Konsekvensanalys av olika olycksscenarier vid transport av farligt gods på väg och järnväg

(1)

Nr 3 8 7:4 • 1994

Konsekvensanalys av olika

olycksscenarier vid transport av

farligt gods på väg och järnväg

Lennart Helmersson

(2)

VTI rapport

Nr 387:4 • 1994

Konsekvensanalys av olika olycksscenarier vid

transport av farligt gods på väg och järnväg

(3)

/fh s

Väg-och transport forskningsinstitutet 58195Linköping VTI RAPPORT 387:4 Utgivningsår. 1994 Projektnummer: 70003 Projektnamn:

Transport av farligt gods Författare:

Lennart Helmersson, Agrenius Ingenjörsbyrå AB, Stockholm

Uppdragsgivare: Banverket

Statens Järnvägar, Fastighetsdiv. Statens Järnvägar, Godstransportdiv. Statens råd för byggnadsforskning Statens Räddningsverk

Statens väg- och transport- forskningsinstitut

Svenska Petroleum Institutet

Vägverket_____________________ Titel:

Konsekvensanalys av olika olycksscenarier vid transporter av farligt gods på väg och järnväg

Referat (bakgrund, syfte, metod, resultat) max200 ord:

Konsekvensanalysen som sammanfattas i denna rapport har ingått som ett delprojekt i ett större huvudprojekt för analys av risker vid transporter av farligt gods på väg och järnväg. Huvudprojektet sammanfattas i VTI Rapport nr 387:1.

Denna konsekvensanalys har syftat till att beskriva och skatta sannolikheten för ett antal möjliga olycksscenarier (händelseförlopp) vid en farligtgodsolycka samt att skatta förväntade olyckskonsekvenser för dessa scenarier. Med farligtgodsolycka avses härvid en olycka där det farliga ämnet kommit ur sin inneslutning.

I projektet har sex farliga ämnen analyserats: ammoniak, bensin, eldningsolja, fenol, gasol och svavelsyra.

Tänkbara händelseförlopp vid farligtgodsolyckor har beskrivits för vaije ämne med hjälp av händelseträd, där olika inverkan av faktorer (utsläppets storlek och förlopp, väderförhållanden m m ) som bedöms påverka konsekvenserna har tagits med.

Genom att sannolikheterna för de olika tänkbara konsekvenserna har skattats, har en ”genomsnittlig konsekvens” per farligtgodsolycka för respektive ämne kunnat beräknas. Detta har möjliggjort beräkning av samhällsekonomiska kostnader vid olyckor med farligt gods i efterföl jande delprojekt.

Analysresultatet visar att ammoniak och gasol är de ämnen i studien som förväntas ge de största effekterna när det gäller skador på människor. Övriga ämnen i studien förväntas ge relativt begränsad omfattning av skador på människor. Emellertid kan egendomsskador och skador på mark och vatten, beroende på olycksplats, komma att kräva omfattande saneringsarbete.

De skattade förväntade konsekvenserna av farligtgodsolyckor ligger i ungefär samma storleksordning för transporter på både väg och järnväg.

ISSN: 0347-6030 Språk: _Svenska Antal sidor: 45 + Bil.

(4)

Publisher:

/fhs

U n Swedish Road and

l i f i

5 -5 5 / 55 Linköping Sweden

Publication: VTI RAPPORT 387:4 Published: I ’Project, code;

________1994 I 70003 Project:

Transport of hazardous materials

Author: Sponsor

Lennart Helmersson Swedish National Rail Administration Swedish State Railways, Real Estate Div. Swedish State Railways, Freight Traff. Div. Swedish Council for Building Research Swedish National Rescue Services Board Swedish Road and Transport Research Inst. Swedish Petroleum Inst.

Swedish National Road Administration Title:

Consequence analysis of different accident scenarios in transports of hazardous materials by road and rail

Abstract (background,aims, methods, results) max 200 words:

The consequence analysis described in this report forms part of a larger main project for analysis of risks in transporting dangerous substances by road and railway. The main project is summarized in VTI Report No 387:1.

The aim of this consequence analysis has been to describe and estimate the probabilities for a number of possible scenarios (event sequences) in road and railway accidents where the dangerous substance is released and also to estimate the expected consequences of the accident for these scenarios.

In this project, the following six substances have been analysed: ammonia, fuel oil, LPG, petrol, phenol and sulphuric acid.

Possible event sequences for transport accidents have been described for each substance using event tree models, taking into account factors (such as size and type of leakage, meteorological conditions etc.) that influence the event sequence and the consequences.

Since the probabilities for the different possible consequences have been calculated, it has been possible to calculate ”an average consequence” for transport accidents for each substance. This has enabled calculation of economic costs for transport accidents with dangerous substances in a later part of the main project.

The results from the analysis show that ammonia and LPG in the study are the substances that are expected to produce the worst effects on people, when accidentally released in transport accidents.

The other substances are expected to lead to a minor extent of personal injuries. On the other hand, they may contribute to damage to property as well as considerable damage and restoration costs for contaminated ground and water, depending on where the accident occurs.

The estimated expected consequences of accidents with transports of dangerous substances are in the same order as for accidents on roads and railways.

ISSN: 0347-6030 Language: Swedish No. of pages: 45 + App.

(5)

INNEHÅLLSFÖRTECKNING Sid

SAMMANFATTNING I

SUMMARY IV

1 MÅL OCH AVGRÄNSNINGAR 1

2 BEGREPPSDEFINITIONER OCH RAPPORTUPPLÄGGNING 2

2.1 Begrepp och definitioner 2

2.2 Uppläggning av rapporten 3

3 KONSEKVENSANALYS 5

3.1 Riskbegreppet 5

3.2 Utsläppsparametrar 6

3.2.1 Amnestyper 6

3.2.2 Utströmning och spridning 7

3.2.3 Brand och explosion 9

3.2.4 Väder-och vindförhållanden 10

3.2.5 Byggnader och terräng 10

3.3 Skadetyper 11

3.3.1 Människor 11

3.3.2 Egendom 12

3.3.3 Mark och vatten 12

3.4 Konsekvenslindrande åtgärder 13

3.5 Konsekvensanalys och -beräkningar 14

3.5.1 Händelseträd 14

3.5.2 Skador på människor 16

3.5.3 Individuell och kollektiv risk 17

3.5.4 Skador på egendom och miljö 18

(6)

4 ANALYSRESULTAT FÖR JÄRNVÄGSTRANSPORT 21

4.1 Ammoniak 21

4.2 Gasol 22

4.2.2 Egendomsskador 23

4.3 Bensin 23

4.4 Eldningsolja 24

4.5 Fenol 25

4.6 Svavelsyra 25

5 ANALYSRESULTAT FÖR VÄGTRANSPORT 26

5.1 Ammoniak 26

5.2 Gasol 27

5.3 Bensin 28

5.4 Eldningsolja 29

5.5 Fenol 30

(7)

6 BESKRIVNING AV KONSEKVENSER VID JÄRNVÄGS- 31 RESPEKTIVE VÄGTRANSPORT

6.1 Ammoniak; 31

6.1.2 Skador på egendom, mark och vatten 31

6.2 Gasol 32

6.2.1 Skador på människor och egendom 32

6.2.2 Skador på mark och vatten 32

6.3 Bensin 32

6.4 Eldningsolja 34

6.5 Fenol 34

6.5.2 Skador på egendom, mark och vatten 36

6.6 Svavelsyra 37

6.6.2 Skador på egendom 38

7 SLUTSATSER OCH REKOMMENDATIONER 39

7.1 Slutsatser och känslighetsanalys 39

7.2 Skyddsavstånd 40

7.3 Konsekvenslindrande åtgärder 41

7.4 Osäkerheter i analysresultaten 42

(8)

APPENDIX 1 FIKTIVT TILLÄMPNINGSEXEMPEL FÖR KONSEKVENS BERÄKNING FÖR FARLIGTGODSOLYCKOR

med bilagor:

A.l Typexempel 1 - Olika befolkningstäthet

A.2 Typexempel 2 - Utsläpp över flera zoner med olika befolkningstäthet A.3 Typexempel 3 - Olika vindriktning

A.4 Typexempel 4 - Konsekvenser för människor A.5 Typexempel 5 - Konsekvenser för mark och vatten A.6 Kartskisser för fiktivt tillämpningsexempel

(9)

BILAGOR:

3.2 Exempel på tunggasspridningsmodeller för gasol 3.5 Utsläppsstorlekar och -mängder

Konsekvensanalys för järnvägstransport: 4.1 Ammoniakutsläpp 4.2 Gasolutsläpp 4.3 Bensinutsläpp 4.4 Eldningsoljeutsläpp 4.5 Fenolutsläpp 4.6 Svavelsyrautsläpp

5.1B Ammoniakutsläpp från tankbil utan släp 5.2B Gasolutsläpp från tankbil utan släp 5.3A Bensinutsläpp från tankbil med släp 5.3B Bensinutsläpp från tankbil utan släp 5.4A Eldningsoljeutsläpp från tankbil med släp 5.4B Eldningsoljeutsläpp från tankbil utan släp 5.5 A Fenolutsläpp från tankbil med släp 5.5B Fenolutsläpp från tankbil utan släp 5.6A Svavelsyrautsläpp från tankbil med släp 5.6B Svavelsyrautsläpp från tankbil utan släp

6.1 Olycksstatistik från några större ammoniakutsläpp 6.2 Olycksstatistik från olyckor med brännbar gas 6.3 Bensin - exempel för landsvägstransport 6.4 Eldningsolja - exempel för järnvägstransport 6.5 Fenol - exempel för landsvägstransport 6.6 Svavelsyra - exempel för järnvägstransport

7.1 Analysresultat för ammoniakutsläpp vid järnvägstransport med ändrad sannolikhetsfördelning av utsläpp av olika storlek

7.2 Analysresultat för ammoniakutsläpp vid järnvägs- respektive vägtransport med varierande skyddsavstånd

(10)

KONSEKVENSANALYS AV OLIKA OLYCKSSCENARIER VID TRANSPORTER AV FARLIGT GODS PÅ VÄG OCH JÄRNVÄG

av Lennart Helmersson

Agrenius Ingenjörsbyrå AB, Stockholm

SAMMANFATTNING

Denna konsekvensanalys har ingått som ett tredje delprojekt i ett större huvud projekt för analys av risker vid transporter av farligt gods på väg och järnväg. Huvudprojektet, som bestått av fyra delprojekt, sammanfattas i VTI Rapport nr 387:1.

Syftet med denna konsekvensanalys har varit att beskriva och skatta sannolikheten för ett antal möjliga olycksscenarier (händelseförlopp) vid en farligtgodsolycka samt att skatta förväntade olyckskonsekvenser (händelseutfall) för dessa scenarier. Med farligtgodsolycka avses härvid en olycka där det farliga ämnet kommit ut ur sin inneslutning.

I de två första delprojekten har analyser av sannolikheter genomförts för farligt godsolyckor vid järnvägstransport respektive tankbilstransport på väg. I det efterföljande fjärde delprojektet har de samhällsekonomiska kostnaderna vid farligtgodsolyckor beräknats och analyserats.

Konsekvensanalysen har även syftat till att ge underlag för beräkning och skattning av samhällsekonomiska kostnader vid farligtgodsolyckor.

I analysarbetet har antalet farliga ämnen avgränsats till följande sex: ammoniak, bensin, eldningsolja, fenol, gasol och svavelsyra.

Möjliga händelseförlopp och konsekvenser vid farligtgodsolyckor har beskrivits för varje ämne med hjälp av händelseträd. I dessa har inverkan av väsentliga faktorer eller parametrar (transportsätt, utsläppsstorlek, utsläppsförlopp, följd- konsekvenser som brand och explosion, väderförhållanden, befolkningstäthet och bebyggelse) tagits med. Sannolikheterna för alternativa händelseförlopp har

(11)

skat-tats och därmed har sannolikheterna för varje konsekvensfall (slutligt händelse utfall vid ett händelseförlopp) kunnat beräknas.

För varje konsekvensfall har beräkningar av utströmning och spridning av det farliga ämnet genomförts. Spridningsförlopp för tunga gaser (ammoniak och gasol) samt utbredning och skador vid brand eller explosion (gasol och bensin) har simulerats och beräknats med datorprogrammet Whazan II.

Skador på människor har skattats för olika befolkningstätheter och indelats i tre olika kategorier (dödsfall, svårt skadade, lätt skadade). För varje kategori har en skattning gjorts av dels det avstånd från olycksplatsen inom vilket en individ med viss sannolikhet kommer att skadas (individuell risk) och dels det förväntade antalet skadade individer (kollektiv eller samhällelig risk).

För de ämnen som kan vålla brand och/eller explosion har utbredningsområden (avstånd och area) för egendomsskador beräknats.

Modeller för beräkning av förväntade skadebilder beträffande kontaminering av mark och vatten vid vätskeutsläpp har även tagits fram, som ett underlag och hjälpmedel för kostnadsuppskattningen i fjärde delprojektet.

För respektive ämne har en "genomsnittlig förväntad konsekvens" per farligtgods olycka beräknats som summan av varje konsekvensfall multiplicerat med dess sannolikhet att inträffa.

Analysresultatet visar att gaserna ammoniak och gasol är de ämnen i studien som förväntas ge de största effekterna när det gäller skador på människor vid en farligtgodsolycka. De "genomsnittliga konsekvenserna" för gaserna är tämligen likvärdiga för väg- och järnvägstransport. Dock kan större olyckor där hela tanken töms på sin volym ge större konsekvenser vid järnvägstransport än vid tankbilstransport, på grund av större tankvolym.

Övriga ämnen i studien förväntas ge relativt begränsad omfattning av skador på människor vid farligtgodsolyckor. Emellertid kan egendomsskador och skador på mark och vatten, beroende på olycksplats, kräva mer omfattande saneringsarbete.

(12)

De förväntade konsekvenserna av farligtgodsolyckor ligger generellt i ungefär samma storleksordning för väg- och järnvägstransporter för de ämnen som ingått i denna studie. Det är dock viktigt att notera att resultaten inte kan användas för direkta riskjämförelser mellan olika transportsätt. För att kunna göra en sådan jämförelse måste de förväntade konsekvenserna vägas med det förväntade antalet farligtgodslyckor för respektive transportsätt.

I utredningen har konsekvensfallen för ammoniakutsläpp vid införande av 15, 30 samt 100 meter breda skyddszoner utmed transportledema analyserats. Resultaten visar att de förväntade förändringarna i skadebilden vid 15 meters skyddsavstånd är marginella. Vid 30 och 100 meters skyddsavstånd reduceras det förväntade antalet dödsfall inom stadsbebyggelse med knappt en tredjedel respektive med ca hälften. Förändringarna av antalet förväntade skadade blir dock marginella.

En känslighetsanalys visar att olyckornas fördelning på små, medelstora och stora utsläpp har stor betydelse för de förväntade konsekvenserna av farligtgods olyckor. Detta innebär att osäkerhet i denna fördelning leder till osäkerhet beträf fande de genomsnittliga förväntade konsekvenserna och även den totala risknivån.

(13)

CONSEQUENCE ANALYSIS OF DIFFERENT ACCIDENT SCENARIOS IN TRANSPORTS OF HAZARDOUS

MATERIALS BY ROAD AND RAIL

by Lennart Helmersson

Agrenius Ingenjörsbyrå AB, Stockholm

SUMMARY

This consequence analysis forms the third part of a major project (summarized in VTI Report No. 387:1) for analysis of risks in transporting dangerous substances by road and railway. In the two first parts, methods for estimation of the number of accidents which can be expected to occur in the course of transporting dangerous substances by road and railway, respectively, have been developed. In the fourth part of the project, a method for calculating the expected economic costs of accidents due to the transportation of dangerous substances by road and railway has been illustrated.

The aim of this consequence analysis has been to describe and estimate the probabilities for a number of possible scenarios (event sequences) in road and railway accidents where the dangerous substance is released and also to estimate the expected consequences of the accident for these scenarios.

The ambition in this consequence analysis has also been to provide information for calculation and estimation of economic costs of accidents involving release of the dangerous substances.

In this analysis, the number of dangerous substances has been limited to the following six: ammonia, fuel oil, LPG, petrol, phenol and sulphuric acid.

(14)

Possible event sequences and therefore consequences from accidents involving the release of dangerous substances have been described for each substance using event tree models. Here, the influence of factors or parameters (transport method, size and type of leakage, secondary consequences as fire and explosion, meteoro logical conditions, population density and buildings) has been modelled. The probabilities of alternative event sequences have been estimated and also the probability of each scenario has been calculated.

For each scenario, calculations or estimates of release rates and spreading of the dangerous substance have been made. Dispersion of the heavy gases (ammonia and LPG) and development and impact of fire or explosion (LPG and petrol) have been simulated and calculated with the computer program Whazan II.

Personal injuries have been estimated for different population rates and divided into three categories (deaths, severe injuries, minor injuries). For each category, estimates have been made of the distance from the accident within which an individual will be injured with a certain probability (individual risk) and also the number of expected injured people (societal risk).

For substances which may cause fire and/or explosion, the impact areas have been calculated.

Models for calculation of expected scenarios in contamination of ground and water have been developed in order to enable calculation of restoration costs in the fourth part of the project.

For each substance, an "average expected consequence" for each accident involving release of a dangerous substance has been calculated as the sum of the consequences in each scenario multiplied by its probability of occurring.

The results of the analysis show that ammonia and LPG are the substances in this study that are likely to give the worst effects on people in an accident. The "average consequences" for these substances are in the same order as for accidents in railway transport and lorry transport by road. However, major accidents where the whole tank is emptied will cause more serious consequences in a railway accident than in a road accident. This is due to the fact that larger tank volumes are handled on railways.

(15)

The other substances in the study are expected to cause a minor extent of personal injuries when released in accidents. However, they may lead to large restoration costs for contaminated ground and water, depending on where the accident occurs.

Even if the expected consequences of accidents involving release of dangerous substances in this analysis are of the same order, it may not mean that the risks are the same for railway transports and road transports. To be able to make such a comparison, the expected consequences must be weighted with the expected number of accidents for each transport method.

In this study, the scenarios for ammonia release have been analysed for different protection zones along the transport routes. The results show that the changes in number of expected deaths and injuries are marginal for a protection distance of 15 metres. With a protection distance of 30 and 100 metres, the number of expected deaths in urban areas is reduced by less than about 33 % and about 50 %, respectively. The changes in the number of expected injuries are marginal.

A sensitivity analysis shows that the distribution of small, medium and large releases has an important role for calculation of the expected consequences of accidents. This means that uncertainty in this distribution leads to uncertainty in the expected average consequences and also the total risk level.

(16)

1 MÅL OCH AVGRÄNSNINGAR

Den här konsekvensanalysen har ingått som ett tredje delprojekt i ett större projekt för analys av risker vid transporter av farligt gods på järnväg och väg.

Det övergripande målet med det större projektet har varit att konstruera teoretiska modeller för beskrivning av olyckor med farligt gods med avseende på både sannolikheter för olyckors uppkomst och deras konsekvenser (1).

Föreliggande rapport behandlar konsekvensanalysen i projektet. Syftet med denna har varit att beskriva och skatta sannolikheten för ett antal möjliga olycksscenarier (händelseförlopp) givet att en farligtgodsolycka inträffar samt att skatta förväntade olyckskonsekvenser (händelseutfall) för dessa scenarier. Med farligt godsolycka avses härvid en olycka där det farliga ämnet läckt ut ur sin inneslutning.

För skattning av den sammanlagda risken måste förväntade konsekvenser från farligtgodsolyckor i denna rapport kopplas till parametrar och -sannolikheter, beräknade enligt delprojekt ett och två (som behandlar sannolikheter för farligt godsolyckor vid järnvägs- respektive vägtransport). För beräkning av de samhälls ekonomiska kostnaderna och riskerna för transport av farligt gods hänvisas till rapporten från delprojekt fyra.

I projektet har antalet ämnen av typen farligt gods begränsats till följande sex: ammoniak, gasol, bensin, eldningsolja, fenol och svavelsyra. Vidare beaktas endast tanktransporter av dessa ämnen. För järnvägstransport gäller full och tömd (ej rengjord) tank och för vägtransport gäller full, delfylld och tömd (ej rengjord) tank.

En avgränsning som ytterligare gjorts inom projektet är att utsläpp sker från en tank vid inträffad olycka. Följdkonsekvenser där flera tankar skadas och leder till utsläpp är inte inkluderat i detta arbete.

(17)

2 BEGREPPSDEFINITIONER OCH RAPPORT UPPLÄGGNING

2.1 Begrepp och definitioner

Begrepp som används i denna rapport har definitionsmässigt följande innebörd.

Transport = Förflyttning, inklusive rangering samt kortare uppehåll i transporten (1).

Farligtgodsolycka = Olycka där det farliga ämnet oavsiktligt kommit ut (1).

Risk = Sammanvägning av sannolikheten for olycka och dess konsekvens.

Kvantitativ

riskanalys = Metod för riskidentifiering kompletterat med numerisk utvärdering av olyckors konsekvenser och sannolikheter eller (förväntade) frekvenser, samt deras kombination i en övergripande riskvärdering (2).

Sannolikhet = Den andel med vilken ett specifikt händelseutfall inträffar utav totalt möjliga händelseutfall. Sannolikheten är alltid mindre än 1. Sannolikheten för att en farligt godsolycka inträffar kan t ex vara 1 gång av 10, d v s 0.1 vid en transportolycka.

Frekvens = Ett specifikt händelseutfall inträffar under en specifik tidsperiod. Frekvensen kan vara större än 1. Frekvensen för farligtgodsolyckor under ett år kan t ex vara 10 st/år.

Riskavstånd = Det avstånd från olycksplatsen inom vilket risk finns för att någon människa dödas, blir svårt skadad eller blir lätt skadad.

Individuell risk = Risken för att omkomma/skadas svårt/skadas lätt inom beräknat riskavstånd från olycksplatsen (2).

(18)

Kollektiv risk = Det föväntade antalet personer som beräknas om komma/skadas svårt/skadas lätt (2).

Stad = I det här projektet har stad antagits ha en genomsnittlig befolkningstäthet på 2 500 invånare per

km^-By = I det här projektet har by använts som beteckning för ortsbebyggelse med en genomsnittlig befolkningstäthet på 300 invånare per km^.

Land = Detta används som beteckning för glesbebyggt område med befolkningstäthet mellan 3 och 10 invånare per km^ (3).

Brännbarhets

område = Det koncentrationsområde för ett brännbart ämne i luft, inom vilket ämnet kan antändas och brinna. För t ex ammoniak ligger detta inom 15 till 28 vol% (kallas även explosionsområde).

2.2 Uppläggning av rapporten

Avsnitt 3 beskriver olika parametrar och följdkonsekvenser av farligtgodsolyckor samt förklarar orsakssammanhang. Beräkningar och bedömningar i konsekvens analysen beskrivs kortfattat och översiktligt. Avsikten med detta avsnitt är att läsaren skall få en god bakgrund och förståelse för analysresultaten, utan att behöva tränga in i detaljerade beskrivningar och beräkningar.

I avsnitt 4 och 5 med bilagor redovisas analysresultaten ämnesvis för farligtgods olyckor vid järnvägs- respektive vägtransport.

I avsnitt 6 beskrivs och diskuteras konsekvenser vid olyckor för båda transport slagen. Skadebilder från utsläpp till mark och vatten för de olika ämnena beskrivs här för båda transportslagen.

(19)

Händelseträd, figurer, tabeller och diagram sammanfattas i bilagor. För enkel hetens skull har bilagorna givits samma nummer som det textavsnitt de hänför sig till.

Appendix 1 beskriver arbetsgången för beräkning av konsekvenser vid farligt godsolyckor för ett fiktivt tillämpningsexempel.

Till rapporten finns ett separat appendix 2, vilket beskriver mer detaljerat beräk ningar och bedömningar som gjorts i analysarbetet. Detta medföljer ej rapporten men kan beställas vid intresse.

(20)

3 KONSEKVENSANALYS

3.1 Riskbegreppet

Ett heltäckande synsätt på begreppet risk är att sammanväga dels sannolikheten för att en olycka kommer att inträffa och dels den konsekvens som uppstår till följd av att olyckan inträffar.

Det finns ingen definierad fysikalisk enhet att mäta begreppet risk. Dock har man inom den kvantitativa riskanalysen utarbetat vedertagna metoder för att grafiskt beskriva begreppet risk. Detta görs i ett x-y-diagram, där sannolikhet avsätts på y-axeln och konsekvens avsätts på x-axeln enligt diagram 4.1 och 4.2 i bilaga 4.1.

Enheter eller sorter för sannolikhet och konsekvens varierar beroende på hur risken skall beskrivas. Sannolikhet kan t ex anges i ett antal riskhändelseutfall (i form av 3 döda) per utsläppstillfälle.

Konsekvensen kan t ex anges i meter som i diagram 4.1, för att beskriva det avstånd från olycksplatsen inom vilket dödsfall kan förväntas eller det antal döds fall som uppstår till följd av olyckan som i diagram 4.2.

Om risk beräknas som produkten mellan sannolikhet och konsekvens inses att risken utgör ytan under den linje i diagrammet som beskriver sambandet mellan de båda parametrarna. Ju fler punkter som sätts in i diagrammet desto bättre kan risken vid t ex transport av ammoniak på järnväg beskrivas.

Vid beräkning av riskerna vid transport av farligt gods är det därför viktigt att identifiera de parametrar som har avgörande betydelse för riskerna.

Samtidigt blir riskberäkningen mer fullständig om man i den kan väga in olika parametrars variation. Genom att i analysen t ex beräkna effekterna vid ammo niakutsläpp av olika storlek erhålls ett bredare och bättre analysresultat.

Vid en riskbedömning är det nödvändigt att beakta både sannolikheten för en olyckshändelse och konsekvensen för denna. För att minska risken för att en olycka skall inträffa genom olika preventiva åtgärder, kan man minska sannolikheten för olyckans uppkomst eller minska konsekvenserna som uppstår till följd av olyckan eller minska båda delarna.

(21)

3.2 Utsläppsparametrar

Utsläppt mängd av farligt ämne och utsläppets varaktighet har givetvis en stor inverkan på uppkomna konsekvenser vid eventuella utsläpp.

Beroende på omständigheter och inblandade krafter vid olyckan erhålls olika grad av skador, vilket medför att mer eller mindre mängder av det farliga ämnet släpps

Varaktigheten för utsläppet är i hög grad beroende på transporterad mängd i för olyckad tank och hur snabbt insatsstyrkor kommer åt att stoppa läckan.

Utsläppshastigheter och spridningsegenskaper beror på det farliga ämnets fysika liska egenskaper, lagringstryck- och temperatur, yttre omständigheter som väder- och vindförhållanden samt den omgivande terrängens topografi.

Sekundära konsekvenser till följd av utsläppet som brand och explosion är bero ende av ämnets brandfarlighet samt förekomst av tändkällor i omgivningen.

3.2.1 Ämnestyper

Farligt gods utgörs av ett flertal olika ämnen, vilka transporteras i olika kvanti teter. Fysikaliska egenskaper och toxicitet varierar. Detta innebär att ämnena vid utsläpp kommer att ge upphov till olika typer av konsekvenser.

Nedanstående ämnen har i projektet valts för att erhålla en differentiering i olika ämnestyper och därmed sekundära följdkonsekvenser i form av förgiftning, brand eller explosion vid eventuella utsläpp.

1. Ammoniak - giftig kondenserad gas 2. Gasol - brandfarlig kondenserad gas 3. Bensin - mycket brandfarlig vätska 4. Eldningolja- brandfarlig vätska

5. Fenol - giftigt ämne

(22)

3.2.2 Utströmning och spridning

Ammoniak och gasol är exempel på s k tryckkondenserade gaser. Detta innebär att de är lagrade under tryck i vätskeform vid en temperatur som är högre än deras normala kokpunkt ( d v s kokpunkt vid atmosfärstryck). Vid utströmning i luft kommer därför en del av vätskan att förångas och övergå i gasform.

Vid denna förångning upptas värmeenergi ur omgivningen och gasen erhåller en lägre temperatur än den omgivande luften och lägger sig strax över markytan. Dessutom har dessa gaser i rent tillstånd högre densitet än luft, d v s de är tyngre än luft och kommer därför att ge upphov till ett tungt gasmoln eller en tung gas plym vid utsläppskällan. Vid utströmningen finfördelas icke direkt förångad vätska till små vätskedroppar och en aerosol bildas. Denna kommer att driva med gasen och de finfördelade vätskedropparna kommer sedan successivt att förångas.

Två olika utströmningsprinciper för tryckkondenserade gaser förekommer. Ut strömningen kan antingen ske momentant eller kontinuerligt.

Ett momentant utsläpp uppkommer som följd av att tanken skadas så svårt att den brister och hela innehållet strömmar ut. På grund av det höga inre lagringstrycket i tanken sker utströmningen direkt eller momentant och bildar ett tungt gasmoln som fångas upp av vinden och sedan driver iväg över markytan i vindriktningen. Exempel på ett momentant utsläpp av gasol (propan) visas i figur 3.1 i bilaga 3.2. (Propan är en beståndsdel i gasol. Propåns spridningsegenskaper kan betraktas som likvärdiga med gasols.)

Cirklarna i diagrammet visar molnets utbredning efter utsläppet allt eftersom det driver iväg med vinden. Molnet växer i diameter under inblandning av den om givande luften och späds ut successivt under förflyttningen.

Ett kontinuerligt utsläpp uppstår då tanken eller dess armatur skadas så att ett mindre läckage uppkommer och gasen kontinuerligt strömmar ut tills trycket inne i tanken har sänkts till atmosfärstrycket (om läckan inte tätas innan detta sker).

Kontinuerliga gasutsläpp ger upphov till tunga gasplymer som utbreder sig i vind riktningen. Exempel på ett kontinuerligt propanutsläpp visas i figur 3.2 i bilaga 3.2.

(23)

Även här gäller att gasen blandas ut av omgivande luft och koncentrationen av propan minskas undan för undan med ökat avstånd från utsläppskällan.

Vid utsläpp av ammoniak kommer med största sannolikhet all utströmmande ammoniak att förångas och spridas i luften, antingen som ett moln eller plym av gas. Uppkomst av vätskepölar av ammoniak kräver speciella förhållanden vid olyckan och bedöms som mycket osannolikt.

Gasol förekommer som olika blandningar. Gasol i form av ren propan bedöms inte ge upphov till markbeläggningar men gasol innehållande 80% n-butan och 20% propan kan ge upphov till temporära vätskepölar. Dessa förångas relativt snabbt efter utsläppet eftersom gasol är mycket flyktigt.

Övriga ämnen i projektet är vätskor eller transporteras i vätskeform. Detta innebär att de vid utsläpp kommer att strömma ut och breda ut sig på marken och bilda vätskepölar. Rent tekniskt kan man även här tänka sig att tanken brister vid en farligtgodsolycka och att ett stort snabbt utflöde sker men eftersom dessa vätskor transporteras vid atmosfärstryck kommer utströmningen inte att bli lika momen tan som för de tryckkondenserade gaserna.

Bensin är en flyktig vätska, vilket innebär att bensinångor kommer att utvecklas från den vätskepöl som uppstår vid farligtgodsolyckor. Bensinångor är tyngre än luft och kan ansamlas över vätskepölen i avgränsade eller instängda utrymmen. I friare utrymmen eller utomhus späds bensinångorna relativt snabbt ut till ofar ligare koncentrationer.

Även fenol kommer att avge ångor från vätskepölar. Avdunstningen sker i regel i så liten i omfattning att de giftiga ångorna främst koncentreras till luftskiktet ovanför vätskeytan. Eftersom fenol har en stelningspunkt på 41°C, kommer den vid transporten varmhållna fenolen att stelna när den strömmar ut över markytan. Detta begränsar spridningen.

Svavelsyra (koncentrerad ca 96 vikt%) är ett starkt frätande ämne som kommer att reagera med fuktigheten på markytor eller i luften när syran strömmar ut. Detta leder till att det ryker av vattenånga över vätskeytan som uppstår efter ett utsläpp. Dock erhålls ingen gasutveckling vid utsläppet.

(24)

3.2.3 Brand och explosion

Brand och explosion kan uppstå sekundärt till ett utsläpp av brandfarlig gas eller vätska. Förutsättningen för att ämnena antänds är att tändkällor finns i närheten av utsläppet eller i det område som utsläppt gas eller frigjorda ångor strömmar över efter ett utsläpp.

För ett kontinuerligt gasolutsläpp kan olika händelseutfall uppstå (se bilaga 4.2, sida 2). Om en direkt antändning sker vid utsläppskällan kan en jetflamma uppstå. Detta är alltså en stor låga som slår ut från utströmningspunkten. Trycket i tanken samt luftinblandningen vid utströmningen medför att flamman kan breda ut sig en avsevärd sträcka.

Om gasol strömmar ut, breder ut sig nedströms vindriktningen och antänds på ett längre avstånd från utsläppskällan, talar man om fördröjd antändning. Härvid uppstår en gasbrand (flash fire).

Förutsättningen för att gasen skall brinna är dock att gasens koncentration i luft ligger inom brännbarhetsområdet.

Beroende på utströmmad mängd, utströmningsgeometri och fysikaliska egenskaper kan vätskepölar av kondenserad gasol uppstå. För brännbara vätskor som t ex bensin uppstår givetvis även vätskepölar. Ifall dessa antänds erhålls en s k pölbrand (pool fire).

Explosion kan uppstå om tillräckligt stora mängder gasol eller bensinångor ansamlas i gasmoln inom vissa koncentrationer och antänds. Sannolikheten för att en explosion uppstår ökar om utsläppet sker i mer avgränsade och instängda utrymmen.

En speciell typ av explosion är BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion). Denna uppstår när en kokande vätska under tryck plötsligt slipper fri från en bristande tank och exploderar med stor kraft. Vanligen bildas även ett eld klot med relativt stor diameter som kastas högt upp i luften, där ämnet förbränns mycket snabbt under avgivning av stark intensiv värmestrålning.

(25)

3.2.4 Väder- och vindförhållanden

Väder- och vindförhållanden har en avgörande betydelse vid spridning av gaser och ångor.

Den vädertyp man har under en relativt vanlig dag med växlande molnighet och normala vindhastigheter kallas för neutral vädertyp. Under dessa förhållanden har man i regel relativt sett högre vindstyrkor samt en större temperaturskiktning i atmosfären, vilket leder till att utsläppta tunga gaser blandas ut snabbare med den omgivande luften.

För ett kontinuerligt gasutsläpp betyder detta att de områden som exponeras för högre koncentrationer av giftiga och/eller brandfarliga gaser efter ett utsläpp blir mindre i storlek än vad som blir fallet under en stabil vädertyp.

Vid en stabil vädertyp råder som regel lägre vindhastigheter och mindre temperaturskiktning i atmosfären. Denna vädertyp ger för kontinuerliga gas utsläpp sämre utspädning av tunga gaser.

Vid konsekvensanalyser är det brukligt att man viktar ihop dessa två vädertyper som ger olika spridningsförhållanden och konsekvenser. På detta sätt täcker man in ett flertal olika vädersituationer.

3.2.5 Byggnader och terräng

Om gasutsläpp sker över bebyggda eller geografiskt kuperade områden erhålls större turbulens i utsläppsplymema eller gasmolnen. Detta ger som resultat en snabbare utspädning på grund av bättre luftinblandning. Områden exponerade för högre gaskoncentrationer blir därför relativt sett mindre i storlek i kuperad eller bebyggd terräng än vad som blir fallet när terrängen är slät som över åker- och ängsmark.

(26)

3.3 Skadetyper

3.3.1 Människor

Ammoniak är en starkt alkalisk gas med frätande egenskaper. Inandning av denna förorsakar skador på luftvägar och slemhinnor. För höga exponeringsdoser kan leda till dödsfall. Vid beräkning av exponerad dos vägs ammoniakhalten under exponeringen samman med aktuell exponeringstid.

Gasol bedöms inte som giftigt men kan vid högre koncentrationer framkalla illamående och yrsel.

Fenol är giftigt och frätande vid inandning, förtäring och kontakt med ögon eller hud.

Svavelsyra är ett starkt frätande ämne vid inandning, förtäring och kontakt med ögon eller hud.

För de brandfarliga ämnena gasol, bensin och i viss mån eldningsolja gäller att människor som befinner sig i det område där brand bryter ut riskerar omkomma eller skadas på grund av direkta eller indirekta brännskador orsakade av eldslågor och intensiv värmestrålning.

Risk finns även vid brand att människor skadas eller kvävs av rökgaser inne i byggnader på grund av att de blir instängda.

Explosioner ger upphov till tryckvågor som orsakar skador på människor, genom att de slungas mot marken eller mot något fast föremål. Vidare kan kringflygande föremål från explosioner ge upphov till skador. Byggnader som rasar eller skadas genom explosion eller brand kan leda till att människor kläms fast och skadas eller omkommer.

Explosioner orsakar även tryckvågor som kan ge upphov till organiska skador hos människor. Arten av skador beror bland annat på styrkan och tidsförloppet för tryckvågen samt hur denna avlänkas och avståndet från explosionspunkten till de exponerade människorna. Utsätts en ung och frisk människa för en tryckvåg med

(27)

ett övertryck på 35 kPa (ca 1/3 atmosfärstryck) kan skador på trumhinnor uppstå. Vid övertryck på 105 kPa (ca 1 atmosfärstryck) kan lungskador uppkomma och övertryck på 500 kPa leder nästan undantagslöst till döden (4).

3.3.2 Egendom

Skador på egendom som kan uppstå om utsläppt ämne antänds är dels brandskador och skador på byggnader m m på grund av den tryckvåg som genereras vid explosion.

Brand kan även uppstå sekundärt till en primär brand genom att gnistor följer med rökgaser och antänder närliggande byggnader och föremål. Vidare kan detta ske genom att de utsätts för tillräckligt hög värmestrålningsintensitet för att antändas. Gasbränder kan delvis breda ut sig med vinden och sprida branden till närliggande områden.

Skador på hus och byggnader vid utsläpp av ammoniak, fenol och svavelsyra blir relativt begränsade.

Detta gäller även skador på växtlighet. Frånsett rent mekaniska skador på träd och buskar vid brand och explosion ger givetvis värmestrålningen och utvecklade rökgaser upphov till skador runt olycksplatsen. Områden exponerade för högre koncentrationer av ammoniak och gasol erhåller skador i form av vissnade löv m m.

3.3.3 Mark och vatten

Kemikaliernas spridning i mark är till stor del beroende av deras viskositet och den aktuella marktypen. I sand varierar den vertikala hastigheten normalt mellan 1 - 500 m/dygn, i slit 0,1 - 5 cm/dygn och lera 0,0001 - 0,05 cm/dygn (5).

Särskilt oroande är ett utsläpp som sker i närheten av eller i områden som används till dricksvattentäkter.

(28)

Vid eventuella utsläpp av kemikalier i vattendrag kan detta leda till lokala skador där organiskt liv i sjöar och vattendrag dör. Även utflöden av kemikalier med släckvatten eller syntetiska brandsläckningsmedel av typ skum kan ge skador på akvatiskt levande organismer.

Fenol och oljeprodukter är ämnen som i högre koncentrationer är giftiga för växter och organiskt liv.

3.4 Konsekvenslindrande åtgärder

Parallellt med beräkningar av tänkbara konsekvenser från farligtgodsolyckor måste man beakta de konsekvenslindrande åtgärder som kan vidtagas vid eller strax efter olyckans inträffande. Exempel på sådana är insatser från räddningsstyrkor, vilka kan täta läckor och stoppa utsläpp innan tanken fullständigt töms.

Vid eventuell brand som uppstår får man göra bedömningar över sannolikheten för att bekämpa branden, genom avgränsande åtgärder och släckningsåtgärder. Efter denna bedömning kan man uppskatta brandskadorna.

Vid beräkning av antalet människor som kan bli dödade eller skadade måste man bedöma möjligheterna för folk att ta skydd inomhus och undvika höga toxiska gaskoncentrationer, hög värmestrålning från brandkällor eller uppkomna tryckvågor vid explosioner.

För utsläpp till marken där risk finns för att giftiga ämnen transporteras ned till grundvattnet eller till dricksvattentäkter och orsakar skador på ekosystemet gäller att det kontaminerade markskiktet kan avlägsnas för att förhindra att giftema sprider sig.

Om giftiga ämnen som fenol hamnar i dricksvattentäkter eller på något sätt kommer in i vattenreningsverk kan detta betyda att man får stänga vattentillförseln till konsumenterna och spola igenom reningsverket tills man får ned giftkoncentrationen till en acceptabel nivå.

(29)

3.5 Konsekvensanalys och -beräkningar

3.5.1 Händelseträd

För beskrivning av möjliga händelseutfall vid farligtgodsolyckor har händelseträd konstruerats för varje ämne i studien (se t ex bilaga 4.1, sidal). Dessa har konstruerats med beaktande av beskrivna utsläppsparametrar i avsnitt 3.2. Med hjälp av händelseträden kan sannolikheter för olika slutliga händelseutfalls inträf fande beräknas.

För samtliga ämnen har storleken på utsläppen delats upp i tre olika nivåer: stort utsläpp, medelstort utsläpp och litet utsläpp. Sannolikhetsfördelningen för dessa har hämtats från riskanalyserna i delprojekt 1 och 2. Dessa redovisas i tabell 3.1 och 3.2 i bilaga 3.5 för järnvägs- respektive tankbilsolycka (6), (7).

För vägtransport med tunnväggiga tankar är sannolikhetsfördelningen för utsläppsmängdema olika beroende på om tankbilen är försedd med eller utan släpfordon. Detta leder till att två separata händelseträd måste upprättas för beräkning av de slutliga sannolikheterna.

Utsläppta mängder har beräknats fram teoretiskt från sannolika hålstorlekar vid farligtgodsolyckor. Ritningar och skisser på aktuella tankvagnar och tankbilar för de farliga ämnena har studerats (8, 9, 10, 11, 12). Generellt kan sägas att tjock- väggiga tankar för gaserna ammoniak och gasol har bedömts erhålla mindre hålstorlekar vid kollisionsolyckor än övriga tunnväggiga tankar för vätskorna.

Studerade tankbilar för gasol visar att dessa har något större dimensioner på röranslutningar och ventiler. Eftersom dessa har större sannolikhet för att skadas vid farligtgodsolycka bedöms tankbilar erhålla något större hålstorlek och ge upp hov till något större utflöden än jämvägstankvagnar. Detta antagande gäller dock under förutsättning att tanken och dess armatur skadas så illa vid olyckstillfället att invändigt placerade avstängningsventiler inte längre tätar.

För ammoniak gäller dock att röranslutningar och ventiler har samma dimen sioner för både tankvagnar och tankbilstankar. Utsläppshastighetema för ammo niak bedöms därmed bli lika för båda transportslagen.

(30)

Utsläppstiden har bedömts att vara 30 minuter. Detta betraktas som den genom snittliga tidsåtgången för en räddningsstyrka att hinna stoppa ett utsläpp.

Beräknade utsläppsmängder redovisas i tabell 3.3 och 3.4 i bilaga 3.5 för järn vägs- respektive vägtransport.

För de kondenserade gaserna ammoniak och gasol har en sannolikhetsfördelning på 1 till 24 skattats för momentant repektive kontinuerligt spridningsförlopp vid stora utsläpp.

Spridningen och konsekvenserna skiljer sig alltså endast marginellt om vätskorna strömmar ut direkt eller kontinuerligt under utsläppsperioden. Konsekvens bedömningen i riskanalysarbetet är avvägd så att båda utsläppstypema speglas i analysresultatet.

För att få ett för olika väderförhållanden genomsnittligt konsekvensutfall har de två olika vädertypema neutralt väder med en vindhastighet på 5 m/s och stabilt väder med 2 m/s sannolikhetsfördelats till 80 % respektive 20 %.

Spridningsberäkningar för ammoniak och gasol har gjorts med hänsyn tagen till byggnaders inverkan och skilda topografiska förhållanden för olika bebyggelse täthet.

För spridningsberäkningama har datorprogrammet Whazan II använts (13).

Sannolik fördelning för direkt eller fördröjd antändning, liksom fördelning mellan brand och explosion vid antändning har även bedömts för att kunna beräkna sannolikheterna för de slutliga händelseutfallen (5, 14, 15, 16). Olika sannolik hetsfördelning har använts för järnvägs- och vägtransport. Brandfarligare och lätt- antändliga ämnen har högre sannolikhet för direkt och fördröjd antändning. Händelseutfallet explosion efter ett bensinutsläpp kan diskuteras men med tank- bilsolyckan i Herbom som referens har ändå detta alternativ medtagits (16). Dock har en mycket låg sannolikhet för att en explosion kan inträffa antagits. Använda sannolikheter redovisas i händelseträden i bilagorna.

För beräkning av effekterna från explosion och brand har även Whazan II använts.

(31)

I detta arbete har händelseutfallet BLEVE (för gasololycka) uteslutits framför allt på grund av den mycket låga sannolikheten som föreligger för att en sådan skall kunna inträffa (14, 17, 18). Detta innebär att även om ett stort antal döda och skadade skulle uppstå som följd av en BLEVE så blir risken liten på grund av den extremt låga sannolikheten för att en sådan inträffar. Vidare kan en BLEVE ge vitt skilda skadeeffekter beroende på vilken tidpunkt efter olyckan den inträffar.

Skadorna från de slutliga händelseutfallen har sedan även beräknats och bedömts. Varje slutligt händelseutfall har givits ett unikt filnamn som används vid redovis ning av skadeutfallen i avsnitt 4 - 5 senare.

Skadebedömningen baserar sig på händelseutfall för stadsbebyggelse, STAD, område med glesare bebyggelse, BY och landsbygd, LAND. I händelseträden har endast utfallen STAD och BY ritats in. Dessa tre "bebyggelsekategorier" är valda för att representera olika befolkningstätheter enligt definitionen i avsnitt 2.1 ovan.

3.5.2 Skador på människor

Effekter på människor från exponering av toxiska ämnen och brand har grupperats i tre nivåer: dödsfall, svårare skador och lättare skador.

Bedömningen av antal döds- och skadefall från ammoniakexponering har gjorts baserat på de halter en genomsnittsmänniska tål (4,19, 20).

För ett icke-antänt gasolutsläpp bedöms samtliga människor som befinner sig i riskzonen hinna undan och försätta sig i säkerhet, eftersom gasol i högre koncen trationer luktar intensivt.

Antalet drabbade vid en farligtgodsolycka med fenol eller svavelsyra blir sanno likt endast ett fåtal personer som direkt råkar bli inblandade i olyckan. Skade bedömningen baserar sig på referensfall och sannolik storlek av spridningsområde

(21).

För de brandfarliga ämnena gasol, bensin och i viss mån eldningsolja gäller att människor som befinner sig inom det område där brand härjar bedöms omkomma.

Beräkningen av antalet döda och skadade människor vid brand baserar sig på att en viss andel av befolkningen inte hinner fly undan eller söka skydd och därmed

(32)

erhåller brännskador på grund av hög värmestrålning. Eventuella rökskador som folk erhåller bör kunna inkluderas i antalet lättare skadade på grund av värme strålning. Gasol, bensin och eldningsolja utvecklar dock inte giftiga gaser vid full ständig förbränning och det är inte sannolikt att man erhåller kroniska skador.

Genom att en något konservativ beräkning av antal uppkomna dödsfall och antal brännskadade har gjorts bör denna även inkludera antalet innebrända eller rök- skadade.

För bedömning av antalet skadade människor vid explosion har en mycket grov skattning gjorts för den del av befolkningen som befinner sig närmast tryckvågen.

3.5.3 Individuell och kollektiv risk

För att beskriva risker vid olyckor brukar man inom den kvantitativa riskanalysen dels beräkna individuell risk (eng. "Individual risk") och dels beräkna kollektiv risk (eller samhällelig risk, eng. "Societal risk").

Med begreppet individuell risk avses risken för att en individ skall omkomma eller skadas i närheten av en riskkälla (utsläppstställe). Detta beskriver alltså hur sannolikheten för att dödas/skadas varierar med avståndet från riskkällan, här kallat riskavståndet.

I bilaga 4.1 (sida 2) tabell 4.1, sammanfattas riskavstånd inom vilka ett antal människor dödas och skadas till följd av olika konsekvensfall vid ammoniak utsläpp från en jämvägsolycka inom stadsbebyggelse.

Ur tabellen kan man t ex utläsa att sannolikheten (slh) för att 1 person omkommer inom en radie på 145 meter från utsläppskällan är 1.3*10”^ gånger per utsläpp vid konsekvensfallet "ASKDB1", att sannolikheten för att 3 personer omkommer inom en radie på 560 meter är 3.2*10'^ gånger per utsläpp vid konsekvensfallet "ASKFB1". De människor som befinner sig innanför 145 meters radie från utsläppskällan löper risken att omkomma dels vid konsekvensfall "ASKDB1" och dels vid konsekvenfall "ASKFB1" Detta innebär att den totala sannolikheten för att någon person omkommer inom 145 meter är summan av sannolikheterna för båda konsekvensfallen. Detta utgör principen för att beräkna de ackumulerade sannolikheterna (ack.slh) för riskavstånden för dödsfall. Beräkningarna samman fattas i tabellerna 4.6 och 4.7 (bilaga 4.1, sida 3).

(33)

Riskavstånden inom vilka minst ett dödsfall erhålls vid ammoniakutsläpp relateras till de beräknade ackumulerade sannolikheterna för olika händelsekombinationer och beskrivs i diagram 4.1 (sida 4). Diagrammet visar alltså den individuella risken för att en person omkommer vid ammoniakutsläpp.

Om vi integrerar den yta som grafema i diagrammet beskriver kan vi beräkna det genomsnittliga riskavståndet vid ammoniakutsläpp. Detta görs genom att sum mera produkterna mellan sannolikheten och riskavståndet för alla konsekvens fallen i tabell 4.1 respektive 4.2. Nederst i tabellerna i raden "ALLA" samman fattas det genomsnittliga riskavstånden för alla konsekvensfallen (t ex: 38 m, 97 m och 756 m för dödsfall, svåra skador respektive lätta skador inom stads bebyggelse).

För beskrivning av storleken på olyckor brukar man beräkna antalet döda/skadade som uppstår vid olyckor och relatera antalen på motsvarande sätt till den ackumulerade sannolikheten för att dessa inträffar. Härvid talar man om kollektiv risk.

I tabellerna 4.8 och 4.9 (sida 3) redovisas de ackumulerade sannolikheterna för de olika antal dödsfall som uppstår. I diagram 4.2 (sida 5) visas den kollektiva risken vid ammoniakutsläpp.

Analogt med ovan har genomsnittliga värden för de olika skadeutfallen per ammoniakutsläpp listats nederst i tabellerna 4.1 -4.2 för samtliga olika konse kvensfall (t ex: 0,34 st dödsfall., 1,11 st svårt skadade och 45 st lätt skadade).

I denna rapport har vi begränsat oss till att redovisa individuell och kollektiv risk för dödsfall. Men det är möjligt att med analoga principer beräkna individuell och kollektiv risk för svårt och lätt skadade.

3.5.4 Skador på egendom och miljö

Områden som skadas av brand har beräknats och baserar sig på dels beräknad utbredning av branden och dels beräknad värmestrålningsintensitet som leder till antändning av närliggande byggnader.

(34)

Skador på byggnader och omgivning vid explosioner baserar sig på det övertryck som genereras. Vissa givna riktvärden för gradering av storleken av de uppkomna tryckskadoma har använts.

I detta arbete redovisas endast utbredningen av skador från brand och explosion. Storleken på utbredningsområdena är tämligen oberoende av bebyggelse. Där emot blir antalet byggnader utsatta för brand- och explosionsskador betydligt större inom alternativet stad, vilket leder till högre restaureringskostnader.

Skador på hus och byggnader vid utsläpp av ammoniak, fenol och svavelsyra bedöms bli av begränsad karaktär och kvantifieras därför inte i den här analysen.

Direkta skador på växtlighet till följd av ett utsläpp bedöms som marginella ur kostnadssynpunkt, eftersom utsläppstiden är relativt kort för att ge större skador. För vätskeutsläpp blir skadorna på växtlighet relativt lokalt begränsade.

3.5.5 Skador på mark och vatten

Graden av skador på mark och vatten varierar beroende på utsläppt ämne och vilken marktyp som förekommer vid olycksplatsen.

Skadetyper och saneringsprinciper för respektive ämne beskrivs under avsnitt 6 för både järnvägs- och vägtransport eftersom typen av skador och saneringsåtgärder är tämligen oberoende av transportsätt.

För ammoniak och gasol kan markkontamineringen anses som försumbar. För de övriga ämnena bör saneringskostnaderna vid medelstora och små utsläpp bli täm ligen små och därför kunna försummas.

För stora utsläpp bör däremot riskkostnader i form av sanerings- och skade kostnader kunna beräknas enligt nedan beskrivna modell. (Beräkningarna förut sätter att vi har vätskeutsläpp, vilka inte antänts och lett till explosion och brand. Skador som uppkommer i dessa fall redovisas istället som egendomsskador.)

I föreliggande arbete har vi tagit fasta på att en modell ska tas fram för beräkning av riskkostnader för farligtgodstransporter. När vi skall transportera farligt gods från sträcka A till B, måste vi fråga oss vilka omgivningstyper vi kan förvänta oss längs med transportsträckan samt hur dessa fördelar sig procentuellt utmed

(35)

densamma. Omgivningstyper kan vara gator, landsväg, banvallar, åker- och ängs mark, skogsmark, myr- och sankmark samt vattendrag (allt från bäckar till sjöar). Sannolikheten för att någon av dessa omgivningstyper blir drabbad av en farligt godsolycka och utsläpp bör fördela sig enligt den fördelning vi har utmed transportsträckan.

Kopplat till efterföljande saneringsprinciper kan vi urskilja konsekvenser i form av 1) vattenkontaminering, 2) kontaminering av markskikt och 3) det farliga ämnet stannar kvar på ytan på vägar eller gator.

Vid vattenkontaminering kan vi ta fram en saneringskostnad beroende på om det farliga godset förorenar la) kommunala avlopp via brunnar eller lb) diken och vattendrag som leder till fiskdöd m m eller lc) vattentäkter.

Vid markkontaminering kan vi särskilja två ytterlighetstyper av jordtyper som 2a) sandjord och 2b) lerjord, för vilka vi har olika penetreringshastighet i mark skiktet (22). I föreliggande modell antas att marksaneringen startas åtta timmar efter utsläppets inträffande. Negativa värden anger beräknade kontaminerade markskikt och -volymer.

Vid bensinutsläpp får man räkna med att bensin hinner förångas innan sanerings- arbetet påbörjas.

Ytsaneringen antas ske tre timmar efter utsläpp.

I bilagorna 6.3 - 6.6 redovisas exempel på tillämpning av modellen för beräkning av fördelningen för beräknade stora utsläppsmängder vid järnvägs- respektive vägtransport. Indata till modellen för respektive ämne är transporterad volym som bedöms kunna strömma ut samt sannolik fördelning av omgivningstyper beroende på vald transportsträcka. Utdata är 1) sannolik fördelning av utsläppt mängd (m^) farligt ämne i olika typer av vattensystem för beräkning av motsvarande sane ringskostnad, 2) fördelning av olika jordvolym för bortschaktning och 3) utsläppt mängd på markytan som kan saneras direkt. Till utdata bör motsvarande sane ringskostnad kunna beräknas. Indata och utdata är markerat med skuggade fält.

(36)

4 ANALYSRESULTAT FÖR JÄRNVÄGSTRANSPORT

Händelseträd med sannolikhetsberäkningar, konsekvensutfall beträffande skador på människor för områden med olika befolkningstätheter samt egendomsskador på grund av brand och explosion sammanfattas i bilagor för respektive ämne. Bilagorna har givits samma nummer som textavsnitten.

Notera att den totala utsläppssannolikheten är ansatt till 1 för samtliga fall. De beräknade sannolikheterna i händelseträden och de beräknade ackumulerade sannolikheterna i tabeller och diagram skall därför multipliceras med sannolik heten för farligtgodsolycka vid järnvägstransport för respektive ämne.

4.1 Ammoniak

Analysresultaten för ammoniakutsläpp sammanfattas i bilaga 4.1. Skador på egen dom, mark och vatten kommenteras för både järnvägs- och vägtransport i avsnitt 6.1.

Konsekvensutfall vid ett ammoniakutsläpp med skadebedömning för människor sammanfattas i tabell 4.1 - 4.3.

Individuell n s k - n skavständ

De beräknade ackumulerade sannolikheterna för olika riskavstånd för dödsfall inom stad respektive by redovisas i tabell 4.6 och 4.7.

Individuell risk vid ammoniakutsläpp beskrivs i diagram 4.1 i bilaga 4.1 för stad respektive by.

Eftersom individuell risk beskriver det avstånd inom vilket risk finns att männi skor dör, kan man förvänta sig att riskavstånden bör vara kortare inom stadsbebyggt område på grund av högre befolkningstäthet. Emellertid samverkar väderfenomen, bebyggelse och befolkningstäthet så att detta inte entydigt blir fallet.

(37)

Kollektiv risk - anläl dödsfall

De ackumulerade sannolikheterna för antal dödsfall har beräknats för stad och för by. Dessa sammanfattas i tabell 4.8 respektive tabell 4.9.

Kollektiv risk vid ammoniakutsläpp beskrivs i diagram 4.2 i bilaga 4.1 för stad respektive by. Diagram 4.2 visar enligt förväntan att betydligt fler dödsfall upp kommer inom stad.

4.2 Gasol

Analysresultaten för gasolutsläpp sammanfattas i bilaga 4.2. Skador på mark och vatten kommenteras gemensamt för järnvägs- och vägtransport i avsnitt 6.2.

Konsekvensutfall vid gasolutsläpp med skadebedömning för människor samman fattas i tabell 4.10 - 4.12.

Individuell risk - riskavstånd

De beräknade ackumulerade sannolikheterna för olika riskavstånd för dödsfall inom stad respektive by redovisas i tabell 4.15 och tabell 4.16.

Individuell risk vid gasolutsläpp beskrivs i diagram 4.3 i bilaga 4.2 för stad respektive by. Ur diagrammet kan man utläsa att skillnaderna i riskavstånd mellan stad och by är tämligen marginella.

Kollektiv risk - antal dödsfall

De ackumulerade sannolikheterna för antal dödsfall har beräknats för stad och för by. Dessa sammanfattas i tabell 4.17 respektive tabell 4.18. Den ackumulerade sannolikheten för att minst en person omkommer vid gasolutsläpp är 8.2*10'^ och 5.5*10'2 gånger/utsläpp inom stad respektive by.

(38)

Kollektiv risk vid gasolutsläpp beskrivs i diagram 4.4 i bilaga 4.2 för stad respek tive by. Ur det här framgår att även om skillnaden mellan riskavstånden för stad och by är marginella blir konsekvenserna betydligt värre i form av antal döda inom stadsbebyggt område.

4.2.2 Egendomsskador

Utbredningsområden för brandskador på byggnader och omgivning redovisas i tabell 4.19.

Arean inom ca 60 meters avstånd från utsläppsstället kan alltså utsättas för brand. Skador på plast- och trämaterial på grund av värmestrålning kan uppstå inom ca 160 meters avstånd.

Utbredningsområden för explosionsskador på byggnader och omgivning redovisas i tabell 4.20. De områden som drabbas av explosionsskador är relativt stora jämfört med de områden som drabbas av brand. Sannolikheten för att en explo sion uppstår sekundärt efter ett gasolutsläpp är dock mycket liten.

4.3 Bensin

Analysresultaten för bensinutsläpp sammanfattas i bilaga 4.3. Skador på mark och vatten kommenteras gemensamt för järnvägs- och vägtransport i avsnitt 6.3.

Konsekvensutfall vid bensinutsläpp med skadebedömning för människor inom stad respektive by sammanfattas i tabell 4.21 - 4.23.

Individuell risk - nskavständ

De beräknade ackumulerade sannolikheterna för riskavstånd för dödsfall inom stad sammanfattas i tabell 4.26. Inom 23 meters avstånd från utsläppsstället är den ackumulerade sannolikheten för att minst en människa omkommer 3.3*10'^ gånger per bensinutsläpp. Inga dödsfall uppstår för by.

(39)

KoUeMiv risk - antal dödsfall

De ackumulerade sannolikheterna för antal dödsfall sammanfattas i tabell 4.27. Inga dödsfall uppstår för by.

Utbredningsområden för brandskador på byggnader och omgivning redovisas i tabell 4.28. Inom 23 meters radie från utsläppsstället finns risk för brand.

Utbredningsområden för explosionsskador på byggnader och omgivning redovisas i tabell 4.29. Inom 34 meters radie erhålls svårare byggnadsskador.

4.4 Eldningsolja

Analysresultaten för utsläpp av eldningsolja sammanfattas i bilaga 4.4. Skador på mark och vatten kommenteras gemensamt för järnvägs- och vägtransport i avsnitt 6.4.

Konsekvensberäkningar för utsläpp av eldningsolja inom stad visar att sannolikheten för att omkomma i brand efter ett utsläpp av eldningsolja inom 22 meter från olycksplatsen är 3.3*10'^ gånger/utsläpp.

Risken för erhållande av svårare eller lättare (bränn)skador beräknas vara försum bar. Orsaken till detta är den låga strålningsintensiteten från en brand med eldningsolja.

Konsekvensberäkningar för utsläpp av eldningsolja inom by visar att risken för att dödas eller skadas som följd är försumbar.

(40)

Utbredningsområden för brandskador på byggnader och omgivning redovisas i tabell 4.30. Inom 22 meters radie kan brand sprida sig efter ett utsläpp av eldningsolja som antänds. Skador på byggnader och egendom på grund av värmestrålning är försumbara vid uppkommen brand.

4.5 Fenol

Antalet skadade människor vid fenolutsläpp sammanfattas i tabell 4.31 -4.33 i bilaga 4.5. Skadebilden vid ett fenolutsläpp beskrivs gemensamt för järnvägs- och vägtransport i avsnitt 6.5.

4.6 Svavelsyra

Antalet skadade människor vid svavelsyrautsläpp sammanfattas i tabell 4.36 - 4.38 i bilaga 4.6. Skadebilden vid ett svavelsyrautsläpp beskrivs gemen samt för järnvägs- och vägtransport i avsnitt 6.6.

(41)

5 ANALYSRESULTAT FÖR VÄGTRANSPORT

Händelseträd med sannolikhetsberäkningar, konsekvensutfall beträffande skador på människor för områden med olika befolkningstätheter samt egendomsskador på grund av brand och explosion sammanfattas i bilagor för respektive ämne. Bilagorna har givits samma nummer som textavsnitten.

För vägtransport har i delprojekt 2 för tankbilstransport med tunnväggiga tankar observerats olika sannolikheter för olika storlek på utsläppen, beroende på om det farliga godset transporteras med tankbil försedd med släpfordon eller ej. Därför har analysen av för tankbilar med tunnväggiga tankar indelats i två fall, där fall A gäller för tankbilstransport med släp och fall B gäller för transport utan släp. Konsekvenserna i riskavstånd och antal döda och skadade till följd av olyckorna är dock oberoende av transportsätt och därför lika.

För vägtransport med tjockväggiga tankar finns endast underlag för tankbils transport utan släp.

Notera att den totala utsläppssannolikheten är ansatt till 1 för samtliga fall. De beräknade sannolikheterna i händelseträden och de beräknade ackumulerade sannolikheterna i tabeller och diagram skall därför multipliceras med sannolik heten för farligtgodsolycka med respektive ämne.

5.1 Ammoniak

Analysresultaten för ammoniakutsläpp sammanfattas i bilaga 5.1 B för tankbils transport utan släpfordon. Skador på egendom, mark och vatten beskrivs gemen samt för järnvägs- och vägtransport i avsnitt 6.1.

Resultatet av spridnings- och konsekvensberäkningarna med skadeutfall för människor sammanfattas i tabell 5.1B - tabell 5.3B.

(42)

De beräknade ackumulerade sannolikheterna för olika riskavstånd för dödsfall inom stad respektive by redovisas i tabellerna 5.6B och 5.7B.

Individuell risk vid ammoniakutsläpp beskrivs i diagram 5.1 i bilaga 5.1 B inom stad respektive by.

Riskavstånden för dödsfall efter tankbilsolycka ligger mellan 140 - 560 meter och mellan 160 - 425 meter från olycksplatsen inom stad respektive by.

Kollektiy risk - antal dödsfall

De ackumulerade sannolikheterna för antal dödsfall sammanfattas i tabellerna 5.8B samt 5.9B.

Kollektiv risk vid ammoniakutsläpp beskrivs i diagram 5.2 i bilaga 5.1 B för stad respektive by.

5.2 Gasol

Analysresultaten för gasolutsläpp sammanfattas i bilaga 5.2B. Skador på mark och vatten beskrivs för både järnvägs- och vägtransport i avsnitt 6.2.

Resultatet av spridnings- och konsekvensberäkningama med skadeutfall för människor sammanfattas i tabell 5.10B - 5.12B.

De beräknade ackumulerade sannolikheterna för olika riskavstånd för dödsfall inom stad respektive by redovisas i tabellerna 5.15B och 5.16B. Den ackumule rade sannolikheten för riskavstånd på 110 meter från utsläppspunkten är 3.3*10'^ gånger per gasolutsläpp.