BLEVE weggenomen. Voor het vervoer van brandbaar gas is in de risicoanalyse al aangenomen dat 80 % in bloktreinen wordt vervoerd. Een hoger percentage is niet realistisch aangezien ook altijd wagons naar kleinverbruiker zullen gaan. Darnaast zullen buitenlandse bonte treinen in het kader van de internationale overeenkomsten moeten worden toegelaten op de Betuweroute. Voor de toxische gassen was 100% bonte treinen aangenomen. Doordat veel afuemers slechts een of enkele wagons met gas afuemen is het vervoer per bonte trein niet volledig uit te sluiten. Daarnaast komen uit het buitenland ook bonte treinen die op grond van de internationale overeenkomsten tot het Nederlandse spoorwegnet moeten worden toegelaten. Indien echter 83 % van de toxische gassen B2 (ammoniak) in bloktreinen wordt vervoerd is het groepsrisico naast de tunnel in Zevenaar gelijk aan de oriënterende waarde. Dit hoge percentage bloktreinen toxische gassen is vanwege de hier boven genoemde redenen vermoedelijk niet haalbaar.

TNC-rapporl

44 van 57

5.6

TNC-MEP- R 20031265

Spoorstaafbreukdetectiein de tunnel

De ontsporingen en botsingen zijn dominant voor het persoonlijk risico. Er is een studie gedaan naar ontsporingen tijdens het goederenvervoer op de Betuweroute [25]. Uit dit onderzoek blijkt circa 22% van de ontsporingen wordt veroorzaakt door defecten aan de infra, 73% door defecten aan het materieel en 5% overige oorzaken. Deze oorzaken zijn verder niet geanalyseerd. Daarom is ook gebruik gemaakt van een analyse van ontsporingsoorzaken voor de HSL-Zuid (Personenvervoer) [26,27]. In tabel 5-12 zijn de ontsporingskansen ten gevolge van infradefecten voor personen treinen opgenomen. Tabel5-13

Ontsporingskansen bij HSL treinen (personenvervoer).

2. baanligging defect 2a wissels 2b overig 3. spoorstaaf breuk 4. spoorstaaf slijtage

2,OE-9 3,OE-9 1,52E-B 2,OE-9

Totaal

2,22E-8

Met spoorstaafbreukdetectie

1,52E-1 0

O,71E-8

Dit leidt tot een globale inschatting van de ontsporingskans ten gevolge van infradefecten bij de HSL is 2,22 10-8 per treinkm. voor ballastspoor. Indien spoorstaafbreukdetectie wordt toegepast reduceert dit tot 0,71 10-8• Dit betekent een reductie van circa 70% voor ontsporingen ten gevolge van infradefecten. Voor de Betuweroute is een ontsporingskans in de tunnels bepaald van 2,2 10.7 per treinkilometer. Indien 22% hiervan (0,48 10-7) door infradefecten wordt veroorzaakt zou met behulp van spoorstaafbreukdetectie (analoog aan HSL 70% reductie) de ontsporingskans kunnen worden teruggebracht tot 1,8610-7 • Dit betekent dat spoorstaafbreuk detectie de ontsporingskans op de Betuweroute met circa 15 % zou kunnen reduceren.

TND-rapport

TND-MEP

45 van 57

- R 20031265

6. Conclusies 6.1

Conclusies nadere veiligheidsanalyse

In dit rapport wordt de nadere risicoanalyse van de tunneltechnische inrichting van de tunnels in de Betuweroute beschreven. Uit dit nader onderzoek vallen de volgende conclusies te trekken: Initiele ongevalsfrequentie ontsporing en botsing De Inspectie Verkeer en Waterstaat, divisie Rail heeft aangegeven dat de botsingsen ontsporingsfrequentie voor ETRMS/ETCS level I gelijk zijn aan die voor ETRMS/ETCS level 2. Deze aanpassing betekent dat voor de Botlektunnel de ontsporingfrequentie met 20% en de botsingsfrequentie met 85% is gereduceerd ten opzichte van de eerste studie [22]. Lage uitstroomkans in tunnels De Inspectie Verkeer en Waterstaat, divisie Rail [24] onderschrijft de benadering om in de tunnel bij ontsporing met een 10 keer lagere uitstroomkans dan op de vrije baan te rekenen. Kans op grote brand stilstaande trein in de tunnel In het kader van de externe toetsing van de eerste studie [22] zijn opmerkingen gemaakt op de bepaling van de kans op een stilstaande brandende trein in de tunnel. Binnen de looptijd van dit aanvullend onderzoek heeft een verzoek aan de Inspectie Verkeer en Waterstaat, divisie Rail, om een nadere analyse te maken van de kans op brand in een goederentrein door ook buitenlandse treinbranden nog geen resultaat opgeleverd. Om deze reden is op basis van expert judgement een nieuwe benadering van de kans op brand van een stilstaande trein in een van de tunnels van de Betuweroute gemaakt. Daarbij is uitgegaan van dezelfde brandfrequentie voor goederentreinen als in [22] namelijk 1,60E-08 per treinkm. Daarnaast is een conservatieve schatting van de kans op brand van een stilstaande trein in de tunnel gemaakt en een meer reële schatting en zijn de volgende frequenties voor een grote brand van een stilstaande goederentrein in de tunnel berekend: Tabel 6-1


treinen per jaar Grote brand conservatief [1/jaar] grote brand reëel [1/jaar]

91250 9,58E-04

72270 1,88E-03

72270 1,45E-04

73730 6,21E-04

73730 4,53E-04

3,83E-04

7,54E-04

5,78E-05

2,48E-04

1,81E-04

TN0-rapport

46 van 57

TNO-MEP - R 20031265

Risico van schade aan de tunnel en overstromingsrisico De kans op ernstige schade (bezwijken) van de tunnel wordt: met hittewerende bekleding verlaagt met met hittewerende bekleding en rookventilatie is de reductie doordat een sprinkler 9 van de 10 branden beheerst en BLEVE's voorkomt wordt met een sprinkler wordt een reductie bereikt van ca. Sprinkler + rookventilatie

Y

67%; 77%;

90%; 90%.

Door de tijdsvertraging in het opwarmen van beton bij hittewerende bekleding (en bij toepassen van rookventilatie nog meer) is er bij deze maatregel sprake van een aanzienlijke risicoreductie voor het overstromingsrisico (de hierbij aangegeven waarden zijn conservatief berekend). De reductie is: Hittewerende bekleding 94% Hittewerende bekleding en rookventilatie 95% Sprinkler 90% Sprinkler + rookventilatie c» ~Io.

1

Interne veiligheid De onderstaande tabel geeft het persoonlijk risico voor het treinpersoneel per personen kilometer in de tunnels ten gevolge van de specifieke incidenten die in tunnels kunnen optreden (Conservatieve berekening: I op 2 kleine branden bij een stilstaande trein in de tunnel leidt tot een grote brand). Tabel 6-2

Persoonlijk risico rijdend personeel.

Totaal basis TIl Totaal basis TTI + werk- rookventilatie Totaal basis TIl + sprinkler + ventilatie

5,43E-10 5,75E-11

7,37E-10 7,94E-11

4,60E-10 4,96E-11

4,98E-10 5,35E-11

4,89E-10 5,26E-11

5,54E-11

7,56E-11

4,72E-11

5.10E-11

5,02E-11

Uit de tabel kunnen de volgende reducties van het persoonlijk risico met de verschillende aanvullingen op de basis TT! kunnen worden afgeleid: Werkventilatie (ca. 2 mis) of rookventilatie (ca. 5 mls)89% - Sprinkler + ventilatie90% Bij het bovenstaande tunnelspecifieke risico's moet nog 6,57 10-10 per persoonskilometer voor de risico's tengevolge van ontsporing en botsing worden opgeteld. Intern groepsrisico Bij de bepaling van het interne groepsrisico is rekening gehouden met de aanwezigheid van onderhoudsploegen in een buiten gebruik gestelde tunnelbuis. Om een indruk van de hoogte van het intern groepsrisico is dit gedaan voor de Sophia tunnel. Het intern groepsrisico van deze tunnel is het hoogst doordat door de lengte

TNO-rapport

47 van 57

TNQ-MEP - R 20031265

van deze tunnel de kans op aanwezigheid van twee treinen het hoogst is. Ook voor deze tunnel blijft het intern groepsrisico ver onder de voorgestelde norm F = 1O-11N2• Externe veiligheid Plaatsgebonden risico bij de tunnelmonden en toeritten Voor de basis TT! geldt dat bij alle tunnelmonden, met uitzondering van Giessen, een 10-6 per jaar PR contour met een straal van 135 m optreedt. Bij de Sophia is zelfs sprake van een 10-5 per jaar PR contour (die op dezelfde afstand ligt als de 106 contour). Deze 10-6 per jaar PR contourvergroting bij de turmelmonden treedt bij toepassing van rookventilatie alleen op bij de Sophia turmel. Hetzelfde geldt indien de tunnels worden uitgerust met een sprinkler. Bij de toeritten treedt geen 10-6 per jaar PR knelpunten op. Groepsrisico Alleen in Zevenaar is sprake van veel aanwezigen in de nabijheid van de tunnel en oostelijke tunnelmond. Geconcludeerd kan worden dat naast de tunnel een overschrijding van de oriënterende waarde van het groepsrisico optreedt. Deze overschrijding is maximaal bij circa 450 slachtoffers. Bij dit aantal is de overschrijding 20 keer voor de basis TTI, 2 keer voor de tunnel met sprinkler en 0,3 keer voor een tunnel met rookventilatie. Indien de sprinkler wordt gecombineerd met rookventilatie dan is de groepsrisico curve gelijk aan die voor de tunnel met rookventilatie. Bij de oostelijke tunnelmond en toerit in Zevenaar treedt bij de basis TT! een overschrijding van 5 keer de oriënterende waarde van het groepsrisico op bij 120 slachtoffers. Deze overschrijding wordt veroorzaakt door de effecten bij de tunnelmond van explosies en BLEVE's in de tunnel. Indien de tunnel is uitgerust met een sprinkler of rookventilatie wordt de oriënterende waarde niet overschreden.

6.2

Conclusies gevoeligheidsanalyse

Toepassing ATB eerste generatie in plaats van ERTMSIETCS levell/2. Door toepassing van ATB eerste generatie wordt het risico op ontsporing 22% hoger en het risico op botsing ruim 6 keer hoger. Hierdoor treden de volgende toename van risico's op: Het risico op ernstige schade aan de tunnel en het overstromingsrisico stijgt slechts enkele procenten doordat de goederenbranden hierin domineren. Het tunnelspecifieke persoonlijk risico neemt om dezelfde reden weinig toe. Het persoonlijk risico tengevolge van ontsporing en botsing neemt toe tot 24,6 10-10 per persoon kilometer. Dit betekent een forse overschrijding van de norm voor het persoonlijk risico (7 1O-1~. Naast de tunnel toeritten stijgt het extern risico circa 20 %.

TNo-rapport

48 van 57

TNo-MEP

Hogere effectiviteit sprinkler In onderstaande tabel zijn de risicoreducties aangegeven. In deze tabel zijn ter vergelijking ook de andere risico reducerende maatregelen opgenomen. De risicoreducties zijn voor alle tunnels gelijk. Tabel 6-3

X

Risicoreductie bij verschillende maatregelen en effectiviteit sprinkler.


67% 77%

94% 95%

0% 90%

90% 98% 90%

90% 98% O~%

86% 93% 90%

Lagere kans goederenbrand; hot spot detectie Indien we veronderstellen dat een "hotspot" detectiesysteem voor de tunnel in 9 van de 10 gevallen de brand detecteert en dat de machinist de trein tot stilstand brengt dan betekent dit dat er een 10 keer lagere kans op een goederenbrand in de tunnel is. Dit heeft de volgende gevolgen voor de risico's: Reductie van de kans op ernstige schade aan de tunnel en van het risico op een potentieel ernstig lek in de tunnel met 87 %. Het tunnel specifiek persoonlijk risico voor het treinpersoneel reduceert met 87%. De kans op een explosie effect bij de tunnelmond reduceert met 85%. Bij de tunnelmonden in Zevenaar is dan geen 10-6 PR contour meer bij de tunnelmond. Het groepsrisico naast de tunnel en bij de tunnelmond reduceert met circa 87%, hetgeen betekent dat de maximale overschrijding van de oriënterende waarde in Zevenaar naast de tunnel reduceert van circa 20 keer tot circa 2 keer de orienterende waarde bij 450 slachtoffers. Bij de oostelijke tunnelmond en toerit is geen overschrijding van de oriënterende waarde meer. Aangezien bij een transportvolume van 7000 wagens toxisch gas per jaar er zeker 30 % van het aantal wagons toxisch gas in bloktreinen wordt vervoerd, zal er samen met hotspot detectie ook naast de tunnel in Zevenaar geen overschrijding van de oriënterende waarde van het extern groepsrisico meer optreden. Lagere kans goederenbrandt minder conservatieve schatting brandkans Indien een iets minder conservatieve schatting van de kans op een grote goederen brand van een stilstaande trein in de tunnel wordt gehanteerd, dat wil zeggen dat slechts één op de vijf branden een grote brand wordt in plaats van één op de twee zoals in de risicoanalyse is verondersteld, dan verlagen de risico's als volgt:. De kans op ernstige schade aan de tunnel en de frequentie van een groot lek in de tunnel wordt circa 57% lager. Het tunnel specifieke persoonlijk risico wordt circa 57 % lager.

- R 20031265

TNQ-rapport

TNO-MEP - R 20031265

49 van 57

Het groepsrisico EV naast de tunnel en bij de tunnelmonden+ toerit wordt circa 60% lager. De hoogte van de risico's is dus zeer afhankelijk van de veronderstelde kans op een grote brand van een stilstaande goederentrein in de tunnel. Lagere prognose transport gevaarlijke stoffen Door Promil is op basis van interviews onder verladers een nieuwe prognose gemaakt. Deze lagere prognose is nog niet geaccordeerd door het ministerie van Verkeer en Waterstaat. Omdat de goederenbrand domineert in kans op ernstige schade aan de tunnel, de kans op een ernstige lekkage en het interne persoonlijk en groepsrisico, heeft een lagere prognose van het transport van gevaarlijke stoffen hierop geen invloed. De externe veiligheid wordt wel sterk beïnvloed door de lagere aantallen brandbare en toxische gassen. Voor de toxische gassen is aangenomen dat deze in bonte treinen worden vervoerd. Bij deze lage aantallen is vervoer van toxische gassen in bloktreinen niet waarschijnlijk. Het plaatsgebonden risico bij de tunnelmonden wordt sterk lager. Met het basis TT! verdwijnen de 10-6per jaar PR contouren bij de tunnels Giessen, Pannerdensch kanaal en Zevenaar. Bij de Sophiatunnel.wordt de 10_5 PR contour een 10_6PR contour. de maximale overschrijding van de oriënterende waarde van het groepsrisico naast de tunnel bij 450 slachtoffers reduceert van 20 keer (vervoersprognose Betuweroute) tot 5 keer (lage prognose), een reductie van 75%. Bij de tunnelmond treedt een vergelijkbare reductie op. Meer bloktreinen Indien het transport van toxisch en brandbaar gas niet wordt gecombineerd met het transport van brandbare goederen en vloeistoffen (vervoer in bonte treinen) zijn de belangrijkste oorzaken voor een BLEVE weggenomen. Voor het vervoer van brandbaar gas is in de risicoanalyse al aangenomen dat 80 % in bloktreinen wordt vervoerd. Een hoger percentage is niet realistisch aangezien ook altijd wagons naar kleinverbruiker zullen gaan. Damaast zullen buitenlandse bonte treinen in het kader van de internationale overeenkomsten moeten worden toegelaten op de Betuweroute. Indien echter 83 % van de toxische gassen B2 (ammoniak) in bloktreinen wordt vervoerd is het groepsrisico naast de tunnel in Zevenaar gelijk aan de oriënterende waarde. Dit hoge percentage bloktreinen toxische gassen is vanwege de hier boven genoemde redenen vermoedelijk niet haalbaar. Spoorstaajbreukdetectie in de tunnel Op basis van een analyse van ontsporingsoorzaken voor de HSL-Zuid (Personenvervoer) en de Betuweroute wordt geconcludeerd dat spoorstaafbreuk detectie de ontsporingskans op de Betuweroute met circa 15 % zou kunnen reduceren.

TNO-rapport

50 van 57

6.3

TNo-MEP- R 20031265

Eindconclusies

In deze nader risico analyse is nader ingegaan op de effectiviteit van de verschillende tunnel technische inrichtingen. Uit de resultaten van de analyse blijkt het volgende: Hittewerende bekleding verlaagt het risico op ernstige schade en overstroming. Op de interne en externe veiligheid geeft hitte werende bekleding geen reductie van het risico. Voor een sprinkler geldt dat de kans op ernstige schade aan de tunnel het best wordt gereduceerd. Dit komt doordat de sprinkler de goederenbranden en plas\ branden met een effectiviteit van 90% beheerst. Hierdoor blijven in 9 van de 10 gevallen de gevolgen van goederen-, plasbranden en alle warme Bleve's uit. V~~_r:.~~ërn~? externe veiligheid is de reductie ook 90% als er tevens ~~k:..Qf ~entIJY.tie wordt toegepast. Indien wordt toegepast wordt geproduceerde hitte afgevoerd, echter andere wagons met brandbare lading kunnen wel ontstoken waardoor een langdurige brand in de tunnel kan ontstaan. Hierdoor is, ondanks de hoge betrouwbaarheid van de rookventilatie (95%), de kans op ernstige schade aan de tunnel groter dan bij een sprinkler. Het overstromingsrisico is wel lager doordat maatregelen genomen kunnen worden om de overstroming te voorkomen. De hitteafvoer is wel dusdanig dat BLEVE's ten gevolge van goederenbranden worden voorkomen. De hitteafvoer van de rookventilatie bij een plasbrand is onvoldoende om een warme BLEVE van een gasketelwagen (in verhouding tot BLEVE's ten gevolge van goederenbranden hebben deze ongeveer een 50 keer lagere kans van optreden) te voorkomen. De kans op ernstige schade aan de tunnel is hierdoor hoger dan bij een sprinkler. Omdat de rookventilatie, vanwege de hogere betrouwbaarheid (95% i.p.v. 90% bij een sprinkler). Op het gebied van interne veiligheid en externe veiligheid is de rookventilatie beter dan de sprinkler. Voor de interne veiligheid komt dit omdat daarvoor de goederenbranden dominant zijn; de rookventilatie bestrijdt de gevolgen hiervan beter door zijn hogere betrouwbaarheid. Voor de externe veiligheid komt dit doordat het dominante scenario, BLEVE ten gevolge van een goederen brand, door de hogere betrouwbaarheid ook beter bestreden wordt dan bij de sprinkler. Indien sprinkler en rookventilatie worden toegepast worden de beste eigenschappen van beide systemen gecombineerd (sprinkler beheersing 90 % van alle branden, rookventilatie hoge betrouwbaarheid). Hierbij is ervan uit gegaan dat beide systemen elkaar niet beïnvloeden.

;;;okVeii.tiî;tie

Geconcludeerd kan worden uit de analyse en rekenresultaten dat de rookventilatie een gelijkwaardige tot beter resultaat geeft voor de interne veiligheid en externe veiligheid. Op het punt van beheersbaarheid van een brand in een tunnel scoort rookventilatie slechter dan een sprinkler. Hierbij wordt de norm ten aanzien van ernstige schade aan de tunnel en het overstromingsrisico echten niet overschreden.

TND-rapport

51 van 57

TND-MEP - R 20031265

6.4

Aanbevelingen

Het persoonlijk risico, zonder aanvullende maatregelen,wordt bepaald door de risico' s van ontsporing en botsing voor het treinpersoneel. Deze risico' s treden ook op de vrije baan op. Het tunnelspecifieke deel draagt bij toepassing van slIlÏ&lwilRl at: ::z:c:d
TNO-rapport

52 van 57

TNQ-MEP - R 20031265

TND-rapport

TND-MEP- R 20031265

53 van 57

7.

Referenties

[1]

Veiligheid in tunnels; Veiligheidsniveau in de Tunnels Betuwe Route; Ing. R.G. Corporaal; Railned Spoorwegveiligheid; documentnr. RnV/OO/IJ13.001.090; 27 januari 2000; versie 2.0; niet geaccordeerd door projectorganisatie.

[2]

Betuweroute (vrij baan); Veiligheidsmanagement & Analyse op hoofdlijnen; Ing. J.F.E. Stuifmeel; Railned Spoorwegveiligheid; documentnr. RnV/991U13.001.028; 10 juni 1999; versie concept 1.1; vertrouwelijk.

[3]

Basisfaalfrequenties voor het transport van gevaarlijke stoffen per spoor(emplacementen); SAVE; documentnr. 951599 -775; september 1995.

[4]

Achtergrond van de aannamen in rapport tunnels Betuweroute; Ing. R.G. Corporaal; Railned Spoorwegveiligheid; memonr. RnV/991U13.001.074; 27 oktober 1999; uitgebreide memo.

[5]

Twee treinen in een tunnelbuis; Ing. R.G. Corporaal; Railned Spoorwegveiligheid; memonr. RnV/991U13.001.075; 27 oktober 1999.

[6]

De consequenties van constructie-eisen voor spoorketelwagens en procesvaten voor het faalscenario intrinsiek falen van spoorketelwagens; SAVE; documentnr. 981966 - BlO; oktober 1998.

[7]

Paarse boek, richtlijn voor kwantitatieve risicoanalyse; CPR 18; Commissie Preventie van Rampen door gevaarlijke stoffen, eerste druk, 2000.

[8]

Veiligheidsstudie Velserspoortunnel; Probabilistische en deterministische analyse; P.R. Kramer, J.F.E. Stuifmeel, R.G. Corporaal; Railned Spoorwegveiligheid; documentnr. RnV/02/S12.018.033; 14 mei 2002; versie l.O.

[9]

Veiligheidsstudie Tunnel Rijswijk Verdiept; Probabilistische en deterministische analyse; P.R. Kramer, R.G. Corporaal; ir. J.R. Vorderegger Railned Spoorwegveiligheid; documentnr. RnV/02/S12.022.029; 10 december 2002; versie 1.0.

[10]

Samenvatting EV studies Betuweroute, SAVE ref.nr. 970363.875, 1997.

[11] Advies inzake de lengte van een open deel in een tunnel met betrekking tot beperking van explosieschade, A.C. van den Berg en B. Nelemans, TNO rapport PML 1999-C90, Rijswijk oktober 1999.

TNÛ-rapporl

54 van 57

TNû-MEP

[12]

Vuistregels voor explosiebelasting en respons van verkeerstunnels, A.C. van den Berg, M.P.M. Rhijnsburger en J. Weerheijm, TNO rapport, Rijswijkjuli 2001.

[13]

E-mail Ing J. Hoeksma, Bouwdienst Rijkswaterstaat 19-12-2002

[14]

Prof. Ir. J.K. Vrijling, toetsing rapport Tunnel technische installaties Betuweroute (67917-2002-0050), Delft 28-02-2003.

[15]

Ing. R. Houben, Review rapport TT! Betuwelijn, Zoetermeer 5 maart 2003

[16] NIBRA, Review Tunnel Technische Installaties Betuweroute, Arnhem 4 maart 2003. [17]

Effects 4. Fire, explosion and dispersion models for accidental releases of hazardous materials, softwarepakket dat modellen bevat gebaseerd op het Gele Boek, TNO-MEP, Afdeling Industriële Veiligheid.

[18]

RiskCurves, Softwarepakket voor de uitvoering van kwantitatieve risicoanalyses, versie 2.62.04, TNO-MEP, Afdeling Industriële Veiligheid, 2002.

[19]

Gele Boek, Methoden voor het berekenen van fysische effecten van het incidenteel vrijkomen van gevaarlijke stoffen (vloeistoffen en gassen), Directoraat Generaal van de Arbeid, CPR-14, 1997.

[20]

Verslag van het deskundigen overleg over de rekenmethodiek voor risicostudies stationslokaties (Arnhem, Breda en Utrecht) d.d. 23 september 2002

[21]

Veiligheidsanalyse brand in HSL tunnels; Modelbeschrijving, TNO-MEP rapport R 2000/259, Apeldoorn juli 2000

[22]

Analyse veiligheidsniveau Tunnel Technische Installaties van de tunnels in de Betuweroute, TNO-MEP rapport R 2003/083Rl, Apeldoorn maart 2003

[23]

Tunnel Technische Installaties Betuweroute; Advies met betrekking tot het voorzieningenniveau in de tunnels van de Betuweroute, Steunpunt Tunnelveiligheid, Bouwdienst Rijkswaterstaat, Document 6917-2002-0050, Utrecht 3 april 2003.

[24]

Inspectie Verkeer en Waterstaat, divisie Rail, reactie op [23], Utrecht ...

- R 20031265

TNo-rapport

55 van 57

TNO-MEP - R 2003/265

[25]

Ontsporingen goederentrein; Analyse Vrije Baaan, Integraal Veiligheidsplan Betuweroute Ing. R.G. Corporaal; Railned Spoorwegveiligheid; documentnr. RnViOllU13.002.064; 9 december 2002.

[26] Risicobeheersing ontsporing, kwantitatieve analyse, Projectorganisatie HSLZuid, kenmerk PHZI?RHOI97.0 15, Utrecht maart 1998. [27]

Ontsporing, Deelrapport fase 2 Integraal VeiligheidsPlan HSL-Zuid kenmerk RnV/991U11.300.345, Utrecht maart 1999.

TNQ-rapport

56 van 57

TNQ-MEP - R 2003/265

TNC-rapport

TNC-MEP

57 van 57

- R 20031265

8.

Verantwoording

Naam en adres van de opdrachtgever:

Ministerie van Verkeer en Waterstaat Directoraat-Generaal Rijkswaterstaat Bouwdienst Rijkswaterstaat t.a.v. ir. K..den Drijver Postbus 20.000 3502 LA UTRECHT

Namen en functies van de projectmedewerkers:

Ir. T.Wiersma, projectmedewerker Ing. T. Le, projectmedewerker Ir. M. Molag, projectleider

Namen van instellingen waaraan een deel van het onderzoek is uitbesteed:

n.v.t.

Datum waarop, of tijdsbestek waarin, het onderzoek heeft plaatsgehad:

Maart-juni 2003

Ondertekening:

Goedgekeurd

door:

Ir. M. Molag proj eetleider

Ir. J.J. Meulenbrugge afdelingshoofd

Bijlage 5 Toelichting maatregelen OHD Categorie Hulpverlenende diensten (brandweer)

Repressieve rnaatreaelen

Gericht op:

zwaar hulpverleningsgereedschap (hydraulisch redge-

Bestrijden scenario's 1.botsing en 5.ontsporing: • verwijderen van treinelementen • toegang tot locomotief/wagons verschaffen stabiliseren van slachtoffers • bevrijden van slachtoffers N.B.dit gereedschap is in de technische hulpverleningsuitrusting van brandweerregio's aanwezig Bestrijden scenario's 1.botsing en 5.ontsporing: ten behoeve van bijvoorbeeld gebruik gereedschap/verlichting Bestrijden scenario's 1.botsing en 5.ontsporing: Benodigde pelotonsinzet bestrijding scenario 2. Gevaarlijke stoffen (toxisch) ondersteuningspeloton brandweer verzorgt watervoorziening en logistiek bij bron bestrijding door een peloton Ongevalbestrijding Gevaarlijke Stoffen

reedschap)

•

TTI

energievoorziening tunnels

Hulpverlenende diensten (brandweer)

4 tankautospuiten en 1 hu Ipverlen ingsvoertuig

Hulpverlenende diensten (technlsche hulpverlening)

4 TS'en (tankautospuit bemanning)

in de

met

Bestrijden scenario's 1.botsing en 5.ontsporing: 2 TS'en ten behoeve van bevrijden van slachtoffers 2 TS'en ten verzorging van de logistiek Bestrijding scenario 2. Gevaarlijke stoffen (toxisch en brandbaar) 2 TS'en ten opzetten waterscherm indien geen grootschalig waterstransport vereist 4 TS'en ten opzetten waterscherm indien wel grootschalig waterstransport vereist wel

Hulpverlenende diensten (Medische hulpverlening) Hulpverlenende diensten

Hulpverlenende diensten (brandweer) Planologisch

enkele ambulance-eenheden

chemicaliënpak met ademlucht

gaspak, met ademlucht

Eventueel effectbestrijding scenario 4 Koude Bleve 2 TS'en ten bijvoorbeeld opzetten waterschermen, opmengen, ontruimen, evacueren, waarschuwen Bestrijden scenario's 1.botsing en 5.ontsporing: ten triage, medische verzorging en gewondentransport. Verkenning scenario 2. Gevaarlijke stoffen (toxisch) Verkenning met als doel zekerheid te krijgen omtrent de vrijkomende stof, eventueel de effectiviteit ventilatie, en de aard en grootte van de lekkage. Daarnaast wordt een beeld gevormd van de benodigde apparatuur, bereikbaarheid, en afstand van de lekkende wagon tot een tunneltoegang. bestrijding scenario 2. Gevaarlijke stoffen (toxisch) ten eventueel bronbestrlldlng

ontsmettingsplaats voor (drager) gas- of chemicaliënpak


Hulpverlenende diensten (OGS)

gereedschap & uitrusting peloton Ongeval bestrijding Gevaarlijke Stoffen

Hulpverlenende diensten (WVO)

bemetingsapparatuur + ademlucht Waarschuwingsen Verkenningsdienst (WVD)


waterkanon


lekafdichtingsgereedschap opvangmiddelen

en

bestrijding scenario 2. Gevaarlijke stoffen (toxisch) Bronbestrijding zal door een peloton Ongevalbestrijding Gevaarlijke Stoffen worden verricht met gebruikmaking van lekafdichtingsgereedschap. Een OGS-peloton bestaat uit [Nibra en BZK, 2001]: 4 gaspakken koppels (8 gaspakkendragers), de inzetleider, een regionaal officieer gevaarlijke stoffen/adviseur gevaarlijke stoffen (ROGS/ AGS), een ontsmettingsteam en ontsmettingsleider, een decontaminatiecontainer, ademlucht, OGS-haakarmbak of hulpverleningsvoertuig en de pelotonscommandant verkenning scenario 2. Gevaarlijke stoffen (toxisch) Ten behoeve van bemeting van benedenwinds effectgebied De WVO-organisatie bestaat uit [Nibra, 2000]: een WVO-deskundige, meetploegen, centralisten en plotters. bestrijding scenario 2. Gevaarlijke stoffen (brandbaar) Ten eventuele inzet bij tunnel mond voor de opmenging van de uitstroom bij de tunnelmond, opzetten waterscherm. bestrijding scenario 2. Gevaarlijke stoffen (brandbaar) ten bronbestrijding door 1 brandweerpeloton


Bijlage 6 Verslag workshop


108/111


107/111

Verslag Workshop JJ Effectiviteit Aanvullende Maatregelen Betuweroute

rr

Deelnemers

Afschrift aan

K. Blijham (Disc. Leider), A. Boeree (Min. BZK), A. Corporaal (IVW Rail), K.J. den Drijver (RWS BWD), P. Foumier (RWS BWD), A.D. Gouw (RWS BWD), J. Hoeksma (RWS BWD), J.W. Huijben (RWS BWD), M. Molag (TNO), J. Mosheuvel (PoBR), l.B. Schortinghuis (RWS HK), J. Weges (NIBRA)

Verslag van Workshop "Effectiviteit Aanvullende Maatregelen" Betuweroute

Opgemaakt door

M. Oude Essink (RWS, BWD), R. Houben (HSL), E. van Kleef (HSL), E. Worm (RWS, BWD),R.K!oon(RWS,BWD)

Nummer

6917-2003-0015

Doorkiesnummer

Richard Gouw (RWS, BWD)

030-285 8652

Datum bespreking

81)lage(n)

31 maart 2003 NBC - tijd 13.00 - 17.00 uur

1) Opening Karst Blijham stelt zich voor als externe, onafhankelijke discussieleider en opent de workshop. Hij is door de Bouwdienst gevraagd de bijeenkomst te leiden omdat veel waarde gehecht wordt aan objectiviteit. Alle deelnemers stellen zichzelf achtereenvolgens voor.

2) Agenda De volgende agenda wordt gevolgd: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Opening Agenda Inleiding door Krista den Drijver (Bouwdienst RWS) Toelichting scenario's en effecten soorten door Jelle Hoeksma (Bouwdienst RWS) Bespreken van de effectiviteit van ventilatie met een inleiding door Paul Fournier (Bouwdienst RWS) Bespreken van de effectiviteit van hittewerende bekleding met een inleiding door Jelle Hoeksma (Bouwdienst RWS) Bespreken van de effectiviteit van sprinklers i.c.m. detectie met een inleiding door Hans Huijben (Bouwdienst RWS) Sluiting

3) Inleiding workshop Eind vorig jaar is bij het Steunpunt Tunnelveiligheid van de Bouwdienst Rijkswaterstaat vanuit het Hoofdkantoor van Rijkswaterstaat een verzoek gekomen tot het geven van een advies m.b.t. het benodigde / vereiste veiligheidsniveau in en rond de Betuwetunnels, de hiervoor benodigde voorzieningen en de mogelijke meerwaarde van aanvullende maatregelen (met name in economisch opzicht). Als uitgangspunt werd bij de opdracht meegegeven dat het Groene Boekje als richtlijn gehanteerd dient te worden en niet als norm. Dit betekende onder meer dat de eis m.b.t. de onaanvaardbaarheid van stremmingen van meer dan 24 uur niet gehanteerd hoefde te worden. Het onderzoek heeft geleid tot een rapport waarin de Bouwdienst haar bevindingen heeft verwoord en waarbij uit is gegaan van de Integrale Veiligheidsfilosofie van het Steunpunt Tunnelveiligheid. Het rapport is als volgt tot stand gekomen: allereerst zijn veiligheidsnormen vastgesteld voor interne veiligheid, externe veiligheid en overstromingskansen. Tevens is een basispakket aan veiligheidsmaatregelen / -voorzieningen vastgesteld. Na het uitvoeren van een (deterministische) scenarioanalyse, waarbij mogelijke incidenten en bijbehorende oorzaken en gevolgen globaal in beeld zijn gebracht, is een kwantitatieve risicoanalyse uitgevoerd. Door middel van toetsing aan de gestelde veiligheidsnormen is vastgesteld of met het basispakket aan deze normen kan worden voldaan. Daarnaast zijn aanvullende maatregelen onderzocht waarmee nog extra veiligheid gerealiseerd kan worden, en waarmee de kans op schade kleiner wordt. Vanuit het Hoofdkantoor is naar aanleiding van het uitgebrachte advies onder meer het verzoek gekomen om de effectiviteit van de aanvullende maatregelen nader uit te werken. Hiertoe zijn deskundigen van verschillende partijen uitgenodigd voor de workshop. De bedoeling is, aan de hand van scenario's, na te gaan of de conclusies en aannames van de Bouwdienst juist zijn en een zo compleet mogelijk beeld te verkrijgen van de effecten en de mogelijke meerwaarde die maatregelen kunnen hebben, niet alleen op het gebied van veiligheid en schade, maar ook t.a.v. hulpverlening en beheersbaarheid. Gezien het feit dat nog een vervolgactie gepland is, gericht op beheersbaarheid en hulpverlening, zullen deze aspecten wat minder aan bod kunnen komen. De effecten van de maatregelen zullen zo volledig en objectief mogelijk in beeld gebracht worden, waarbij getracht wordt e.e.a. zowel deterministisch als probabilistisch te benaderen. In het geval van sterk uiteenlopende standpunten zullen bandbreedten weergegeven worden. Het heeft echter de voorkeur consensus te bereiken danwel boven- en ondergrenzen aan te geven voor de effectiviteit van drie aanvullende maatregelen, te weten ventilatie, hittewerende bekleding en sprinklers l.c.rn, detectie. Uiteindelijk doel is in mei een advies met keuzemogelijkheden

2

aan de Kamer voor te leggen.

4) SCenario's en effectensoorten 4.1 Inleiding (JeUe Hoeksma) De scenario's en effecten zullen per aanvullende maatregel afzonderlijk besproken worden. Een overzicht, met de visie van de Bouwdienst, is in onderstaande tabel weergegeven. Jelle Hoeksma geeft een korte toelichting op de mogelijke scenario's en effecten en streept vervolgens een aantal scenario's weg, welke gezien de te bespreken maatregelen niet relevant zijn.

Effecten van Ventilatie, Hittewerende bekleding, Sprinklers ëffectenop:

~

32

ot::

'-Ol

"ij)~

E

lIS ~ llSN "ti Q) !I) E

l§

"t)

t)"ij)

;:'~-f: ...•, .t:: r::::-

••.••. .~ 0

l.;;.

o~'ë:!

1;) ~

~!/) oS!---.;;

ê

S~

nee nee nee nee nee ja ja ja ja nee ja nee nee nee nee

ja ja ja ja ja ja ja nee nee nee nee nee ja nee ja

Q)~Q)

~ ~ 6 .: ~~

Scenario's Stilstand zonder gevolg (niet gemeld) Ontsporing zonder gevolg (niet gemeld) Ontsporing letsel (niet gemeld) r:Jotsingzonder gevolg (niet gemeld) r:Jotsingletsel (niet gemeld) r30ederenbrand (open) r30ederenbrand (gesloten) °/asbrand (brandbare vloeistoffen) akkel (brandbare gassen) !Koude BLEVE (brandbare gassen) Warme BLEVE (brandbare gassen) Paswolkexplosie (brandbare gassen) Toxische vloeistoffen !Koude BLEVE (toxische gassen) Vrijkomende dampen (toxische gassen)

g)

~

nee nee nee nee nee nee nee nee ~ee nee ja nee ja nee ja nee ja nee nee nee ja ja Oa) nee ja ja nee nee ja ja

nee nee nee nee nee ja ja ja ja nee ja nee nee nee nee

In de tabel is weergegeven of één of meer van de drie aanvullende maatregelen al dan niet van invloed zijn op de effecten die bij de afzonderlijke scenario's op kunnen treden. "ja" betekent dat minstens één van de drie maatregelen effect heeft, "nee" houdt in dat geen van de maatregelen invloed heeft op de gevolgen. Detectie als afzonderlijk systeem zal niet worden behandeld tijdens de workshop. Dit zal ter sprake komen bij de geplande vervolgactie "Hulpverlening en beheersmaatregelen", waarvoor o.a. een bijdrage aan het NIBRA gevraagd is. Scenario's die buiten beschouwing kunnen blijven tijdens de workshop zijn "stilstand", "ontsporing" en "botsing" (de eerste 5 scenario's in de tabel) aangezien deze aanvullende maatregelen geen invloed hebben op de beschouwde effecten. Opgemerkt wordt dat deze scenario's wel relevant zijn bij de beschouwing van hulpverlening en beheersmaatregelen, en daarom ook in de geplande vervolgactie aan de orde zullen komen.

3

Een koude BLEVE betreft het exploderen van een gastank door beschadiging van de tank (e.g. penetratie met scherp voorwerp). Overigens zulle." de drie te bespreken aanvullende maatregelen niet van invloed zijn op de effecten die hierbij optreden. De scenario's waarbij een koude BLEVE optreedt zullen derhalve niet behandeld worden.

4.2 Discussie n.a.v. toelichting scenario's en effecten soorten Conclusie van de bespreking van scenario's en effecten soorten is, dat voor de genoemde 5 effectensoorten de onderstaande scenario's besproken zullen worden. Dit wordt door alle aanwezigen ondersteund. • Goederenbrand (open) • Goederenbrand (gesloten) • Plasbrand (brandbare vloeistoffen) • Fakkel (brandbare gassen) • Warme BLEVE (brandbare gassen) • Gaswolkexplosie (brandbare gassen) • Toxische vloeistoffen • Vrijkomende dampen (toxische gassen) Opgemerkt wordt dat met name de maatregel ventilatie van invloed is op het optreden van hulpverlenende diensten, ook bij de scenario's "stilstand", "ontsporing" en "botsing". Bij deze scenario's is ventilatie overigens alleen van belang voor zover het gaat om luchtverversing, maar hierbij is sprake van aanzienlijk lagere luchtvolumina dan bij de ventilatie waarvan sprake is bij brand.

Men is van mening dat bij het scenario "Gaswolkexplosie (brandbare gassen)" geen van de drie aanvullende maatregelen van invloed zal zijn op de interne veiligheid en dat derhalve in de tabel "nee" zou moeten staan i.p.v. "Oa)".

5) Effectiviteit van ventilatie 5.1) Inleiding "ventilatie" (Paul Fournier) Het discussiepunt "ventilatie" wordt ingeleid door Paul Fournier (Bouwdienst tekst is hieronder ongewijzigd weergegeven (cursief).

Rijkswaterstaat).

De

Huidige afspraken: • Normaal alleen ventileren bij incident • Normaal ventileren tegen de rijrichting WAAROM VENTILEREN? • Ventilatie blaast rook enlof giftige stoffen naar één zijde weg waardoor de treinbemanning gelegenheid krijgt naar een rookvrije omgeving weg te vluchten • Verlagen van de temperaturen stroomafwaarts van de brand • De brand wordt bereikbaar voor blusacties • Volledige verbranding ter plaatse van de brand om explosies en her-ontsteking van onverbrande gassen elders in de tunnel te voorkomen ENIGE AFMETINGEN IN DIT PROJECT 1. rechthoekige tunnels: oppervlak 35 m2 2. ronde tunnels: oppervlak 49 m2 behalve het deel van de Sophiatunnel onder de Veerse dijk. Daarvan is het oppervlak 3. treinlengte: 750 m treinoppervlak: 24 m2

= =

4

= 40m

2

EFFECTIVITEIT VAN DE VENTILATIE • Een stilstaande trein is een prop/weerstand in de tunnel. Een brand in de trein verhoogt de weerstand die de langs de treinstromende lucht ondervindt, én vermindert het effect van de stroomafwaartse ventilatie • De weerstand van de trein (de luchtstroom langs de trein) + de weerstand van de brand + het (verminderde) effect van de ventilatoren t.g. v. uitval en/of lagere effectiviteit door de hete lucht bepalen of een voldoende ventilatiestroom kan worden opgewekt om te voldoen aan de gestelde eisen EIS

haalbaar in rechthoekige tunnels?

Ventilatie blaast rook en/of giftige stoffen naar één zijde weg zodat treinbemanning kan vluchten

Ja, op alle plaatsen in de tunnel, óók naast de trein

Verlagen van de temperaturen stroomafwaarts van de brand.

In principe wel mogelijk, echter waar de trein dicht langs de tunnelwanden staat (en dat is in deze tunnels bijna overal het geval) zal dit koelende effect vrijwel nihil zijn. Bij korte afstand overheerst de straling.

Koelend effect op warmteoverdracht naar de tunnelwand

haalbaar in ronde tunnels?

effect Goed

(indien op de plaats van de brand de kritische snelheid om backlayering te voorkomen wordt gehaald)

Schatting: tot 15 MWenig effect. Daarboven niet of nauwelijks

Gezien de iets grotere afstanden tot de tunnelwand zou er enig koelend effect kunnen zijn t.g. v. ventilatie

(Zeer) Matig

Schatting: tot 30 MWenig effect. Daarboven niet of nauwelijks

Verlagen van de temperaturen stroomopwaarts van de brand

Bij niet al te grote branden is een vertragend effect op brandoverslag in stroomopwaartse richting waarschijnlijk, doordat rook en hitte één kant op worden gestuwd. Bij grotere branden (>30MW) zal dit effect minder worden

Matig

Brand bereikbaar voor blusacties

Alleen niet al te grote branden.

Matig

Schatting: branden 15-30 MW bereikbaar. Daarboven niet of onmogelijk bereikbaar zonder ernstig risico Volledige verbranding ter plaatse van de brand (bij 300MW=88m3 lucht/sec) om explosies en herontsteking van onverbrande gassen elders in de tunnel te voorkomen

Hiervoor zijn zeer hoge luchtsnelheden langs de trein nodig. Gemiddeld langs de trein = sm/eec

Praktisch vrijwel onhaalbaar, dus werkt alleen bij niet al te grote branden

5

Benodigde gemiddelde (f) luchtsnelheid langs de trein = 3,5

m/sec.

Is dit haalbaar?

Alleen bij kleinere branden «75MW)

CONCLUSIES • De ventilatie is geschikt om (1) het treinpersoneel een vluchtmogelijkheid het benaderen van kleine 15-25MW) brandjes. Effectiviteit bij grotere branden is laag.

«

•

• • •

te geven en (2) voor

Voor (Iucht)koeling in de zeer smalle ruimte tussen trein en tunnelwand is ventilatie niet (bij rechthoekige tunnelbuizen) of nauwelijks (bij ronde tunnelbuizen) effectief en kan warmteoverdracht naar de tunnelwand door straling niet worden beperkt. Bij niet al te grote branden (lage hitteoverdracht door straling) kan brandoverslag tussen afzonderlijke wagons stroomopwaarts worden beperkt Fysieke benadering is alleen mogelijk bij kleinere branden (max. 15-30MW) Volledige verbranding ter plaatse is bij branden > 75 MW niet goed mogelijk

5.2) Discussie "ventilatie" Alle deelnemers zijn het erover eens dat de toepassing van ventilatie altijd positieve effecten zal hebben op met name de interne veiligheid en bij optreden van de hulpverleningsdiensten (zoals beter zicht, verwijderen dampen/rook, koeling). Een verslechtering van een situatie door het toepassen van ventilatie is niet te verwachten. Bij het bepalen van de effectiviteit dient er met verschillende factoren rekening gehouden te worden. Zo zijn er drie situaties te onderscheiden waarbij de invloed van ventilatie verschillend kan zijn, namelijk een gebruikssituatie, een calamiteit en onderhoud. Verder is het "triggeren" van de ventilatie van belang. Past men stilstanddetectie toe, lintdetectie of wordt de ventilatie handmatig ingeschakeld? De ventilatie kan ook permanent zijn of gekoppeld zijn aan treindetectie. Er wordt nog opgemerkt dat het treinoppervlak

was gebaseerd op een dubbelstack goederentrein.

In de tabel is de volgende tekst opgenomen: "Bij niet al te grote branden is een vertragend effect op brandoverslag in stroomopwaartse richting waarschijnlijk, doordat rook en hitte één kant op worden gestuwd. Bij grotere branden (>30MW) zal dit effect minder worden". Niet alle aanwezigen zijn het hiermee eens omdat zij van mening zijn dat brandoverslag met name optreedt als gevolg van de directe warmtestraling vanuit de brand. Ventilatie heeft hierop volgens hen weinig invloed, zeker als de trein (met name bij dubbelstack) zelf de ventilatie afschermt. Hitte die wordt uitgestraald door rook heeft bovendien een relatief kleine invloed op overslag (ongeveer een factor 10 minder straling dan de directe straling vanuit de brandhaard). Naar aanleiding van de in de tabel genoemde eis van volledige verbranding ter plaatse van de brand wordt aangegeven dat de hoge benodigde luchtsnelheid in rechthoekige tunnels mogelijk wèl haalbaar is indien er niet met dubbelstacks treinen gereden wordt. Een bepaald minimum aan ventilatie (een "basisventilatie") zal noodzakelijk zijn om aan de veiligheids- en ARBO-normen te kunnen voldoen. Er wordt een schatting van 1 à 1,5 mts genoemd voor de luchtsnelheid die hiervoor benodigd is. De ARBO-regels zijn van toepassing bij onderhoudswerkzaamheden in de tunnel (alle werktreinen bijvoorbeeld zijn diesellocs) en bij optreden van de brandweer. Dit betekent dat een basisventilatie niet alleen in geval van brand ingeschakeld dient te zijn, maar ook bij bijvoorbeeld letsel, om hulpverlening in de tunnel mogelijk te maken. Een belangrijk discussiepunt is het al dan niet optreden van de brandweer in geval van een calamiteit in een tunnel. De brandweer zal alleen in die situaties optreden waarbij de risico's in te schatten en beperkt zijn. Hiertoe dienen de hulpverleningsdiensten te beschikken over voldoende informatie. Het in actie komen van de brandweer is sterk afhankelijk van het scenario dat plaatsvindt en is dus moeilijk te voorspellen. In de praktijk zal men de tunnel in de meeste gevallen niet ingaan en is

6

daartoe in elk geval niet te dwingen. Overigens zullen de hulpverleningsdiensten minuten nodig hebben om ter plaatse te komen en eventueel op te treden.

gemiddeld ca. 20

Daarnaast zal een effectieve luchtstroom pas na enkele minuten op gang gebracht zijn (indien de ventilatie niet permanent (voluit) ingeschakeld is). Het zal namelijk enkele minuten (ca. 3) vergen alvorens detectie een alarmsignaal af zal geven om valse meldingen te voorkomen. De trein dient bijvoorbeeld daadwerkelijk tot stilstand gekomen te zijn of de temperatuur dient gedurende een bepaalde tijd boven een bepaalde temperatuur te blijven. Het zal eveneens enkele minuten (ca. 3) vergen om de luchtstroom (die in de rijrichting van de trein vooruitgestuwd wordt) tot stilstand te brengen en om te keren. Ventilatie met de rijrichting mee zou dit probleem kunnen ondervangen, maar hierdoor worden nieuwe problemen geïntroduceerd. Enerzijds speelt het punt dat het treinpersoneel zich altijd vóór in de trein zal bevinden, terwijl brand in principe overal in de trein op kan treden, anderzijds is vluchten langs de trein vele malen minder eenvoudig dan vluchten in de rijrichting. Ventileren tegen de rijrichting in creeert een rookvrije vluchtweg in de rijrichting. Ventilatie zal alleen nuttig zijn als de tunnelbuis voldoende ruim is om een effectieve luchtstroom rond een trein mogelijk te maken. Uit berekeningen van Menso Molag (TNO) is gebleken dat in het geval van goederen-, plas- en fakkelbranden, door toepassing van ventilatie een 10 maal hogere overlevingskans bereikt kan worden (ofwel in 90% van de gevallen is er een gunstig effect). Door de aanwezigen kan hierover weinig worden gezegd. Ronaid Corporaal IVW-Rail is van mening dat het effect wel eens tegen zou kunnen vallen: misschien eerder 50% dan 90% effectiviteit. Jans Weges (NIBRA) geeft aan dat e.e.a. sterk afhankelijk is van het scenario dat optreedt. Voor de faalkans van het systeem wordt uitgegaan van een kans rond 10%. Falen van het systeem betekent bijvoorbeeld het niet aangaan van het systeem wanneer dat nodig is, te laat inschakelen van het systeem etc.

6) Effectiviteit van hittewerende bekleding 6.1) Inleiding "hittewerende bekleding" De discussie over hittewerende bekleding wordt ingeleid door een presentatie van Jelle Hoeksma (Bouwdienst Rijkswaterstaat). De samenvatting is hieronder cursief weergegeven

Zinlctunnels Bij zink tunnels wordt beton met een lage betonsterkte toegepast (max. B35). Bij zinktunnels is sprake van buiging, waardoor de wapening (van het dak) niet te warm mag worden. Bescherming van de wapening is afhankelijk van de temperaturen en de dikte van de bekleding. Voor de temperatuurbepaling wordt uitgegaan van de zgn. RWS-curve. Deze curve geeft het temperatuurverloop weer van een benzinebrand van 2 uur in een tunnel. Binnen 5 minuten heeft de temperatuur een waarde bereikt van 1200°C. Een piek ligt rond 1350°C. Als uitgangspunt wordt hier genomen dat de temperatuur na die twee uur oneindig lang op 1200°C blijft. Hieronder enkele voorbeelden. Bij een RWS curve en een betondekking van 35 mm (zonder bekleding) houdt de wapening ca. 45 minuten stand. Met een hittewerende bekleding van 27 mm wordt deze tijd verlengd tot ca. 6 uur, en bij 45 mm tot ca. 15 uur. Bij een temperatuur van 600°C en een bekleding van 27 mm houdt de wapening stand gedurende ca. 100 uur. De wapening zal bij een temperatuur boven 250°C in sterkte afnemen. Bij ca. 450°C zal de constructie op instorten staan.

7

Boortunnels Voor boortunnels gebruikt men beton met een hoge sterkte. Afspatten van beton is hier maatgevend voor de sterkte van de tunnel. Zonder hittewerende bekleding zal, een naar verwachting doorgaand, proces van afspatten (regen van betondeeitjes) optreden. Bij een te dunne hittewerende bekleding zal er een "explosie" van afspatten plaatsvinden. Het is beter geen hittewerende bekleding te gebruiken, dan een te dunne bekleding. Bij toepassing van hittewerende bekleding met voldoende dikte om afspatten te voorkomen (ca 45 mm) loopt de temperatuur in het beton langzaam op. Reparatie is nodig als de betontemperatuur hoger dan 400 à 450°C is geweest Reparatie over een maximale dikte van 1/3 van de doorsnede wordt nog aanvaardbaar geacht. Bij toepassing van de RWS-brandcurve en een bekleding van 45 mm zal dit punt na ca. 32 uur worden bereikt. Bij lagere temperaturen zal dat langer duren. Zonder bekleding wordt er vanuit gegaan dat de tunnel binnen één uur zal bezwijken.

6.2) Discussie "hittewerende bekleding" Uit de discussie komt naar voren dat hittewerende bekleding in tunnels met name in te zetten is ten behoeve van de tijdswinst die te behalen is alvorens schade optreedt. Door deze tijdwinst zou het bijvoorbeeld mogelijk zijn een overstroming door het instorten van een tunnel te voorkomen (door het nemen van extra maatregelen) of een brand alsnog te blussen. De voordelen die te behalen zijn liggen dus voornamelijk bij de hulpverleningsdiensten en het voorkomen van (economische) schade en overstroming. Overstromingsaspecten spelen slechts bij twee tunnels in de Betuweroute een rol, namelijk de Sophiatunnel en de Pannerdensch Kanaal Tunnel. In beide gevallen betreft het boortunnels. Door toepassing van hittewerende bekleding zal de constructie in geval van brand lang intact blijven en waarschijnlijk zelfs niet bezwijken, waardoor overstroming zeer waarschijnlijk voorkomen kan worden. Ook indien de tunnel niet instort kan er echter wel sprake zijn van zodanige schade aan de tunnelbuis dat reparatie van binnenuit niet meer mogelijk lijkt. Op de interne veiligheid heeft de hittewerende bekleding geen invloed. Personen die in de tunnel aanwezig zijn in geval van een calamiteit zullen ongeacht de aanwezigheid van hittewerende bekleding evenveel tijd hebben om de tunnel te ontvluchten. Ook zal de externe veiligheid weinig tot niet beïnvloed worden. Hittewerende bekleding dient dus met name als bescherming voor de tunnelconstructie. Dit hangt samen met de temperatuur en duur van een brand in de tunnel. Het merendeel van de goederen branden zal langer duren dan één uur, bij veelal grote brandvermogens. Aangezien een tunnel zonder bekleding bij grote brandvermogens binnen één uur in zal storten is altijd bescherming nodig om schade te voorkomen bij een grote brand. De duur van een brand is een belangrijke factor in het al dan niet optreden van schade aan de tunnelconstructie. Uitgaande van een RWS-brandcurve en een bekleding met een dikte van 45 mm treedt bij boortunnels niet repareerbaar veronderstelde schade op na gemiddeld 32 uur (bij lagere temperaturen dan 1200 graden celcius duurt dit langer). Volgens statistiek, gebaseerd op diesellocomotieven zonder goederenwagons, blijft de duur van een brand gemiddeld onder 32 uur. In die gevallen zal dus bij de juiste bekleding geen schade optreden. Een gemiddelde goederenbrand echter, kan langer duren dan 32 uur. In die periode kunnen mogelijk extra veiligheidsmaatregelen genomen worden. Het laten onderstromen van de constructie met water wordt door sommigen niet gezien als een reële optie, gezien de tijdsduur die daarvoor nodig zou zijn.

8

7) Effectiviteit van sprinklers f.e.m, detectie 7.1) Inleiding "sprinklers en detectie" De discussie wordt gestart met een inleiding door Hans Huijben (Bouwdienst Rijkswaterstaat). tekst is hieronder cursief weergegeven. Het toepassen van een sprinkler in een tunnel dient altijd branddetectie en ventilatie

De

te gebeuren in combinatie met

Het doel van de discussie is niet het beantwoorden van de vraag of een sprinkler al dan niet nodig is, maar een discussie en het vormen van een standpunt over de volgende zaken • • • • •

Welke effecten heeft een sprinkler bij de verschillende scenario's Is een sprinkler effectief en zo ja in welke mate? Bij welke tunnels is het toepassen van een sprinkler nuttig? Meenemen van informatie uit brandproeven in de Betuweroute, RWS en het buitenland Een sprinkler in een tunnel is niet te vergelijken met een sprinkler in een gebouw

De beslissing over het toepassen van sprinklers in tunnels wordt genomen op een hoger niveau, met een afweging van kosten en baten. Verder dient rekening gehouden te worden met de diverse scenario's en de bijhorende effecten (zie onderstaande matrix).

~.

Goederenbrand (open)

Goederenbrand (gesloten)

Plasbrand (brandbare vloeistoffen) akkel (brandbare assen)

Vrijkomende ampen (toxische assen)

ffectBn Interne Veiligheid

Externe Veiligheid

Overstroming

Economische SChade

Hulpverlening/ Beheersbaarheid

SPRINKLER EN SCENARIO'S

•

open brand

: effectief: blussen en koelen, o negatief: chemische verbindingen, koele rook

• • •

gesloten brand

: effectief (7) : koelen

plasbrand

: effectief (7) : blussen of verspreiden 7

fakkel

: niet effectief en mogelijk gevaarlijk

•

koudeBLEVE

: niet effectief: treedt op voordat je zelfs hebt kunnen detecteren, sprinkler doet er niets mee

• • •

warmeBLEVE

: effectief (7) : koelen (brand of tank 7)

gaswolkexplosie

: niet effectief:

toxische vloeistof

: niet effectief: sprinkler verspreidt de vloeistof, chemische verbindingen 7

•

toxische gassen

: niet effectief:

uitwassing onvoldoende, plaatsbepaling

uitwassing onvoldoende,

onmogelijk

chemische verbindingen

7

SPRINKLER EN EFFECTEN

• •

interne veiligheid

positief mits ventilatie

externe veiligheid

brand MISSCHIEN;

•

overstroming

MISSCHIEN vanwege voorkomen schade • tunnelconstructie

•

economische

•

hulpverlening/beheersing:

schade

explosies JA

sprinkler voorkomt economische schade • maar ook kostbaar, • dus economische afweging maken positief, maar is het nodig 7

7.2) Discussie "sprinklers en detectie" Sprinklers zijn met name nuttig in het geval van brand. Men is het er over eens dat indien een sprinkler geplaatst wordt, dit dient te gebeuren in combinatie met ventilatie om vrijkomende dampen en gassen te verwijderen. De sprinklers zoals deze mogelijk toegepast worden in de Betuwetunnels blussen met grote hoeveelheden water en onder toevoeging van schuim. In geval van vloeistofbranden zal het schuim een branddovende werking hebben doordat het op de vloeistof blijft drijven. In het ballastbed en in de opslagtanks zal op deze wijze ook doving kunnen plaatsvinden. Detectie vindt plaats door middel van lintdetectie. Dit systeem meet continu het temperatuurverloop op een aantal punten in de tunnel en treedt in werking zodra een trein volledig tot stilstand is gekomen. In het geval van kleine branden is het naar verwachting mogelijk deze te beheersen m.b.V. een 2 sprinkler. Het werkingsgebied is ca. 200 m ; Over het nut van een sprinkler in het geval van vrijkomende toxische stoffen lopen de meningen uiteen. Enerzijds is er de verwachting dat voorkomen kan worden dat toxische gassen zich verspreiden. Anderzijds wordt aangegeven dat er ook chemische reacties plaats kunnen vinden met het bluswater. Wat betreft het optreden van vervolgreacties zijn Jans Weg es (NIBRA) en Reinier Boeree (Min. BZK) van mening dat een "domino-effeer te voorkomen is met een sprinkler.

10

Menso Molag (rNO) is van mening dat een domino-effect niet te voorkomen is (vanwege de warmtestraling) en dat de winst met name zit in een kleinere kans op het optreden van een warme BLEVE. De meningen verschillen wat betreft de betrouwbaarheid van het systeem, dat bestaat uit een combinatie van het detectiesysteem en het sprinklersysteem zelf. Het gaat hier om het percentage van de gevallen waarin het systeem daadwerkelijk in werking treedt en functioneert. De inschattingen variëren tussen de 90% en 99% betrouwbaarheid. Menso Molag (rNO) deelt mede dat voor gebouwen een betrouwbaarheid geldt van ca. 95% Voor een ingewikkelder systeem zoals toegepast in tunnels is die waarde waarschijnlijk lager. Ook over de mate van effectiviteit lopen de meningen uiteen. Het gaat hier om een daadwerkelijke reductie in de gevolgen van een calamiteit. In geval van brand is volgens berekeningen van TNO een factor 10 reductie te behalen voor de interne veiligheid (oftewel in 90% van de gevallen). Een aantal aanwezigen verwacht dat een waarde van veel meer dan 90% te behalen is (tussen 95% en 100%). Opgemerkt wordt dat certificering niet altijd overtuigend is voor gecombineerde systemen. Door de combinatie zal de overall betrouwbaarheid lager uit kunnen vallen en zodoende onder de vereiste veiligheidsnorm uit komen. Er dient echter wat betreft de normgeving ook rekening gehouden te worden met de normen en bijbehorende verantwoordelijkheden die op gemeenteniveau (B&W) liggen. Na een inventarisatie van de standpunten over de mate van effectiviteit wordt men het eens over een marge van 90% tot 98%. Deze waarden zullen worden meegenomen in de berekeningen van de Bouwdienst.

8} Sluiting De mening van de meeste aanwezigen was dat het een zinnige en prettig verlopen bijeenkomst was. Gebleken is dat de ideeën op veel punten dicht bijeen liggen en het aantal verschillen in verwachtingen beperkt is. Wel wordt een aantal discussies als zeer lastig ervaren. De resultaten van de workshop zullen door de Bouwdienst in een globaal verslag worden weergegeven en na commentaar van de aanwezigen in het Bouwdienst-advies verwerkt worden.

11

Bijlage 7 Overstromingsbeschouwing WBR Aan

Krista den Drijver

Contactpersoon

Doorkiesnummer

S.E.van Manen

7837

Datum

Bijlage(n)

29 april 2003 Uw kenmerk

Ons kenmerk

WBR.ADV-N-03001 Onderwerp

Kans op en gevolg van overstroming dijkring 16 en 17 door brand in Sophiatunnel

Geachte Krista, Bij deze mijn memo over de, door ons berekende, kansen op en gevolgen van overstroming van dijkring gebied16 (Alblasserwaard en de Vijfheerenlanden) en 17 (IJsselmonde), veroorzaakt door een ramp met gevaarlijke stoffen in de Sophiatunnel van de Betuwelijn. Kansen Volgens e-mail van Krista den Drijver [1], is de kans op bezwijken van de Sophiatunnel door een treinramp met gevaarlijke stoffen P'.tunnel = 1,95 10.3 per jaar (conservatieve benadering) of P,.tunnel = 8,23 10.4 per jaar (realistische benadering). Aangenomen wordt dat deze frequenties de 'totale frequentie' in tabel 4.2 van [2] vervangen. Deze frequenties betreffen de kans op bezwijken van de gehele tunnel per jaar. Alleen als de tunnel precies onder de Rietbaan of de Noord bezwijkt zal er (voldoende) water de polders kunnen instromen. Als de tunnel ergens anders bezwijkt zal er hooguit wat grondwater de tunnel binnenstromen. Deze kans bedraagt:

0,4

Pf,w

= 652' ,

Pf,tunneJ

. per laar

waarbij 0,4 kilometer. de totale lengte van het tunneldeel onder de Rietbaan en de Noord is en 6,52 kilometer. de totale lengte van het gesloten deel van de tunnel. Er wordt vervolgens aangenomen dat de laag grond (zand, modder) boven de tunnel met zekerheid wordt weggespoeld. Dit is een conservatieve aanname. De kans dat 1. het grondpakket boven de tunnel het gat zal verstoppen en dat 2. de brand voortijdig geblust wordt door het binnenstromende water lijkt niet onaanzienlijk, maar wordt hier niet verdisconteerd. Dat betekent dus dat de frequentie van een (mogelijk watervoerend) lek in de tunnel bedraagt:


Toelaatbare kansen (eisen) De TAW heeft haar adviezen gebundeld in de Leidraad Kunstwerken [7]. Daarbij wordt de volgende normering voorgesteld: overlopen van de dijk, of van een kunstwerk in de dijk (schutbalken, schutsluis, spuisluis, etc.): norm; niet-sluiten van een kunstwerk in een dijk: 0,1 * norm; constructief falen van een kunstwerk in een dijk: 0,01 * norm, waarbij de norm de, door de Wet op de waterkering vastgelegde frequentie is. Voor dijkringgebied 16 (Alblasserwaard) geldt dat de norm 1/2000 per jaar en voor dijkring 17 (IJsselmonde) 1/4000 per jaar.

=

De TAW zal, naar onze volle overtuiging, geen enkel bezwaar tegen deze interpretatie van de Wet op de waterkering hebben. Het is goed verdedigbaar te stellen dat de eis hier 0,1 * norm betreft. Het overstromingsscenario heeft immers 1. een beperkte, goed bereikbare 'bres', waar geen verdere bresgroei mogelijk is 2. een beperkt waterbezwaar. Er wordt dus zeker aan de eisen van de TAW voldaan indien de kans op overstromen van de polder kleiner is dan 0,01 van de norm. Dus: Ptoelaatbaar

16

= 5.10-

6

per ieer

voor dijkringgebied 16 (Alblasserwaard) en

= 2,5.10-6

Ptoeiaatbaar,I7

per ieer

voor dijkringgebied 17 (IJsselmonde). Indien een afsluitmethode een faalkans heeft van: P niet-sluiten

< Ptoelaatbaar

-

P

.

per laar

f,w

dan wordt de veiligheid voldoende geborgd. Concreet betekent dit dat de faalkans van de afsluitmethode kleiner moet zijn dan 2% (conservatief, dijkringgebied 17) of 10% (best guess, dijkringgebied 16).

Gevolgen Het waterpeil in de Noord en Rietbaan variëren dagelijks gemiddelde van circa 0,40 +NAP [3]. Indien er een gat in tunneldak evenredig variëren. Het gemiddelde debiet wordt bepaald en omdat alleen de totale hoeveelheid water dat de de gemiddelde waterstand te rekenen.

tussen de 0 NAP en de 1,04 +NAP, met een het tunneldak ontstaat zal het debiet door het door de gemiddelde waterstand van 0,40 +NAP polder instroomt van belang is, volstaat het met

De afstand van rivier tot tunnelopening (toerit) is het kleinst naar de Alblasserwaard, en wel circa 1,5 kilometer [4]. Uit [5] blijkt dat dijkringgebied 16 ook het diepst ligt van beide polders: bij de toerit op 1,0NAP. De tunneltoerit in dijkringgebied 17 ligt op 0,5 +NAP, waardoor het water slechts een deel van de dag dijkringgebied 17 zal kunnen instromen. Daarbij is de afstand tot de rivier circa 4 kilometer. Om deze redenen (tunnellengte en niveauverschil) is alleen overstromen van dijkringgebied 16 opportuun. Het oppervlak van het potentiële gat in het tunneldak is groter dan het bruto doorsnede-oppervlak van de tunnel. De doorsnede van de tunnel (rond, met 8 m diameter) wordt, voor het instromen van water dus maatgevend. De (resten van) de trein in de tunnel verkleinen de doorstroomopening echter wel. Uit de doorsnedetekeningen van [6] kan worden afgeleid dat het netto doorstroom-oppervlak circa 32 m2 zal bedragen. Dit geeft een fictieve diameter van circa 6,4 m. Om het debiet door de tunnelbuis te berekenen wordt gebruik gemaakt van de volgende formule:

u=~2g'8H'D

t·L


waarin: g = gravitatieconstante LJH = waterstandsverschil D = fictieve diameter van de tunnel f = wrijvingsfactor van Darcy-Weisbach L = lengte tunnelbuis van gat tot toerit. De wrijvingsfactor varieert van 0,02 (gladde, ronde buis) tot 0,06 (hydraulisch ruw). In dit geval is het niet onlogisch om f = 0,06 te hanteren, de buis met trein erin zal hydraulisch 'ruw' zijn. Invullen van genoemde grootheden geeft wordt het debiet Q = 38,4 m3 Is.

u = 1,2 meter per seconde. Te samen met de netto buisdoorsnede

Het volume van de tunnelbuis zelf is niet onaanzienlijk. Het gesloten deel is 6,52 kilometer lang. Daarvan heeft 0,75 kilometer een netto doorsnede van 32 rrr' (daar staat de trein) en de overige 5,77 kilometer heeft een doorsnede van circa 50 m2, te samen circa 310.000 m". De open tunneltoerit aan de kant van de Alblasserwaard heeft, naar schatting, een extra nuttig volume van 1350 m * 25 m2 = 30.000 m'. Indien, via de toeritten, ook de andere tunnelbuis kan volstromen, komt het totale tunnelbuisvolume op circa 650.000

m'. Met een debiet van 40 rrr'/s duur het dus circa 4,5 uur voordat de buizen geheel gevuld zijn. Het oppervlak van dijkringgebied 16 dat uit water bestaat wordt geschat op 2.880.000 m2• Deze schatting moet nog worden geverifieerd bij het Waterschap. Voor een stijging van het waterpeil van 0,1 m is dus een volume nodig van 288.000 rn", Met en debiet van 38,4 m3/s duurt dat circa 2 uur. De grootst mogelijke waterbelasting van dijkringgebied 16, zonder noemenswaardige overlast te veroorzaken, wordt geschat op circa 0,4 m. Ook dit moet nog geverifieerd worden bij het Waterschap. In dat geval is in het totaal dus circa 4,5 + 8 12,5 uur tijd om de tunnelbuis af te sluiten.

=

Schuifmechanisme

Aan weerszijden van de Sophiatunnel worden schuiven aangebracht die gesloten kunnen worden indien een overstroming dreigt. Een overstroming dreigt alleen indien door een ernstige brand, precies onder de Rietbaan of de Noord, de tunnelbuis bezwijkt. In dat geval blokkeert de trein de aangebrachte schuiven niet, de trein is daar niet lang genoeg voor. Deze schuiven zullen, naar verwachting, nooit behoeven te functioneren. Een zodanig ernstige brand dat de tunnel bezwijkt zal zich gemiddeld ééns in de 8000 jaar voordoen (1/1,2.10'4). In dat geval dient het ontwerp -gericht te zijn op maximale eenvoud. Dit betekent onderhoudsvrij, geen elektrische, pneumatische of hydraulische componenten, een zo eenvoudig mogelijke werktuigbouwkundige constructie waarbij de zwaartekracht gebruikt wordt en handbediening. Met een dergelijk ontwerp als uitgangspunt, er tevens vanuit gaande dat het Waterschap dat dijkring 16 beheert de procedure voor het sluiten paraat heeft, en gegeven de beschikbare tijd voor sluiten, is relatief eenvoudig aan te tonen dat de geëiste betrouwbaarheid (2%) gehaald zal kunnen worden. Conclusie

De veiligheid die de Wet op de waterkering eist met betrekking tot overstroming wordt voldoende geborgd door een afsluitmiddel in de vorm van een handbediende schuif. Voor de tunnel onder het Pannerdensch kanaal is een vergelijkbare analyse te maken. De norm die wordt geëist door Wet op de waterkering bedraagt in dit geval 1/1250 per jaar en is dus minder streng. Ook hier zal, naar verwachting, voldoende tijd zijn om schuiven te sluiten en indien ook daar schuiven worden toegepast waarbij eenvoud voorop staat en indien de betrokken waterschappen adequate procedures hebben en bijhouden, zal ook hier aan de veiligheidseis worden voldaan.

111/111 Aanvullend

advies Tunnel Technische

Installaties

Betuweroute

Referenties [1]

Krista den Drijver, Betuwe RWS-HK, e-mail 23/4/2003,

16:58

[2]

M. Molag, T. Wiersma en S.J. Eibers Analyse veiligheidsniveau Tunneltechnische Installaties van de tunnels in de Betuweroute TNO-MEP rapport R 2003/083R1, Revisie 1.4, Apeldoorn, Maart 2003

[3]

Kamsteeg, A.T. RE Waterstanden RWS, Dir. ZH, APS, e-mail 31/3/2003,

15:45

[4]

BvD Omgeving, schaal +/- 1:18.000, getekend 28-05-2002 Settekeningen, afgeleid van: 'Betuweroute Overzichtstekingen', 1:12.000, d.d. 01-01-2001, blad 4

[5]

Info maaiveldgegevens van Jan Jonker A4 kaartje met bijschriften, gekregen op 22/4/2003 van Krista den Drijver

[6]

Jelle Hoeksma Scenario beschrlivlng kapot gaan van een boortunnel in de Betuweroute Bouwdienst, Tunnelbouw, Utrecht, 24/03/2003

[7]

TAW-Veiligheid en TAW Techniek TAW Leidraad Kunstwerken (definitief concept) RWS Bouwdienst, Utrecht, 18 september 2002

Met vriendelijke groet, Sipke van Manen, Afd. Risicoanalyse


Bijlage 8 Scenariobeschrijving bezwijken boortunnels Scenario beschrijving kapot gaan van een boortunnel in de Betuweroute Jelle Hoeksma 24 maart 2003 Met behulp van Gerrit Wolsink en Rob Souw heb ik getracht een enigszins realistische scenariobeschrijving te geven van het kapot gaan van een boortunnel in de Betuweroute. Tevens is daarbij gekeken naar de (eventuele) repareerbaarheid. Nadrukkelijk wil ik er de aandacht op vestigen dat het onderstaande eigenlijk niet wetenschappelijk verantwoord is. Omdat wij verwachten dat er momenteel niemand is dit hier iets wetenschappelijk onderbouwd over kan (of durft) te zeggen, wagen wij ons aan onderstaande verwachting. De scenario's die kunnen leiden tot het kapot gaan van een tunnel zijn te verdelen in twee aspecten: brand en explosie. In onderstaande beschrijving wordt er vanuit gegaan dat geen beschermende maatregelen zoals hittewerende bekleding en/of sprinklers zijn genomen. Brand Bij boortunnels is in eerste instantie afspatten van het beton maatgevend. Afspatten kan optreden gedurende de eerste uren van de brand; indien het dan niet is opgetreden zal het daarna niet alsnog optreden. Indien afspatten niet optreedt is daarna maatgevend of de constructie nog te repareren is. Hiervoor wordt als (arbitrair) criterium gekozen voor een betontemperatuur van 4000( à 4500( over een maximale dikte van eenderde van de doorsnede. De constructie hoeft hierbij dus nog niet te zijn ingestort (te verwachten is dat dit ook niet gebeurt). Afspatten bij een onbeschermde tunnel zal alleen niet optreden indien de temperatuur gedurende lange tijd relatief laag blijft « 250°(7), opdat het in het beton aanwezige water voldoende tijd krijgt om (zonder opbouw van grote dampspanningen) door de poriën te ontsnappen. De kans op zo'n scenario, gegeven een brand, lijkt relatief beperkt. Bij snelle opwarming van het beton zal, gezien de toegepaste betonkwaliteiten bij de boortunnels, zeker afspatten optreden. Hoewel er aanwijzingen zijn dat het proces van afspatten op een bepaald moment zou kunnen stoppen, dient er volgens ons vanuit te worden gegaan dat het een doorgaand proces betreft en dat dus na enige tijd (binnen een uur) de tunnel zal zijn ingestort. De lengte waarover de tunnel zal instorten is afhankelijk van het brandoppervlak. Bij één brandende wagon is het aannemelijk dat de tunnel over circa 50 meter zal instorten; bovendien zal naast deze plaats over enige afstand (bij ventilatie aan één zijde, zonder ventilatie aan twee zijden) het beton beschadigd zijn (mogelijk meer dan 100 meter). Bij meer brandende wagons zal het schadegebied groter zijn. Explosie Bij een explosie is het volgende te verwachten: Bij een beperkte explosiedruk zal de tunnel nog niet bezwijken, doordat de bovenbelasting (die een drukbelasting in de beton ring veroorzaakt) dit tegen zal houden. De explosiedruk die nodig is om de tunnel te laten bezwijken, is afhankelijk van de bovenbelasting, bij een dekking op de tunnel van één tunneldiameter is hiervoor een druk van circa twee bar nodig. Wel kan bij een beperkte overdruk een zodanige vervorming optreden dat lekkage ontstaat. Deze schade is relatief eenvoudig te repareren. Naar mate er grotere explosiedrukken optreden, zal er meer schade zijn: variërend van (veel) meer lekkage,


via plaatselijk bezwijken (een beperkt gat) tot het volledig wegschieten van betonelementen (aan de bovenzijde) inclusief een trechter met grond erboven. Bij grote drukken (en dus grote schade) kan ook de andere tunnelbuis enige schade oplopen; verwacht wordt dat dit beperkt zal zijn tot enige vervorming (waardoor lekkage op kan treden) en plaatselijke schade bij de dwarsverbindingen (reparabel). Bij uitsluitend grote lekkage zal de tunnel langzaam vollopen. Bij een gat geldt globaal hetzelfde als bij brand. Vervolg bij een gat in de tunnel Hierbij is onderscheid te maken tussen twee locaties: 1. Onder land Hierbij zal modder en grondwater naar binnen stromen. Omdat het grondwater betreft, mag worden verwacht dat de tunnel langzaam volstroomt. 2. Onder water Door de kracht van het water zal modder en water naar binnen stromen. De modder zal naar verwachting uitstromen over een groot gebied en daarom geen prop vormen die het instromen van water zal beletten. Bij brand bevindt het gat zich boven de trein, het doorstroomprofiel is dan beperkt tot het oppervlak boven de rails - het oppervlak van de grootste wagon - een laagje modder. Bij een explosie kan het gat zich uitstrekken tot voorbij de trein waardoor het doorstroom profiel groter is. Reparatie mogelijkheden In het geval dat in één van de tunnelbuizen een gat ontstaat, zullen beide buizen vol met water komen te staan omdat de scheiding van beide buizen in de afritten niet tot boven het waterpeil is doorgetrokken en er dwarsverbindingen zijn (die hebben dus ook nadelen). In principe zou het mogelijk moeten zijn dat de andere buis redelijk snel weer te gebruiken zou zijn (verwacht mag worden dat het vol staan met water geen maatgevend belastinggeval is). Men zou dan als volgt te werk kunnen gaan: 1. • • • • •

2. • • •

Bij een gat onder het landgedeelte Maak een bouwkuip rond het ontstane gat in de kapotte buis en zet die droog. Pomp de tunnel (beide buizen) leeg; Vernieuw de installatie in de niet kapotte buis (zal wel nodig zijn, op zijn minst voor een deel). Test de installatie en stel deze buis in gebruik voor twee richtingen.Dit duurt naar schatting zeker een half jaar. Ten aanzien van de kapotte buis: Bij een gat onder het landgedeelte lijkt reparatie goed mogelijk. In de gemaakte bouwkuip kan de constructie worden hersteld. Dit duurt naar schatting zeker meer dan één jaar. Bij een gat onder het water gedeelte Sluit de kapotte buis af aan beide zijden. Zorg met duikers dat alle dwarsverbindingen waterdicht worden afgesloten. Zonodig van bovenaf stabiliseren van de grond nabij het ingestorte gedeelte.


• • •

Pomp de tunnelbuis leeg. Vernieuw de installatie (zal wel nodig zijn, op zijn minst voor een deel). Test de installatie en stel de buis in gebruik voor twee richtingen. Dit duurt naar schatting zeker zes maanden; binnen één jaar moet zeker lukken. • Ten aanzien van de kapotte buis: Bij een gat onder het watergedeelte is het de vraag of het maken van een bouwkuip aanvaardbaar is in verband met hinder voor de scheepvaart. Indien dit mogelijk is, dan kan op dezelfde manier te werk worden gegaan als bij een gat onder land, hoewel het naar verwachting meer tijd zal kosten. Indien het maken van een kuip niet mogelijk is, dient de buis als verloren te worden beschouwd. Het verwijderen van de kapotte buis lijkt niet mogelijk en is gevaarlijk voor de andere buis. Beter is het ter stabilisatie de buis van boven af te vullen zodat niet later alsnog delen in zullen storten met gevolgen voor de intacte buis. Boor een nieuwe buis (bij voorkeur aan de zijde van de intacte buis); in principe zou men snel kunnen beginnen; men kan namelijk gebruik maken van het bestaande ontwerp, er zal echter wel een nieuwe boormachine moeten worden besteld. Het aansluiten op de bestaande afritten zal eerst moeten worden ontworpen. Het lijkt realistisch om voor de bouwtijd de huidige nieuwbouwtijd hiervoor aan te houden (dus jaren). Einde document.


Bijlage 9 Benodigde maatregelen Betuwetunnels


116/111

Basispakket Cate orie PIanoio isch PIanoio isch Or anisatorisch Or anisatorisch Or anisatorisch Or anisatorisch Or anisatorisch Or anisatorisch Or anisatorisch Or anisatorisch Organ isatorisch Or Or Or TTI TTI TTI TTI TTI TTI TTI TTI TTI

INS-meldkamer

anisatorisch anisatorisch anisatorisch

(eisen aan) (eisen aan)

(eisen aan)

TTI TTI RailRailRailRail-

en en en en

treinvoorzienin treinvoorzienin treinvoorzienin en treinvoorzieningen

Civiel Civiel Civiel Civiel Civiel Civiel Civiel Civiel Hul verlenende diensten Hul verlenende diensten Hul verlenende diensten

117/111 Aanvullend

advies Tunnel Technische

Installaties

Betuweroute

Bijlage 10 Effecten Aanvullende

maatregelen

Effecten van aanvullende maatregelen t.o.v Basis TTI Effecten op: Externe Veiligheid

Overstroming

Tunnelconstructie



(vrijwel) geen

(vrijwel) geen


uitstroom verbrandings gassen en toxische gassen bij één tunnelmond; verlaging van vervolgkans op warme BLEVE'sbij brand; reductie 90% tot 93%









creëren veilige vluchtweg bij brandscenario's; voorkomen of uitstel van instorten tunnel bij brand; reductie 40%

uitstroom verbrandings gassen en toxische gassen bij één tunnel mond; verlaging van vervolgkans op warme BLEVE's na brand; voorkomen of uitstel van instorten tunnel bij brand; reductie 90% tot 93 %



uitstroom verbrandings gassen en creëren veilige vluchtweg bij toxische gassen bij één tunnelmond; brandscenario's (door verlaging van vervolgkans op warme ventilatie); verlaging kans op BLEVE'sna brand; verJaging kans op instorten tunnel bij brand; instorten tunnel bij brand; reductie reductie 40% 90% tot 96%

verlaging kans op lekkage bij brand; reductie ~% to Q 98%






Maatregel

(werk)ventilatie

rookventilatie

sprinkler + detectie (+ rookventilatie) geen bonte treinen

hotspot detectie

Persoonlijk risico

vrijwel geen


minder mogelijkheden op warme BLEVE's na brand; reductie 94 %


i

60% lagere kans op goederenbrand
















Effecten aanvullende maatregelen (kwantitatief) Interne veiligheid

(Persoonlijk risico voor rijdend personeel)

verwachtingswaarden

per jaar 80tlek

Soehla

Giessen

Pan kan

Zevenaar

2.010-4

3,910-4

3,010-5

1,3 10-4

9,4 10-5

1,9 10-4

3,910-4

2,810-5

1,210-4

8,910-5

+ rookventilatie + hittewerende bekledina

2 1 10-4

4210-4

1 310-4 31 10-5 invloedverwaarloosbaar

9610-5

+ sprinkler (+ detectie)

2 1 10-4

4 1 10-4

31 10-5

1 3 10-4

9610-5

+ hittewerende bekledina + rookventilatie

2 1 10-4

4210-4

31 10-5

1 3 10-4

9610-5

+ sorinkler (+ detectie) + rookventilatie

2 1 10-4

4 1 10-4

3 1 10-5

1 3 10-4

9610-5

Norm (bij 72.000km per persoon per jaar)

basis TIl + werkventilatie + detectie sooorstaafbreuk

Externe............ Veiligheid Tunnel Zevenaar -." .. ..... -_ ....... -._-_.- ...... ..-._._._ ...... _-_ .._ .... verwachtingswaarden per jaar -

,

,

!

-

.. - ..... , ..... - ........

_ .....

,

i

.........................................

,

.. .._ ......................

-

.

............ _ ...

;

Naast de tunnel basis TIl + werkventilatie + detectie s poors taafbreu k

Oostelijke en toerit

7,710-4

+ hotspotdetectie + rookventilatie + hittewerende bekleding + sprinkler (+ detectie)

8,510-5

+ hittewerende bekleding + rookventilatie + s-prinkler (+ detectie) + rookventilatie

5,210-5 5,210-5

tunnelmond

3,910-4

6,o.1o-'5

I,c. t..-It

5,210-5

4,1 10-5 invloedverw aarloosbaar 5,710-5

i

Externe veiligheid,

bebouwingsvrije

zones nabij tunnelmonden Botlek Sophia

basis TTI + werkventilatie + detectie spoorstaafbreuk

4,1 10-5 4,1 10-5

Giessen

Pankan

Zevenaar

Ca. 135 m

Ca. 135 m

Ca. 135 m

Ca. 135 m

-

-

+ rookventilatie + hittewerende bekleding

Ca. 135 m Ca. 135 m

-

-

-

Ca. 135 m

Ca. 135 m

Ca. 135 m


-

Ca. 135 m

-

-

-

+ hittewerende bekleding + rookventilatie

-

Ca. 135 m Ca. 135 m

-

-

-

+ sprinkler (+ detectie) + rookventilatie

-

-

-

-

-


Schade tunnel Kans op verloren gaan tunnel per jaar basis TTI + werkventilatie + detectie spoorstaafbreuk

I + rookventilatie + hittewerende bekleding

-:

BotJek 9,910-4

"'--t>

Sophia 3

2,010'

-4

Giessen 1,510-4

Pan kan 6,4 10-4

Zevenaar 4,710-4

3310-4

6.410-4

5.010.5

2 1 10-4

T(T-4 1.610-4


1 0 10-4

2,010-4

1 510.5

6510.5

4710.5

+ hittewerende bekleding + rookventilatie

2310-4

1 1 10-4

1 0 10-4

3.510'5 1 510.5

1 5 10-4

+ sprinkler (+ detectie) + rookventilatie

4.610-4 2010-4

6510.5

4710.5

1.1

ll.l


Bijlage 11 Rapport NIBRA

Aanvullend


122/111


121/111

Incidentontwikkeling en -bestrijding in tunnels Betuweroute

De invloed van ventilatie, hittewerende

Eindrapport

Nederlands Instituut voor Brandweer Postbus 70 I0 680 I HA Arnhem Telefoon: (026) 3552400 Fax: (026) 3515051 e-mail: [email protected]

22 mei2003

en Rampenbestrijding

bekleding en spinklers.

')

INCIDENTONTWIKKELING EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE

)

)

)

Mei 2003

Auteurs: dr.ir. N. Rosmuller. J. Molenaar, drs. E. Pijnenborg. Ing. J. Weges Meelezer: ing. D. Arentsen, HVK

)

INCIDENTONTWIKKEUNG EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE

Samenvatting )

)

Ondanks alle pro-actieve en preventieve maatregelen ten spijt zullen ongevallen zich altijd voor blijven doen. Zo ook in de beoogde goederenspoortunnels van de Betuweroute. Kenmerkend voor deze tunnels is (met uitzondering van onderhoudswerkzaamheden) het geringe aantal personen (max. 5) aanwezig in de tunnel tijdens ongevallen. Dit gegeven speelt een rol bij de afwegingvan de overheidshulpdiensten de bedreigde tunnelbuis te betreden. Natuurlijk spelen de risico's voor de hulpverleners zelf een rol bij een eventuele inzet in de bedreigde tunnel. De omstandigheden in de bedreigde tunnel spelen hierbij een relevante rol. Deze omstandigheden verschillen per scenario en zijn medeafhankelijk van getroffen voorzieningen in de tunnel die mogelijk reeds op de gevolgen van ongevallen ingrijpen. De maatregelen ventilatie, hittewerende bekleding en een sprinklersysteem zijn van invloed op de ontwikkeling van ongevalsgevolgen en de incidentbestrijding. De onderstaande tabellen vatten de invloeden samen: In de onderstaande tabel wordt een samenvatting gegeven van de invloed van de aanvullende maatregelen per scenario. In de bovenste rij staan de drie aanvullende maatregelen, in de eerste kolom de scenario's. In de cellen is de invloed op de incidentontwikkeling van de aanvullende maatregel voor het desbetreffende scenario samengevat. Een '+' tussen haakjes geeft aan dat de gevolgen van ongevallen worden beperkt, een '-' geeft een verslechtering van de gevolgen aan. Tabel I: Invloed van 'maatregelen' op de ontwikkeling van gevolgen. Ventilatie Hittewerende bekleding Geen Geen Botsing

Sprinkler Geen


Verdunnen concentratie (+), afvoer (+)

Geen

Geen


Verdunnen concentratie (+). afvoer (+)

Geen

Geen

Goederenbrand

Koelen (+). brand overslag (-)

Reductie betonafspat

Koelen (+). beperken (+). beheersen (+)

Plasbrand

Fakkelbrand

Koelen (+)

Zuurstof toevoer (-)

(+)

(+)


Koelen (+), beperken (+), beheersen (+)


Koelen (+)

(+)

Koude BLEVE

Geen

Geen

Geen

Gaswolkexplosie

Reductie concentratie opbouw

Geen

Geen

(+)

11

INCIDENTON1WIKKEUNG EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE

Warme

BLEVE

Koelen (+), aanstralen (-)

Koelen (+)

Zie scenario's: goederenbrand, plas brand, koude BLEVE, gaswolkexplosie en warme BLEVE

Bezwijken tunnel

)

Geen

Lek in tunnel

Geen

Geen

Geen

Syphonwerking

Geen

Geen

Geen

Brand tijdens onderhoudswerkzaamheden

Zie goederen brand

)

)

J

11

)

INCIDENTONTWIKKELING EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE In de onderstaande tabel wordt een samenvatting gegeven van de invloed van de aanvullende maatregelen per scenario. In de bovenste rij staan de drie aanvullende maatregelen, in de eerste kolom de scenario's. In de cellen is de invloed op de incidentbestrijding van de aanvullende maatregel voor het desbetreffende scenario samengevat. Een '+' tussen haakjes geeft aan dat de gevolgen van ongevallen worden beperkt. Tabel 2: Invloed van 'maatregelen' op de incidentbestrijding. Ventilatie Hittewerende bekleding Botsing Luchtverversing (+) Geen Lekkage toxische stoffen

Creëren bovenwindsgebied

Geen

(+)


Sprinkler Geen Evt. in water oplosbare stoffen (+)


Geen

Geen

(+)

Goederenbrand

Koelen (+), zichtverbetering (+), reductie toxiciteit (+)

Reductie betonafspat (+)

Koelen (+), Beperken (+),beheersen (+)

Plasbrand



Koelen (+), Beperken (+), beheersen (+)

Fakkelbrand

Geen

Geen

Geen

Koude BLEVE

Geen

Geen

Geen

Gaswolkexplosie

Geen

Geen

Geen

Warme BLEVE

Geen

Geen

Geen

Zie scenario's: goederenbrand, plasbrand, koude BLEVE, gaswolkexplosie en warme BLEVE

Bezwijken tunnel

Lek in tunnel

Geen

Geen

Geen

Syphonwerking

Geen

Geen

Geen


Zie goederen brand

INCIDENTONTWIKKELING EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE Inhoudsopgave

Samenvatting

3

I.

Inleiding

8

2.

Achtergrond

9

3. ..,-" !

4. 1

5.

6.

Ongevalsscenario's en tunnel technische Scenario's Ontwikkeling van gevolgen Incidentbestrijding Aanvullende maatregelen

installaties

3.1 3.2 3.3 3.4

10 10 12 17 19

Incidentontwikkeling Bestrijding op hoofdlijnen: doel en aanpak Incident bestrijding zonder 'aanvullende' maatregelen

20 20 20 21

Lekkage gevaarlijke stoffen: toxisch Incidentontwikkeling Bestrijding op hoofdlijnen: doel en aanpak Incident bestrijding zonder 'aanvullende' maatregelen

22 22 22 24

Lekkage gevaarlijke stoffen: brandbaar Incident ontwikkeling Bestrijding op hoofdlijnen: doel en aanpak Incident bestrijding zonder 'aanvullende' maatregelen

26 26 26 27

Botsing

4.1 4.2 4.3 5.1 5.2 5.3 6.1 6.2 6.3 7.1 7.2 7.3

Brand Goederenbrand Scenario: plas brand Fakkelbrand

28 28 29 31

8.1 8.2 8.3

Koude BLEVE Incident ontwikkeling Bestrijding op hoofdlijnen: doel en aanpak Incident bestrijding zonder 'aanvullende' maatregelen

33 33 33 34

9.1 9.2 9.3

Gaswolkexplosie Incident ontwikkeling Bestrijding op hoofdlijnen: doel en aanpak Incident bestrijding zonder 'aanvullende' maatregelen

35 35 35 35

10. Warme BLEVE Incidentontwikkeling 10.1 Bestrijding op hoofdlijnen: doel en aanpak 10.2 Incident bestrijding zonder 'aanvullende' maatregelen 10.3

36 36 36 37

11. Bezwijken tunnel 11.1 Incidentontwikkeling 11.2 Bestrijding op hoofdlijnen: doel en aanpak 11.3 Incident bestrijding zonder 'aanvullende' maatregelen

38 38 38 38

7.

8.

9.

11

INCIDENTONTWIKKELING EN -BESTRIJDING INTUNNELSBETUWEROUTE 12. Overstroming 12.1 Lek in tunnel 12.2 Overstroming ten gevolge van sifonwerking

39 39 39

13. Brand tijdens onderhoudswerkzaamheden 13.1 Incidentontwikkeling 13.2 Bestrijding op hoofdlijnen: doel en aanpak 13.3 Incident bestrijding zonder 'aanvullende' maatregelen

41 41 41 42

14. Samenvatting van 'aanvullende maatregelen' 14.1 Incidentontwikkeling 14.2 Incidentbestrijding

43 43 45

15. Conclusies en aanbeveling 15.1 Conclusies 15.2 Aanbevelingen

46

Referenties

46

46

48

INCIDENTONTWIKKEUNG EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE

1. Inleiding De Betuweroute zal als hoofdtransportas de verbinding per spoor gaan vormen tussen het Rotterdamse havengebied en het (Duitse) achterland. Deze meer dan 120 kilometerlange spoorverbinding is uitsluitend bedoeld voor het vervoeren van goederen. Op een zestal plaatsen maken spoortunnels deel uit van de Betuweroute. Natuurlijk behoort de veiligheid van de tunnels aan de eisen van deze tijd te voldoen. Deze veiligheid kan vanuit twee perspectieven tegelijkertijd beschouwd te worden. Ten eerste, vanuit de kansen op mogelijke incidenten. Dit perspectief is door de Bouwdienst [2003] uitgewerkt. Ten tweede vanuit de gevolgen van incidenten. Deze rapportage richt zich op het tweede perspectief: de ontwikkeling van gevolgen en de bestrijding ervan. Oorspronkelijk (1997) waren diverse maatregelen voorzien in de tunnels van de Betuweroute die gevolgen van ongevallen dienen te beperken, te weten ventilatie, __- hittewerende bekleding en een sprinklersysteem. Anno 2003 is de vraag door het Hoofdkantoor van het Directoraat Generaal Rijkswaterstaat de vraag gesteld welke invloed deze in 1997 voorziene maatregelen hebben op de ontwikkeling van de gevolgen en de bestrijding van gevolgen. In hoofdstuk 2 wordt de procesmatige achtergrond rondom de veiligheid van de Betuweroutetunnels beschreven. Hoofdstuk gaat verder met de inhoud: scenario's en 'aanvullende' maatregelen worden beschreven, als ook de incidentbestrijding op hoofdlijnen. In de hoofdstukken 4 tot en met 13 wordt per scenario aangegeven welke invloed 'aanvullende' maatregelen kunnen hebben op de ontwikkeling van de ongevalsgevolgen, de incidentbestrijding en de betekenis van de afwezigheid van de 'aanvullende' maatregelen. Hoofdstuk 14 vat de invloed van de 'aanvullende maatregelen' samen. De conclusies en aanbeveling volgen in hoofdstuk 15. De voorliggende rapportage gaat over de tunnels van de Betuweroute in het algemeen, en gaat dus niet in op één van de afzonderlijke tunnels van de Betuweroute in het bijzonder. Deze rapportage dient als één geheel te worden beschouwd waaruit niet zonder meer onderdelen uit kunnen worden gelicht of achterwege kunnen worden gelaten. De reden hiervoor is dat scenario's, incidentbestrijding, en maatregelen op elkaar voortborduren.

)

)

INCIDENTON1WIKKELING EN -BESTRIJDING IN WNNELS BETUWEROUTE

2. Achtergrond In 1997 verscheen het 'groene boekje' [BZK, 1997] waarin een beveiligingsconcept voor spoorwegtunnels uitsluitend bestemd voor goederenvervoer is beschreven. Het betreft een set van voorzieningen en hier aan te stellen eisen ten behoeve van een bepaald veiligheidsniveau bovengenoemde tunnels. De ministeries van Binnenlandse Zaken en Koninkrijkrelaties en Verkeer en Waterstaat hebben zich in 1997 aan de inhoud geconformeerd. In 2003 verscheen van de hand van het Steunpunt Tunnelveiligheid van de Bouwdienst van Rijkswaterstaat in opdracht van het hoofdkantoor van Directoraat Generaal Rijkswaterstaat de conceptrapportage Tunnel Technische Installaties Betuweroute [Bouwdienst, 19 februari 2003]1. In deze studie is de gewenste/vereiste veiligheidssituatie beschouwd in tunnels van de Betuweroute op basis van basismaatregelen, alsmede vanuit economisch oogpunt mogelijke aanvullende voorzieningen. De rapportage van het Steunpunt Tunnelveiligheid is hierbij niet uitgegaan van het 'groene boekje' . Ter illustratie: in het groene boekje (p.61) wordt een automatisch blussysteem geëist (onder meer met 10,2 liter per minuut per m2), terwijl het Steunpunt een dergelijk systeem als een mogelijk aanvullende voorziening beschouwt, en wel vanuit een economische optiek. Het Nibra is gevraagd op de rapportage van het Steunpunt in een tijdsbestek van 2 weken (week 10-11 in 2003) te reageren. In 'Tunnel Technische Installaties Betuweroute: review' heeft het Nibra de studie van het Steunpunt op de volgende aspecten beschouwd [Nibra, 2003]: • de breedte van de toepassing van de veiligheidsketen • het toegepaste normen kader • de effectbeschrijving • incidentbestrijding • reproduceerbaarheid en • objectiviteit. Als vervolg hierop is vanuit het Steunpunt het Nibra opdracht gegeven in een tijdsbestek van 4 weken (week 14- tlm 17 in 2003) na te gaan welke voorzieningen voor de incidentbestrijding van belang zijn. Voorliggende rapportage is hiervan het resultaat. Er zijn 4 vragen geformuleerd die bij beantwoording een beeld moeten geven van de incidentbestrijding in de Betuweroutetunnels (spoortunnels, uitsluitend bestemd voor goederenvervoer): a) wat is het doel van een eventuele inzet van overheidshulpdiensten in de bedreigde tunnel? b) welke voorzieningen zijn noodzakelijk om een eventuele inzet van overheidshulpdiensten in de bedreigde tunnel te faciliteren? c) op welke wijze wordt, gegeven de benodigde voorzieningen, op hoofdlijnen vorm gegeven aan de incident bestrijding? d) welke maatregelen de hulpverleners zelf treffen bij bovengenoemde inzetten? Met het oog op de doorlooptijd van maximaal 3 weken was het onmogelijk een uitgebreide literatuurstudie te doen. De onderzoeksvragen zijn beantwoord in sessies van Nibradeskundigen op het gebied van tunnelveiligheid, (brand)preventie en incidentbestrijding. Daarnaast zijn diverse bronnen gebruikt waarvan de inhoud reeds bekend was bij de onderzoekers. 1 Dit conceptdocument is opgevolgd door het definitieve document van 3 april 2003. Dit definitieve document vormde echter niet het onderwerp van de Nibra-review in maart 2003.

INCIDENTONTWIKKELING EN -BESTRIJDING INTUNNELSBETUWEROUTE

3. Ongevalsscenario's en tunnel technische installaties 3.1 Scenario's In de rapportage van het Steunpunt Tunnelveiligheid zijn de volgende scenario's beschouwd';

[Bouwdienst,

• •

Botsing Gevaarlijke stoffen

• •

Brand Koude BLEVE (BoiJing Liquid Expanding Vapour Explosion)

• • • •

Gaswolkexplosie Warme BLEVE Tunnel bezwijkt Overstroming.

19 februari 2003, p.31]

Aan deze scenario's kunnen allerlei oorzaken debet zijn3• Vanuit de incidentontwikkeling en -bestrijding is de oorzaak niet primair van belang en ook de kansen op het plaatsvinden ervan zijn van ondergeschikt belang. Het zijn met name de effecten en de ontwikkeling in de tijd van de effecten die voor de incidentbestrijding van primair belang zijn. Vooralsnog wordt uitgegaan van niet samengestelde scenario's waarbij geen combinaties van diverse typen effecten optreden. Hieronder zijn de scenario's" zoals door de Bouwdienst beschouwd nader uitgeschreven vanuit het perspectief van de effectontwikkeling en hulpverlening (zonder aanvullende maatregelen zoals ventilatie, hittewerende bekleding, of een sprinkler systeem): • Botsing: een goederentrein rijdt op een stilstaande goederentrein in een van tunnelbuizen van de Betuweroute. De mechanische impact van de rijdende op de stilstaande trein resulteert in ofwel de dood van de aanwezigen (I tot ca 5 personen) in de locomotief van de rijdende trein, dan wel het bekneld raken van deze personen. Het dwarsprofiel van de tunnel wordt voor grote delen gevulde met wrakstukken van beide goederentreinen. De ontwikkeling in de tijd van de effecten is gering, met uitzondering van de verslechterende overlevingskansen van beknelde slachtoffers. De leefatmosfeer in de tunnel verslechtert langzaam maar zeker. Er zijn geen effecten voor de omgeving van de tunnel. •

Lekkage gevaarlijke stoffen (toxisch): een goederentrein lekt toxische stoffen. Afhankelijk van de aard van de gevaarlijke stoffen kunnen gevaren zich voordoen voor de aanwezigen in de tunnel, personen in de nabijheid van de tunnel, en de tunnelconstructie (bijv. corrosieve stoffen). Gedurende de uitstroming zal de leefatmosfeer in de tunnel verslechteren, doordat concentraties van toxische gevaarlijke stoffen toenemen. Een zelfde verslechtering geldt voor de leefomgeving in de directe nabijheid van de tunnel en voor de tunnelconstructie.

Het betreft scenario's voor het 'normale' gebruik, het geen betekent dat scenario's tijdens bijvoorbeeld onderhoudswerkzaamheden niet zijn benoemd. 3 De Bouwdienst heeft oorzaken, sabotage, etc. niet in haar beschouwing meegenomen. Ook het Nibra heeft deze oorzaak niet meegenomen omdat de gevolgen (brand, toxiciteit, etc.] ervan overeenkomstig de gevolgen van de andere scenario's zullen zijn. Echter, voor de kansberekening vormt iedere oorzaak een bijdrage aan het risico. -4 Het Nibra heeft het scenario 'brand bij onderhoudswerkzaamheden' aan de lijst van scenario's toegevoegd. 2

INCIDENTONTWIKKEUNG EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE •

Lekkage gevaarlijke stoffen (brandbaar): een goederentrein lekt brandbare stoffen. Zolang de brandbare stoffen niet zijn ontstoken zal er zich een concentratie van de brandbare gevaarlijke stof zich opbouwen in de tunnel. Wanneer de brandbare gevaarlijke stof daadwerkelijk vlam vat zullen temperatuur, toxiciteit (vanwege rook), zicht en betonafspat zich ontwikkelen (zie hiervoor het scenario goederenbrand, plasbrand, fakkel, gaswolkexplosie).

•

Goederenbrand: Binnen I0 a 20 minuten zal een goederenbrand zich volledig hebben ontwikkeld, resulterend in een vermogen van meer dan 100 MW en temperaturen hoger dan 600 graden Celsius. Dergelijke hoge temperaturen leiden tot betonafspat (betond eelt jes spatten van de tunnelconstructie af). Als gevolg van de goederen brand zal zich rook ontwikkelen. Alle rook is toxisch, waardoor er in de loop van de tijd een verslechterend leefmilieu in de tunnel ontstaat. De rook leidt tevens tot verslechterende zichtomstandigheden. Goed zicht is van belang voor incidentbestrijding en het vluchten door aanwezigen. Plasbrand: er gelden dezelfde ontwikkelingen als bij een goederenbrand. Hieraan toegevoegd wordt het gegeven dat een plasbrand op hellende vlakken (zoals in tunnels) zich verplaatst naar het laagste punt. Onderweg zal de plasbrand zich onder enkele nabij staande wagons begeven en mogelijk deze in brand zetten. Tevens kan ontbranding van een dampmengsel volgen. De temperatuur van de brand groeit onmiddellijk, eventueel tot meer dan 1300 graden Celsius, en een vermogen van 300 MW. Fakkelbrand: een kenmerk van een fakkelbrand is dat de vrijkomende energie uit een vat via een ventiel o.i.d. slechts op een klein oppervlak straalt. De genoemde effecten bij goederenbrand treden slechts in relatief geringe mate op bij fakkelbranden. Wel kan een fakkel andere spoorketelwagons aanstralen.

~ •• r-

•

•

•

Koude BLEVE:een koude of ook wel mechanische BLEVEtreedt op bij een tot vloeistof verdicht gas (bijv. LPG) ten gevolge van een mechanische impact op de spoorketelwagon. Ten gevolge van de instantane verdamping van het tot vloeistof verdichte gas treden blast-effecten ops. Blastgolven planten zich nagenoeg onverzwakt voort door de tunnel omwille van de een dimensionale geometrie waardoor ruimtelijke expansie en verzwakking onmogelijk zijn. TNO [1999] heeft tot op 150 meter afstand van de tunnelmond overdrukken van 30 kPaberekend6• De ontwikkelingstijd van de koude BLEVEis minimaal. Er zitten slechts fracties van seconden tussen de mechanische impact en het ontstaan van drukgolven. Naar verwachting bezwijkt de tunnel na een mechanische BLEVE(zie scenario bezwijken tunnel).

•

Gaswolkexplosle': indien in een spoorketelwagon met vloeibaar gas een lek ontstaat, wordt een gaswolk gevormd. Bijontsteking van deze gaswolk ontstaat een vlamfront dat zich in de vorm van een bol voortplant. De verplaatsingssnelheid van het vlamfront bedraagt aanvankelijk enkele meters per seconde. Onder invloed van het verbrandingsproces zet het gas zich verder uit. Ten gevolge van stromingsstructuren deformeert het vlamfront en vergroot het zijn oppervlak en daardoor zijn voortplantingssnelheid. Het vlampropagatieproces neemt hierdoor exponentieel toe in de tijd. Schade ontstaat reeds in de eerste minuten na een incident.

Ontsteking is niet zeker, maar gezien de mogelijkheid tot het optreden van een mechanische BLEVE lijkt het voor de hand te liggen dat er voldoende ontstekingsbronnen (vonkvorming) in de tunnel aanwezig zijn die tot ontsteking kunnen leiden (zie hiervoor warme BLEVE). 5

6

Overdrukmetingen

7

Uit TNO, 200 I.

in de tunnel zijn het Nibra onbekend.

ID

INCIDENTONTWIKKEUNG EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE •

Warme BLEVE:een warme of ook wel thermische BLEVEtreedt op bij een brandbaar tot vloeistof verdicht gas (bijv. LPG) ten gevolge van opwarming van de vloeistof (bijv. door een goederenbrand, plasbrand of fakkel). Ten gevolge van de ontsteking van het tot vloeistof verdichte gas treden hoge temperaturen en blast-effecten op. Tussen het plaatsvinden van het incident en de feitelijke BLEVEkan een tijdsduur van circa 10 minuten zitten, benodigd om de spoorketelwagon op te warmen en zodoende de druk in de wagon te doen toenemen. Naar verwachting bezwijkt de tunnel na een thermische BLEVE(zie scenario bezwijken tunnel).

•

Bezwijken tunnel: enkele van bovengenoemde scenario's kunnen er toe leiden dat de tunnel bezwijkt, te weten goederenbrand, plasbrand, koude BLEVE,gaswolkexplosie en warme BLEVE).De ontwikkeling van het bezwijkscenario hangt dan ook samen met de ontwikkeling van elk van de afzonderlijke beschreven scenario's die tot bezwijken kunnen leiden.

•

Overstroming ten gevolge van lek in tunnel: een lek in de tunnel kan er toe leiden dat vanuit de erboven gelegen waterloop, water de tunnel instroomt. Bovenbeschreven scenario's kunnen aanleiding geven voor het volstromen van de tunnel. Bevindt de waterstand van de rivier zich boven het maaiveld niveau van de dijkring van de tunnel, dan zalhet dijkringgebied overstromen. Het volstromen van de tunnel zal zich in zeer .: kart!'LtijcJivoltrekken. Afhankelijk van de oppervlakte en diepte van het dijkringgebied zal de overstroming van het dijkringgebied een periode duren.

•

Overstroming ten gevolge van sifonwerking': eerst zal één van de aan de tunnel grenzende dijkringgebieden overstromen. Als een voldoende hoge waterstand bij de tunnelmond optreedt zal de tunnel vollopen, en vervolgens via de tunnel, ook het andere dijkringgebied. Het volstromen van de tunnel zal zich aankondigen door dat de waterstand een kritische hoogte nadert, dan wel doordat dijken hun verzadigingsniveau bereiken. De overstroming van het dijkringgebied zal afhankelijk van de oppervlakte en diepte van het dijkringgebied een periode duren. De overstroming van de tunnel dient zich voorafgaand aan het daadwerkelijk vollopen aan.

•

Brand tijdens onderhoudswerkzaamheden: tijdens onderhoudwerkzaamheden ontstaat brand. In de tunnel aanwezig zijn een werktrein en 20 a 25 onderhoudwerkers. Afhankelijk van de onderhoudwerkzaamheden zullen er materialen met een bepaalde brand last in de tunnel aanwezig zijn9• Met het oog op de zo kort mogelijke periode van onderhoud wordt ervan uitgegaan dat er een dusdanige hoeveelheid materiaal en materieel in de tunnel aanwezig is dat de effecten vergelijkbaar zijn met die van een goederenbrand van een wagon.

..

.'

)

)

3.2 Ontwikkeling van gevolgen Uit de scenario's zijn een viertal fysieke mechanismen te destilleren die een inzet van hulpverleners in de bedreigde tunnelbuis parten kunnen spelen. De ontwikkeling in de tijd van deze mechanismen wordt beïnvloed door de aard van het incident en de karakteristieken van de tunnel. Per mechanisme zijn hieronder de primaire variabelen benoemd van de aard van het incident die de ontwikkeling in de tijd zullen beïnvloeden: • Rookverdichting: variabelen die hierop significant van invloed zijn betreffen aard van het brandende materiaal (bijv. hout kunststoffen; staal), de mate van verbranding (volledige, deels). Dit scenario kan zich ook voordoen ten gevolge van het bezwijken van de boven de tunnel gelegen dijken. 8

9

Dit is van te voren te bepalen aan de hand van vergunningen en eventuele brandpiketregelingen.

INCIDENTONTWIKKELING EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE • • •

Temperatuurtoename: variabele die hierop significant van invloed is betreft de brandlast (M~~1
Daarnaast zijn constructieve en installatie technische karakteristieken van de tunnel zelf van invloed op de ontwikkeling van de genoemde fysieke mechanismen", te denken valt onder meer aan lengte, diameter, en vorm respectievelijk ventilatie, sprinklers en detectie. Hieronder worden voor de ontwikkeling van genoemde fysieke mechanismen meetgegevens gebruikt het project EUREKA EU 499 FIRETUN opgestart [EU, 1991]". Dit Europese project had tot doel de mogelijkheden te onderzoeken voor de optimale protectie van personen en het behoud van de constructie in het geval van het scenario brand in tunnel, en de mogelijkheden van de brandweer te onderzoeken met betrekking tot het redden van personen en het bestrijden van de brand in tunnels. De gegevens zijn overgenomen uit Nibra [2001].

Temperatuur De ontwikkeling van de temperatuur in de tijd is gemeten op twee hoogtes; 2 en 4 meter. In de onderstaande figuur is het temperatuurverloop weergegeven zoals gemeten op 2 meter hoogte, op ca 20 meter van de brandende voertuigen. Uit figuur 1 wordt duidelijk dat de bus- en metrobrand beide hun maximum temperatuur rond de 15 minuten bereiken: 800 respectievelijk 1150 graden Celsius. De treinbrand bereikt een maximumtemperatuur na circa 100 minuten: 700 graden Celsius. Merk hierbij op dat het een treinstel van een personentrein betrof, en geen goederenwagon zoals in de scenario's gehanteerd. Temperatuur (graden Celsius)

1200

temperatuur ---trein

," ,

600

:,

400

\

I 5

.,..

•......

~ o

--"--metro

" ,

800

200

_. _. bus

... ,. . ... .

1000

10

Figuur I: Temperatuur

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160

op 2 meter hoogte en +/- 20 meter benedenwinds.

10 Over de ontwikkelingen in de tijd van rook- en temperatuurontwikkeling in tunnels zijn tal van artikelen geschreven (zoals Eckford et al. 1996; McKinney, I999). Kenmerk van deze bronnen is dat deze hoofdzakelijk gebaseerd zijn op simulaties, gebruikmakend van Computational Fluid Dynamics (CFD). Punt van aandacht hierbij is echter dat om simulaties uit te kunnen voeren aannames gedaan moeten worden op basis van expert judgement. Hiermee hangt logischerwijs samen dat ook de resultaten op tal van aannames zijn gebaseerd, welke niet of moeizaam te koppelen zijn aan de schaars voorhanden zijnde empirische data.

I1 In het najaar van 2001 zijn brand proeven gehouden in de 2de Beneluxtunnel. Zie voor de bevindingen Bouwdienst 2002. Het ging hierbij om brandproeven in een autosnelwegtunnel. Daar waar kennis op het gebied van maatregelen in deze tests zijn opgedaan, is hiervan gebruik gemaakt.

)

INCIDENTON1WIKKEUNG EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE

)

Tevens is het temperatuurverloop op 2 meter hoogte op verschillende afstanden tot de brandende voertuigen gemeten (figuur 2). Bedenk bij deze figuur dat er sprake is van een windsnelheid van 0,5 meter per seconde in de richting van de tunnelmond op circa 2 kilometer. Uit figuur 2 blijkt dat de brand in de bus op 0 meter haar maximum temperatuur bereikt (800 graden Celsius), terwijl maximum temperatuur van de metro- en treinbrand op circa 15 meter optreedt. Deze afstand lijkt te zijn ingegeven door de windsnelheid. Uit de figuur blijkt eveneens dat de temperatuur snel daalt met een toenemende afstand vanaf 15 meter. Op circa 20 meter is de temperatuur voor de 3 voertuigtypen reeds gedaald tot circa 100 graden Celsius.

temperatuur -._.-bus

·······metro

--trein

..

: : temperatuur

(in

graden celsius)

-150

-100

-50

o

50

100

afstand (m.)

Figuur 2: Gemeten maximumtemperaturen naar afstand tot voertuig.

)

Rookverdichting Ten behoeve van de rookverdichting kan de intensiteit I van een lichtstraal gemeten in de met rook gevulde tunnel. Met de meting van de intensiteit kan via een aantal eenvoudige formules de zichtafstand worden bepaald. De intensiteit van de lichtstraal zonder rook is 10, Het quotiënt van I en logeeft de lichttransitie (lT):

=

(I)

1110 lT De lichtuitdoving k wordt bepaald door de formule: )

k

=

lIL In (lilT)

(2)

Waarin L de afstand is tussen de lichtbron en de lichtontvanger. De relatie tussen de optische dichtheid (00) en de lichtuitdovingscoefficiënt (k) wordt weergegeven door: k = 00 In(10)

(3)

De zichtafstand S wordt berekend middels de formule Oin, 1978) C

= S OD

In (I 0)

(4)

Waarin voor C bij een verlichting van 40 Lux een waarde van 3 wordt gehanteerd.

11I

INCIDENTON1WIKKELING EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE

Ten behoeve van de rookverdichting is de intensiteit I van een lichtstraal gemeten op een hoogte van ca 2 meter in de met rook gevulde tunnel, op ca 100 meter van het brandende voertuig. De ontwikkeling van de zichtafstanden voor de drie in brand gestoken voertuigtypen zijn weergegeven in figuur 3 (Blurne, 1994). In deze figuur vallen bus- en metrocurve de eerste 75 minuten samen. Uit deze figuur blijkt dat de bus- en metrobrand reeds na 10 minuten een zichtafstand oplevert van minder dan 10 meter, de treinbrand bereikt een zichtafstand van minder dan 10 meter na ca. 15 minuten. Tevens blijkt dat het zicht na verloop van langere tijd nauwelijks beter wordt.

zicht zicht (m)

160 140

n

120

I I

100

I

\ I

80

60

I

'\

40

\

20

o

._----_. __ ._._ .._--_._----------_._"_'O- bus ........ metro --trein

i

o

- ............... -- .............. . ,.- .... -- .... _ ............ - '

25

50

75

100

125

150

175 tijd (min

Figuur 3: Berekende zichtafstand op basis van gemeten lichtintensiteit. Toxiciteit In het EUREKA499 FIRETUNproject zijn geen specifieke tests uitgevoerd voor concentraties en verspreiding van diverse toxische stoffen. De specifieke ontwikkeling van de concentratie van toxische stoffen hangt in grote mate af van de betreffende stof. Hier wordt niet verder ingegaan op specifieke toxische stoffen. In plaats daarvan wordt gebruik gemaakt van metingen naar koolmonoxide concentraties ten gevolge van voertuigbranden onderdeel uitmakend van het EUREKA499 FIRETUN project. Wel wordt opgemerkt dat er meer is aan gevaarlijke stoffen dan koolmonoxide bijvoorbeeld aan het vrijkomen van verbrandingsproducten welke zelf in nog kortere termijn kunnen leiden tot schade aan de menselijke gezondheid. Koolmonoxide is een toxisch product met een lage MAC-waarde dat bij bijna alle verbrandingsprocessen vrijkomt, en wat bijna reukloos is. De bus- en metrobrand resulteren binnen 20 minuten in een maximum CO concentratie (0,29 respectievelijk 0,14 Volume%). De treinbrand vertoont een langzaam stijgend verloop, waarbij het maximum wordt bereikt na circa 120 minuten (0,07 Vol.%). Een volume procent komt overeen met 10.000 deeltjes CO per miljoen deeltjes lucht (ppm). Uit de figuur volgt dat CO concentraties vanaf de maxima relatief langzaam afnemen in de tijd voor de bus- en metro brand, en sterk daalt voor de treinbrand.

)


CO

CO concentratie

concentratie (in vol.%)

0,4

)

-·---bus

0,3

)

...•...,

\

".. .-\ ..-. _--- - --- --

i

I

0,1 0

--trein

l\

0,2 ')

... ····metro

I

/f

o

..

....

,

,

..............•..

..............

__

.........

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110120

------130 140150 160 170 tijd (min

Figuur 4: Koolstofmonoxide concentratie in de tijd.

Betonafspat

Het EUREKA499 project heeft geen metingen verricht samenhangend met instortingsgevaar. Beton kan af spatten als het water in het beton boven de 100 graden Celsius komt. Boven deze temperatuur gaat het water verdampen, zet het uit (expansie) en wordt, zeker als er nauwelijks poriën in het beton zitten (zoals bij hoge dichtheidsbeton), het beton weggedrukt. De snelheid waarmee dit optreedt is afhankelijk van de dichtheid van het beton en de warmtecapaciteit van de warmtebron. Er geldt dat hoe hoger de dichtheid en de sterkte van het beton is, des te gevoeliger de constructie is voor afspatten. De ruimte rondom het losse water in hoge dichtheidsbeton is namelijk relatief klein waardoor de verdamping van water eerder leidt tot spanningsverhogingen in het beton en afspatten. De bekleding van de tunnelwand is van invloed op het afspatten van beton. Uit proeven van Rijkswaterstaat is gebleken dat daar waar bekledLngis aangebracht op de tunnelwand het begin van het afspatproces zal worden vertraagd [Bouwdienst, 2002]. Daar waar geen bekleding is aangebracht op de tunnelwand zal het afspatproces vroegtijdig worden ingezet. Het afspatten wordt in ontwerptermen kritisch als het afspatfront circa de helft van de wanddikte heeft verwijderd. Voor tunnels wordt de wanddikte (0) in centimeters voor tunnels gedimensioneerd op basis van de diameter van de tunnel (d) (in meters), middels de ontwerpvuistregel: 0= 1/25d )

)

Uit metingen in opdracht van de project directie Betuweroute is gebleken dat bij een temperatuur die hoger is dan 600 graden Celsius, per minuut I centimeter betonafspat plaatsvindt. De kanaaltunnelbrand laat zelfde grootorde in betonafspat bij deze temperatuur zien. Ook beneden de 600 graden Celsius treedt bij hoge dichtheidsbetonafspat van beton plaats. De snelheid echter waarmee dit gebeurt is niet bekend en wordt hieronder niet nader beschouwd. In theorie kan de resterende wanddikte als functie van de tijd (Ot) worden berekend volgens onderstaande formule (t in minuten): D,

;t

=

11250-( It)

INCIDENTON1WIKKELING EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE Een tunnel met een diameter van 10 meter, waarbij een brand gedurende 15 minuten een temperatuur hoger dan 600 graden Celsius afgeeft, resulteert in een wanddikte van 25 centimeter. Deze 25 centimeter is groter dan Vld (20 centimeter) waardoor er in ontwerptermen nog geen sprake is van een kritieke aantasting van de tunnel. Bedenk bij deze voorbeeldberekening dat betonafspat ten gevolge van temperaturen lager dan 600 graden Celsius niet is beschouwd. Uit figuur I blijkt dat voor de drie voertuigtypen de temperatuur zich in de hieronder gespecificeerde periode boven de 600 graden Celsius bevindtIl; • Bus: in de periode van 6 tot 13 minuten • Metro: in de periode van 5 tot 13 minuten • Trein: in de periode van 97 tot 105 minuten. Zetten we de betonafspat boven 600 graden Celsius uit in de tijd voor de drie brandende voertuig typen, dan ontstaat de volgende figuur. Betonafspat treedt bij de bus- en metrobrand vroegtijdig op. Bijde busbrand spat 7 centimeter af ten gevolge van temperaturen hoger dan 600 graden Celsius, voor de metrobrand is dit 8 centimeter. Bij de treinbrand treedt betonafspat op na circa 95 minuten, waarbij circa 8 centimeter afspat.

betonafspat --bus

Ê 10 ~

8

~

6 4

i c o

- - - - metro

,,

.

:

f

2 .c 0

..

I o

..

:

I

G)

trein

..

,

25

50

:

75

100

125

150

175

tijd (min.)

Figuur 5: Betonafspat. Nu bekend is welke omvang gevaarsmechanismen in de tijd kunnen aannemen is het van belang in beeld te krijgen op welk moment de brandweer gereed is voor een eventuele inzet in de bedreigde tunnel. 3.3 Incidentbestrijding Alvorens de overheidshulpdiensten eventueel met de bestrijding van de ongevalsgevolgen van start gaan wordt, vanaf het moment van stilstand van de trein, een aantal fasen doorlopen die tijd kosten. Met uitzondering van het botsingsscenario zal van de overheidshulpdiensten het alleen de brandweer eventueel de bedreigde tunnel betreden. De relevante fasen die tijd in beslag nemen alvorens er een eventuele inzet van de brandweer in de bedreigde tunnelbuis wordt overwogen zijn in de onderstaande tabel benoemd [Nibra, 200 I]:

121nwerkelijkheid zal boven de 100graden Celsius betonafspat op kunnen treden. Bekend is echter dat bij 600 graden Celsius of meer dit proces met I centimeter per minuut plaatsvindt.

200

)

INCIDENTONTWIKKEUNG EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE Tabel 3: Fasering brandweerinzet Fase I Meldingstijd 2 Alarmeringstijd 3 Uitruktijd 4 Rijtijd Sa Voorverkenningstijd Sb Verkenningstijd 6 Looptijd 7 Controle

tot aan dwarsverbinding. Omschrijving Ontdekken incident NS - meldenaan de Regionalealarm Centrale (RAC) Meldenaan RAC- alarmeringbrandweerpersoneel Alarmering- uitrijden eerste voertuig Uitrijdeneerste voertuig - aankomst bij tunnelrnond" Aankomsttunnelmond en verzamelengegevensover goederentrein in tunnel Verzameldegegevenstot inzet beslissing Inzetbeslissing-aankomst bijdwarsverbinding Controleren of bovenleidingspanningsloosis gemaakt

Tijdens deze fasen vindt, voorafgaand aan een (brandweer)inzet bij spoorwegincidenten, parallel een aantal andere processen plaats [Werkgroep Scenario's HSL, 1997], namelijk processen die door de Nederlandse Spoorwegen worden uitgevoerd: stilleggen treinverkeer, zelfontruiming (buiten trein; buiten tunnel), spanningloos maken (ruim afschakelen) en aarden van de bovenleiding en hetopenen van de vllJcht:deurèh~' Deze, voor de brandweer, ondersteunende processen, verlopen p-ara:ïieiaan eenaanfalprIr;,aire processen van de brandweer. Tabel 4: Tijdsduur per fase [••• N_ib_ra~,_2_0~O •.• I] Fase Benodigdetijd (in minuten) Meldingstijd 5·15 (Werkgroep Scenario'sHSl, 1997) I Alarmeringstijd I (inventarisatiebij 3 RAC's) 2 Uitruktijd 3-4 (CBS,1999) 3 Rijtijd X (Afhankelijkvan afstand) 4 Sa Voorverkenningstijd 5 minuten Verkenningstijd Sb Looptijd Y (Afhankelijkvan afstand") 6 Controle (4 a 5) interview 7

_ Cumulatiefminimum 5 6 9 19 24 29 33

* Bij 60 kmlu kan een afstand van 10 kilometer worden afgelegd in 10 minuten. Deze 10 minuten is gehanteerd in de bepaling van minimale cumulatieve benodigde tijdsduur. ** Bij 2 mis kan een afstand van 600 meter worden afgelegd in 5 minuten. Deze 5 minuten is gehanteerd in de bepaling van minimale cumulatieve benodigde tijdsduur. Gegeven bovenstaande tijdindicaties voor de eerste (eventuele) inzet in de tunnel is duidelijk dat een tunnelincident reeds ruim een half uur ontwikkelingstijd heeft. )

Tabel 5 vat de kritieke beperkingen samen van de vier fysieke mechanismen voor de 3 beschreven brandende voertuigtypen uit het EUREKA FIRETUNE project. In de cellen staat indien mogelijk, de inzettijd van brandweer vermeld. Tabel

5: Mogelijkheid tot inzet.

Bus Metro Trein

Temperatuur Ca 5 minuten Ca 5 minuten Ca 9 minuten

Zicht Geen Geen geen

CO-concentratie i Geen beperking Geen beperking Geen beperking

Bij een inzet met toxische stoffen is het dragen van een gaspak vereist, waarbij temperatuur brandweerprofessional de beperkende factoren zijn

Betonafspat Geen beperking Geen beperking Geen beperking en belasting van de

Uit deze tabel blijkt dat 'Zicht' de kritische beperkende factor is voor een eventuele brandweerinzet bij een brand in een tunnel. Daarnaast vormt ook de temperatuur een factor die de inzet van brandweerpersoneel beperkt. CO-concentratie vormen geen 13 Het betreft het eerste voertuig. Veelal zij bij tunnelincïdenten een pelotonsinzet noodzakelijk zijn. Het peloton wordt aangevraagd nadat de verkenning is verricht. Voertuigen dien van verder te komen dan het eerste voertuig. Met de feitelijke pelotonsinzet dient dus met langere tijden gerekend te worden alvorens een inzet kan worden gerealiseerd.

INCIDENTONTWIKKEUNG EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE probleem, zolang ademluchtbescherming adequaat werkt. Wat betreft betonafspat zal meer het psychische aspect dan het fysische mechanisme van het afnemen van de wanddikte door betonafspat een barrière vormen tot een inzet over te gaan. Uit de confrontatie van de tijdlijn van fysieke mechanismen en brandweeroptreden blijkt dat alvorens de brandweer aan de eventuele inzet toekomt het klimaat in de tunnel gedurende deze periode verregaand is verslechterd. Maatregelen in de tunnel zouden in deze periode reeds van betekenis kunnen zijn op de incidentontwikkeling.

)

3.4 Aanvullende maatregelen Standaard zitten in de tunnels van de Betuweroute diverse voorzieningen ten behoeve van de veiligheid. In Bouwdienst [2003] is in bijlage 2 bij elke tunnel van de Betuweroute afzonderlijk aangegeven welke (basis)voorzieningen hierin aanwezig zullen zijn. Daarnaast heeft de Bouwdienst drie 'aanvullende'!" maatregelen geanalyseerd op veiligheidsniveaus en kosten: • (Stuurbare)ventilatie: door middel van het creëren van een luchtstroom in de tunnel kunnen gevaarlijke stoffen in een richting worden gestuurd, kan concentratieopbouw van gevaarlijke stoffen worden gereduceerd en kan koeling optreden • Hittewerende bekleding: door op de tunnelwanden een bekleding aan te brengen wordt de warmteoverdracht gereduceerd van branden in de tunnel naar de tunnelconstructie • Sprinkler met branddetectie: door het opbrengen van water kunnen branden worden beheerst en oppervlakten van wagons en de tunnelwand worden gekoeld.

)

Deze drie aanvullende maatregelen kunnen naast de invloed op de incidentontwikkeling van belang zijn bij de incidentbestrijding, zoals ook uit de boven beschreven scenario's duidelijk zal zijn.Ventilatie kan er toe bijdragen dat een veilig bovenwinds gebied kan worden gecreëerd om het incident te kunnen benaderen, hittewerende bekleding kan betonafspat reduceren, een sprinkler kan branduitbreiding voorkomen. In de volgende hoofdstukken zal per scenario worden nagegaan welke invloed elk van de 'aanvullende' maatregelen heeft op de incident ontwikkeling en in welke mate elke aanvullende maatregel bijdraagt aan de incidentbestrijding.

7

14 Deze drie maatregelenzijnoverigenswel als basisvoorzieningenopgenomen in het 'groene boekje' [BZK, 1997].

)


4. Botsing 4.1 Incidentontwikkeling Als indicatie voor het botsingsscenario heeft het Nibra in haar analyse het onderstaande scenario voor ogen gehad. Een goederen trein rijdt op een stilstaande goederentrein in een van de tunnelbuizen van de Betuweroute. De mechanische impact van de rijdende op de stilstaande trein resulteert in ofwel de dood van de aanwezigen (I tot ca 5personen) in de locomotief van de rijdende trein, dan wel het bekneld raken van deze personen. Het dwarsprofiel van de tunnel wordt voor grote delen gevulde met wrakstukken van beide goederentreinen. De ontwikkeling in de tijd van de effecten is gering, met uitzondering van de verslechterende overlevingskansen van beknelde slachtoffers. De leefatmosfeer in de tunnel verslechtert niet of nauwelijks. Er zijn geen effecten voor de omgeving van de tunnel. Er treedt geen verdere incidentontwikkeling na de botsing op. Er is dan ook geen invloed van ventilatie, hittewerende bekleding en sprinkler op de ontwikkeling van de gevolgen van het incident. 4.2 Bestrijding op hoofdlijnen: doel en aanpak Het doelvan het optreden door de overheidshulpdiensten bij een botsing in de tunnel is drieledig: • verkennen van de situatie en het bepalen van slachtoffercategorieën • redden en stabiliseren van slachtoffers • bergen van slachtoffers. Optreden van overheidshulpdiensten is alleen mogelijk indien dit veilig kan gebeuren, hetgeen betekent dat er: • voldoende verse lucht gegarandeerd aanwezig moet zijn gedurende de inzet • voldoende werkruimte is • communicatie zowel binnen als buiten de tunnels bestaat en tussen binnen en buiten de tunnel • de bovenleiding spanningsloos is gemaakt, en • energievoorziening (bijv. voor gereedschap/verlichting) in de tunnel aanwezig is.

---.fj"

De aanpak van de bestrijding Er zal een verkenning worden uitgevoerd om een beeld te creëren van het aantal en aard van het letsel van de slachtoffers, de benodigde apparatuur voor een inzet, de bereikbaarheid van de plaats van het incident, en de afstand van de plaats van het incident tot de toegang van de tunnel (dit is niet persé de tunnelmond). -

6-

Vervolgens wordt een inzetplan ontwikkeld. Hierin wordt de wijze van het stabiliseren van de locomotief/wagons beredeneerd, het logistiek systeem uitgewerkt voor de aanvoer van materieel, materiaal en hulpverleners en het transport van gewonden, de wijze van energievoorziening, en afspraken gemaakt over het spanningsvrij maken van de bovenleiding. De incidentbestrijding (in de tunnel) zal op hoofdlijnen de volgende activiteiten in chronologische volgorde betreffen: • stabiliseren omgeving incident

INCIDENTON1WIKKELING EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE • • • • • •

verwijderen van treinelementen toegang tot locomotief/wagons verschaffen stabiliseren van slachtoffers bevrijden van slachtoffers transporteren van slachtoffers tot buiten de tunnel transport van slachtoffers naar ziekenhuizen.

Deze activiteiten vinden plaats zonder extra persoonlijke beschermende maatregelen (adembescherming) en wel met de voor de brandweer normale beschermende uitrukkleding. Het geen betekent dat er een veiligen werkbaar leefmilieu in de tunnelbuis heerst. Hiertoe is het noodzakelijk dat voldoende luchtverversing gegarandeerd optreedt, en stof en stank wordt afgevoerd. Hiertoe is een voorziening noodzakelijk (bijv. stuurbaar ventilatiesysteem). Om bovengenoemde activiteiten uit te voeren is zwaar hulpverleningsgereedschap nodig (hydraulisch redgereedschap) welke in de technische hulpverleningsuitrusting van brandweerregio's aanwezig is. De brandweerinzet betreft een pelotonsinzet (4 tankautospuiten en I hulpverleningsvoertuig). De technische hulpverleningsuitrusting bestaat uit 2 TS'en (tankautospuit met bemanning) voor het bevrijden van slachtoffers, en 2 TS'en voor de verzorging van de logistiek. Daarnaast zullen enkele ambulance-eenheden onderdeel van de incidentbestrijding uitmaken ten behoeve van triage, medische verzorging en gewondentransport. 4.3 Incident bestrijding zonder 'aanvullende' maatregelen Voor elk van de aanvullende maatregelen uit Bouwdienst [2003] wordt hieronder afzonderlijk aangegeven welke belemmeringen er bij de incidentbestrijding optreden indien deze aanvullende maatregelen niet getroffen zijn (en er dus ook geen vervangende maatregelen voor dezelfde functie zijn getroffen). • stuurbare ventilatie Indien er geen stuurbare ventilatie in de tunnel aanwezig is zal het onmogelijk zijn een voldoende kwaliteit van leefmilieu (atmosfeer) in de tunnel te creëren. Een kwalitatief voldoende leefmilieu is met name van belang voor de geneeskundige hulpverleners (denk bijvoorbeeld aan uidaatgassen van eventuele verbrandingsmotoren 15 die de tunnel mee ingenomen worden voor de energievoorziening van hydraulisch gereedschap). De geneeskundige hulpverleners hebben, in tegenstelling tot de brandweer, niet de beschikking over ademlucht waardoor zij hun eigen veilige leefmilieu niet kunnen creëren. •

hittewerende bekleding De afwezigheid van hittewerende bekleding vormt geen beletsel voor de inzet van de overheidshulpdiensten.

• incident bestrijding met sprinkler en branddetectie De afwezigheid van een sprinkler vormt geen beletsel voor de inzet van de overheidshulpdiensten.

IS Een goed alternatief is in de tunnel elektrische energievoorziening in te bouwen (3 fase stroom, 380 Volt).

tB


5. Lekkage gevaarlijkestoffen: toxisch )

5.1 Incidentontwikkeling Als indicatie voor het scenario lekkage van toxische stoffen heeft het Nibra in haar analyse het onderstaande scenario voor ogen gehad. Een goederentrein lekt toxische stoffen. Afhankelijk van de aard van de gevaarlijke stoffen kunnen gevaren zich voordoen voor de aanwezigen in de tunnel, personen in de nabijheid van de tunnel, en de tunnelconstructie (corrosieve stoffen). Gedurende de uitstroming zal de leefatmosfeer in de tunnel verslechteren doordat concentraties van toxische gevaarlijke stoffen toenemen. Een zelfde verslechtering geldt voor de leefomgeving in de directe nabijheid van de tunnel en voor de tunnelconstructie Naarmate de lekkage van toxische stoffen continueert neemt de hoeveelheid en concentratie van de toxisch stof in de tunnel toe. Voor elk van de aanvullende maatregelen uit Bouwdienst [2003] wordt hieronder afzonderlijk aangegeven welke functie deze op de ontwikkeling van de effecten kan hebben. Stuurbare ventilatie kan zorgen voor verdunning en afvoer van de toxische stof uit de gewenste opening. Hittewerende bekleding en een sprinkler hebben op de ontwikkeling van het incident geen invloed.

)

5.2 Bestrijding op hoofdlijnen: doel en aanpak Het doelvan het optreden door de overheidshulpdiensten bij een lekkage van toxische in de tunnel is drieledig: • verkennen van de situatie en het bepalen van de vrijkomende toxische stof • bronbestrijding c.q, stabilisatie • bestrijden/rbeperken van effecten. Een brandweerinzet is alleen mogelijk indien dit veilig kan gebeuren, hetgeen betekent dat er: • Uit wordt gegaan van een gaspakken inzet • voldoende werkruimte is • communicatie zowel binnen als buiten de tunnels bestaat en tussen binnen en buiten de tunnel.

)

De aanpakvan de bestrijding Er vindt een voorverkenning plaats nabij de tunnelmond met als doel de plaatsbepaling van de goederentrein en de lekkende wagon in de tunnel, de specificatie van vrijkomende toxische stof, de bepaling van de kortste aanvalsroute, en bepalen van de noodzakelijk ventilatierichting. Vervolgens wordt een verkenning uitgevoerd in chemicaliën pak (er is dus geen contact met de stof toegestaan) met als doel zekerheid te krijgen omtrent de vrijkomende stof, de effectiviteit ventilatie, en de aard en grootte van de lekkage. Daarnaast wordt een beeld gevormd van de benodigde apparatuur, bereikbaarheid, en afstand van de lekkende wagon tot een tunneltoegang. Er wordt een inzetplan gemaakt met hierin aangegeven de aanvalsweg, het noodzakelijke logistiek systeem (materieel, materiaal, mensen), ventilatiesturing, energie voorziening, afspraken over spanningsvrij maken, en de positie van een waterscherm bij de benedenwindse tunnel mond.

)

INCIDENTONTWIKKELING EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE De incidentbestrijding bestaat uit 2 onderdelen: bronbestrijding effectbestrijding (buiten de tunnel vanaf de tunnel mond).

(in tunnel) en

Onderstaande figuur geeft een beeld van de bron- en effectbestrijding bij een lekkage van gevaarlijke stoffen in het vrije veld (hetgeen afwijkt van een situatie in een tunnel) .

windrichting

•

15

meeeploeg

o

)

!IIIIHV

IIIl'I0VO

11II ROOS

.'" '" ···,>·•....... looproutl! •••••••••••••••.•••.

i).••••.•.

GEVAARSGEBIED Opstl!lplaalS voertUigen!

................. x.·.... ·

conCliners

11III

••

....~

o

meeeploeg

I

>2Sm

0.0

I

25.0

opstellijn

BRONGEBIED (Conform procedure OGS)

Figuur 6: Bron- en effectbestrijding

ongevalsbestrijding

EFFEKTGEBIED (Voor WVO)

gevaarlijke stoffen.

TS= tankautospuit, HV = Hulpverleningsvoertuig, OVD = Officier van Dienst, ROGS = Regionaal Officier Gevaarlijke Stoffen! AGS = Adviseur Gevaarklijke Stoffen W = wachtplaats, 0 = ontsmettingsplaats, uitkleedplaats, = A = aankleedplaats, OGS = Ongevalsbestrijding Gevaarlijke Stoffen, WVO = Waarschuwings- en Verkenningsdienst De bronbestrijdingral op hoofdlijnen de volgende activiteiten in chronologische volgorde betreffen: • stabiliseren omgeving incident • lekdichten (afsluiten, bevriezen, dichtknijpen, of andere lekafdichtingsmaterialen). Deze activiteiten vinden plaats met extra persoonlijke beschermende maatregelen (chemicaliënpak voor verkenning, gaspak voor bronbestrijding, allen met ademlucht). De extra beschermende maatregelen dienen ervoor een veilige werkatmosfeer (leefmilieu) te creëren. Daarnaast ral er een voorziening moeten worden getroffen die het mogelijk maakt dat chemicaliënpak- en gaspakeenheden zo dicht mogelijk en bovenwinds nabij de plaats van het incident worden ingezet (bijv. stuurbaar ventilatiesysteem). De reden hiervoor is dat anders chemie- en gaspakeenheden een te grote afstand zelfstandig lopend dienen te overbruggen het geen ten koste gaat van de beschikbare ademlucht voor de feitelijke inzet. Daarnaast zullen lange loopafstanden de fysieke belasting op genoemde eenheden sterk toenemen. Bij langere chemie/gaspakinzetten bestaat de mogelijkheid van een Iife-Iine inzet [Nibra, 1999]. Er wordt gebruik gemaakt van externe ademluchtvoorziening. Een of meerdere ademluchtflessen van 50 liter kunnen op een aanhanger of flessenwagen worden ingezet. Tussen de chemie/gaspakdrager en de externe

)

INCIDENTONTWIKKEUNG EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE ademluchtvoorziening (buffer) bevinden zich ademluchtslangen van maximaal circa 50 meter die voor de toevoer van verse lucht zorgen. Deze lucht kan gebruikt worden voor het ademen als voor de koeling van chemie/gaspakdrager. De bronbestrijding zal door een peloton Ongevalsbestrijding Gevaarlijke Stoffen worden verricht met gebruikmaking van lekafdichtingsgereedschap. Een OGS-peloton bestaat uit [Nibra en BZK, 2001]: 4 gaspakkenkoppels (8 gaspakkendragers), de inzetleider, een regionaal offcieer gevaarlijke stoffen/adviseur gevaarlijke stoffen (ROGS/AGS), een ontsmettingsteam en ontsmettingsleider, een decontaminatiecontainer, adem lucht, OGShaakarmbak of hulpverleningsvoertuig en de pelotonscommandant). Daarnaast zal een ondersteuningspeloton van de brandweer ten behoeve van de watervoorziening en logistiek worden ingezet. De effectbestrijding betreft op hoofdlijnen: • opzetten van waterschermen (doel is opmengen • bemeten van benedenwinds gebied.

/verdunnen/neerslaan)

Het opzetten van een waterscherm zal worden verricht door 2 TS'en indien geen grootschalig waterstransport dient te worden opgezet. Mocht er wel grootschalig watertransport dienen te worden opgezet dan zal een pelotonsinzet worden gedaan (4 TS'en). De bemeting van het effectgebied zal worden verricht door de Waarschuwings- en Verkenningsdienst (WVO) organisatie. De WVO-organisatie bestaat uit [Nibra, 2000]: een WVO-deskundige, meetploegen, centralisten en plotters. Metingen vinden plaats op basis van conservatieve plots. Door steeds 'dichter' in de richting van de bron (en de vrijgekomen wolk, maar niet de bron zelf) te meten wordt het daadwerkelijke effectgebied in beeld gebracht. Dit soort metingen worden met gebruikmaking van adem lucht verricht. 5.3 Incident bestrijding zonder 'aanvullende' maatregelen Voor elk van de aanvullende maatregelen uit Bouwdienst [2003] wordt hieronder afzonderlijk aangegeven welke belemmeringen er bij de incidentbestrijding optreden deze aanvullende maatregelen niet getroffen zijn (en er dus ook geen vervangende maatregelen voor dezelfde functie zijn getroffen).

indien

• stuurbare ventilatie Indien er geen stuurbare ventilatie in de tunnel aanwezig is zal het onmogelijk zijn op te treden omdat de loopafstanden onoverbrugbaar zijn voor gaspakdragers". Er wordt namelijk geen veilig (bovenwinds) gebied gecreëerd nabij de plaats van het incident. Verder vormt de fysieke belastbaarheid van een gaspakdrager een belangrijke beperking voor inzet. Loopafstanden tot ~imaal I00 ~meter kunnen worden overbrugd. Indien er geen stuurbare ventilatie in de tunnel aanwezig is zal de uitstroming van de toxische stof aan beide tunnelmonden plaats kunnen vinden het geen betekent dat dan aan beide tunnelmonden een waterscherm gecreëerd moet worden. • hittewerende bekleding Hittewerende bekleding heeft geen invloed op de bron- en effectbestrijding. 16 De hoeveelheid ademlucht die kan worden meegevoerd door gaspakdrager is beperkt (I cilinder gevuld met 6 liter, op 300 bar, geeft beschikbaarheid van 1800 liters). Als veiligheidsmarge dient de gaspakdrager met minimaal 55 bar weer terug in veilig gebied te zijn. Resteert een beschikbaarheid van 1745 liter. Daarnaast zijn er Van der Waalskrachten van toepassing (reductie factor I, I), resteert ca 1590 liter. Een gaspakdrager verbruikt ca. 80 liter per minuut. In totaal blijft er dan nog 20 minuten tijd over voor de gehele inzet. Lopend te overbruggen loopafstanden beperken de effectieve inzettijd bij de bron verder (loopsnelheid gaspakdrager is maximaal ca. I mis).

)


)

î

)

• sprinkler en branddetectie De afwezigheid van een sprinkler vormt geen beletsel voor de inzet van de overheidshulpdiensten bij bronbestrijding. Een sprinkler die ook handmatig aanstuurbaar is, is van nut bij in water oplosbare toxische stoffen (bijv.ammoniak), omdat de waterdruppels de vrijkomende ammoniak dampen opnemen (bij ammoniak reageert dit tot het veel minder gevaarlijke ammonia).


6. Lekkage gevaarlijke stoffen: brandbaar )

6.1 Incident ontwikkeling Als indicatie voor het scenario lekkage van brandbare stoffen heeft het Nibra in haar analyse het onderstaande scenario voor ogen gehad. Gevaarlijke stoffen (brandbaar): een goederentrein lekt brandbare stoffen. Zolang de brandbare stoffen niet zijn ontstoken zal er zich een concentratie van de brandbare gevaarlijke stof zich opbouwen in de tunnel. Wanneer de brandbare gevaarlijke stof daadwerkelijk vlam vat zullen temperatuur, toxiciteit, zicht en betonafspat zich ontwikkelen (zie hiervoor het scenario goederenbrand) Naarmate de lekkage van brandbare stoffen continueert neemt de hoeveelheid en concentratie van de brandbare stof in de tunnel toe. Voor elk van de aanvullende maatregelen uit Bouwdienst [2003] wordt hieronder afzonderlijk aangegeven welke functie deze op de ontwikkeling van de effecten kan hebben. Stuurbare ventilatie kan zorgen voor verdunning (voorkomen van het bereiken van de explosiegrenzen) en afvoer van de brandbare stof uit de gewenste opening. Ventilatie kan echter ook er aan bijdragen dat de explosiegrenzen versneld worden bereikt. Hittewerende bekleding en een sprinkler hebben op de ontwikkeling van het incident geen invloed. 6.2 Bestrijding op hoofdlijnen: doel en aanpak Het doel van het optreden door de overheidshulpdiensten bij een lekkage van brandbare stoffen in de tunnel is drieledig: • verkennen van de situatie en bepalen van vrijkomende brandbare stof • bronbestrijdinglstabiliseren • bestrijdenlbeperken van effecten. Optreden is alleen mogelijk indien dit veiligkan gebeuren, hetgeen betekent dat er: • voldoende verse lucht aanwezig moet zijn gedurende de inzet • voldoende werkruimte is • communicatie zowel binnen als buiten de tunnels bestaat en tussen binnen en buiten de tunnel • energievoorziening (bovenleiding) is afgeschakeld in verband met vonkvorming. De aanpakvan de bestrijding Eerst wordt een voorverkenning buiten de tunnel verricht met als doel de plaatsbepaling van de goederentrein en de lekkende wagon in de tunnel, de specificatie van de vrijkomende brandbare stof, de bepaling van de kortste aanvalsroute, en bepaling van de ventilatierichting. Vervolgens wordt een verkenning uitgevoerd onder adembescherming met gebruikmaking van een ~)(!>,!,2~iern_E?~~r om een eventuele inzetstrategie te bepalen, zekerheid te krijgen omtrent de vrijkomende stof, de effectiviteit van ventilatie te bepalen en de aard en grootte van de lekkage vast te stellen. Daarnaast wordt een beeld gevormd van de benodigde apparatuur, bereikbaarheid van de lekkende wagon, en de afstand van de lekkende wagon tot de tunneltoegang. Een inzetplan wordt ontwikkeld waarin is aangegeven welke aanvafsweg wordt gevolgd, de wijze waarop op logistiek systeem wordt opgezet, ventilatiesturing wordt bepaald, de energievoorziening wordt uitgeschakeld, en afspraken worden gemaakt over het

INCIDENTONTWIKKELING EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE spanningsvrij maken. Eventueel wordt de inzet van een waterkanon bij de tunnelmond overwogen voor de opmenging van de uitstroom bij de tunnel mond. De bronbestrijding wordt door de volgende activiteiten gerealiseerd: • stabiliseren van de omgeving van het incident • plas afdekken, lekdichten of opvangen.

~

Deze activiteiten worden verricht met ademlucht zodat een veilige werkatmosfeer (leefmilieu) is gegarandeerd. Daarnaast zal er een voorziening moeten worden getroffen die het mogelijk maakt dat TS'en zo dicht mogelijk en bovenwinds nabij de plaats van het incident worden ingezet (bijv.stuurbaar ventilatiesysteem--y.---.." \',.,-{~i f Benodigd voor de bronbestrijding is lekafdichtingsgereedschap en opvangmiddelen dat door I brandweerpeloton wordt gebruikt. De effectbestrijding bestaat uit: • opzetten van waterscherm (doel is creëren van turbulentie waardoor betere opmenging met de lucht plaatsvindt, afschermen en neerslaan) • bemeten direct nabij tunnel mond. De effectbestrijding vindt plaats door de ontwikkeling van een waterscherm met behulp van een waterkanon, ingezet door 2 TS'en indien geen grootschalig waterstransport noodzakelijk is. Mocht er wel grootschalig watertransport dienen te worden opgezet dan zal een pelotonsinzet worden gedaan (4 TS'en). 6.3 Incident bestrijding zonder 'aanvullende' maatregelen Voor elk van de aanvullende maatregelen uit Bouwdienst [2003] wordt hieronder afzonderlijk aangegeven welke belemmeringen er bij de incidentbestrijding optreden indien deze aanvullende maatregelen niet getroffen zijn (en er dus ook geen vervangende maatregelen voor dezelfde functie zijn getroffen). • ventilatie Indien er geen ventilatie in de tunnel aanwezig is zal het onmogelijk zijn op te treden omdat het te riskant is om de bron te benaderen. Er is geen veiliggebied van waar uit brandweerpersoneel de bron kan naderen. Tevens worden de loopafstanden onoverbrugbaar vanwege beperkte ademlucht voorraad. • hittewerende bekleding Hittewerende bekleding heeft geen invloed op de bron- en effectbestrijding. • sprinkler en branddetectie. De afwezigheid van een sprinkler vormt geen beletsel voor de inzet van de overheidshulpdiensten bij bronbestrijding.

INCIDENTONTWIKKELING EN -BESTRIJDING IN nJNNELS BETUWEROUTE .)

7. Brand Er zijn 3 verschillende brandscenario's ulqewerlct. te weten: • Goederenbrand • Plasbrand • Fakkel.

J

7.1 ")

Goederenbrand

7.1.1 Inddsntontwlldce/lng

Als indicatie voor de ontwikkeling van een goederenbrand heeft het Nibra in haar analyse het onderstaande scenario voor ogen gehad. ...•.

)

De fI!frN:ten Mln ." gotJderenbtand zijn dat er." t:empel'atulJ1'tDllnalllein de tunnel plutsvlndt. Binnsn 10 a 20 mInut:fIn zal een goederenbtand zich volledig hebben ont:wlldce/d, l'fISIJItrend In een M!ImJOII'I' Mln",.,. dan 100 HW en t:IItnptItatUrenhoger dan MJ() graden Celsius. Detp/IjIce hoge tetrlplllaturen /eIden tot betDllafspat {betDntIeeItjes spatten ~".' Mln de tunnIIIconst:ru al). Als grwoIg Mln de gotJderenbtand zal zich rook ontwlkkBlen. Alle rook /$ t:t»dsch, waardoor •• In de loop Mln de tijd een versIschterend leefnIIJeu In de tunnel ontstllat. De rook leidt tIMII'I.stot WJnIedIt:erende zidIt:omst;mdfg Mln belang 110OI' Inddentbestrljding en vluchten Mln aanwez(fen.

)

Naannate de tijd verstrijkt zal de goederenbrand in intensiteit en onwang toenemen Ventilatie heeft een beperkt koelend vermogen. Wel zou ventilatie tot brandovenlac kunnen lelden en de brand kunnen aanwakkeren. Hittewerende bekleding kan betonafspat reduceren. Een sprinlder zal de brand beheersen en nabij gelegen wagons en de tunnelwand koelen zodat Intensiteit en omvang van de goecIerenbrand beperkt kunnen blijven.

.)

7.1.2 Bestrijding op hoofdlijnen: doel en aanpak Het doelvan het optreden door de overheidshulpdiensten bij een goederenbnnd in de tunnel Is tweeledig: • V~rkennen van de slaatle en bepalen van de omvang de brand • Voorkomen van branduitbreiding.

)

)

)

)

Optreden Is alleen mogelijk indien dit veilig kan gebeuren. hetgeen betekent dat er: • voldoende ventilatie is • voldoende werkruimte Is • communicatie zowel binnen als bulten de tunnels bestaat en tussen binnen en bulten de tunnel '" . ~ ~'? • energievoorziening voor verlichting aanwezig is \t~\'l).·4P· ,.)." • bovenleiding spannlnploos Is. ~~ De aalpkvan de bestrijding Een voorverkenning wordt verricht om zodoende de plaats van de goederentrein en de brandende onderdelen ie bepalen. de kortste aanvalsroute te bepalen. en de bepaling van de ventllatierichtlng. De verkenning is gericht op de omvang en aard van de betrokken goederen bij de brand, de vaststelling van de effectiviteit van de ventilatie. bereikbaarheid van de plaats van het incident en de afstand van de brandende wagon(s) tot de tunneltoepng.

•

INCIDENTONTWIKKELING EN -BESTRlJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE Op basis van de verkenning wordt een inzetplan gemaakt met hierin benoemd de aanvalsweg, het te ontwikkelen logistiek systeem, de ventilatiesturing, en afspraken over het spanningsvrij maken van de bovenleiding. De bronbestrijding zal onder dekking van een sprinkler gericht zijn op het met handstralen blussen van de goederen brand (er is te weinig inzetruimte voor een waterkanon). De inzet vindt plaats met gebruik van adem lucht, om verzekerd te zijn van een veilige werkatmosfeer (leefmilieu). Daarnaast zal er een voorziening moeten worden getroffen die het mogelijk maakt dat het brandweerpersoneel zo dicht mogelijk en bovenwinds nabij de plaats van het incident kunnen worden ingezet zonder gebruik van ademlucht al vorens te worden ingezet (bijv. stuurbaar ventilatiesysteem). Tevens dient er een voorziening te zijn getroffen die de brand heeft weten te beheersen (bijv. een sprinkler systeem). Is deze voorziening er niet dan zal de temperatuur en intensiteit van de goederenbrand dermate hoog zijn dat een inzet in de tunnel onverantwoord is. Eén brandweerpeloton zal de daadwerkelijke blussing kunnen verrichten, mits de goederenbrand reeds wordt beheerst door bijvoorbeeld een sprinklersysteem. 7.1.3 Incident bestrijding zonder 'aanvullende' maatregelen Voor elk van de aanvullende maatregelen uit Bouwdienst [2003] wordt hieronder afzonderlijk aangegeven welke belemmeringen er bij de incidentbestrijding optreden indien deze aanvullende maatregelen niet getroffen zijn (en er dus ook geen vervangende maatregelen voor dezelfde functie zijn getroffen). • ventilatie Indien er geen ventilatie in de tunnel aanwezig is zal het onmogelijk zijn brandblussend op te treden omdat de temperatuur bovenwinds te hoog zal oplopen, de rook te dicht is en er dus weinig zicht is en lange loopafstanden moeten worden overbrugd, hetgeen weer leidt tot beperkte effectieve inzettijd aan de bron en grotere fysieke belasting. • hittewerende bekleding ke'A'" Indien er geen hittewerende bekleding op de tunnelwand is aangebracht zal betonafspat optreden in het geval de brand niet wordt beheerst. Betonafspat vormt aanleiding voor terughoudendheid bij brandweeroptreden vanwege: • de onbekendheid resterende wanddikte de afspattend~rokst~,l<.kell-~-br:andweerpersoneel • het struikelen overtlrokstokken ~'-. • onzekerheid omtrent resterende tijd voor dat tunnelintegriteit zal falen (bezwijken).

7 •

,

..

• sprinkler en branddetectie De afwezigheid van een sprinkler welke is gekoppeld aan een branddetectiesysteem maakt beheersbaarheid van een goederenbrand onmogelijk mede vanwege de beperkte ruimte in de tunnel, waardoor een waterkanon niet effectief kan worden ingezet. 7.2

Scenario: plasbrand

7.2.1 Incidentontwikkeling Als indicatie voor de ontwikkeling van een plasbrand heeft het Nibra in haar analyse het onderstaande scenario voor ogen gehad. Ergelden dezelfde ontwikkelingen als bij een goederenbrand Hieraan toegevoegd wordt het gegeven dat een plasbrand op hellende vlakken (zoals in tunnels) zich verplaatst naar het laagstepunt. Onderweg zal de plasbrand zich onder enkele nabij staande wagons begeven

INCIDENTONTWIKKEUNG EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE en mogelijk deze in brand zetten. Tevens kan ontbranding van een dampmengsel volgen. De temperatuur van de brand groeit onmiddellijk, eventueel tot meer dan 1]00 graden Celsius, en een vermogen van evt ]00 HW )

Naarmate de tijd verstrijkt zal de plasbrand in intensiteit en omvang toenemen. Aanvullende maatregelen hebben invloed op de ontwikkeling: • ventilatie kan zorgen voor koeling • hittewerende bekleding kan betonafspat reduceren • een sprinkler (met AFFFsuppletie) zal de brand beperken en beheersen (tot een oppervlak van ca. 200m2)~odat de intensiteit en omvang beperkt kunnen blijven. ~'------"'"'--.., It

7.2.2 Bestrijding op hoofdlijnen: doel en aanpak Het doel van het optreden door de overheidshulpdiensten bij een plasbrand in de tunnel is drieledig: • Verkennen van de situatie en bepalen van de omvang de brand • Voorkomen van branduitbreiding. Optreden is alleen mogelijk indien dit veiligkan gebeuren, hetgeen betekent dat er: • voldoende ventilatie is \ • voldoende werkruimte is • communicatie zowel binnen als buiten de tunnels bestaat en tussen binnen en buiten de tunnel • energievoorziening voor verlichting. De aanpak van de bestrijding Voor de voorverkenning, de verkenning en het inzetplan wordt verwezen naar het scenario goederenbrand (par. 7.1). Ook voor de plasbrand is een pelotonsinzet toereikend. De bronbestrijding daarentegen heeft een aantal extra aandachtspunten. Een beheerste plasbrand wordt met handstralen met AFFFsuppletie (schuimstralen) bestreden. Tevens dient er aandacht te worden besteed aan het hellend vlak waarlangs de plasbrand zich verplaatst en de waterberging. Er zal een voorziening moeten worden getroffen die het mogelijk maakt dat het brandweerpersoneel zo dicht mogelijk en bovenwinds nabij de plaats van het incident kan worden ingezet (bijv. stuurbaar ventilatiesysteem). Tevens dient er een voorziening te zijn getroffen die de brand heeft weten te beheersen (bijv. een sprinkler systeem). Is deze voorziening er niet dan zal de temperatuur en intensiteit van de plasbrand dermate hoog zijn dat een inzet in de tunnel onverantwoord is.

)

7.2.] Incident bestrijding zonder 'aanvullende' maatregelen Voor elk van de aanvullende maatregelen uit Bouwdienst [2003] wordt hieronder afzonderlijk aangegeven welke belemmeringen er bij de incidentbestrijding optreden indien deze aanvullende maatregelen niet getroffen zijn (en er dus ook geen vervangende maatregelen voor dezelfde functie zijn getroffen). • ventilatie Indien er geen ventilatie in de tunnel aanwezig is zal het onmogelijk zijn op te treden in de tunnel omdat de temperatuur bovenwinds te hoog zal oplopen, de rook te dicht is en er dus weinig zicht is en lange loopafstanden moeten worden overbrugd, hetgeen weer leidt tot beperkte effectieve inzettijd aan de bron en grotere fysieke belasting. • hittewerende bekleding \iJ".'" Indien er geen hittewerende bekleding op de tunnelwand is aangebracht zal betonafspat optreden. Dit vormt aanleiding voor terughoudendheid bij optreden:

INCIDENTONTWIKKELING EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE • • • •

de onbekendheid resterende wanddikte de afspattende brokstukken op brandweerpersoneel het struikelen door brokstukken onzekerheid omtrent resterende tijd voor dat tunnelintegriteit zal falen (bezwijken).

• sprinkler en branddetectie De afwezigheid van een sprinkler welke is gekoppeld aan een branddetectiesysteem maakt beheersbaarheid van een plasbrand onmogelijk mede vanwege de beperkte ruimte in de tunnel. 7.3

Fakkelbrand

7.3. I Incidentontwikkeling Als indicatie voor de ontwikkeling van een fakkelbrand heeft het Nibra in haar analyse het onderstaande scenario voor ogen gehad. Een kenmerk van een fakkelbrand is dat de vrijkomende energie uit een vat via een ventiel o.i.d slechts op een klein oppervlak straalt. De genoemde effecten bijgoederenbrand treden slechts in relatief geringe mate op bij fakkelbranden. Wel kan een fakkel andere spoorketelwagons aanstralen (zie scenario thermische/ warme BLEVE). Naarmate de tijd verstrijkt zal de druk in het vat (spoorketelwagon) toenemen (door temperatuurtoename ten gevolge van brand) waardoor een uitstroming plaats kan vinden die ontstoken wordt Ventilatie, hittewerende bekleding en een sprinkler zijn van invloed op de incident ontwikkeling: • Ventilatie kan zuurstof toevoer garanderen en zorgen voor koeling van het drukvat. • Hittewerende bekleding kan betonafspat reduceren. • Een sprinkler kan het drukvat koelen en dus drukopbouw v~rafgaa~d)an de fakkel beperken. -"""--"'-(1 ~j 7.J.2 Bestrijding op hoofdlijnen: doel en aanpak Het doelvan het optreden door de overheidshulpdiensten bij een fakkelbrand in de tunnel is drieledig: • Verkennen van de situatie en bepalen van de omvang de brand • Beheersen en koelen van vat • Voorkomen van branduitbreiding. Optreden is alleen mogelijk indien dit veilig kan gebeuren, hetgeen betekent dat er: • voldoende ventilatie is • voldoende werkruimte is • communicatie zowel binnen als buiten de tunnels bestaat en tussen binnen en buiten de tunnel • energievoorziening voor verlichting. De aanpak van de bestrijding Voor de voorverkenning, de verkenning en het inzetplan wordt verwezen naar het scenario goederenbrand (par. 7.1). Daarnaast is de verkenning erop gericht een beeld te krijgen van het aangestraaide oppervlak (tunnel of wagon). Ook dient zuurstof .!oevoer te zijn gegarandeerd, waardoor de fakkel in stand wordt gehouden, Een fakkel is namelijk beter inzichtelijk dan een vrijk~ll1ende onverbrandgas.

BI

INCIDENTON1WIKKELING EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE Er zal geen brandweerpersoneel in de tunnel nabij de spoorketelwagon optreden. Er zal een voorziening moeten worden getroffen die zorgt voor zuurstof toevoer naar de fakkel. (bijv. stuurbaar ventilatiesysteem). Tevens dient er een voorziening te zijn getroffen die de spoorketelwagon die fakkelt, de naast gelegen wagons en tunnelwand koelt (bijv. een ventilatie of sprinkler systeem). De inzet is erop gericht de druk van de ketelwagon te reduceren, waardoor de intensiteit van de fakkel langzamer maar zeker reduceert en ~ft-,-_/ Pas indien de zekerheid bestaat dat er geen brandbaar gas instantaan kan vrijkomen zal een inzet in de tunnelbuis zelf worden overwogen. Voor het brandweeroptreden zijn 2 TS'en toereikend. 7.3.3 Incidentbestrijding zonder 'aanvullende' maatregelen Er wordt door de brandweer niet opgetreden in de tunnel bij een fakkelende spoorketelwagon (de kans op een warme BLEVEbestaat). Daarom zijn ventilatie, hittewerende bekleding en een sprinkler systeem irrelevant voor het brandweeroptreden.

, s

)


8. Koude BLEVE 8.1 Incident ontwikkeling Als indicatie voor de ontwikkeling van een koude BLEVEheeft het Nibra in haar analyse het onderstaande scenario voor ogen gehad. Een koude of ook wel mechanische SLEVE treedt op bij een tot vloeistof verdicht gas (bijv. LPG) ten gevolge van een mechanische impact op de spoorketelwagon. Ten gevolge van de instantane verdamping van het tot vloeistof verdichte gas treden blast-effecten op". Slastgolven planten zich nagenoeg onverzwakt voort door de tunnel omwille van de één dimensionale geometrie waardoor ruimtelijke expansie en verzwakking onmogelijk zijn. TNO [I 999J heeft tot op 150 meter afstand van de tunnelmond overdrukken van JO kPaberekenclB• De ontwikkelingstijd van de koude SLEVE is minimaaL Er zitten slechts fracties van seconden tussen de mechanische impact en het ontstaan van drukgolven. Naar verwachting bezwijkt de tunnel na een mechanische SLEVE. Er vindt geen ontwikkeling van het incident plaats. Er is dus geen invloed op de ontwikkeling van het incident door ventilatie, hittewerende bekleding of een sprinkler. 8.2 Bestrijding op hoofdlijnen: doel en aanpak Het doel van het optreden door de overheidshulpdiensten bij een koude BLEVEnabij de tunnel is: • Inzicht krijgen in de effecten voor de omgeving door te meten bij de benedenwindse tunnelmond. ~-- -

~ IJ. f1

\( I

Optreden nabij de tunnel is alleen mogelijk indien dit veiligkan gebeuren, hetgeen betekent dat er: • van buiten naar binnen wordt gemeten. De aanpakvan de bestrijding Er zal vanuit de omgeving naar de tunnelmondlopening gemeten worden. De metingen richten zich op vrijgekomen toxisch stoffen, explosieve mengsels. Er zal niet aan bronbestrijding worden gedaan. Wel zullen mogelijke vormen van effectbestrijding worden overwogen: • • • • • •

meten waterschermen opmengen ontruimen evacueren waarschuwen.

Voor de effectbestrijding zijn 2 TS'en nodig en een WVD-meetplanorganisatie.

17 Ontsteking is niet zeker, maar gezien de mogelijkheid tot het optreden van een mechanische BLEVE lijkt het voor de hand te liggen dat er voldoende ontstekingsbronnen (vonkvorming) in de tunnel aanwezig zijn die tot ontsteking kunnen leiden (zie hiervoor warme BLEVE).

18

Overdrukmetingen

in de tunnel zijn het Nibra onbekend.

INCIDENTONTWIKKELING EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE 8.3 Incident bestrijding zonder 'aanvullende' maatregelen Er wordt door de brandweer niet opgetreden in de tunnel bij een koude BLEVE.Daarom zijn ventilatie, hittewerende bekleding en een sprinkler systeem irrelevant voor het brandweeroptreden. Zie verder ook het scenario bezwijken tunnel.

)


9. Gaswolkexplosie 9.1 Incident ontwikkeling Als indicatie voor de ontwikkeling van een gaswolkexplosle" heeft het Nibra in haar analyse het onderstaande scenario voor ogen gehad. ~ll";;dien in een spoorketelwagon met vloeibaargas een lek ontstaat, wordt een gaswolk gevormd Bij ontsteking van deze gaswolk (ideaalgasmengsel) ontstaat een vlamfront dat zich in de vorm van een bol voortplant De verplaatsingssnelheid "./ van het vlamfront bedraagt aanvankelijk enkele meters per seconde. Onder invloed van het ~~••. ~t' verbrandingsproces zet het gas zich verder uit Ten gevolge van stromingsstructuren f ". deformeert het vlamfront en vergroot het zijn oppervlak en daardoor zijn /" voortplantingssnelheid Het vlampropagatieproces neemt hierdoor exponentieel toe in de tijd Schade ontstaat reeds in de eerste minuten na een incident ><;0/

1".j

Naarmate de tijd verstrijkt zal een gaswolk in omvang en concentratie toenemen Ventilatie kan concentratieopbouw beperken hetgeen zowel kan betekenen dat de explosiegrenzen versneld en vertraagd kunnen worden bereikt. Er is geen invloed van hittewerende bekleding en een sprinklersysteem op de ontwikkeling. 9.2 Bestrijding op hoofdlijnen: doel en aanpak Er wordt door de brandweer niet opgetreden in de tunnel bij koude BLEVE.Het doel van het optreden door de overheidshulpdiensten bij een gaswolkexplosie nabij de tunnel is: • Inzicht krijgen in de effecten voor de omgeving door de benedenwindse tunnelmond te meten.

~ (

Optreden nabij de tunnel is alleen mogelijk indien dit veiligkan gebeuren, hetgeen betekent dat er: • van buiten naar binnen wordt gemeten. De aanpakvan de bestrijding Er zal vanuit de omgeving naar de tunnelmond/opening gemeten worden. De metingen richten zich op vrijgekomen toxisch stoffen en explosieve mengsels. Er zal niet aan bronbestrijding worden gedaan. Wel zullen mogelijke vormen van effectbestrijding worden overwogen: • • • • • •


Voor de effectbestrijding zijn 2 TS'en nodig en een WVO-organisatie. 9.3 Incident bestrijding zonder 'aanvullende' maatregelen Er wordt door de brandweer niet opgetreden in de tunnel bij koude BLEVE.Daarom zijn ventilatie, hittewerende bekleding irrelevant voor het brandweeroptreden. Zie verder ook het scenario bezwijken tunnel.

19

Uit TNO, 200 I.

INCIDENTONTWIKKELING EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE ...~

10. Warme BLEVE 10.1 Incidentontwikkeling Als indicatie voor de ontwikkeling van een warme BLEVE heeft het Nibra in haar analyse het onderstaande scenario voor ogen gehad.

Een warme of ook wel thermische SLEVE treedt op bij een brandbaar tot vloeistof verdicht gas (bijv. LPG) ten gevolge van opwarming van de vloeistof (bijv. door een brand of fakkel). Ten gevolge van de ontsteking van het tot vloeistof verdichte gas treden temperatuur en blast-effecten op". De vuurbal die ontstaat tussen het plaatsvinden van het incident en de feitelijke BLEVEkan een tijdsduur van circa 10 minuten zitten, benodigd om de spoorketelwagon op te warmen en zodoende de druk in de wagon te doen toenemen. Naar verwachting bezwijkt de tunnel na een thermische SLEVE Naarmate de tijd verstrijkt zal de druk in het vat toenemen (door temperatuur toename ten gevolge van brand) waardoor een explosie plaats kan vinden. Een sprinkler kan het drukvat koelen en dus drukopbouw beperken. Hittewerende bekleding en ventilatie zijn niet van belang op de ontwikkeling.

)

)

10.2 Bestrijding op hoofdlijnen: doel en aanpak ) Er wordt door de brandweer niet opgetreden in de tunnel ,bij thermische BLEVE. Het doel van het optreden door de overheidshulpdiensten bij een t~~ische BLEVE nabij de tunnel is: • Inzicht krijgen in de effecten voor de omgeving door de benedenwindse tunnel mond te meten. Optreden nabij de tunnel is alleen mogelijk indien dit veilig kan gebeuren, dat er: • van buiten naar binnen wordt gemeten. De aanpakvan de bestrijding Er zal vanuit de omgeving naar de tunnelmond/opening gemeten worden. richten zich op vrijgekomen toxisch stoffen en explosieve mengsels.

hetgeen betekent

De metingen

Er kan niet aan bronbestrijding worden gedaan (het incident is reeds voorbij). Wel zullen mogelijke vormen van effectbestrijding worden overwogen: • •

J

• •

• •


Voor de effectbestrijding

zijn 2 TS'en nodig en de WVO-organisatie.

Bijdit scenario wordt dus uitgegaan van een ontsteking van de inhoud van de spoorketelwagon. Ontsteking is niet zeker. maar gezien de mogelijkheid tot het optreden van een BLEVElijkt het voor de hand te liggen dat er voldoende ontstekingsbronnen (vonkvorming) in de tunnel aanwezig zijn die tot ontsteking kunnen leiden. 20

INCIDENTON1WIKKELING EN -BESTRIJDING INTUNNELSBETUWEROUTE 10.3 Incident bestrijding zonder 'aanvullende' maatregelen Er wordt door de brandweer niet opgetreden in de tunnel bij thermische BLEVE.Daarom zijn ventilatie, hittewerende bekleding irrelevant voor het brandweeroptreden. Zie verder ook het scenario bezwijken tunnel.


11. Bezwijken tunnel ,)

11.1 Incidentontwikkeling Het bezwijkscenario is door het Nibra beschouwd genoemde scenario's te weten: • • • • •

als resultante van enkele van de eerder

Goederenbrand Plasbrand Koude BLEVE Gaswolkexplosie Warme BLEVE.

De ontwikkeling van bezwijkscenario's hangt dan ook samen met de ontwikkeling van elk van de hierboven genoemde scenario's. Voor de invloed van ventilatie, hittewerende bekleding en een sprinkler systeem op de incidentontwikkeling wordt verwezen naar de hoofdstukken waarin de bovengenoemde scenario's zijn beschreven. Hierbij wordt opgemerkt dat het bezwijken van de tunnel veelal zal leiden tot samengestelde scenario's. Er wordt namelijk met bonte treinen (diverse stofcategorieën andersoortige goederen in een treinsamenstelling) over de Betuweroute gereden.

)

en

11.2 Bestrijding op hoofdlijnen: doel en aanpak Het doe/van het optreden door de overheidshulpdiensten bij een bezwijkscenario nabij de tunnel is: • Inzicht krijgen in de effecten voor de omgeving door te meten bij de benedenwindse tunnelmond. Optreden nabij de tunnel is alleen mogelijk indien dit veilig kan gebeuren, dat er gemeten wordt op de aanwezigheid van gevaarlijke stoffen.

hetgeen betekent

De aanpakvan de bestrijding Nadat er een verkenning is uitgevoerd zal worden gemeten op toxische en brandbare/explosieve stoffen nabij uittredingspunten (tunnelmonden of overige gaten in de tunnel (zonder dekking». Het effectgebied wordt bepaald door meetploegen uit te zetten. Afhankelijk van de meetresultaten kunnen de onderstaande acties worden ondernomen: •

waterschermen

• • • •

opmengen ontruimen evacueren waarschuwen.

De metingen worden verricht in gaspak vanwege de onbekendheid van de vrijgekomen stoffen. Normaal gesproken worden metingen uitgevoerd met gebruikmaking van ademlucht. Benodigd voor deze inzet zijn 2 TS'en, I OGS peloton en de WVD-meetplanorganisatie. 11.3 Incident bestrijding zonder 'aanvullende' maatregelen Er wordt door de brandweer niet opgetreden in de bezweken tunnel. Daarom zijn ventilatie, hittewerende bekleding en een sprinkler systeem irrelevant voor het brandweeroptreden.


12. Overstroming Er zijn twee overstromingsscenario's mechanismen benoemd waarbij de tunnel is volgelopen met water: • Lek in tunnel • sifonwerking. 12.1

Lek in tunnel

12.1.1 Incident ontwikkeling Als indicatie voor de ontwikkeling van het vollopen van de tunnel ten gevolge van een lek in de tunnel heeft het Nibra in haar analyse het onderstaande scenario voor ogen gehad [Bouwdienst, 2003]. Een lekkage van de tunnel kan er toe leiden dat vanuit de rivier water de tunnel instroomt Bovenbeschreven bezwijkscenario :s kunnen aanleidinggeven voor een lek in de tunnel en dus het volstromen van de tunnel Bevindt de waterstand van de rivier zich boven het maaiveld niveau van de dijkring van~e .'JJR,!el.!" ..,!an.z.al het dijkringgebied overstromen. Het volstromen van de tunnel zal zich i· zeer korteiljd voltrekken. Afhankelijk van de oppervlakte en diepte van het dijkringge 7ecfZiJl'deoverstroming van het dijkringgebied een periode duren. c

De tunnel zal in een zeer korte tijd vollopen. Ventilatie, hittewerende bekleding of een sprinklersysteem hebben geen invloed op de incidentontwikkeling. 12.1.2 Bestrijding op hoofdlijnen: doel en aanpak De overheidshulpdiensten treden niet op in de tunnel. Het doelvan het optreden door de overheidshulpdiensten nabij de tunnel betreft de coördinatie van de rampenbestrijding. Het betreft met name: • Opzetten van rampenbestrijdingsstructuren waarbij met name waterschappen taken uitvoeren en beheersingsmaatregelen treffen in het kader van de waterkwantiteit. • Opwerpen van nooddijken om dijkringgebieden te beschermen. De aanpakvan de bestrijding is conform de uitvoering van enkele rampenbestrijdingsprocessen zoals het afzetten en afschermen van de plaats van het incident door de politie, slachtofferopvang door de gemeenten of medische behandeling door de GHOR. 12.1.3 Incident bestrijding zonder 'aanvullende' maatregelen Er wordt door de brandweer niet opgetreden in de volgelopen tunnel. Daarom zijn ventilatie, hittewerende bekleding en een sprinkler systeem irrelevant voor het brandweeroptreden. 12.2 Overstroming ten gevolge van sifonwerking Als indicatie voor de ontwikkeling van het vollopen van de tunnel ten gevolge van slfonwerklng" heeft het Nibra in haar analyse het onderstaande scenario voor ogen gehad. Eerst zal één van de aan de tunnel grenzende dijkringgebieden overstromen. Als een voldoende hoge waterstand bij de tunnelmond optreedt zal de tunnel vollopen, en vervolgens viade tunnel, ook het andere dijkringgebied Het volstromen van de tunnel zal Dit scenario kan zich ook voordoen ten gevolge van het bezwijken van de boven de tunnel gelegen dijken.

21

INCIDENTONTWIKKELING EN -BESTRIJDING INTUNNELSBETUWEROUTE zich aankondigen door dat de waterstand een kritische hoogte nadert, dan wel doordat dijken hun verzadigingsniveau bereiken. De overstroming van het dijkringgebied zal afhankelijk van de oppervlakte en diepte van het dijkringgebied een periode duren. De overstroming van de tunnel dient zich dus voorafgaand aan het daadwerkelijk vollopen aan. De tunnel zal in een zeer korte tijd vollopen, echter voorafgegaan door een relatief lange periode van voor aankondiging. Ventilatie. hittewerende bekleding of een sprinklersysteem hebben geen invloed op de incidentontwikkeling. 12.2.2 Bestrijding op hoofdlijnen: doel en aanpak De overheidshulpdiensten treden niet op in de tunnel. Het doelvan het optreden door de overheidshulpdiensten nabij de tunnel is betreft de coördinatie van de rampenbestrijding. Het betreft met name: • Opzetten van rampenbestrijdingsstructuren waarbij met name waterschappen taken beheersingsmaatregelen treffen in het kader van de waterkwantiteit. • Opwerpen van nooddijken om sifonwerking tegen te gaan. De aanpak van de bestrijding is conform de uitvoering van de rampenbestrijding. 12.2.3 Incident bestrijding zonder 'aanvullende'maatregelen Er wordt door de brandweer niet opgetreden in de volgelopen tunnel. Daarom zijn ventilatie. hittewerende bekleding en een sprinkler systeem irrelevant voor het brandweeroptreden.


13. Brand tijdens onderhoudswerkzaamheden 13.1 Incidentontwikkeling Als indicatie voor de ontwikkeling van een brand tijdens onderhoudswerkzaamheden het Nibra in haar analyse het onderstaande scenario voor ogen gehad.

heeft

Tijdens onderhoudwerkzaamheden ontstaat brand In de tunnel aanwezig zijn een werktrein en 20 a 25 onderhoudwerkers. Afhankelijk van de onderhoudwerkzaamheden zullen er materialen met een bepaalde brandlast in de tunnel aanwezig zijn. Met het oog op de zo kort mogelijke periode van onderhoud wordt ervan uitgegaan dat er een dusdanige hoeveelheid materiaal en materieel in de tunnel aanwezig is dat de effecten vergelijkbaar zijn met die van een goederenbrand van een wagon.Het verschil met de eerder beschreven goederenbrand is dat er veel meer personen in de tunnel aanwezig kunnen zijn. Naarmate de tijd verstrijkt zal de brand in intensiteit en omvang toenemen. Voor elk van de aanvullende maatregelen uit Bouwdienst [2003] wordt hieronder afzonderlijk aangegeven welke functie deze op de ontwikkeling van de effecten kan hebben.Ventilatie is niet van groot belang op de ontwikkeling. Ventilatie heeft een beperkt koelend vermogen. Hittewerende bekleding kan betonafspat reduceren. Een sprinkler zal de brand beheersen en nabij gelegen wagons en de tunnelwand koelen zodat intensiteit en omvang van de brand beperkt kunnen blijven.Van belang is echter wel dat de genoemde installaties daadwerkelijk in werking zijn tijdens de onderhoudwerkzaamheden. 13.2 Bestrijding op hoofdlijnen: doel en aanpak Het doel van het optreden door de overheidshulpdiensten bij een brand tijdens onderhoudswerkzaamheden in de tunnel is tweeledig: • Verkennen van de situatie en bepalen van de omvang de brand • Redden van onderhoudswerkers • Voorkomen van branduitbreiding. Optreden is alleen mogelijk indien dit veiligkan gebeuren, hetgeen betekent dat er: • voldoende ventilatie is • voldoende werkruimte is • communicatie binnen als buiten de tunnels bestaat en tussen binnen en buiten de tunnel • energievoorziening voor verlichting aanwezig is • bovenleiding spanningsloos is. De aanpakvan de bestrijding Een voorverkenning wordt verricht om zodoende de plaats van de werktrein en de brandende onderdelen te bepalen, de kortste aanvalsroute te bepalen, de bepaling van de ventilatierichting en een inschatting van het aantal aanwezigen in de tunnel. De verkenning is gericht op de omvang en aard van de betrokken materialen bij de brand, de vaststelling van de effectiviteit van de ventilatie, bereikbaarheid van de plaats van het incident en de afstand van de brandende onderdelen tot de tunneltoegang. Op basis van de verkenning wordt een inzetplan gemaakt met hierin benoemd de aanvalsweg, het te ontwikkelen logistiek systeem, de ventilatiesturing, en afspraken over het spanningsvrij maken bovenleiding.

11I

INCIDENTON1WIKKEUNG EN -BESTRIJDING INTUNNELSBETUWEROUTE

)

De bronbestrijding zal, onder dekking van een voorafgaand aan de werkzaamheden aangebrachte blusvoorziening (bijv. sprinkler. handblusser). gericht zijn op het eerst redden van onderhoudsmedewerkers en vervolgens met handstralen blussen van de brand (er is te weinig werpruimte voor de inzet van een waterkanon). De inzet vindt plaats met gebruik van ademlucht, om verzekerd te zijn van een veilige werkatmosfeer (leefmilieu). Daarnaast zal er een voorziening moeten worden getroffen die het mogelijk maakt dat het brandweerpersoneel zo dicht mogelijk en bovenwinds nabij de plaats van het incident kunnen worden ingezet (bijv. stuurbaar ventilatiesysteem). Tevens dient er een voorziening te zijn getroffen die de brand heeft weten te beheersen (bijv.een sprinkler systeem). Is deze voorziening er niet dan zal de temperatuur en intensiteit van de brand dermate hoog zijn dat een inzet in de tunnel onverantwoord is. Een bandweer peloton zal de daadwerkelijke blussing kunnen verrichten, mits de goederenbrand reeds is beheerst. Het zoeken naar slachtoffers onder de onderhoudmedewerkers en eventuele redden ervan staan voorop en geschied door een brandweerpeloton.

13.3 Incident bestrijding zonder 'aanvullende' maatregelen Voor elk van de aanvullende maatregelen en uit Bouwdienst [2003] wordt hieronder afzonderlijk aangegeven welke belemmeringen er bij de incidentbestrijding optreden indien deze aanvullende maatregelen niet getroffen zijn (en er dus ook geen vervangende maatregelen voor dezelfde functie zijn getroffen). • ventilatie Indien er geen ventilatie in de tunnel aanwezig is het onmogelijk op te treden omdat de temperatuur te hoog zal oplopen, de rook te dicht is en er dus weinig zicht is en lange loopafstanden moeten worden overbrugd, hetgeen weer leidt tot beperkte effectieve inzettijd aan de bron en grotere fysieke belasting. )

,)

• hittewerende bekleding Indien er geen hittewerende bekleding op de tunnelwand is aangebracht zal betonafspat optreden in het geval de brand niet wordt beheerst. Betonafspat vormt aanleiding voor terughoudendheid bij brandweeroptreden vanwege: • de onbekendheid resterende wanddikte • de afspattende brokstukken op brandweerpersoneel • het struikelen door brokstukken • onzekerheid omtrent resterende tijd voor dat tunnelintegriteit zal falen (bezwijken). • sprinkler en branddetectie De afwezigheid van een sprinkler welke is gekoppeld aan een branddetectiesysteem maakt beheersbaarheid van een brand onmogelijk mede vanwege de bep~r~~.ruimt~ti!1~el.

'1,


14. Samenvatting van 'aanvullende maatregelen' In dit hoofdstuk wordt voor elk van de aanvullende maatregelen de invloed op de incidentontwikkeling (14.1) en incidentbestrijding (14.2) aangegeven.

')

)

,

14.1 Incidentontwikkeling In de onderstaande tabel wordt een samenvatting gegeven van de invloed van de aanvullende maatregelen per scenario. In de bovenste rij staan de drie aanvullende maatregelen, in de eerste kolom de scenario's. In de cellen is de invloed op de incidentontwikkeling van de aanvullende maatregel voor het desbetreffende scenario samengevat. Een '+' tussen haakjes geeft aan dat de gevolgen van ongevallen worden beperkt, een '.' geeft een verslechtering van de gevolgen aan. Tabel 6: Invloed van 'maatregelen' op de ontwikkeling van gevolgen. Ventilatie Hittewerende bekleding Geen Geen Botsing

)

Geen



Geen

Geen



Geen

Geen

Goederenbrand

Koelen (+), brand overslag (-)



Plasbrand

Koelen (+)



Fakkelbrand

Zuurstof toevoer (.)


Koelen (+)

Koude BLEVE

Geen

Geen

Geen

Gaswolkexplosie

Reductie concentratie opbouw (+)

Geen

Geen

Warme BLEVE

Koelen (+), aanstralen (.)

Geen

Koelen(+)

"

)

Sprinkler

Zie scenario's: goederenbrand, plasbrand, koude BLEVE, gaswolkexplosie en warme BLEVE

Bezwijken tunnel

Lek in tunnel

Geen

Geen

Geen

INCIDENTONTWIKKEUNG EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE Syphonwerking Brand tijdens onderhoudswerkzaamheden

Geen

Geen Zie goederen brand

Geen

)

INCIDENTONTWIKKELING EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE )

14.2 Incidentbestrijding In de onderstaande tabel wordt een samenvatting gegeven van de invloed van de aanvullende maatregelen per scenario. In de bovenste rij staan de drie aanvullende maatregelen, in de eerste kolom de scenario's. In de cellen is de invloed op de incidentbestrijding van de aanvullende maatregel voor het desbetreffende scenario samengevat. Een '+' tussen haakjes geeft aan dat de gevolgen van ongevallen worden beperkt. Tabel 7: Invloed van 'maatregelen' op de incidentbestrijding. Ventilatie Hittewerende bekleding Botsing Luchtverversing (+) Geen Lekkage toxische stoffen


Geen

(+)


Sprinkler Geen Evt. in water oplosbare stoffen (+)


Geen

Geen

(+)

Goederenbrand




Plasbrand




Fakkelbrand

Geen

Geen

Geen

Koude BLEVE

Geen

geen

Geen

Gaswolkexplosie Warme BLEVE

Geen Geen

geen geen

Geen Geen

Zie scenario's: goederen brand, plasbrand, koude BLEVE, gaswolkexplosie en warme BLEVE

Bezwijken tunnel

Lek in tunnel

Geen

Geen

Geen

Syphonwerking

Geen

geen

Geen


Zie goederenbrand

')

INCIDENTON1WIKKELING EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE '-~

)

15. Conclusies en aanbeveling In paragraaf 15. I worden de conclusies van de voorliggende rapportage gepresenteerd. paragraaf 15.2 zijn de aanbevelingen voor het vervolg benoemd.

In

15.1 Conclusies Puntgewijs worden hieronder de conclusies genoemd: Effecten van ongevallen in tunnels ontwikkelen zich onbeperkt tot de fysische grenswaarden zijn bereikt, indien er geen maatregelen in de tunnels zijn getroffen tegen deze ontwikkeling. Maatregelen in tunnels zoals ventilatie en een sprinklersysteem kunnen de ontwikkeling van effecten van ongevallen beperken en een eventuele inzet van de brandweer in tunnels faciliteren. ).., \ [,Ot

)

)

'Aanvullende rnaatregetenv, . Ventilatie kan in positieve :;in bijdragen aan een verdunning van concentraties van gevaarlijke stoffen, afVoer van gevaarlijke stoffen en koelen van de incidentomgeving. Tevens kan ventilatie in negatieve zin bijdragen aan brandoverslag en aanstralen stimuleren. Ventilatie kan voor zuurstoftoevoer tot de brandhaard zorgen, hetgeen, afhankelijk van het scenario positief en negatief kan uitwerken. Ventilatie kan bij de incidentbestrijding bijdragen aan luchtverversing, het creëren van een bovenwinds gebied, zichtverbetering en reductie van toxiciteit in de tunnel. Hittewerende bekleding kan bijdragen aan de reductie van betonafspat

)

Hittewerende bekleding zal kaR bij de incidentbestrijding de onbekendheid omtrent de resterende wanddikte reduceren, de afspat van en het struik~)~rlover QrQ~~~':lIsk~ru:too ••brandweerpersoneel reduceren, en de onzekerheid reduceren omtrent resterende tijd voor dat tunnelintegriteit zal falen (bezwijken). Een sprinklersysteem kan de incidentontwikkeling beperken en beheersen (bijv. door het koelen van de incidentomgeving). Een sprinklersysteem kan de incidentbestrijding faciliteren (bijv. door het koelen van de incidentomgeving) en het beperken en beheersbaar hebben gehouden van de gevolgen. 15.2 Aanbevelingen De volgende aanbevelingen volgen uit de voorliggende rapportage: Indien brandweerinzettenf in bepaalde gevallen wenselijk/noodzakelijk wordt geacht voor de incidentbestrijding in de tunnel zal er een stuurbare ventilatiesysteem in de tunnels aanwezig moeten zijn. N.b. in de Brandweerwet staat het volgende: 4. Burgemeester en wethouders hebben de zorg voor: a. het voorkomen, beperken en bestrijden van brand. het beperken van brandgevaar. het voorkomen en beperken van ongevallen bij brand en al hetgeen daarmee verband houdt; b. het beperken en bestrijden van gevaar voor mensen en dieren bij ongevallen anders dan bij brand. 5. Burgemeester en wethouders zijn belast met het benoemen. schorsen en ontslaan van het personeel van de gemeentelijke brandweer. 6. De taak van de brandweer bestaat in elk geval uit de feitelijke uitvoering van werkzaamheden ter zake van de in het vierde lid genoemde onderwerpen alsmede ter zake van het beperken en bestrijden van rampen en zware ongevallen, als bedoeld in artikel I van de Wet rampen en zware ongevallen. 22

INCIDENTONTWIKKELING EN -BESTRlJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE

Indien brandweerinzetten in bepaalde gevallen wenselijk/noodzakelijk wordt geacht voor de incidentbestrijding in de tunnel zal er een sprinklersysteem in de tunnels aanwezig moeten zijn.

I\I

Indien brandweerinzetten niet noodzakelijk worden geacht voor de incidentbestrijding in de tunnel zal hiervoor door het lokale bestuur de verantwoordelijkheid worden genomen. Beredeneer de consequenties voor de veiligheid indien de scenario's uit de risicoanalyse zich onbeperkt kunnen ontwikkelen indien geen aanvullende maatregelen in de tunnels worden getroffen. Houd rekening met de scenario 'brand tijdens onderhoudswerkzaamheden'. Ontwikkel een Leidraad incidentbestrijding goederenspoortunnels.

INCIDENTONTWIKKELING EN -BESTRIJDING IN TUNNELS BETUWEROUTE )

Referenties Bouwdienst, 2002 Project 'Safety Proer: rapportage Brandproeven, Augustus. 2002, Utrecht. Bouwdienst, 2003 Tunnel Technische Installaties Betuweroute. Advies met betrekking tot het voorzieningenniveau in de tunnels van de Betuweroute. concept 19 februari 2003, Utrecht. Tunnel Technische Installaties Betuweroute. Advies met betrekking tot het voorzieningenniveau in de tunnels van de Betuweroute. definitief 3 april 2003, Utrecht.

Nibra, 2001 Hulpverleningsmogelijkheden in spoorwegtunnels bestemd voor goederenvervoer, Arnhem. Nibra, 2003 Tunnel Technische Installaties Betuweroute: Review Nibra van Bouwdienstrapportage 19 februari 2003, Arnhem. TNO,1999 Advies inzake de lengte van open deel in een tunnel met betrekking tot beperking van explosieschade, PML 1999-C90, Rijswijk. TNO,2001 Scenarioanalyse van de overkappingsvarianten voor de A2 Leidsche Rijn, rapnr. R 2001/470, Apeldoorn. BZK,1997 Beveiligingsconcept spoorwegtunnels uitsluitend bestemd voor goederenvervoer, Den Haag.

)

Nibra, 1999, Instructeur gaspakdrager, onderbrandmeester, Arnhem. Nibra en BZK, 2001 Leidraad ongevalsbestrijding gevaarlijke stoffen, richtlijn voor de organisatie van de ongevalsbestrijding gevaarlijke stoffen, Den Haag. Nibra, 2000 Waarschuwings- en verkenningsdeskundige, Hoofdbrandmeester,

Arnhem.

Bijlage 12 Rapport Bockholts Bureau voor Beleidsontwikkeling



123/111

Tunneltechnische Installaties Betuweroute Advies vanuit een deterministische benadering gericht op beheersing en bestrijding

Opdrachtgever:

Ministerie van Verkeer en Waterstaat RWS Bouwdienst

Uitgevoerd door:

Bockholts Bureau voor Beleidsontwikkeling

Datum:

12 mei 2003

pb

Tunneltechnische Installaties Betuweroute. Ref.nr.: 03BROIO dd 12 mei 2003

advies vanuit een deterministische

benadering

Samenvatting Binnen Rijkswaterstaat wordt een onderzoek uitgevoerd naar de benodigde veiligheidsvoorzieningen voor de tunnels in de Betuweroute. Doel is inzichtelijk te maken wat het gewenste/vereiste veiligheidsniveau van de tunnels in de Betuweroute is en de hiervoor benodigde tunneltechnische installatie, alsmede mogelijke aanvullende voorzieningen. De overkapping te Barendrecht wordt hierbij buiten beschouwing gelaten. In het onderhavige onderzoek is vanuit een deterministische benadering ingegaan op mogelijke effecten en gevolgen van incidenten, alsmede de maatregelen hoe deze te beheersen en te bestrijden. De nadruk ligt daarbij op de volgende vragen: • Is er voldoende gedaan om de gevolgen van onverhoopte incidenten zo beperkt mogelijk te houden. In eerste instantie heeft dit betrekking op het minimaliseren van slachtoffers, in tweede instantie op het beperken van schade in de tunnel en de directe omgeving. • Welke bijdrage kunnen de hulpverleners leveren. Voor de deterministische benadering is gekozen voor een clustering van scenario's. De scenario' s zijn ontleend aan eerder uitgevoerde veiligheidsstudies . Deze clustering is met name gebaseerd op onderlinge overeenkomsten en verschillen ten aanzien van de hulpverlening en bestrijding. De scenarioclusters zijn: Cluster 0 bevat de defecten en pechgevallen waardoor een trein in een tunnel tot stilstand kan komen. Deze cluster wordt verder buiten beschouwing gelaten omdat er geen direct gevaar is voor de veiligheid. Cluster 1 bevat de ravages zonder brand. Dit zijn ontsporingen en botsingen. Er kan daarbij letsel optreden en er kunnen ook gevaarlijke stoffen vrijkomen eventueel in de vorm van bleves (koude). Cluster 2 bevat alle incidenten waarbij brand optreedt en er ook bleves (warme) en explosies op kunnen treden. Cluster 3 bevat incidenten waarbij geen trein is betrokken. Dit cluster bevat een verzameling van branden die anders ontstaan, aanslagen, water in de tunnel, bezwijken door externe oorzaak, incidenten bij onderhoud ed. De dynamische aspecten van de scenario s en van de hulpverlening en bestrijding zijn uitgewerkt om vast te kunnen stellen welke invloed technische voorzieningen op het verloop hebben en welke (on)mogelijkheden er zijn voor hulpverlening en bestrijding. Deze verbanden hebben tot de volgende conclusies geleid. Bij de incidenten van cluster 1 en 2 dient het treinpersoneel te vluchten omdat er gevaar dreigt tenzij het tegendeel kan worden vastgesteld (een trein met rails of grind). De vluchttijd kan variëren van 0 tot 7 minuten afhankelijk van de afstand die moet worden afgelegd. Ventilatie is de enige beschermende voorziening die in de tunnef kan worden aangebracht voor zelfredzaamheid. Bij incidenten van cluster 1 en 2 kan de tunnel niet worden betreden zolang niet is vastgesteld dat het gevaar is geweken. Ook de nevenbuis en de tunnelmonden zijn onveilig gedurende die tijd. Dit betekent dat alle incidenten zich geheel ontwikkelen. I

pb Tunneltechnische Ref.nr.:

Installaties Betuweroute, 03BROIO dd 12 mei 2003


benadering

2

Ventilatie en sprinkler zijn de enige technische voorzieningen die het verloop kunnen beïnvloeden. Beide voorzieningen hebben echter maar op een beperkt aantal scenario's invloed. Zo kunnen grote branden, bleves en gaswolkexplosies niet worden uitgesloten door ventilatie en sprinkler. De effecten in de omgeving van de tunnelmonden dienen nader te worden onderzocht. Voor branden zonder dat er een trein bij is betrokken, stelt het Bouwbesluit eisen. Voor tunnels met een waterkerende functie zijn aparte voorzieningen aangebracht. Voor de gevolgen van aanslagen ed. zijn geen bouwkundige of technische voorzieningen te treffen. De hulpverlening kan 20 à 30 minuten na het begin van het incident bij de tunnel aankomen. De meest gevreesde scenario' s zoals bleves zullen juist rond die tijd optreden als de lading van de trein dat mogelijk maakt. Incidenten hebben zich dan zover ontwikkeld dat van hulpverlening en bestrijding in het algemeen geen sprake meer kan zijn tenzij het tegendeel blijkt. Meet-en observatie-apparatuur heeft zodanige beperkingen dat de veiligheid voor betreden van de tunnel hiermee niet kan worden vastgesteld. De waarde is hierdoor gering. Uit oogpunt van persoonlijke veiligheid voor de hulpverleners verdient het de voorkeur dat zij bij een verkenning gebruik maken van de eigen (vertrouwde) meetapparatuur . De ventilatie heeft op onderscheidelijke brandscenario s, bij bleves en bij gaswolkexplosies zowel positieve als negatieve effecten. Het is dan ook van groot belang om nader onderzoek te doen naar deze onbekende factoren om tot een juiste keuze van de ventilatiecapaciteit te komen en de strategie vast te stellen. I

De sprinkler heeft in principe een gunstig effect op een aantal scenario' s en geen effect op een aantal andere scenario' s die wel dezelfde gevolgen hebben. Een sprinkler levert zodoende voornamelijk een bijdrage in de reductie van kansen maar niet in de reductie van gevolgen. Het toepassen is daardoor eigenlijk gebaseerd op instandhoudingsoverwegingen. Een sprinkler kan de oriëntatie bij vluchten bemoeilijken. Het voorgestelde systeem is niet in de praktijk getest bij de kritische scenario's. De goede werking bij scenario' s waarvoor het is bedoeld wordt door deskundigen op 90% geschat. Te overwegen is om eerst het nader onderzoek uit te voeren en dan te beslissen over installatie. Hittewerende bekleding kan worden toegepast op grond van instandhoudingsoverwegingen. Voor hulpverlening en bestrijding speelt dit geen rol omdat de tunnel bij een grote brand toch niet betreden kan worden. Het gevaar voor letsel door het afspatten van beton is zodoende evenmin aanwezig. De hotspotdetectie kan een positieve bijdrage leveren aan de veiligheid in tunnels als deze detectors op voldoende afstand voor de tunnels worden geplaatst zodat bij

pb Tunnelteehnische Ref.nr.:

Installaties Betuweroute. 03BROIO dd 12 mei 2003


benadering

3

detectie er nog voldoende tijd. beschikbaar is om de trein te stoppen. Hiermee worden potentiële bronnen voor een ernstig incident in de tunnel tijdig onderkend. Voor alle tunneltechnische voorzieningen die nu in heroverweging zijn geldt dat als er nu wordt besloten om van de installatie af te zien dit op een later tijdstip altijd alsnog kan worden aangebracht.

pb Tunnelteehnische Ref.nr.:

Installaties Betuweroute, 03BROlO dd 12 mei 2003


benadering

4

Inhoudsopgave Samenvatting Inhoudsopgave 1. Inleiding Deterministische benadering Beheersbaarheid Afbakening Doelstelling Aanpak: 2. Scenario' s Inventarisatie van scenario's Selectie van scenario s voor de deterministische benadering Clustering van scenario's Enkele verschillen tussen incidenten op de open baan en in tunnels Enkele overeenkomsten tussen incidenten op de open baan en in tunnels 3. Dynamica van scenario 's en processen Een belangrijk verschil tussen analytische beschouwingen en de werkelijkheid Melden en alarmeren De zelfredzaamheid van treinpersoneel De aankomst van OHD De ontwikkeling van het incident in 20 à 30 minuten (cluster 1 en 2) Betreden van de tunnel 4. De bijdrage van technische voorzieningen Branddetectie Gasdetectie Hotspot detectie Bewegingsdetectie Treinpositiebepaling Langsventilatie Hittewerende bekleding Brandblusinstallatie CCTV 5. Conclusies 6. Aanbevelingen 7. Referenties 8. Gebruikte afkortingen

2 5 6 6 7 7 7 8 9 9 10 10 15 15 17 17 17 17 18 18 18 20 20 20 21 21 21 22 23 23 24 26 31 32 33

pb

5

I

Tunneltechnische Installaties Betuweroute, Ref.nr.: 03BROIO dd 12 mei 2003


benadering

1. Inleiding Inmiddels vordert de bouw van de Betuweroute. Uitvoerige studies zijn aan de veiligheid van de bouwkundige ontwerpen van de tunnels en van de tunneltechnische installaties gewijd. In dat verband is het "Groene Boekje" [1] ontwikkeld en heeft NmRA een studie uitgevoerd naar de hulpverleningsmogelijkheden bij incidenten [3]. Binnen Rijkswaterstaat wordt een onderzoek uitgevoerd naar de benodigde veiligheidsvoorzieningen voor de tunnels in de Betuweroute. Doel is inzichtelijk te maken wat het gewenste/vereiste veiligheidsniveau van de tunnels in de Betuweroute is en de hiervoor benodigde tunneltechnische installatie, alsmede mogelijke aanvullende voorzieningen. De overkapping te Barendrecht wordt hierbij buiten beschouwing gelaten. In het onderhavige onderzoek is vanuit een deterministische benadering ingegaan op mogelijke effecten en gevolgen van incidenten, alsmede de maatregelen hoe deze te kunnen beheersen en bestrijden. RWS Bouwdienst heeft inmiddels een advies [2] uitgebracht waarbij probabilistische als (globale) deterministische analyses zijn uitgevoerd.

Deterministische

benadering

In het onderhavige onderzoek zijn argumenten geformuleerd vanuit een deterministische benadering. De deterministische benadering laat de kansaspecten buiten beschouwing en richt zich op de processen bij diverse scenario' s. Voor de deterministische benadering is geen goed gedefmieerd model beschikbaar en er ontbreekt een normenkader. Dit geldt voor de keuze van de scenario s maar evenzeer voor begrippen als maatschappelijk aanvaardbaar, voldoende niveau van veiligheid en beheersbaarheid. I

Ten aanzien van functionele eisen geldt het Bouwbesluit. Daarnaast heeft het Ministerie van BZK de Leidraad Maatramp en de Leidraad Operationele Prestaties ontwikkeld ten behoeve van de openbare hulpverleningsdiensten. Deze leidraden bevatten echter geen nadere bijzonderheden met betrekking tot tunnels. De Beleidsvisie Tunnelveiligheid (concept 2.3 dd 26-02-2003) stelt voor om naast de kwantitatieve risico-analyse een tweetal oplossingsrichtingen uit te werken: de ongevalsscenario's (inclusief een veiligheidsanalyse) en functionele en prestatieeisen' te ontwikkelen. Met de term beheersbaarheid wordt bedoeld dat er voldoende veiligheidsvoorzieningen zijn aangebracht zodat een beginnend incident niet verder zal escaleren. Beheersbaarheid is echter evenmin goed gedefinieerd. Er kan onder worden verstaan dat het aantal slachtoffers aan grenzen wordt gebonden, dat branden binnen grenzen blijven of dat er bepaalde scenario' s moeten worden uitgesloten. 1 De prestatie eisen zijn op dit moment nog niet compleet of ontbreken nog. De prestatie-eisen zijn onontbeerlijk aangezien zij de uitwerking in meetbare en toetsbare termen zijn van de functionele eisen. Voor het vaststellen van de prestatie-eisen loopt een onderzoek. Het eindrapport wordt in juni 2003 opgeleverd.

pb Tunneltechnische Installaties Betuweroute, advies vanuit een deterministische Ref.nr.: 03BROI0

dd 12 mei 2003

benadering

6

Met beheersbaarheid kan ook worden bedoeld dat de integriteit van het bouwwerk in stand moet blijven. Met beheersbaarheid zal echter ook een marge moeten worden aangehouden als bepaalde scenario' s niet kunnen worden uitgesloten. Voorbeeld: wanneer is een vliegtuig veilig genoeg en wanneer zijn vliegtuigincidenten beheersbaar. In het "Groende Boekje" worden uitgangspunten geformuleerd voor de veiligheid van spoortunnels uitsluitend bestemd voor goederenvervoer. Deze uitgangspunten zijn geformuleerd in termen van zoveel mogelijk voorkomen, aanvaardbaar en wenselijk zonder nadere uitwerking. Het boekje stelt nadrukkelijk dat er geen regelgeving in is opgenomen en dat het is bedoeld als overzicht van aandachtspunten die voor de veiligheid essentieel zijn.

Beheersbaarheid Er is geen algemeen aanvaarde definitie van beheersbaarheid. Over beheersbaarheid zegt het "Groende Boekje" dat een incident zodanig beheersbaar moet zijn dat zowel direct als indirect zo min mogelijk nadelig effect buiten een vooraf bepaald gebied ontstaat en dat het gebruik van de tunnel zo kort mogelijk wordt onderbroken. Elders staat dat het gebruik maximaal 24 uur mag worden onderbroken. In 1. 2. 3. 4.

het voorliggende rapport wordt beheersbaarheid op vier aspecten beschouwd. Zelfredzaamheid. Bestrijding en hulpverlening ter plaatse. Instandhouding van de constructie. Letsel en schade in de omgeving

Afbakening De voorzieningen die in beschouwing zijn genomen zijn direct gerelateerd aan beheersing en bestrijding van incidenten. Dit zijn: 1. Detectie-apparatuur voor brand, gassen, hot spots, beweging, treinpositie (wel/niet, welke nauwkeurigheid). 2. Ventilatie (wel/niet, meer of minder). 3. Hittewerende bekleding (wel/niet). 4. Brandblusinstallatie handbediend, automatisch (sprinklerinstallatie) (wel/niet, meer of minder). 5. Closed circuit television (CCTV) (wel/niet).

Doelstelling De doelstelling van het onderzoek is om een nadere beschouwing te geven van genoemde voorzieningen vanuit een deterministische benadering. De nadruk ligt daarbij op de volgende aspecten: pb Tunneltechnische Installaties Betuweroute. advies vanuit een deterministische benadering Ref.nr.: 03BROlO dd 12 mei 2003

7

Is er voldoende gedaan om de gevolgen van onverhoopte incidenten zo beperkt mogelijk te houden. In eerste instantie heeft dit betrekking op het minimaliseren van slachtoffers, in tweede instantie op het beperken van schade in de tunnel en de directe omgeving. De bijdrage die hulpverleners kunnen leveren komt daarbij aan de orde. De preventie, het voorkomen van incidenten blijft in principe buiten beschouwing en wordt alleen besproken waar dat relevant is.

Aanpak De aanpak voor het onderzoek omvat: 1. Een omschrijving van representatieve incidenten in het goederenvervoer. 2. Een analyse van de dynamica van incidenten en processen in de hulpverlening. 3. Een analyse van de bijdrage aan veiligheid van technische voorzieningen.

pb Tunneltechnische

Installaties Betuweroute, Ref.nr.: 03BROlO dd 12 mei 2003


benadering

8

2. Scenario's Inventarisatie van scenario's De scenario's voor de deterministische benadering zijn ontleend aan het "Groene Boekje" [1], "Advies met betrekking tot het voorzieningenniveau in de tunnels van de Betuweroute" [2] en "Hulpverleningsmogelijkheden in spoorwegtunnels bestemd voor goederenvervoer" [3]. Hieruit wordt een selectie gemaakt die ten behoeve van de deterministische benadering worden gegroepeerd. Het "Groene Boekje" geeft een uitgebreid overzicht van incidenten en gevolgen en kiest hieruit twee maatgevende scenario's voor de hulpverlening nl: 1. Een botsing/ontsporing zonder brand en zonder vrijkomen van gevaarlijke stoffen. Het treinpersoneel kan zich niet op eigen kracht in veiligheid stellen (gewond of bekneld) en moet binnen 1 uur zijn gestabiliseerd. Dit betreft maximaal 5 personen. 2. Er ontstaat brand in een trein met o.a. wagons met koolwaterstoffen. De warmteontwikkeling stijgt ver uit boven de standaard brandkromme en vormt een bedreiging voor de wandbekleding. Er komt in korte tijd een dichte rook vrij. Er dient rekening te worden gehouden met een warme bleve met de daarbij behorende drukopbouw en warmte-ontwikkeling. Tegelijkertijd raken wagons met giftige stoffen lek, de giftige stoffen verspreiden zich in de tunnel. Het "Advies met betrekking tot het voorzieningenniveau in de tunnels van de Betuweroute" van RWS beschrijft een achttal scenario's: 1. Botsing. 2. Gevaarlijke stoffen. 3. Brand. 4. Koude Bleve. 5. Gaswolkexplosie. 6. Warme Bleve. 7. Tunnel bezwijkt. 8. Overstroming. De "Hulpverleningsmogelijkheden in spoorwegtunnels bestemd voor goederenvervoer" van NIBRA beschrijft een zestal scenario's nl: 1. Dreiging toxische stoffen. 2. Lekkage toxische stoffen. 3. Kleine brand. 4. Grote brand. 5. Explosie. 6. Dreiging Bleve.

pb

Tunneltechnische Installaties Betuweroute. Ref.nr.: 03BROIO dd 12 mei 2003


benadering

9

Selectie van scenario's voor de deterministische benadering Voor de deterministische benadering is gekozen voor een clustering van scenario's. Deze clustering is met name gebaseerd op onderlinge overeenkomsten en verschillen ten aanzien van de hulpverlening en bestrijding (conform de doelstelling). Incident met een trein in de tunnel. Hoofdscenario: Nevenscenario's: Incident in de omgeving, de kruisende infrastructuur of een aanslag waardoor de tunnel wordt beschadigd. Incident tijdens onderhoud van de tunnel. Incident in een technische ruimte. Nadere bijzonderheden van het hoofdscenario: • De trein mag niet verder (congestie, er is niets aan de hand met de trein). • De machinist stopt (tegen alle regels in). • De trein kan niet verder (falen van tractie, falen van remmen, ontsporing, botsing, brand, obstakel o.i.d. die de trein tot stoppen dwingt). • Botsing door achterop rijden van een andere trein. • Frontale botsing (tegenverkeer tijdens onderhoud van de andere tunnelbuis). • Brand die na een ontsporing of botsing optreedt. • Vrijkomen van gevaarlijke stoffen als gevolg van mechanische beschadiging van omhulling of ten gevolge van brand (na ontsporing of botsing). • Brand, explosie of giftige wolk ten gevolge van het vrijkomen van gevaarlijke stoffen. • Bezwijken van de tunnel als gevolg van brand en/of explosie waardoor de omgeving aan één of beide zijden van de tunnel zou kunnen inunderen. Nadere bijzonderheden van de nevenscenario's: • Een zeer ernstig incident (scheepvaart) kan de tunnelintegriteit beschadigen. Bij het ontwerp is met zulke scenario' s rekening gehouden. • Gerichte aanslagen kunnen elke beoogde schade aanbrengen. • Incidenten tijdens onderhoud in de tunnel. Kleine incidenten blijven verder buiten beschouwing. Grote incidenten, waaronder brand worden beschouwd als treinbranden. • Water in de tunnel ten gevolge van een dijkdoorbraak elders als er geen kanteldijk aanwezig is. In dat geval kan water door de tunnel naar de andere zijde stromen als die lager ligt (sifonwerking). De tunnel zelf zal grotendeels vol water stromen. • Brand in de technische ruimtes of in de tunnel zonder dat een trein is betrokken.

Clustering van scenario's Voor het afgebakende doel van de onderhavige studie kan een clustering worden aangebracht in scenario s op grond van de volgende kenmerken: I

O. Pech (aan trein of infrastructuur). Bij deze scenario's zal Prorail (railverkeersleiding en de infrabeheerder) met de vervoerder samen het probleem




benadering

10

oplossen al of niet met inschakeling van storingsdiensten en de ongevallenbestrijdingsdienst. Er wordt geen melding gedaan aan OHD en er is ook geen hulp nodig van OHD. 1. Mechanische schade en eventueel letsel, eventueel uitstromen van gevaarlijke stoffen (waaronder koude bleve). In een aantal gevallen kan snel worden vastgesteld dat er geen brand is maar dit kan niet altijd. Bij onzekerheid of onbekendheid is een nadere vaststelling nodig. Bij deze scenario's wordt melding gedaan aan OHO. 2. Brand en nog ernstiger (waaronder warme bleve en explosie). In een aantal gevallen kan brand snel worden vastgesteld. Bij onzekerheid of onbekendheid is een nadere vaststelling nodig. Bij deze scenario's wordt melding gedaan aan OHO. 3. Brand, volstromen, bezwijken, aanslagen en onderhoudsincidenten zonder trein. Bij deze scenario's wordt melding gedaan aan OHO. Cluster O. Defecten/pech Deze groep incidenten blijft hier verder buiten beschouwing want er is geen gevaar voor personeel en lading.

Hulpverlening vanwege letsel of vrijkomen van lading is niet aan de orde. Cluster 1. Ravage zonder brand Trein stopt omdat er meer aan de hand is dan alleen een defect (zie cluster 0). Bij een ontsporing van één of enkele wagons kan het enkele kilometers duren voor de machinist dit merkt. Kleine lekkages worden onderweg niet opgemerkt. Dit gebeurt pas als een trein (stilstaand) wordt geïnspecteerd of als er geur, lekkage of rook wordt opgemerkt. Het dichten van spoorketelwagons (afsluiters en andere appendages) blijft hier dan ook verder buiten beschouwing Een botsing met een andere trein of een zwaar object (losgeraakte container) kan leiden tot een abrupte stop met letsel en veel schade. Bij ontsporingen en botsingen kan de omhulling worden beschadigd waardoor lading vrijkomt. Brandbare, explosieve en giftige stoffen kunnen zo in grote hoeveelheden in korte tijd uitstromen. De machinist voert de communicatie met Railverkeersleiding als hij daartoe in staat is. In dat geval kan de machinist aangeven of zelfredzaamheid nodig en mogelijk is. Als contact wegvalt gaat railverkeersleiding uit van een ernstig incident. Op zelfredzaamheid van machinist en eventuele overige bemanning kan dan niet worden gerekend. Letsel kan een reden zijn voor het wegvallen van het radiocontact.

pb Tunneltechnische Installaties Betuweroute. Ref.nr.: 03BROIO dd 12 mei 2003


benadering

11

Het treinpersoneel dient zo snel als mogelijk te vluchten en daarbij hun adembeschermingsmiddelen te gebruiken tenzij zij zeker weten dat de trein geen gevaarlijke stoffen bevat. Ventilatie tegen de rijrichting in beschermt vluchtend treinpersoneel tegen toxische dampen. Sprinkler heeft geen beschermende functie voor treinpersoneel. Bij stoffen die reageren met water kan een sprinkler een escalerende invloed hebben. Bij stoffen die goed in water oplossen (chloor en ammoniak) kan een sprinkler de verspreiding beperken. Betreden van de tunnel kan pas nadat er zekerheid bestaat dat er geen verdere escalatie zal optreden. Er kunnen brandbare en toxische stoffen zijn vrijgekomen. Hulpverlening aan machinist en overige bemanning is dus pas mogelijk nadat de veiligheid voor betreden is vastgesteld. Cluster 2. Brandlbleve/explosie Bij brand in de locomotief mag worden uitgegaan van een melding door de machinist. Of er voldoende tijd is om te vluchten hangt af van de benodigde tijd om te stoppen (liefst buiten de tunnel) en de escalatiesnelheid van de brand. Een (spontane) brand inlaan een van goederenwagons zal niet direct worden opgemerkt. Pas als de tractie of de remmen worden aangetast zal de machinist merken dat er iets aan de hand is. Een brand op zich is dus niet voldoende om een trein tot stilstand te brengen. Door meerdere oorzaken kunnen goederenwagons in brand geraken. De snelheid van de brandontwikkeling is sterk afhankelijk van de aard van de lading en de ontstekingsbron. Door mechanische beschadiging van spoorketelwagons kunnen brandgevaarlijke vloeistoffen vrijkomen. Deze leiden met een voldoende ontstekingsbron direct tot een grote plasbrand. Plasbranden ontwikkelen zich snel. Het vrijkomen van lpg door mechanische beschadiging van de tank (koude bleve) vormt direct een enorme dampwolk. De damp vormt met lucht een brandbaar en explosief mengsel. Naarmate een betere opmenging van de damp met lucht wordt bereikt neemt de kans toe. De inhoud van één wagon is voldoende om een tunnelbuis over vele honderden meters voor 100% te vullen met damp. De druk in lpg spoorketelwagons ligt tussen de 3 en 9 bar. De doorsnede van de wagon is ongeveer een factor 6 à 8 kleiner van de doorsnede van de tunnel. Tot welke drukverschijnselen (explosie) het bezwijken van de tank leidt is niet bekend. Het vrijkomen van lpg door bezwijken van de tank als gevolg van opwarming door een aanstralende brand (warme bleve) zal de brand enorm verhevigen. De druk in de

pb Tunnelteehnische Installaties Betuweroute. Ref.nr.: 03BROlO dd 12 mei 2003


benadering

12

opgewarmde tank is ongeveer 1,5 tot 2 maal hoger als bij omgevingstemperatuur. Tot welke drukverschijnselen (explosie) het bezwijken van de tank leidt is niet bekend. Drukketelwagons zijn gereinigd leeg, ongereinigd leeg of vol. De opwarmtijd van lege wagons is kort en het is de vraag of er nog voldoende gas aanwezig is om een warme bleve te kunnen laten optreden. De opwarmtijd van een volle wagon is aanzienlijk langer (30 minuten of meer om de gedachten te bepalen). Dit is uiteraard ook afhankelijk van de grootte van de brand die de drukketelwagon moet opwarmen. Drukketelwagons op het Europese spoorwegnet hebben geen ventiel. Over het verloop van de koude en de warme bleve in tunnels is weinig bekend voor wat betreft drukverschijnselen bij vrijkomen, verbranding met beperkte toevoer van lucht, de opmenging met lucht om gaswolkexplosies te kunnen laten optreden, de effecten aan de tunnelmonden als daar grote hoeveelheden onverbrande gassen uitstromen en de invloed van de lengte van de tunnel. De koude bleve kan niet worden voorkomen, de warme bleve wel indien voldoende koeling de aanstralende brand beperkt houdt en zodoende het opwarmen tegengaat. Brand kan de bovenleiding vernielen. Bij een stilstaande trein zal dat eerder gebeuren dan bij een rijdende trein. Dit vormt een belangrijk argument om door te rijden en niet te stoppen indien mogelijk. Bij de brand in de Kanaaltunnel is de bovenleiding bezweken. Bij de brand in de supporterstrein in Italië is de machinist (tegen de regels in) gestopt maar is snel genoeg ook weer doorgereden waardoor veel erger is voorkomen (die machinist verdient een onderscheiding). Het treinpersoneel dient zo snel als mogelijk te vluchten en daarbij adembeschermingsmiddelen te gebruiken.

hun

Ventilatie tegen de rijrichting in houdt de tunnel bij brand bovenstrooms rookvrij. Ventilatie koelt de brand en de rookgassen maar voert ook zuurstof aan voor instandhouding van de brand. Ventilatie bevordert het gevaar voor gaswolkexplosies door opmenging. De effectiviteit van een sprinkler wordt bepaald door de snelheid van aanspreken en de bereikbaarheid van de brandhaard. Dit betekent dat de sprinkler de brand dooft of in elk geval heel beperkt houdt bij succesvolle werking en de escalatie zich voortzet als de sprinkler niet succesvol werkt. Met stationaire situaties (beheerste branden) wordt dan ook geen rekening gehouden. Sprinkler kan een beginnende brand doven en/of de omgeving zodanig koelen dat brandoverslag of opwarmen van nevenstaande wagons wordt voorkomen. Sprinkler kan een koude bleve niet voorkomen. Sprinkler kan het ontstaan van brand niet voorkomen. Sprinkler kan explosies niet voorkomen. Betreden van de tunnel kan pas nadat er zekerheid bestaat dat er geen verdere escalatie zal optreden.


Installaties Betuweroute. advies vanuit een deterministische 03BROIO dd 12 mei 2003

benadering

13

Hulpverlening aan machinist en overige bemanning is dus pas mogelijk nadat de veiligheid voor betreden is vastgesteld. Van bestrijden zal pas na geruime tijd sprake kunnen zijn omdat de hitte het benaderen onmogelijk maakt. Cluster 3 Incidenten zonder trein De tunnel is niet doorlopend bewaakt. Machinisten melden waargenomen bijzonderheden aan verkeersleiding. Een brand van zwerfvuil kan in de tunnel niet direct worden gedetecteerd als daartoe geen aparte apparatuur voor wordt aangebracht. Branddetectie-apparatuur reageert pas op brand van een zekere omvang. Het is dus mogelijk dat een trein een tunnel binnenrijdt terwijl er een (kleine) brand is. Brand in de tunnel bij onderhoudswerkzaamheden zal naar verwachting door het aanwezige personeel worden opgemerkt en worden gemeld. Water in de tunnel zal direct worden gedetecteerd door het aanwezige drainagesysteem zodra een ingestelde waarde wordt overschreden. De tunnel kan bovendien een grote hoeveelheid water bergen alvorens het niveau van de rails bereikt wordt. Het volstromen als gevolg van een lekkage zal bovendien een relatief traag proces zijn. Het is dus niet te verwachten dat een trein een tunnel binnenrijdt terwijl er (te) veel water in staat. In enkele tunnels zijn schuiven aangebracht om te voorkomen dat de tunnel als sifon kan functioneren. De faalkansen van deze schuiven zijn onderzocht. Bezwijken van de tunnel door een incident elders (scheepvaart, aardbeving) kan wellicht niet worden uitgesloten, er zijn evenmin maatregelen beschikbaar om dit uit te sluiten. Aanslagen kunnen in beperkte mate worden voorkomen door gerichte preventieve maatregelen. Deze blijven hier echter verder buiten beschouwing. Branddetectie (niet voor treinbranden) kan worden beschouwd als een preventieve maatregel. Waterstanddetectie behoort tot de standaardinstallatie. Bezwijken van de tunnel als gevolg van incidenten elders blijft hier buiten beschouwing vanwege de voornamelijk bouwkundige aspecten ter bescherming. Bewaking vergt een afweging in ander verband. Ventilatie geeft bij een brand bovenstrooms beschermende werking. Bij een kleine brand is bestrijden zodoende mogelijk. Het bestrijden van een brand in een technische ruimte van een tunnel is vergelijkbaar met een brand in een soortgelijke ruimte elders en blijft hier dan ook buiten beschouwing.

pb Tunneltechnische Installaties Betuweroute, advies vanuit een deterministische benadering Ref.nr.: 03BROlO dd 12 mei 2003

14

Van bestrijden bij gevaar voor instorten of volstromen zal in het algemeen geen sprake zijn.

Enkele verschillen tussen incidenten op de open baan en in tunnels Op de open baan zijn sporen niet van elkaar gescheiden zodat botsingen tussen elkaar tegemoet komende treinen mogelijk zijn als gevolg van een ontsporing. In tunnels met gescheiden sporen kan dit scenario niet optreden. De oordeelsvorming over de aard van het incident is op de open baan veel eenvoudiger dan in een tunnel. Bij brand en vrijkomen van gevaarlijke stoffen vormt een tunnel een extra omhulling die benaderen lastig zo niet onmogelijk maakt. Op de open baan is dat veelal wel mogelijk. Vloeistoffen doordrenken het spoorbed waardoor verdamping wordt bevorderd. Verdampen en verspreiding vergt echter enige tijd. Bij uitstroming van spoorketelwagons moet er vanuit worden gegaan dat de beschadiging van dien aard is dat de wagon(s) geheel leeg lopen (10 à 30 minuten om de gedachten te bepalen). Van de mogelijkheid tot dichten zal dan ook geen sprake zijn. In een tunnel zal er eerder brandoverslag optreden dan op de open baan doordat naast staande wagons sterker worden aangestraald. Gaswolkexplosies treden in de vrije lucht niet op maar in een omhulling wel. Bleve's hebben in de open lucht een beperkt schadegebied, hoe die verlopen in een omhulling is niet bekend.

Enkele overeenkomsten tussen incidenten op de open baan en in tunnels De aankomsttijden van de hulpverleners zijn op de open baan nagenoeg gelijk aan die bij tunnels. Schade als gevolg van ontsporing, botsing en brand zal in het algemeen zowel op de open baan als in tunnels niet worden beperkt door bestrijdinglbeheersing van de brandweer. Daartoe is de opkomsttijd te lang in relatie tot de incidentontwikkeling en zijn de bestrijdingsmogelijkheden te beperkt. De brandweer beschikt niet over een specifiek hulpverleningsconcept voor spoorwegincidenten. Dit geldt zowel voor personen- als voor goederenvervoer. In de Leidraad Maatramp [4] en de Leidraad Operationele Prestaties [5] wordt alleen een voorstel gedaan voor de benodigde inzet die is gekoppeld aan de lengte van het




benadering

15

spoorwegnet in de regio. Eventuele bijzonderheden voor tunnels worden niet genoemd. In de Leidraad Operationele Prestaties [5] worden spoorincidenten niet genoemd.




benadering

16

3. Dynamica van scenario's en processen

Een belangrijk verschil tussen analytische beschouwingen en de werkelijkheid Veiligheidsbeschouwingen worden veelal gebaseerd op scenario's. Als er echter een melding komt over een incident zal zelden meteen duidelijk zijn wat er aan de hand is. In tunnels is een verkenning niet zonder meer mogelijk vanwege escalatiegevaar. Het vaststellen van wat er aan de hand is, is veelal niet direct mogelijk. Dit betekent dat het inzicht over het werkelijke scenario dus bij stukjes en beetjes tot stand komt en relatief veel tijd kan vergen.

Melden en alarmeren Incidenten van cluster 0 worden niet gemeld aan OHD. Incidenten van cluster 1 en 2 worden in het algemeen door railverkeersleiding aan de centrale meldkamer (CMK) van de spoorwegpolitie bij het KLPD gemeld die de melding doorgeeft aan de regionale alarmcentrale (RAC) in de juiste regio. Incidenten van cluster 3 worden op soortgelijke wijze gemeld als cluster 1 en 2 maar de automatische brandmeldinstallaties in technische ruimtes ed. kunnen ook een rechtstreekse melding naar de regionale alarmcentrale (RAC) in de juiste regio doen. Uit analyse van de procedures kan worden afgeleid dat de melding aan de RAC ongeveer 6 à 8 minuten na detectie plaatsvindt (melding ontvangen, verifiëren, verkeersmaatregelen treffen, melding doorgeven aan KLPD, van KLPD doorgeven aan RAC). De automatische brandmelding gaat sneller. Bij de RAC is de totale verwerkingstijd 2 à 3 minuten (melding aannemen, interpreteren, alarmvoorstel uitwerken, alarmeren). Met name de drukte op het moment van de melding heeft relatief veel invloed op de verwerkingstijd bij RAC. Als voor de aanrijdtijd 8 à 10 minuten wordt gerekend bekent dit dat de brandweer na ongeveer 16 à 21 minuten aan het toegangspunt van de tunnel kan zijn. In [3] wordt met 30 minuten gerekend. In het vervolg wordt met 20 à 30 minuten gerekend.

De zelfredzaamheid van treinpersoneel Treinpersoneel dient zich altijd zo snel als mogelijk in veiligheid te brengen. Dit betekent vluchten in de rijrichting naar de dichtstbijzijnde vluchtuitgang. In spoortunnels uitsluitend voor goederenvervoer kan dat in het ongunstigste geval ongeveer 600 m lopen betekenen. Bij een (realistische) loopsnelheid van 1,5 m/sec vergt dit 400 sec (bijna 7 minuten lopen). Gemiddeld zal de vluchttijd 3 à 4 minuten bedragen. Bij het vrijkomen van toxische vloeistoffen (cluster 1) en alleen brand (cluster 2) biedt de ventilatie bescherming en is er geen direct gevaar.

pb Tunneltechnische Installaties Betuweroute. advies vanuit een deterministische Ref.nr.: 03BROlO dd 12 mei 2003

benadering

17

Bij het vrijkomen van toxische en brandbare gassen (bleves) is het de vraag of de ventilatie de verspreiding in de rijrichting voldoende kan belemmeren. Dit verschijnsel treedt echter pas geruime tijd later op. Zelfredzaamheid is eveneens ruimschoots voltooid bij aankomst van OHD. Indien zelfredzaamheid niet mogelijk is vanwege letsel of anderszins dan betekent het dat het treinpersoneel al gauw tenminste een half uur blootgesteld kan zijn aan toxische stoffen als daar sprake van is.

De aankomst van OHD Twintig à dertig minuten nadat het incident is begonnen zal de eerste eenheid van OHD arriveren bij de tunnel. In principe gaat de eerste eenheid naar het bedieningsgebouw van de tunnel vanwege de daar aanwezige voorzieningen. Op het informatiepaneel in het bedieningsgebouw valt af te lezen in welke tunnelbuis de trein staat en de status van de ventilatie, van de verlichting en van het brandblussysteem. De bevelvoerder of OvD zal daar contact opnemen met de treindienstleider om zo volledig mogelijk te worden geïnformeerd. In de bedieningsruimte van de tunnel en bij de RAC ligt inmiddels een fax met de treinsamenstelling en de ladinglijst (Railverkeersleiding levert deze informatie uiterlijk op T= 15). Als de beschikbare informatie een helder en compleet beeld geeft over het incident kan OHD een juiste afweging maken voor de inzet. Bij kleine incidenten is dit mogelijk, bij grote incidenten is dit niet waarschijnlijk. In dat geval zal met het ergste rekening moeten worden gehouden.

De ontwikkeling van het incident in 20 à 30 minuten (cluster 1 en 2) Als er uitstromingen plaatsvinden zullen deze grotendeels voltooid zijn. Dit geldt zowel voor vloeistoffen als voor gassen. Als er brand is ontstaan zal deze zich ontwikkeld hebben dan wel zijn gedoofd. Als er brandoverslag kan plaatsvinden zal dat al gebeurd zijn. Als er explosies kunnen optreden zal dat al gebeurd zijn. Als er brand is zal er inmiddels rook uit een van de tunnelmonden stromen. Als er brandbare gassen zijn vrijgekomen kunnen bij de tunnelmonden grote gasbranden ontstaan doordat niet alle gas in de tunnel is verbrand.

Betreden van de tunnel Betreden van de tunnel is niet verantwoord zolang er geen duidelijkheid is over de situatie. Ook de nevenbuis is niet veilig als er gevaar voor explosies bestaat. pb Tunneltechnische Installaties Betuweroute. advies vanuit een detenninistische benadering Ref.nr.: 03BROlO dd 12 mei 2003

18

De informatie van de machinist en de gegevens over de treinsamenstelling en de lading kunnen behulpzaam zijn om de gevaren vast te stellen. Als er sprake is van een incident met een trein met grind is de afweging eenvoudiger dan bij een incident met een "bonte trein" . Bij de scenario's van cluster 1 zijn lekkages na 20 à 30 minuten voltooid en is nagenoeg alle schade opgetreden. Als er toxische stoffen zijn vrijgekomen zorgt de ventilatie voor afvoer van de dampen naar buiten. Van bestrijden kan dus in het algemeen geen sprake zijn. De verkenning zodra dat mogelijk is, heeft zodoende voornamelijk tot doel om de schade te inventariseren en de aanpak voor te bereiden om de restanten op te ruimen. Daarvoor kan overigens veel kennis van gevaarlijke stoffen nodig zijn. Bij scenario's van cluster 2 zijn branden na 20 à 30 minuten ontwikkeld. Als er drukketelwagons kunnen bezwijken zal dat rond die tijd gebeuren. Van bestrijden kan dus in het algemeen geen sprake zijn. Zoals in de scenario's is beschreven kan een brand zich juist buiten de tunnelmonden ontwikkelen nadat drukketelwagons zijn bezweken. Het gevaar van afspanend beton geldt niet voor de hulpverleners, die zijn niet in de buurt. Het geldt wel voor mogelijk instorten van een deel van de tunnel. Bij scenario's van cluster 3 kan van bestrijden alleen sprake zijn in geval van een kleine brand in de tunnel zonder trein of in technische ruimtes. Het scenario uit het "Groene Boekje" met alleen gewond treinpersoneel dat binnen 1 uur moet zijn gestabiliseerd, zonder overige gevaren, blijft hier verder buiten beschouwing omdat het antwoord door de hulpverleners moet worden gegeven. Ook als het incident niet bestreden kan worden is het noodzakelijk om op enig moment te tunnel te kunnen betreden om de schade te inventariseren en de ravage op te ruimen. Het is wenselijk om een methode te ontwikkelen om de situatie in de tunnel te kunnen beoordelen.

pb Tunnelteehnische



benadering

19

4. De bijdrage van technische voorzieningen

Branddetectie Handbrandmelders en automatische brandmeldinstallaties zoals die worden voorgeschreven door het Bouwbesluit in tunnels en technische ruimtes worden als vanzelfsprekend beschouwd. Automatische branddetectie is op technisch verschillende wijzen mogelijk. Hiermee kan zowel een brand met een trein als een andersoortige brand worden gedetecteerd. Als een trein ten gevolge van een brand aan boord in een tunnel tot stilstand komt zal dat door de machinist worden gemeld. De stilstand zal door het besturingssysteem worden gedetecteerd. Als de brand het gevolg is van een ontsporing of botsing is het eerste voorval gedetecteerd door de stilstandsdetectie.

Het automatisch detecteren van een treinbrand heeft zodoende waarde als er automatische functies aan worden gekoppeld zoals het starten van ventilatie, sprinkler en eventueel een directe doormelding aan RAC. Tunnels worden niet permanent bewaakt. Dit houdt in dat branden zonder trein slechts kunnen worden gedetecteerd met apparatuur. Hiertoe heeft branddetectie een meerwaarde.

Het is aan te bevelen om tunnels voor goederenvervoer te voorzien van automatische branddetectie-apparatuur die gericht is op het detecteren van overige branden (niet treinbranden). Dit zijn in het algemeen kleinere branden die goed bestrijdbaar zijn. Snelle detectie is dan ook effectief

Gasdetectie In de tunnels kunnen uitlaatgassen blijven hangen van dieseltreinen. Tijdens onderhoud kan hierdoor de toegestane grens worden overschreden. Bij onderhoud is zodoende meten van CO noodzakelijk bij gebruik van dieseltractie.

Tijdens onderhoud is CO meten gewenst bij gebruik van dieseltractie. Indien gevaarlijke stoffen bij incidenten vrijkomen kunnen metingen nadere informatie geven over de optredende concentraties. Daarbij moet echter worden bedacht dat er maar enkele stoffen gemeten kunnen worden en dat met puntmetingen slechts de aanwezigheid maar niet de afwezigheid van deze stoffen kan worden vastgesteld. Zodoende zijn dergelijke metingen als criterium onbruikbaar voor het beslissen over veilig kunnen betreden van tunnels.




benadering

20

De aanwezigheid van gevaarlijke stoffen en explosieve mengsels kan niet voldoende betrouwbaar worden gemeten om te beslissen over wel of niet betreden van de tunnel. Dit geldt zowel voor vast opgestelde als voor draagbare meetapparatuur. De waarde van deze apparatuur is dus heel beperkt. Hotspot detectie Hotspotdetectie kan een bijdrage leveren aan het voorkomen van een stop van een trein in een tunnel. De meting dient dan op een zodanige locatie plaats te vinden dat stoppen vóór de tunnel mogelijk is. In geval van brand aan boord van een trein die aan de buitenzijde detecteerbaar is kan deze dus buiten de tunnel tot stoppen worden gebracht en aldaar worden bestreden. Hotspotdetectie op strategische lokaties vóór tunnels kan bijdragen om een stop in de tunnel te voorkomen. Hotspotdeteetie is als zodanig een preventieve voorziening die potentiële scenario's in de tunnel kan vermijden.

Bewegingsdetectie Bewegingsdetectie heeft een nuttige functie om ongewenst betreden van tunnels en dienstgebouwen te detecteren. Deze detectie heeft zodoende een bewakingsfunctie. Voor de Betuweroute is geen permanente bewaking van tunnels voorzien. Detectie-apparatuur heeft slechts een functie als er ook adequate maatregelen getroffen kunnen worden op signalen. Vooralsnog is dat niet het geval.

Treinpositiebepaling Voor normaal treinverkeer voorziet het besturingssysteem in treinpositiebepaling op blokniveau. Bij incidenten in tunnels is het van belang om te weten in welke tunnelbuis een trein staat en waar de trein staat ten opzichte van de vluchtdeurenlaanvalsdeuren. In de meeste tunnels bedraagt de afstand tussen de vluchtdeuren 500 à 600 m. Goederentreinen zijn maximaal 750 m lang. Een treinpositiebepaling met een nauwkeurigheid van deze maten is voldoende. Treinpositiebepalingis noodzakelijk met het oog op de plaats van toegang. Hiermee wordt in een aantal gevallen ook de aanrijroute bepaald. Een nauwkeurigheid van ongeveer 500 m, met daarbij de spooraanduiding en de rijrichting (t.b. v. de positie van de locomotief) is daartoe voldoende.

pb Tunneltechnische Installaties Betuweroute. advies vanuit een deterministische Ref.nr.:

03BROlO dd 12 mei 2003

benadering

21

Langsventilatie Indien een trein met normale bedrijfsremming tot stilstand komt zal de lucht eveneens afremmen en nagenoeg gelijktijdig tot stilstand komen met de trein. Bij een noodremming zal de lucht in de tunnel wellicht nog I à 2 minuten in de rijrichting doorstromen nadat de trein tot stilstand is gekomen. Dit kan bij botsingen leiden tot transport van vrijgekomen stoffen in de richting van de locomotief. De tunnels van de Betuweroute hebben een doorsnede van 40 à 50 m2 hetgeen een luchtmassa van 52 à 65 ton/km tunnellengte betekent. Deze massa bepaalt samen met de gewenste tijd voor het bereiken van de gewenste luchtsnelheid het benodigde elektrisch vermogen van de ventilatoren. De langsventilatie die nu voorzien is heeft 3 à 4 minuten nodig om de luchtmassa in tegengestelde richting te doen stromen. Zodoende kan het tijdstip waarop de ventilatie wordt gestart een grote invloed hebben op het klimaat in de tunnel. Om de vluchtroute voor treinpersoneel zo lang mogelijk vrij van gevaarlijke stoffen en rook te houden is een snelle start van de ventilatie gewenst. Naarmate een trein een groter deel van de tunnelbuis blokkeert zal de effectiviteit van de ventilatie echter afnemen. Ook een brand vormt een belemmering voor de doorstroming. Bij brand verdrijft de langsventilatie de rook in benedenstroomse richting en houdt de tunnel bovenstrooms rookvrij. Zodoende blijft een veilige vluchtroute in stand. De ventilatie koelt de rookgassen en voert gelijktijdig zuurstof aan voor de instandhouding van de brand. Bij de proeven met auto' s in de Beneluxtunnel prevaleerde het koelend vermogen. Of dit bij treinbranden ook zal gebeuren is onbekend. In hoeverre de ventilatie bijdraagt tot brandoverslag is evenmin duidelijk. De invloed van de ravage op de ventilatie (extra koelend of juist niet) is onbekend. De ventilatie koelt de tunnel. Voor de instandhouding is dat gunstig. Bij het vrijkomen van gevaarlijke stoffen in dampvorm verdrijft de ventilatie de dampen in één richting en zorgt gelijktijdig voor opmenging met lucht. De invloed van de ventilatie op een bleve (in korte tijd vrijkomen van enkele tienduizenden m3 gas) is niet duidelijk. Bij explosieve dampen zal de ventilatie de opmenging met lucht bevorderen en daardoor de kans op een gaswolkexplosie doen toenemen. Langsventilatie is in elk geval nodig om de vluchtroute voor het treinpersoneel in stand te houden. Dit betekent dat ventilatie zo snel mogelijk moet worden gestart als er sprake is van een incident. De ventilatie kan worden gestart door de stilstanddetectie. Ventilatie heeft afhankelijk van het scenario echter zowel gunstige als ongunstige effecten waarover de nodige onzekerheden bestaan. Nader onderzoek bij de diverse scenario's is dan ook gewenst om de ventilatiestrategie verder te verbeteren.


Installaties Betuweroute. 03BROlO dd 12 mei 2003


benadering

22

Hittewerende bekleding Bij een treinbrand zal de brandhaard zich in de loop van de tijd verplaatsen als gevolg van een eindige hoeveelheid brandbaar materiaal per wagon en van brandoverslag. Het toepassen van brandwerende bekleding kan nodig zijn om de tunnel bestand te laten zijn tegen de brandbelasting. Ter plaatse van de brand kan eventueel beton afspatten. Wel of niet afspatten is afhankelijk van het toegepaste beton of van hittewerende bekleding. Ter plaatse van de brand kan de brandweer in geen geval komen vanwege de hitte. Afspatten zelf zal dan ook geen bedreiging vormen voor de hulpverleners (dit wordt wel als zodanig genoemd in [3]). Vanuit de deterministische benadering is hittewerende bekleding geen aandachtspunt. De keuze wordt bepaald door probabilistische afwegingen.

Brandblusinstallatie Het is standaard om tunnels uit te rusten met een brandblusinstallatie voor de brandweer. Bij grote branden zal de brandweer de tunnelbuis echter niet kunnen betreden vanwege de hitte en het gevaar voor verdere escalatie. De blusinstallatie dient dan voornamelijk voor de nablussing er vanuit gaande dat de installatie nog in takt is. Een brandblusinstallatie voor de brandweer heeft zo beschouwd voornamelijk een functie bij kleine branden (cluster 3, incidenten zonder trein) en voor de nablussing bij grote branden. Van offensief optreden kan in het algemeen geen sprake zijn. Dit blijkt ook uit de casuïstiek [3]. Het is aan te bevelen om na te gaan of een brandblusinstallatie voor de brandweer na een grote brand nog zal functioneren. Wellicht is het te overwegen om aan weerszijden van de tunnel middels open water of anderszins een voorraad bluswater beschikbaar te hebben. De brandweer heeft immers voldoende tijd om met eigen middelen een transport op te bouwen alvorens de tunnel kan worden betreden. Een brandblusinstallatie voor de brandweer kunnen optreden bij kleine branden.

is nodig in tunnels voor het offensief

Een automatische blusinstallatie kan beginnende branden doven of beperkt houden. Het systeem wordt gestart door branddetectie. De brand moet zodoende enige omvang hebben. Bij goederenbranden kan worden verwacht dat de brandhaard voldoende bereikbaar is en de brandontwikkeling beheerst kan worden. Bij snelle brandontwikkelingen zoals plasbranden is het veel minder zeker of deze beheerst kunnen worden omdat de vloeistof in het spoorbed is gelopen. De brandhaard wordt daarbij afgeschermd door de ravage en is slecht bereikbaar van bovenaf. Als de brand zich ontwikkelt zal de sprinkler in korte tijd vernield worden. Een automatische blusinstallatie reageert niet op een koude bleve als zodanig.

pb Tunneltechnische



benadering

23

Een automatische blusinstallatie kan in principe een warme bleve voorkomen als de koelende werking voldoende is. Om een warme bleve op te laten treden moet er eerst een brand zijn. Over de effectiviteit in spoortunnels is weinig bekend. Tijdens de brandproeven in de Beneluxtunnel is geëxperimenteerd met sprinklers. De resultaten geven aan dat er nog het nodige onderzoek en verdere experimenten nodig zijn om een goed ontwerp te bereiken. Een automatische blusinstallatie kan geen explosies voorkomen. Een sprinkler sluit dus geen scenario' s uit. Een automatische blusinstallatie kan evenmin het betreden van de tunnel door de hulpverleners ondersteunen. De effectiviteit van 90% [2] heeft betrekking op een beperkt aantal scenario's en is gebaseerd op ervaringen in andere omstandigheden dan in spoortunnels. Het is onbekend in hoeverre en hoelang een automatische blusinstallatie in takt blijft als de brand niet voldoende beheerst wordt. Er moet dan ook rekening worden gehouden met escalatie als de brand niet in korte tijd (10 minuten om de gedachten te bepalen) wordt gedoofd. Een brand die gedurende langere tijd (30 minuten om de gedachten te bepalen) stationair blijft ligt niet voor de hand. De automatische blusinstallatie voor de Betuweroute is niet getest en de juiste werking is gebaseerd op veronderstellingen. Zodoende is met name over de gevoeligheid van detectie, de betrouwbaarheid van aanspreken, de effectiviteit bij de diverse scenario' s en de instandhouding bij een escalerende brand weinig bekend. Een sprinkler is in principe een doelmatig middel om beginnende branden te beheersen en daarmee escalatie te voorkomen. De goede werking bij de daarvoor in aanmerking komende scenario's wordt op 90 % gesteld. Er blijven echter scenario's over met dezelfde ernstige gevolgen die een sprinkler niet kan beheersen. De rol van een sprinkler blijft zodoende beperkt. De sprinkler levert geen extra mogelijkheden op ten aanzien van het wel of niet offensief optreden van de hulpverleners.

CCTV

Tunnels in het wegverkeer zijn veelal permanent bediend en voorzien van camera's. De operators kunnen zodoende de verkeersafwikkeling doorlopend volgen en zonodig bijsturen. Spoortunnels zijn niet apart bediend. Camera' s hebben bij normaal gebruik dan ook geen meerwaarde. Bij incidenten kunnen camera's behulpzaam zijn om op afstand een beeld te vormen. De beelden kunnen dan worden gepresenteerd in de bedieningsruimte van de tunnel. Dit betekent dat OHD bij aankomst in de bedieningsruimte hiervan gebruik kan maken. De spoortunnel te Best is op deze wijze uitgerust. Over CCTV valt het volgende op te merken. Camera' s geven beelden in de langsrichting van de tunnel.

pb Tunneltechnische

Installaties Betuweroute, advies vanuit een deterministische Ref.nr. : 03BROlO dd 12 mei 2003

benadering

24

De verlichting van de tunnel bij incidenten is beperkt. Het zicht is heel beperkt doordat de trein zelf een obstakel vormt. Opschriften op de zijkanten van wagons (oranje borden) zijn niet leesbaar. Naarmate de installatie geavanceerder wordt uitgevoerd, bijvoorbeeld met draaibare enJof zoombare camerá's wordt de bediening complexer en is oriëntatie van de beelden lastiger. Omdat de bedieningsruimte normaal onbemand is zal OHD de installatie zelf moeten bedienen. Dit pleit voor eenvoud omdat routine ontbreekt. Een CCTV installatie geeft in beperkte mate een visuele indruk van de situatie in de tunnel maar draagt niet bij tot besluitvorming over een veilig kunnen betreden van de tunnel bij brand of bij vrijgekomen giftige en/of brandbare stoffen. Als er geen brand is, is dat na 20 à 30 minuten reeds op andere wijze vast gesteld. Een ccrv installatie geeft geen bijdrage in de besluitvorming tot het veilig kunnen betreden van de tunnel, hooguit een bevestiging dat betreden niet veilig is. Een brand zal de goede werking van het systeem ongedaan maken.

pb Tunneltechnische

Installaties Betuweroute. Ref.nr.: 03BROIO dd 12 mei 2003


benadering

25

5. Conclusies In de discussies over de veiligheid van de Betuweroute is de brandweer de belangrijkste partner voor de projectorganisatie. De brandweer stuurt aan op het aanbrengen van alle technische voorzieningen die de risico' s kunnen verlagen en die het eigen optreden kunnen ondersteunen. De brandweer hanteert als uitgangspunt dat het eigen optreden op een standaard werkwijze en met standaard hulpmiddelen moet kunnen plaatsvinden. Op zich heeft het werken volgens bestaande standaards en met bestaande middelen de voorkeur vanwege de uitgekiende effectiviteit en de hoge betrouwbaarheid. Ook de veiligheid van de hulpverleners is hiermee gediend. De discussies over veiligheid zijn moeilijk omdat het maatschappelijk aanvaardbaar veiligheidsniveau voor tunnels niet goed genoeg is gedefinieerd. In die zin is het overlegproces om dat niveau te bereiken onbeheersbaar. Daardoor spelen subjectieve argumenten een invloedrijke rol met name waar ervaringsgegevens uit de praktijk en uit experimenten ontbreken. Dit leidt tot een veiligheidsniveau dat nooit hoog genoeg is en maakt het voor alle betrokkenen lastig of zelfs onmogelijk om in te stemmen. Instemmen houdt onder de gegeven omstandigheden immers een zware of onmogelijk te dragen verantwoordelijkheid in. Deze complicatie geldt evenzo voor de komende discussie over het eventueel beperken van technische voorzieningen. Ook die discussie kan alleen op kwalitatieve argumenten worden gevoerd. Er is nog een reden waarom de discussies over veiligheid moeilijk zijn. De brandweer beschikt niet over een specifiek hulpverleningsconcept voor spoorincidenten waarin de benodigde kennis, wijze van besluitvorming over optreden, procedures en eventuele specifieke hulpmiddelen zijn uitgewerkt. De Leidraad Maatramp [4] en de Leidraad Operationele Prestaties [5] geven geen bijzonderheden. Dit geldt voor reizigers- en voor goederenvervoer zowel voor de open baan als voor tunnels en andere kunstwerken. Ook het rapport [3] van NlliRA bevat geen voorstellen in die richting. Deze situatie maakt het lastig omdat de mogelijkheden en onmogelijkheden van hulpverlening onduidelijk zijn. Een hulpverleningsconcept vormt immers een onlosmakelijk deel van een maatschappelijk aanvaardbaar veiligheidsniveau omdat ook de hulpverleners moeten kunnen aangeven hoe zij optreden in de diverse situaties en waar de grenzen van hun mogelijkheden liggen. Ook hier speelt het nemen van verantwoordelijkheid een rol. Uit de deterministische benadering blijkt dat er in alle gevallen waarbij er sprake is van een incident met een trein in de tunnel eerst zekerheid moet worden verkregen alvorens de tunnel kan worden betreden. Uit de scenario's blijkt dat er rekening moet worden gehouden met gevaar voor explosies. Bij het vrijkomen van gassen kunnen grote branden aan de tunnelmonden ontstaan. Dit betekent dat ook de nevenbuis en de tunnelmonden niet betreden kunnen worden. De gegevens over de treinsamenstelling en de lading kunnen inzicht geven in de genoemde gevaren. pb

Tunneltechnische Installaties Betuweroute, Ref.nr.: 03BROlO dd 12 mei 2003


benadering

26

De casuïstiek van tunnelbranden met goederentreinen [3] laat zien dat branden niet benaderbaar zijn voor de brandweer. Pas als de brand en hitte na enkele uren of nog langer afneemt is betreden mogelijk. Dit betekent dat de brandweer geen rol kan spelen in bestrijden of beheersen. Het betekent ook dat het redden van eventueel niet zelfredzaam treinpersoneel bij brand of gevaar voor explosie als onmogelijk moet worden beschouwd. De aanbeveling in [3] om spoortunnels voor goederenvervoer pas te betreden als duidelijk is dat er geen gevaar meer dreigt voor hulpverleners wordt door voorliggende analyse bevestigd. Hiervan is sprake bij de meeste scenario's. Daar kan nog aan worden toegevoegd dat bij een grote brand in een tunnel alles in de omgeving van de brand is vernield en er niets meer werkt. Uit de deterministische benadering blijkt ook dat incidenten in tunnels en technische ruimtes zonder dat daar een trein bij is betrokken in principe wel bestrijdbaar zijn. Dit betreft branden met zwerfvuil en in technische ruimtes en letselincidenten bij onderhoud. Bij incidenten met water in de tunnel, problemen met de waterkerende functie of bezwijken van de tunnel zal per geval moeten worden bezien wat er moet gebeuren. Dreigingen voor aanslagen of het optreden na een aanslag blijven hier verder buiten beschouwing. Aan de hand van de scenario s en de (on)mogelijkheden van de hulpverlening is de bijdrage van de technische voorzieningen uitgewerkt. De conclusies met betrekking tot deze voorzieningen zijn als volgt: I

Branddetectie

Automatische branddetectie voor treinbranden heeft een beperkte meerwaarde omdat signalering via andere kanalen sneller is maar is noodzakelijk als er andere systemen door worden aangestuurd. Branddetectie voor niet treinbranden heeft meerwaarde vanwege het niet bewaakt zijn van spoortunnels.

Gasdetectie

Gasdetectie kan alleen afwezigheid van een meetpunten aangeven en om besluiten over veilig nemen.

Hotspotdetectie

Hotspotdetectie is een effectief middel om treinen die potentiële kandidaten zijn om in een tunnel problemen te geven tijdig op te sporen. De meetpunten moeten dan wel op voldoende afstand vóór de tunnel zijn geplaatst zodat tijdig stoppen nog mogelijk is.

pb Tunneltechnische Ref.nr.: 03BROI0

Installaties Betuweroute, dd 12 mei 2003

de aanwezigheid maar niet de beperkt aantal stoffen bij de is zodoende ongeschikt als middel betreden van de tunnel te kunnen


benadering

27

Bewegingsdetectie

Bewegingsdetectie heeft een bewakingsfunctie en is vanuit een deterministische benadering buiten beschouwing gelaten.

Treinpositiebepaling

Treinpositiebepaling is nodig met een nauwkeurigheid van een treinlengte of afstand tussen de vluchtdeuren. Tevens dient het spoor en de rijrichting te worden aangegeven om de plaats van de locomotief te weten.

Langsventilatie

Langsventilatie heeft een gunstige invloed op rook- en gasverdrijving en koeling van de tunnel. Langsventilatie bevordert brandontwikkeling door de toevoer van zuurstof. Langsventilatie bevordert de kans op gaswolkexplosies door opmenging met lucht. De invloed van ventilatie bij het instantaan vrijkomen van grote hoeveelheden damp (koude en warme bleve) is onbekend. Een minimale ventilatie heeft zodoende de voorkeur. Nader onderzoek zoals in de Beneluxtunnel is uitgevoerd kan meer inzicht verschaffen in gunstige en ongunstige effecten.

Hittewerende bekleding Hittewerende bekleding kan de instandhouding van de tunnel bevorderen, afhankelijk van de toegepaste betonsoort. Voor de hulpverleningsmogelijkheden is wel of niet toepassen niet van belang omdat grote branden niet benaderbaar zijn. Afspatten van beton vormt zodoende geen gevaar voor hulpverleners. Probabilistische argumenten zijn bepalend voor toepassing. Brandblusinstallatie

De belangrijkste _toepassing is nodig voor het offensief optreden. Hiervan is alleen sprake bij kleine branden (zonder trein). Het is de vraag in hoeverre deze installatie in takt blijft bij grote branden. Het is aan te bevelen om na te gaan of voor grote branden een watervoorraad aan beide zijden van de tunnel een alternatief is. Het transport in de tunnel kan worden opgebouwd zodra de situatie dat toelaat. Er is immers ruim tijd beschikbaar. Een sprinkler kan goederenbranden naar verwachting beheersen. In hoeverre plasbranden beheerst kunnen worden is onzeker vanwege de afschermende invloed van de ravage. De brand ontwikkelt heel snel.


Installaties Betuweroute. 03BROlO dd 12 mei 2003


benadering

28

Een sprinkler heeft geen invloed op koude bleves (geen detectie). Een sprinkler kan naar verwachting een warme bleve voorkomen. Een sprinkler heeft geen invloed op gaswolkexplosies (geen detectie). Een sprinkler heeft een escalerende invloed als er gevaarlijke stoffen vrijkomen die reageren met water (geen detectie). Een sprinkler kan een neutraliserende invloed hebben als er gevaarlijke stoffen vrijkomen die goed oplossen in water (geen detectie). Een sprinkler zal in 90% [volgens TNO] van de gevallen functioneren als detectie mogelijk is. Een sprinkler biedt de hulpverlening geen ondersteuning voor offensief optreden. Onbekend is in hoeverre de installatie blijft functioneren bij grote hitte. Het gebrek aan ervaring met de installatie blijft hier buiten beschouwing. Probabilistische argumenten zijn bepalend voor toepassing. CCTV ondersteunt de visuele verkenning van een incident in beperkte mate. De waarnemingen nemen af naarmate het incident groter is door obstakels en andere zichtbeperkingen. Bij grote hitte zal de installatie in de buurt van het incident uitvallen. CCTV draagt niet bij in de besluitvorming ten aanzien van het veilig kunnen betreden van tunnels. De brandweer moet een eventuele CCTV installatie zelf bedienen. Naarmate deze geavanceerder is wordt ook de bediening en de oriëntatie ingewikkelder.

CCTV

Tenslotte Het is belangrijk om vast te stellen dat technische voorzieningen die nu niet worden aangebracht op een later tijdstip alsnog kunnen worden aangebracht indien voortschrijdend inzicht daartoe aanleiding geeft. Met een automatische blusinstallatie is brandbeheersing mogelijk voor een beperkt aantal scenario 's. Voorwaarde is dat het systeem tijdig genoeg aanspreekt en de brandhaard effectief kan bereiken. Het huidige ontwerp heeft echter een aantal onzekerheden. De betrouwbaarheid wordt op 90 % gesteld. De proeven in de Beneluxtunnel met een sprinkler hebben laten zien dat er nog het nodige ontwikkelwerk gedaan moet worden om een doelmatig systeem te bereiken. Met sprinklers in spoortunnels is er (nog) geen ervaring. Het huidige ontwerp is nog niet getest met experimenten. Nader onderzoek en testen zijn dan ook nog nodig om de doelmatigheid vast te stellen en de onzekerheden in de effectiviteit weg te nemen.


03BROI0

Installaties Betuweroute, dd 12 mei 2003


benadering

29

Er blijven echter ook bij toepassen van sprinklers een aantal scenario s over met dezelfde desastreuze gevolgen die een sprinkler niet kan beheersen. Een sprinkler neemt dus niet de gevaren weg voor grote branden, bleves en explosies maar vermindert wel het aantal scenario' s waarbij dat kan gebeuren. I

pb Tunneltechnische

Installaties Betuweroute. Ref.nr.: 03BROlO dd 12 mei 2003


benadering

30

6. Aanbevelingen De deterministische analyse leidt tot de volgende aanbevelingen: Het is aan te bevelen dat er een norm wordt ontwikkeld die een maatschappelijk aanvaardbaar niveau van veiligheid aangeeft voor zowel de probabilistische als de deterministische benadering. Het is aan te bevelen dat de brandweer op korte termijn een hulpverleningsconcept ontwikkelt voor spoorwegincidenten en van tunnels in het bijzonder. Hiermee zou meer duidelijkheid worden bereikt over mogelijkheden en onmogelijkheden van bestrijding en over de benodigde hulpmiddelen. Uit de casuïstiek zijn de nodige fouten bekend in de hulpverlening die tevens tot slachtoffers hebben geleid. Dit benadrukt het belang van een solide concept. Belangrijke aspecten daarbij zijn de oordeelvorming en de behoefte aan opleiding en bijzondere hulpmiddelen. Het is aan te bevelen om nader onderzoek te doen naar de bestendigheid van tunneltechnische installaties bij branden. Daarbij gaat het met name om de communicatie, ventilatie en brandblusinstallatie. Het is aan te bevelen om nader onderzoek te doen naar de invloed van ventilatie bij de diverse scenario's. Het is aan te bevelen nader onderzoek en experimenten uit te voeren naar de effectiviteit van een automatische brandblusinstallatie (sprinkler). Het is aan te bevelen om nader onderzoek te doen naar de effecten in de omgeving van de tunnelmonden bij het vrijkomen van grote hoeveelheden gevaarlijke stoffen.




benadering

31

7. Referenties 1.

Beveiligingsconcept goederenvervoer. BZK 1997.

2.

Tunneltechnische Installatie Betuweroute. Advies met betrekking tot het voorzieningenniveau in de tunnels van de Betuweroute RWS Bouwdienst 3 april 2003.

3.

Hulpverleningsmogelijkheden goederenvervoer. NmRA 30 juni 2001.

4.

Leidraad Maatramp BZK datum ???

5.

Leidraad Operationele Prestaties BZK 28 mei 2001


voor


spoorwegtunnels

in

uitsluitend

spoorwegtunnels


benadering

bestemd

bestemd

voor

voor

32

8. Gebruikte afkortingen BLEVE CCTV CMK

co

KLPD LPG

OHD OvD

RAC

Boiling Liquid Expanding Vapourcloud Explosion Closed Circuit Television Centrale Meldkamer (spoorwegpolitie) Koolmonoxide Korps Landelijke Politie Diensten Liquefied Petroleum Gas Openbare Hulpverleningsdiensten Officier van Dienst (brandweer) Regionale Alarmcentrale (brandweer)

pb Tunneltechnische Installaties Betuweroute. advies vanuit een deterministische benadering Ref.nr.: 03BROIO dd 12 mei 2003

33

Ministerie van Verkeer en Waterstaat Directoraat -Generaal Rijkswaterstaat. Aanvullend Advies Tunnel Technische Installaties Betuweroute

Recommend Documents