Vaara- ja riskiarvioinnin tavoitteena työn turvallisuus

Kylmästandardin tavoitteena on kylmälaitosten turvallisuus niin rakentamisvaiheessa kuin käytön aikaisessa huollossa. ”Kylmäkoneistot ja komponentit on suunniteltava ja rakennettava siten, että ihmisille, omaisuudelle ja ympäristölle aiheutuvat vaarat poistetaan.” Turvallisuudessa on huomioitu vaarat ihmisille, omaisuudelle ja ympäristölle.

Riski tarkoittaa haitallisen tapahtuman todennäköisyyttä ja vakavuutta.
Vaara on tekijä tai olosuhde, joka voi saada aikaan haitallisen tapahtuman.
Turvallisuus tarkoittaa järjestelmän tilaa, jossa siihen liittyvät riskit ovat hyväksyttäviä.
Riskin arviointi on laaja-alaista ja järjestelmällistä vaarojen ja terveyshaittojen tunnistamista ja niiden merkityksen arvioimista. Riskien arvioinnin tavoitteena on työn turvallisuuden parantaminen.

Vaarojen tunnistamiseen erilaisia menetelmiä

Riskin arvioinnissa etsitään vastausta seuraaviin kysymyksiin:

• Mitä voi tapahtua ja miksi?
• Mitkä ovat seuraukset?
• Mikä on todennäköisyys niiden tapahtumiselle?
• Miten voidaan pienentää seurauksia ja vähentää riskin todennäköisyyttä?

Riskien tunnistamista varten on useita erilaisia menetelmiä, kuten poikkeamatarkastelu (HAZOP) ja potentiaalisten ongelmien analyysi (POA). Näiden menetelmien tavoitteena on helpottaa riskien tunnistamista ja tehdä siitä systemaattista toimintaa.

HAZOP eli poikkeamatarkastelu on vaarojen tunnistamisen perusmenetelmä, jossa arvioidaan systemaattisesti järjestelmän jokainen osa sekä tutkitaan, miten poikkeamat suunnittelutavoitteista voivat sattua ja mitä ongelmia ne aiheuttavat.

HAZOP-prosessissa voidaan käsitellä kaikenlaisia poikkeamia suunnitellusta tarkoituksesta. Poikkeamat voivat johtua puutteellisesta suunnittelusta, yhdestä tai useammasta komponentista, suunnitelluista menetelmistä tai ihmisten toiminnoista. HAZOP:ia käytetään tavallisesti järjestelmän suunnitteluvaiheessa ja silloin on käytössä prosessista PI-kaavio.

HAZOP menetelmässä käydään läpi prosessin:

• parametrit, esim. paine, virtaus, lämpötila jne.
• poikkeamat parametreille (esim. virtaus pienenee/kasvaa/loppuu)
• jokaisen poikkeaman seuraukset
• jokaisen poikkeaman juurisyyt
• arvioidaan riskiä pisteyttämällä
• vian vakavuus, esiintyminen ja havaitseminen
• päätetään tarvittavista lisätoimenpiteistä ja pisteytetään uudelleen.

Potentiaalisten ongelmien analyysi (POA) on menetelmä, jossa onnettomuusvaaroja etsitään erilaisilla ideoiden hakumenetelmillä (esim. aivoriihi). Potentiaalisten ongelmien analyysia voidaan käyttää laajalti erilaisten järjestelmien ja laitosten sekä niiden toimintojen tarkasteluun.

Miksi riskiarviointia tehdään?

Kylmälaitos koostuu koneista, painelaitteista, sähköasennuksista sekä kylmäaineena käytettävistä kemikaaleista. Siksi kylmälaitoksen turvallisen toiminnan varmistamista edellyttää useampi laki ja määräys.

• Vaaroja poistetaan tekemällä suojaustoimenpiteitä seuraavassa järjestyksessä:
• poistetaan tai pienennetään riskejä mahdollisimman paljon kylmälaitoksen turvallisella suunnittelulla ja rakenteella
• toteutetaan tarvittavat suojaustoimenpiteet sellaisten riskien osalta, joita ei voida poistaa
• tiedotetaan kylmälaitoksen käyttäjälle jäännösriskeistä, jotka johtuvat toteutettujen suojaustoimenpiteiden mahdollisista vajavaisuuksista, ilmoitetaan, onko jokin erikoiskoulutus tarpeen, ja määritellään henkilönsuojainten tarve.

Kylmälaitokselle tehtävän vaaranarvioinnin laajuuteen ja valittavaan menetelmään vaikuttaa se, mitä ollaan tekemässä. Kun rakennetaan uutta kylmälaitosta, on vaaranarviointi eri laajuinen ja myös tunnistettavat riskit erilaisia kuin jos tehdään muutostyötä nykyiseen kylmälaitokseen. Siksi valittava vaaranarviointimenetelmä on tapauskohtainen.

Tunnistetuille vaaroille arvioidaan seuraukset ja vaaran todennäköisyys. Näiden perusteella määritetään riski sekä tarvittavat toimenpiteet, joilla seuraukset saadaan riittävän pieniksi. Todennäköisyyden ja seurausten vakavuuden perusteella kullekin riskille määritetään riskiluku.

Riskien arvioinnissa hyödynnetään tietoja jo tapahtuneista onnettomuuksista ja tehdyistä tutkimuksista. Esimerkiksi arvioitaessa ammoniakkijärjestelmän vuotoja voidaan hyödyntää eri vuototilanteen malleja, joissa on huomioitu paine, olomuoto ja vuodon suuruus ja tämän perusteella vuotava kylmäainemäärä.

Le­viä­mis­mal­lin­nus on­net­to­muus­ti­lan­tei­den varalle

Leviämismallinnuksen avulla tarkastellaan mahdollisen onnettomuustapauksen aikana tapahtuvaa päästöä ja sen laimentumista eri sääolosuhteissa ja eri vuototilanteissa. Laskenta tehdään eri raja-arvoilla esim. AEGL-2 (palautumattomia tai muita vakavia, pitkäkestoisia haitallisia terveysvaikutuksia tai heikentynyt kyky pelastautua). Leviämismallinuksen tuloksena on kaasumaisen päästön pitoisuudet eri etäisyyksillä.

Leviämismallinukseen on käytettävissä eri tasoisia ohjelmistoja. Mallinnus on syytä tehdä mahdollisimman tarkasti, mutta koska mahdollisesti joskus tapahtuvan päästön kaikkia olosuhteita ei pysty ennakoimaan, tehdään mallinukset useasti oletetuilla tyyppitilanteilla.

Useasti leviämismallinnus tehdään kahdella eri säätilalla:

• stabiiliksi (F) ja tuulen nopeus 2 m/s
• neutraaliksi (D) ja tuulen nopeus 5 m/s.

Kaasumainen päästö laimenee sitä hitaammin, mitä stabiilimpi ja tyynempi sää on. Vastaavasti mitä korkeammalla maanpinnasta päästölähde on, sitä matalampi on kaasumaisen päästön pitoisuus maanpinnalla.

Uudessa Ammoniakki turvallisesti kylmäaineena -oppaassa leviämismallinuksen mitoittavana päästönä käytetään laitoksen suurimman varoventtiilin purkauskapasiteettia vastaavaa vuodon massavirtaa (kg/s) laitoksen suunnittelupaineessa ja kyseisen ammoniakkipiirin täytöksellä.

Vuotoa mallinnettaessa tulee huomioida vähintään seuraavat muuttujat:

• Vuodon kesto vähintään 10 minuuttia. Lyhyempää aikaa voidaan käyttää, jos tiedetään vuodon loppuvan aikaisemmin (täytöksen määrä, purkauskapasiteetti). Vuotonopeus alkaa pienentyä, kun paine alkaa laskea.
• Mallinnuksessa ei voida hyödyntää tehtyjä varautumisia, kuten paineantureita/-kytkimiä kaasunilmaisimia, kaasupesureita yms.
• Vuotokohdaksi valitaan varoventtiili tai jokin muu kohta varoventtiililinjassa.
• Putken katkeamisesta syntyvä lähdetermi muodostuu lammikosta tapahtuvasta haihtumisesta ja vuotovirrassa mahdollisesti syntyvästä aerosoli/höyrystymisosuudesta.