1
RYZYKO ZAGROŻEC
CHEMICZNYCH
1. POJ
CIE RYZYKA
Zagrożenia chemiczne wymagają wprowadzenia ścisłych metod i środków
zapewnienia bezpieczeństwa. Stan bezpieczeństwa zwykle jest akceptowany, jeśli
dany obiekt lub działalność spełnia wymagania bezpieczeństwa sformułowane
w przepisach prawnych i normach. Istnieją więc liczne wymagania zarówno ogólne
dotyczące przestrzegania zasad bhp, jak i bardzo szczegółowe, np. w zakresie
prowadzenia operacji ciśnieniowych czy magazynowania substancji toksycznych.
Ich przestrzeganie pozwala w dużej mierze zapewnić bezpieczne prowadzenie
procesów.
Dla rozwiązania tych problemów, a w szczególności dla efektywnego
podejmowania decyzji dotyczącej działalności przemysłowej, wprowadzono
koncepcję ryzyka i techniki jego określenia. Proces podejmowania decyzji w obszarze
ryzyka, a więc efektywny dobór środków zabezpieczeń i ochrony dla zapobiegania
awariom lub wypadkom, nazywamy zarzÄ…dzaniem ryzykiem.
Termin  ryzyko jest szeroko stosowany zarówno w normalnym życiu każdego
człowieka, jak i w świecie nauki.
Institution of Chemical Engineers w Anglii w odniesieniu do instalacji procesowych
podaje następującą definicję ryzyka:  ryzyko to możliwość wystąpienia
niepożądanego skutku w określonym czasie lub w określonych okolicznościach .
We wszystkich podanych definicjach występują dwa elementy składowe:
- występowanie niepożądanych skutków,
- niepewność (możliwość) czy takie skutki wystąpią, czyli
prawdopodobieństwo ich występowania.
Matematycznym najprostszym wyrażeniem określającym ryzyko jest kombinacja tych
dwóch składników w postaci ich iloczynu:
Ryzyko = prawdopodobieÅ„stwo (niepewność) ´ð wielkość niepożądanych skutków
Ryzyko może być wyrażone w postaci częstości (liczba zdarzeń niepożądanych
występujących w jednostce czasu) lub w postaci prawdopodobieństwa
(prawdopodobieństwo specyficznego zdarzenia wynikające z wcześniej zaszłego
zdarzenia). Ryzyko zależy nie tylko od zagrożeń, ale także od środków
bezpieczeństwa i ochrony. Można zdefiniować ryzyko jako:
Zagrozenia
Ryzyko =ð
Åšrodki ochrony
Powyższe równanie wprowadza proces decyzyjny, w którym można wpływać na
poziom ryzyka.
Jest to proces zarządzania ryzykiem, w którym wprowadza się odpowiednie środki
bezpieczeństwa i ochrony dla danego zagrożenia, tak aby poziom ryzyka był
wystarczajÄ…co niski.
 2
Zagrożenie to naturalna właściwość niebezpiecznej substancji i/lub sytuacja fizyczna
o potencjalnych właściwościach powodowania urazów dla ludzi, niszczenia majątku
i degradacji środowiska naturalnego.
Ryzyko to możliwość powstawania specyficznego niepożądanego skutku w pewnym
okresie czasu i w określonych okolicznościach.
2. y
RÓDA
A I RECEPTORY RYZYKA
RozpatrujÄ…c z
ródła ryzyka można rozróżnić dwie główne kategorie ryzyka:
- ryzyko naturalne,
- ryzyko technologiczne.
We wczesnych latach rozwoju ludzkości występowało jedynie ryzyko naturalne.
Ludzie walczyli z nieprzyjaznymi atrybutami natury i byli narażeni na różne
zagrożenia, np. dzikie zwierzęta, złe warunki pogodowe  powodzie, pożary. Obecnie
natura, choć zbadana w dużym zakresie, pozostaje również z
ródłem ryzyka. Trzęsienia
ziemi, powodzie czy tajfuny są dalej trudne do przewidzenia i powodują niepożądane
i nawet katastroficzne skutki.
Jednakże, znacznie częstsze i niekiedy poważniejsze niż naturalne zagrożenie są
z
ródła ryzyka, wytworzone przez samego człowieka, tj. ryzyko technologiczne.
Jednym z pierwszych takich z
ródeł ryzyka było odkrycie spalania paliwa,
w konsekwencji czego mogą powstawać liczne zagrożenia pożarowo-wybuchowe.
Obecnie ryzyko technologiczne jest zwiÄ…zane praktycznie ze wszystkimi rodzajami
ludzkiej aktywności, np.: przy produkcji energii, produkcji przemysłowej, technologii
chemicznej, transporcie, budownictwie czy mieszkalnictwie.
Dla przemysłu chemicznego i pokrewnych elementami składowymi ryzyka
technologicznego sÄ…: ryzyko procesowe i ryzyko zawodowe. Pierwsze z nich zwiÄ…zane
jest z możliwością powstawania zagrożeń chemicznych, natomiast ryzyko zawodowe
dotyczy bezpośrednio pracownika wykonującego konkretne zajęcie, np.: spawanie.
Wszystko zależy od receptorów ryzyka, czyli odbiorców powstałych zagrożeń.
Najważniejsze z nich to ludzie, środowisko naturalne i środowisko pracy człowieka.
Receptorami może być też zakład pracy, czyli budynki i aparatura i wówczas mówimy
o ryzyku finansowym lub ekonomicznym.
Zagrożenia i ryzyko zależą od wielu różnych współzależnych czynników, których
często dopiero złożona kombinacja prowadzi do powstawania awarii czy katastrof
przemysłowych. Niektóre z nich samodzielnie nie stanowią zagrożenia, a dopiero
w połączeniu z innymi znacznie zwiększają lub nawet powodują ryzyko.
Sekwencja powstawania ryzyka rozwija się sukcesywnie, od potrzeb człowieka do
możliwych niepożądanych skutków dla niego. Zasadniczym punktem modelu jest
utrata kontroli nad przepływem energii lub materiału, co powoduje wypływ substancji
i/lub energii. To zdarzenie szczytowe rozwija się jednocześnie w szereg różnych
zagrożeń, np.: elektrownia może powodować zanieczyszczenie powietrza, powodując
ryzyko zdrowotne, podobnie jak pyły węglowe; wydzielana energia oddziałuje na
wodne ekosystemy; emitowany dwutlenek węgla przyczynia się do zmiany klimatu,
a obecność różnych zagrożeń, głównie energii powoduje wypadki i awarie.
 3
Wypływ Skutki
zmiana
CO klimatu
2
Wypływ
Skutki
efekty
SO , NO zdrowotne
X X
Ludzkie Wypływ Skutki
Zaspokojenie Wybór
potrzeby
potrzeb technologii
energia
żywność, zmiany
ciepła
elektryczna
ciepło etc. węglowa ekologiczne
Wypływ
Skutki
energii
wypadki
kinetycznej
Wypływ
Skutki
pyłu
choroby
węglowego
płuc
Rys. 1. Widlasta struktura powstawania ryzyka [1]
Konkretnym czynnikiem decydującym o rodzaju i wielkości poziomu ryzyka będzie
rodzaj technologii wytwarzania, a ryzyko tam występujące nazywane jest ryzykiem
technologicznym lub ryzykiem procesowym.
W przypadku instalacji procesowych istnieje duża liczba różnych czynników
decydujących o poziomie ryzyka procesowego. Spośród różnych czynników specjalne
znacznie posiadajÄ…:
-ð ilość substancji niebezpiecznych znajdujÄ…cych siÄ™ w danym procesie,
-ð rodzaj substancji i ich inherentne niebezpieczne wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci,
-ð warunki realizacji procesu.
Ilości materiałów, jak i ich właściwości, są podstawą do uznania danej instalacji, jako
instalacji o potencjalnych  poważnych zagrożeniach , podlegających Dyrektywie Unii
Europejskiej  COMAH.
 4
Zestawienie właściwości substancji chemicznych, które mają znaczenie dla oceny
poziomu ryzyka:
Tabela 1. Właściwości substancji niebezpiecznych [1]
Ogólne informacje
Nazwa chemiczna i wzór Dane istotne dla transportu Dane istotne dla stosowania
Struktura chemiczna i składowania i wytwarzania
Czystość, Postępowanie przy
zanieczyszczenia uwolnieniu
Ogólne fizyczne właściwości
Masa molowa Punkt topnienia, punkt Rozpuszczalność w wodzie
Gęstość. Gęstość względem wrzenia, średnica, kształt, lub innych rozpuszczalnikach
powietrza. wielkość rozkładu cząstek Temperatura i ciśnienie
Lepkość. Lotność krytyczne
Właściwości palne i wybuchowe
Punkt zapłonu i zapalenia. Minimalna temperatura Prężność pary
Granice wybuchowości. zapłonu i samozapłonu Przewodnictwo elektryczne
Ciepło spalania Minimalna energia zapłonu Zdolność do samozapłonu
Reaktywność z wodą i innymi Współczynnik wybuchowości i samoogrzewania
środkami gaśniczymi KS
Temperatura inicjacji
egzotermiczności
Reaktywność
Stabilność termiczna: Czułość na wstrząsy Ciepło tworzenia
- dane DTA i DSC, Bilans ciepła
- kalorymetria, Adiabatyczna temperatura
- reakcyjna, rozkładu
- kalorymetria ARC. Warunki propagacji wybuchu
Toksyczność
Toksyczność ostra: Typy efektów: Dawka śmiertelna, LD50
- inhalacyjna, - tetragoniczne, Stężenie śmiertelne LC50
- drażniąca skórę, - mutagenność, Stężenia progowe dla
- drażniąca spojówkę - kancerogenność. przeciwdziałania awaryjnego:
i rogówkę oka. Standardy NDS EPRG, IDLH
Ekotoksyczność
Czas aktywności stężenia Dopuszczalne Toksyczność (na szczurach)
Bioakumulacja (BCF) zanieczyszczenie powietrza LD50
oraz dawki i stężenia Ostra toksyczność wodna
toksyczne dla organizmów 96 godz. LC50
zwierzęcych i roślinnych Chroniczna toksyczność
wodna LC50
Szczególnie wysoki poziom ryzyka występuje przy następujących operacjach:
 5
-ð operacjach, w których wystÄ™pujÄ… niestabilne materiaÅ‚y.
-ð procesy fizyczne i reakcje chemiczne silnie egzotermiczne.
-ð operacje, w których produkty chemiczne sÄ… bardzo wrażliwe na zakłócenia
procesowe.
-ð operacje z dużą iloÅ›ciÄ… Å‚atwopalnych (wybuchowych), toksycznych
materiałów w temperaturach powyżej temperatury wrzenia.
-ð zÅ‚ożoność i awaryjność sprzÄ™tu.
3. MIARY RYZYKA
Brak jest jednej uniwersalnej miary ryzyka. Można wyróżnić:
-ð ryzyko indywidualne,
-ð ryzyko grupowe,
-ð ryzyko obszarowe.
Ryzyko indywidualne odnosi się do pojedynczego człowieka, znajdującego się
w określonej lokalizacji w strefie występowania zagrożenia.
Ta miara uwzględnia rodzaj skutków dla pojedynczego człowieka, możliwość
wystąpienia tych skutków i czas, w którym te skutki mogą wystąpić. W przypadku
skutków śmiertelnych mówi się o ryzyku indywidualnym śmiertelnym, jeśli powstają
urazy, to mówimy o ryzyku indywidualnym urazowym lub jeśli receptor jest narażony
na określone stężenie substancji toksycznej w określonym czasie (dawka) to można
mówić o indywidualnym ryzyku narażenia na dawkę toksyczną.
Bardziej szczegółowo, ryzyko indywidualne jest prawdopodobieństwem wystąpienia
niepożądanych skutków w wyniku określonego zdarzenia wypadkowego,
poniesionych przez indywidualnego człowieka, znajdującego się w punkcie (x, y)
strefy zagrożenia. Typowa wartość liczbowa akceptowanego ryzyka indywidualnego
wynosi 10-6 I/rok.
Os. mieszk.
Przemysl
Przemysl
Mag.
petrochem.
-6
10 /rok
-7
10 /rok
Rzeka
-8
10 /rok
Przemysl
Mag.
petrochem. Os. mieszk.
Rys. 2. Ryzyko indywidualne [1]
 6
Ryzyko grupowe jest prawdopodobieństwem powstawania określonych skutków, na
które narażona jest grupa osób wskutek wystąpienia określonego scenariusza danego
zdarzenia awaryjnego. Jest przedstawiane w postaci zależności między częstością
określonego scenariusza wypadkowego (F) i liczbą osób (N) narażonych na dany
rodzaj urazu spośród danej populacji. Poziom ryzyka grupowego nie zależy tylko od
występujących zagrożeń, tj. instalacji, rodzaju substancji chemicznych, czyli rodzaju
zagrożenia, ale również od rozkładu populacji wokół instalacji.
Ryzyko obszarowe  miara ta jest użyteczna, kiedy więcej niż jedno z
ródło zagrożeń
ma wpływ na ryzyko globalne w danym obszarze geograficznym. Wtedy poszczególne
wartości ryzyka z różnych z
ródeł winny być połączone, aby otrzymać rozkład ryzyka
w danym obszarze geograficznym.
100000
10000
1000
100
10
1
1E-8 - 1E-7
1E-4 - 1E-3 1E-6 - 1E-5
<1E-8
1E-5 - 1E-4 1E-7 - 1E-6
Ryzyko indywidualne
Rys. 3. Histogram ryzyka obszarowego [1]
Inne kategorie ryzyka:
- ryzyko ochotnicze i ryzyko wymuszone,
- ryzyko rzeczywiste i ryzyko postrzegane,
- ryzyko zawodowe.
4. KRYTERIA AKCEPTACJI RYZYKA
Podstawą akceptacji ryzyka jest zgodność wznoszonych i projektowanych
obiektów z istniejącymi normami, standardami i prawem. Wpływ władz
administracyjnych na ten proces nie jest bezpośredni, a zawiera się w uzgodnieniach
lokalizacyjnych, a następnie w weryfikacji i sprawdzeniu czy wykonawstwo jest
zgodne z obowiÄ…zujÄ…cymi wymaganiami.
Oto zasady praktyczne, które można stosować jako podstawę akceptacji ryzyka
i które zapewniają interpretację podstawowych reguł:
1. Zakład (instalacja) może być zatwierdzony na podstawie porównania
z podobnym zakładem.
L i c z b a
o s ó b
narażonych na śmierć
 7
2. Zakład może być zatwierdzony, jeżeli spełnia odpowiednie standardy
i wymagania.
3. Zakład może być zatwierdzony, jeżeli charakteryzuje się wysokim stopniem
bezpieczeństwa wyrażonym odpowiednią liczbą środków bezpieczeństwa
w stosunku do ciągu zdarzeń, które mogą spowodować wypadek.
4. Zakład może być zatwierdzony, jeżeli dokładnie i dobrze przeprowadzona
analiza ryzyka wykazała, iż poziom ryzyka jest akceptowany lub
dostatecznie niski.
5. Zakład może być zatwierdzony, jeśli korzyści płynące z jego użytkowania
są większe niż ponoszone ryzyko.
6. Zakład może być zatwierdzony, jeżeli stosuje się możliwie najlepszą
technologiÄ™ i technikÄ™.
Sformułowanie kryteriów ilościowych akceptacji ryzyka wymaga dokonywania
porównań względem aktualnie istniejących poziomów ryzyka. Mogą to być dane
określające ryzyko zagrożeń naturalnych lub ryzyko różnych aktywności zarówno
przemysłowych, jak i socjalnych. Zestawienie niektórych danych dotyczących ryzyka
indywidualnego, przedstawionego w postaci wskaz
nika śmiertelności FAR, podaje
tabela 2.
Tabela 2. Ryzyko indywidualne [1]
Aktywność FAR
Przemysł chemiczny 4,0
Przemysł stalowy 8,0
Rolnictwo 10,0
Przemysł węglowy 40,0
Budownictwo 67,0
Zagrożenia naturalne 0,4
Pobyt w domu 1,0
Podróż pociągiem 5,0
Podróż samochodem 57,0
Palenie papierosów 400,0
Alpinizm 4000,0
Boks zawodowy 5000,0
Wartość ryzyka akceptowanego ustala się zwykle przez wadze państwowe i wyboru
dokonuje się między dwiema granicami:
- maksymalnie akceptowany poziom ryzyka, który nie powinien być
przekroczony bez względu na korzyści ekonomiczne lub socjalne, jakie
może przynieść ta działalność,
- minimalny poziom ryzyka, zwany również pomijalnym poziomem ryzyka.
Między tymi dwiema granicami leży tzw.  szara strefa ryzyka , w którym ryzyko
winno być ograniczone zgodnie z zasadą ALARP.
 8
POZIOM RYZYKA
POZIOM NIETOLEROWANY
RYZYKO NIEAKCEPTOWALNE
maksymalny
ZAKRES ALARP RYZYKO TOLEROWANE
CELE BEZPIECZEC
STWA
POZIOM RESZTKOWY
minimalny
Rys. 4. Poziomy ryzyka [1]
Wartość maksymalnego poziomu ryzyka różni się w poszczególnych krajach i zależy
od rodzaju aktywności. W większości europejskich krajów, np. w Holandii,
maksymalnie akceptowane indywidualne ryzyko wynosi 10-6 na rok, natomiast ryzyko
grupowe 10-5 na rok lub nawet 10-4 na rok. Aktualnie wartość ryzyka 10-8 jest prawie
niemożliwa do osiągnięcia chociaż dana instalacja odpowiada wszystkim wymogom
standardowym.
5. INTEGRALNOŚĆ BADAC
RYZYKA W PROCESACH
PRZEMYSA
OWYCH
Wypływ substancji chemicznej i/lub energii do otoczenia może powodować
różne możliwości powstawania strat. Może być zagrożone bezpieczeństwo
pracowników majątku i produkcji, mogą powstawać skutki środowiskowe oraz
negatywne oddziaływanie na zdrowie ludzi, szczególnie przy dłuższych czasach
eksploatacji.
Wyróżnia się trzy odrębne, uprawiane niezależnie, kategorie ryzyka:
- ryzyko procesowe (a szczególnie ryzyko nadzwyczajnych zagrożeń),
obejmujące zagadnienia bezpieczeństwa (S), zdrowia (H) i środowiska (E),
- ryzyko zdrowotne (niebezpieczne substancje i/lub energia dla człowieka),
dotyczące zagadnień zdrowia (H),
- ryzyko zawodowe, w zwiÄ…zku z wykonywaniem danego zawodu, w miejscu
pracy, czyli dotyczące bezpieczeństwa i higieny pracy (S, H).
Istnieje naturalna zależność między tymi trzema kategoriami ryzyka. Gwałtowny
pożar stanowi o ryzyku bezpieczeństwa a w dłuższym okresie czasu będzie
oddziaływał na środowisko. Przeciek toksycznego i palnego materiału w instalacji
chemicznej spowoduje nie tylko ryzyko pożaru ze skutkiem dla pracowników
i otoczenia, ale również ryzyko życia oraz ryzyko skażenia środowiska.
W nadzwyczajnych zagrożeniach, ryzyko bezpieczeństwa, ryzyko zdrowotne i ryzyko
środowiskowe winno być rozpatrywane integralnie.
Zintegrowana ocena ryzyka, jako proces podejmowania decyzji, jest szczególnie
istotna w projektach inwestycyjnych, a mianowicie w następujących typach decyzji:
 9
- decyzja zasadnicza co do podjęcia nowej lub rozszerzenia istniejącej
działalności,
- decyzja lokalizacyjna dotyczÄ…ca wyboru lokalizacji obiektu
i rozmieszczenia aparatów oraz odległości od zabudowań lub specyficznych
ekosystemów,
- decyzja transportowa dotyczÄ…ca selekcji tras przejazdu dla transportu
materiałów niebezpiecznych,
- decyzja finansowa podejmowana przez zarzÄ…d, uruchamiajÄ…ca finansowanie
inwestycji; jest podejmowana po badaniach ryzyka zintegrowanego SHE.
Tabela 3. Charakterystyka różnych kategorii ryzyka [1]
Ryzyko procesowe (SHE) Ryzyko zdrowotne (H) Ryzyko zawodowe (SH)
- niskie - narażenie ciągłe lub - domena inżynierów
prawdopodobieństwo, związane z bhp,
duże skutki, wykonywaną pracą na - ocena zarówno zagrożeń
- domena inżynierów i czynniki niebezpieczne, bezpieczeństwa, jak i
naukowców, - domena toksykologów, zdrowia,
- zagrożenia związane z lekarzy i higienistów - ocena substancji/energii
incydentalnym przemysłowych, niebezpiecznej dla
wypływem - państwowe standardy zdrowia,
toksycznych lub toksykologiczne, - szeroki wachlarz
palnych substancji i/lub - często skutki występują różnych aktywności
energii, po długim czasie, zawodowych,
- zdarzenie inicjujące nie - kluczowy problem to - jakościowa analiza
akceptowalne, ocena ekspozycji oparta o opiniÄ™
- dotyczy złożonych (monitoring, analityczne ekspercką,
procesów i zagrożeń, urządzenia), - konieczność udziału
- potencjalne ryzyko dla - nacisk na preferowanÄ… wszystkich
ludności i środowiska, hierarchię kontroli, pracowników w ocenie
- wymagana często - cel główny to obniżenie ryzyka (wymagane
ilościowa ocena narażenia NDS, NDN szkolenie)
ryzyka,
- stosowane metody
(HAZOP, FMEA, FTA,
ETA, CCA, HRA)
 10
Problemy i kontrowersje
- dane wyjściowe dla - niedostępność danych - proces oceny ryzyka
oceny niezawodności standardowych często nie rozumiany i
niepewne, toksykologicznych, nie doceniany,
- ograniczenia - brak danych o wielu szczególnie przez
metodologiczne, substancjach, właścicieli małych firm
- ocena często - standardowe dane i farm (zrutynizowanie
uwzględniająca idealne często mało racjonalne, oceny),
warunki a nie - zwracanie zbytniej - dokonanie oceny nie
rzeczywiste, uwagi na monitoring jest konsekwentnie
- trudności w narażenia, a nie na zakończone przez
rozróżnieniu danych o szybkie wprowadzenie odpowiednie działania
tolerowanym ryzyku, środków kontroli naprawcze,
- opinia publiczna o /redukcji ryzyka, - częsty konflikt między
akceptacji ryzyka inna - przecenianie znaczenia wynikami oceny i
niż opinia ekspercka, osobistych środków tradycyjnymi
- złożoność procesów i ochrony jako standardami (np.
metodologii barierÄ… dla preferowane ochrony maszyn),
kontroli uzyskanych rozwiÄ…zanie kontroli, - subiektywny osÄ…d przez
wyników oceny ryzyka - brak kompetentnych eksperta,
specjalistów, - brak kompetentnych
- oceny często ignorują specjalistów oceny
wypływ i zgromadzenie ryzyka
niebezpiecznych
substancji
6. OGÓLNY MODEL ZARZ
DZANIA RYZYKIEM PROCE-
SOWYM
Proces zarządzania ryzykiem składa się z trzech zasadniczych części:
-ð analizy ryzyka,
-ð oceny ryzyka,
-ð kontroli ryzyka.
W analizie ryzyka, identyfikuje się potencjalne zagrożenia chemiczne i oblicza się
ryzyko powstawania niepożądanych skutków w wyniku ich występowania. Ocena
ryzyka dotyczy podjęcia decyzji co do akceptacji lub nie akceptacji obliczonego
poziomu ryzyka względem wybranych kryteriów akceptacji ryzyka. Kontrola ryzyka
obejmuje wprowadzenie dodatkowych środków bezpieczeństwa i ochrony dla
uzyskania akceptowanego poziomu ryzyka.
Zarządzanie ryzykiem jest ciągłym cyklicznym procesem podejmowania decyzji,
w którym dokonuje się optymalnej kombinacji technicznych, organizacyjnych
i ludzkich decyzji dla spełnienia kryteriów akceptacji ryzyka, które mogą stanowić
 11
zarówno wymagania formalno-prawne lub też być celem bezpieczeństwa określonym
w systemie zarządzania bezpieczeństwem funkcjonującym w danym zakładzie.
Bazy danych o
Bazy danych
właściwościach
o awariach
substancji
Charakterystyka
instalacji
Identyfikacja
Identyfikacja
z
ródeł zagrożeń
zagrożeń
Scenariusze
Analiza
zdarzeń wypadkowych
ryzyka
i ich skutków
Prawdopodobieństwo
Analiza efektów
wystÄ…pienia
fizycznych
skutków
i skutków
Obliczanie
ryzyka
ZarzÄ…dzanie
ryzykiem
Kryteria
Kontrola
Globalna
akceptacji
ryzyka
ocena ryzyka
Ryzyko
resztkowe
Rys. 5. Metodyka oceny procesu zarzÄ…dzania ryzykiem [1]
 12
Tabela 4. Lista metodyczna zadań realizacyjnych dla wykonania oceny ryzyka
instalacji procesowej [1]
Etap analizy Charakterystyka zadania realizacyjnego
Charakterystyka instalacji Opis instalacji, lokalizacji, stosowanych substancji,
procesów i rozwiązań aparaturowych i kontrolno-
pomiarowych
WyciÄ…g z baz danych o wypadkach i awariach, danych
niezawodnościowych, meteorologicznych i
populacyjnych
Identyfikacja z
ródeł Identyfikacja stanów eksploatacyjnych instalacji z
zagrożeń punktu widzenia bezpieczeństwa
Identyfikacja z
ródeł zagrożeń zewnętrznych
Identyfikacja zdarzeń inicjujących sekwencję zdarzeń
wypadkowych
Identyfikacja funkcji bezpieczeństwa realizowanych
przez systemy bezpieczeństwa, ochrony i
przeciwdziałania ratowniczego
Identyfikacja zdarzeń wypadkowych (zdarzenia
szczytowe  wypływ)
Wybór reprezentatywnych zdarzeń wypadkowych
(RZW)
Scenariusz awaryjny Opracowanie modeli niezawodnościowych powstawania
zdarzeń wypadkowych (modele uszkodzeń i błędów
ludzkich)
Opracowanie modeli ciągów zdarzeń po wystąpieniu
zdarzeń wypadkowych z uwzględnieniem
występujących funkcji bezpieczeństwa, warunków
meteorologicznych oraz charakterystyk środowiskowych
Prawdopodobieństwo Określenie eksperckie prawdopodobieństwa wystąpienia
występowania określonych danego RZW lub jego modelowanie poprzez:
skutków - określenie prawdopodobieństwa pozytywnego lub
negatywnego działania funkcji bezpieczeństwa,
- określenie funkcji środowiskowych i ich
prawdopodobieństwa występowania,
- określenie ciągu zdarzeń wyjściowych,
- określenie przypadków zdarzeń wypadkowych,
określających ciągi powstawania zagrożeń
chemicznych.
Określenie prawdopodobieństwa występowania zapłonu
jako z
ródła zagrożeń pożarowo-wybuchowych
Określenie prawdopodobieństwa powstawania skutków
zagrożeń chemicznych
Ocena niepewności
 13
Analiza efektów fizycznych Określenie charakterystyki z
ródła wypływu
i skutków Określenie charakterystyk dyspersji
Przyjęcie kryteriów progowych dla narażenia człowieka,
majątku i środowiska
Określenie efektów fizycznych zagrożeń
Określenie stref zagrożeń i wrażliwych obiektów
Obliczenie skutków
Ocena niepewności
Obliczenie ryzyka dla Obliczenie iloczynu prawdopodobieństwa powstawania
każdego zdarzenia konkretnych skutków i wielkości tych skutków dla
wypadkowego, RZW danego zdarzenia wypadkowego
Określenie ryzyka indywidualnego
Określenie ryzyka grupowego
Ocena niepewności
Ocena ryzyka globalnego Przyjęcie kryteriów akceptacji
Ocena ryzyka globalnego poprzez uwzględnienie analiz
cząstkowych dotyczących zdrowia i środowiska
Ocena uzyskanych wyników względem kryteriów
akceptacji i wyznaczenie jakościowych wskaz
ników
ryzyka
Kontrola ryzyka Zaproponowanie dodatkowych środków bezpieczeństwa
dla uzyskania akceptowanego poziomu ryzyka i
ponowne sprawdzenia tego poziomu
6.1. CHARAKTERYSTYKA INSTALACJI
Jest to etap może najprostszy, ale stanowiący podstawę dalszych obliczeń
i analiz. Należy zebrać tu liczne dane i informacje dotyczące:
-ð wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci substancji niebezpiecznych, zwykle podanych w kartach
charakterystyki,
-ð chemizmu i technologii procesu wraz z parametrami operacyjnymi
i wpływem ich odchyleń na przebieg procesu,
-ð lokalizacji instalacji, rozmieszczenia aparatów i urzÄ…dzeÅ„,
-ð schematów technologiczno-pomiarowych wraz ze specyfikacjami aparatów
i urządzeń kontrolno-pomiarowych, ze szczególnym zwróceniem uwagi na
te urządzenia, które spełniają określone funkcje bezpieczeństwa,
-ð procedur operacyjnych i instrukcji ruchowych,
-ð zasad zarzÄ…dzania bezpieczeÅ„stwem,
-ð danych o dotychczas zaistniaÅ‚ych awariach i wypadkach,
-ð danych niezawodnoÅ›ciowych dla poszczególnych urzÄ…dzeÅ„, operacji
i błędów ludzkich,
-ð danych meteorologicznych i populacyjnych w otoczeniu instalacji.
 14
6.2. IDENTYFIKACJA y
RÓDEA
ZAGROŻEC

Jest to najważniejszy etap analizy, obejmujący i ustalenie wszystkich
czynników posiadających potencjalną możliwość powodowania zagrożeń dla samego
obiektu, jego personelu oraz otoczenia. Lista z
ródeł zagrożeń określa listę
potencjalnych z
ródeł wypływu substancji niebezpiecznych oraz przyczyn, które to
powodujÄ….
Jako rezultat identyfikacji z
ródeł zagrożeń otrzymuje się listę zdarzeń wypadkowych,
np.  wypływ LPG wskutek nieszczelności na połączeniu kołnierzowym w rurociągu,
który może spowodować pożar strumieniowy . Przykład ten wskazuje, że można
w tym zakresie podać nieskończoną listę zdarzeń, które mogą powodować taki
wypływ LPG do otoczenia i w konsekwencji określone straty.
Na podstawie danych historycznych oraz opinii eksperckiej można wymienić
następujące zdarzenia wypadkowe RZW, które winny być brane pod uwagę
w przypadku instalacji LPG:
Przeciek lub pęknięcie połączenia elastycznego cysterna-kolektor rurociągowy,
Przeciek lub pęknięcie rurociągu transportowego LPG,
Przeciek w części parowej zbiornika LPG (powyżej lustra cieczy),
Przeciek w części ciekłej zbiornika (poniżej lustra cieczy),
Katastroficzne pęknięcie zbiornika,
Wypływ LPG przez otwarty spust, próbnik lub zawór,
Wypływ LPG przez zawór bezpieczeństwa.
Identyfikacja z
ródeł zagrożenia, oparta na opinii eksperckiej lub bardziej na
sformalizowanych technikach podlega wielu teoretycznym i praktycznym
ograniczeniom i niepewnościom, a mianowicie:
-ð kompletność; nigdy nie można być pewnym, że zidentyfikowano wszystkie
z
ródła zagrożeń i ich potencjalne skutki,
-ð powtarzalność wyników; ze wzglÄ™du na duży udziaÅ‚ subiektywizmu przy
stosowaniu różnych technik, wyniki różnych ekspertów mogą być różne,
-ð zbyt duże oparcie siÄ™ na doÅ›wiadczeniu analityka wykonujÄ…cego analizÄ™,
np. przy zastosowaniu list kontrolnych,
-ð bazowanie na zbiorowej mÄ…droÅ›ci, np. w technice HAZOP, które mogÄ… być
także subiektywne,
-ð tworzenie obszernej dokumentacji pisemnej.
 15
6.3. SCENARIUSZ AWARYJNY
Scenariusz awaryjny to mechanizm powstawania ciągów zdarzeń awaryjnych
rozpoczynających się od zdarzeń inicjujących, aż do konkretnych skutków zagrożeń
chemicznych. Aby móc określić taki mechanizm, konieczne jest określenie rozwoju
zdarzenia inicjującego względem systemów bezpieczeństwa, spełniających określone
funkcje bezpieczeństwa. Funkcje te stanowią odpowiedz
obiektu na występujące
zakłócenia w postaci zdarzenia inicjującego, np. alarm wysokociśnieniowy sygnalizuje
przekroczenie dopuszczalnego ciśnienia nastawy. Rozwój zdarzeń jest zdefiniowany
jako ciąg kolejno po sobie następujących zdarzeń po zdarzeniu inicjującym. Każde
zdarzenie łatwo powiązać z wypełnieniem lub niewypełnieniem zadań funkcjonalnych
przez systemy bezpieczeństwa. Są to tzw. funkcje bezpieczeństwa.
Konstrukcję drzew zdarzeń musi poprzedzić identyfikacja zbioru wszystkich zadań
funkcjonalnych, ważnych dla bezpieczeństwa obiektu, czyli funkcji bezpieczeństwa.
Często zbiór ten nazywa się zbiorem funkcji bezpieczeństwa.
6.3.1. CI
G ZDARZEC
PRZED WYST
PIENIEM ZDARZENIA
SZCZYTOWEGO
Wystąpienie danego zdarzenia inicjującego wywołuje również natychmiastową
reakcję określonych systemów kontroli oraz funkcji systemów bezpieczeństwa, np.
w przypadku wystąpienia zablokowania rurociągu, na którym zainstalowano pomiar
ciśnienia z alarmem i blokadą działania pompy oraz zawór bezpieczeństwa, mogą
powstać różne scenariusze awaryjne w zależności od pozytywnego lub negatywnego
działania funkcji bezpieczeństwa.
Wewnętrzne funkcje bezpieczeństwa (bariery)
Zdarzenie Zdarzenie
podstawowe wyjściowe
Wyłączenie Zawór
ZWY
Alarm
pompy bezpieczeństwa
Przerwa w pracy
Tak
Upust ciśnienia
Tak
Tak
przez zawór
Nie
Nie Pęknięcie rurociągu
zdarzenie szczytowe
Zablokowanie
rurociÄ…gu
Upust ciśnienia
Tak
przez zawór
Nie
Nie
Pęknięcie rurociągu
zdarzenie szczytowe
1 zdarzenie podstawowe
5 zdarzeń wyjściowych w tym 2 zdarzenia szczytowe
Rys. 6. Drzewo zdarzeń przed wystąpieniem zdarzenia szczytowego [1]
 16
6.3.2. CI
G ZDARZEC
PO WYST
PIENIU ZDARZENIA
SZCZYTOWEGO
Po wystąpieniu zdarzenia szczytowego rozpoczyna się wypływ substancji
niebezpiecznej do otoczenia.
Każde zdarzenie wypadkowe rozwija się w szereg różnych przypadków zdarzeń
wyjściowych (ZWY) w zależności od systemów bezpieczeństwa i ochrony oraz
warunków zewnętrznych. Wyrazem funkcjonowania systemów przeciwdziałania jest
efektywny czas zatrzymania wypływu, który wynika z analizy całego systemu
technicznego i ratowniczego.
Po uwolnieniu substancji następuje dalszy rozwój zdarzeń w zależności od prędkości
i kierunku wiatru oraz stabilności atmosferycznej. Określa to kombinacja klas
stabilności i prędkości, np. określaną jako D5 i F2, gdzie Di F oznaczają klasy
stabilności, a 5 i 2 wyraża prędkość wiatru w m/s.
Funkcje bezpieczeństwa
Zdarzenie
Zdarzenie
szczytowe
wyjściowe
Detektor Odcięcie
Alarm
ZWY
przecieku dopływu
Zatrzymanie wypływu
Tak sukces
Tak
Nie
Awaria gazowa
Tak
Wypływ
Nie
Awaria gazowa
substancji
toksycznej
Nie
Awaria gazowa
1 zdarzenie podstawowe
4 zdarzenia wyjściowe w tym 3 zdarzenia wypadkowe
Rys. 7. Drzewo zdarzeń po wystąpieniu zdarzenia szczytowego [1]
 17
Warunki zewnętrzne
Zdarzenie
szczytowe
Czas
Czas
ZWY
wypływu
Warunki F5 Warunki D2 Przypadki
wypływu
30 min
PZWY
10 min
1 Wypływ 10 min F5
2 Wypływ 10 min D2
Tak
3 Wypływ 10 min
Wypływ
Inne niż D2 i F5
substancji
4 Wypływ 30 min F5
4 Wypływ 30 min F5
toksycznej
5 Wypływ 30 min D2
6 Wypływ 30 min
Nie
Inne niż D2 i F5
7 Wypływ > 30 min F5
8 Wypływ > 30 min D2
9 Wypływ > 30 min
Inne niż D2 i F5
1 zdarzenie szczytowe
2 zdarzenia wyjściowe
9 przypadków zdarzeń wyjściowych
Rys. 8. Drzewo zdarzeń dla sformułowania przypadków zdarzeń wyjściowych
(PZWY) [1]
Wynikiem zastosowania technik drzew zdarzeń i drzew błędu jest uzyskanie
możliwych ciągów zdarzeń, które łącznie tworzą scenariusz awaryjny.
Scenariusze awaryjne lub scenariusze skutków powstają jako konsekwencja zdarzeń
inicjujących (IE), które w niekorzystnych sytuacjach, np. w przypadku niesprawnych
systemów bezpieczeństwa rozwijają się do zdarzenia szczytowego (TE), jakim jest
wypływ substancji niebezpiecznej i/lub energii do otoczenia. Mechanizm tego rozwoju
jest pokazany za pomocą drzewa błędu, który modeluje logiczne związki między
uszkodzeniami elementarnych składowych systemu, błędami operatorskimi oraz
niesprawnościami systemów bezpieczeństwa zainstalowanych na danym obiekcie.
Po rozpoczęciu wypływu wchodzą w akcję systemy przeciwdziałania w postaci
różnych systemów techniczno-ratowniczych. Każdy z tych systemów funkcjonuje
z określonym prawdopodobieństwem, oddziaływując na rozwój zdarzenia TE.
Pozytywne ich działanie może skutecznie zlikwidować skutki wypływu natomiast
nieskuteczne prowadzi do zagrożeń chemicznych, np. chmury toksycznej lub chmury
palnego gazu.
 18
Dobrze przygotowany scenariusz awaryjny może dostarczyć kompletny obraz
wszystkiego co może się zdarzyć w instalacji chemicznej i jakie mogą być
spodziewane skutki dla pracowników, ludności, majątku i środowiska naturalnego.
6.4. PRAWDOPODOBIEC
STWO WYST
POWANIA
OKREŚLONYCH SKUTKÓW
Istnieją dwie metody określania prawdopodobieństwa określonych scenariuszy
awaryjnych:
1. Wykorzystanie tzw. danych generycznych.
2. Zastosowanie ilościowej analizy drzew zdarzeń i drzew uszkodzeń (błędu)
do modeli sekwencji zdarzeń awaryjnych.
Tabela 5. Dane niezawodnościowe generyczne [1]
Częstotliwość awarii [ilość/rok] (dla rurociągów [ilość/m*rok])
RurociÄ…gi
Åšrednica 25 50 100 300
rurociÄ…gu [mm]
Pęknięcie 10-6 10-6 10-7
3×ð10-ð7
Duży przeciek 10-5 10-5
6×ð10-6 3×ð10-ð6
(0.1A)
Mały przeciek 10-4 10-4 105
3×ð10-ð5
(0.01A)
Połączenia kołnierzowe Zawory
Pęknięcie --- 10-5
Duży przeciek 10-4 10-4
(0.1A)
Mały przeciek 10-3 10-3
(0.01A)
Zbiornik
Åšrednica 15 50 80 150
otworu [mm]
Króćce 10-6 10-6 10-6
3×ð10-7
0,9×ð10-4
Otwór w
ściance
Zawór
1,8×ð10-2
bezpieczeństwa
(fð 80)
Pęknięcie
10-5
zbiornika
 19
Dane generyczne to dane ogólne, określające prawdopodobieństwo danego RZW na
podstawie publikowanych danych literaturowych, uzyskanych w wyniku uśrednienia
zdarzeń historycznych odnotowywanych w bazach danych.
Innym istotnym elementem wpływającym na występowanie konkretnych zagrożeń
chemicznych jest prawdopodobieństwo wystąpienia zapłonu.
Tabela 6. Prawdopodobieństwo wystąpienia zapłonu [1]
Prawdopodobieństwo zapłonu (dla LPG)
natychmiastowy 0,2
opóz
niony 0,5
bez zapłonu 0,3
Oprócz prawdopodobieństwa występowania z
ródeł zapłonu innymi takimi
parametrami będą:
-ð prawdopodobieÅ„stwo wystÄ™powania kierunku wiatru przemieszczajÄ…cego
chmurę gazu w obszary, na których znajdują się wrażliwe obiekty, np.
ludzie lub różne ekosystemy,
-ð oraz prawdopodobieÅ„stwo, że chmura ta napotka na swojej drodze
wspomniane obiekty, a przede wszystkim ludzi.
Stąd prawdopodobieństwo lub częstość występowania określonych skutków awarii f
s
można określić jako:
- dla zagrożeń palno-wybuchowych:
fs =ð f ´ð P ´ð Pp
ZW z
gdzie: f - częstość występowania określonego rodzaju awarii (np. pęknięcie
ZW
zbiornika, rurociÄ…gu),
P - prawdopodobieństwo zapłonu natychmiastowego lub
z
opóz
nionego,
Pp - prawdopodobieństwo pobytu w strefie zagrożenia.
- dla zagrożeń toksycznych:
fs =ð PZW ´ð PW ´ð Pp
gdzie: f - częstość występowania określonego rodzaju awarii (np. pęknięcie
ZW
zbiornika, rurociÄ…gu),
PW - prawdopodobieństwo kierunkowe, zgodne z różą wiatru,
Pp - prawdopodobieństwo pobytu w strefie zagrożenia.
Drugą drogą uzyskania wiedzy na temat prawdopodobieństwa występowania
określonych skutków jest zastosowanie ilościowej analizy drzew zdarzeń i drzew
uszkodzeń (błędu) do modeli sekwencji zdarzeń awaryjnych. Analizy te oparte są na
teorii logiki Boole a, stanowiÄ…cej dziedzinÄ™ matematyki opisujÄ…cÄ… zachowanie siÄ™
zmiennych funkcji liniowych, które mają charakter binarny: np. otwarty  zamknięty,
wejście  wyjście, sukces  niepowodzenie, tak  nie.
 20
Prawdopodobieństwo występowania określonego scenariusza skutków f może być
s
określona jako:
fs =ð Fi ´ð Po,i ´ð P
oc,i
6.5. ANALIZA EFEKTÓW FIZYCZNYCH I SKUTKÓW
Analiza efektów fizycznych i skutków polega na określeniu skutków
poszczególnych efektów fizycznych zagrożeń chemicznych:
1. toksyczności substancji chemicznych,
2. promieniowania cieplnego emitowanego w czasie pożaru,
3. nadciśnienia powstającego w czasie wybuchu,
4. odłamków powstających w czasie wybuchu.
Dla ludzi skutki narażenia określa się jako obrażenia, dla instalacji i majątku jako
uszkodzenia oraz dla środowiska jako zniszczenia.
Katastroficzna
Wypływ ze zbiornika
awaria zbiornika
lub rury
Wypływ Wypływ
Wypływ
gazu dwufazowy
cieczy
Utworzenie
Strumień (jet)
rozlewiska
Utworzenie
chmury
(obłoku)
Dyspersja chmury
Wybuch w przestrzeni Wybuch BIEVE
toksycznej i/lub
nieograniczonej Pożar kulisty
palnej
Fala Promieniowanie
Efekt Odłamki
ciśnienia cieplne
toksyczny
Rys. 9. Model powstawania efektów fizycznych zagrożeń chemicznych [1]
 21
1
2
3
4 Skutki 5
Dyspersja Efekty
y
r ó d ł o Zależność
w środowisku
(Ekspozycja)
Ekspozycja-
zagrożenia
ryzyko
Rys. 10. Modelowanie efektów fizycznych i skutków [1]
Charakterystyka z
ródła wypływu obejmuje:
-ð okreÅ›lenie warunków fizycznych w jakich znajduje siÄ™ dany materiaÅ‚: gaz,
gaz skroplony, lub jako ciecz w równowadze z parą;
-ð okreÅ›lenie miejsca wypÅ‚ywu substancji: ponad lub pod poziomem cieczy 
dotyczy zbiornika, wypływ z rury;
-ð obliczenie iloÅ›ci wypÅ‚ywajÄ…cej substancji w funkcji czasu (gaz, para lub
ciecz), w przypadku wypływu cieczy możliwy jest wypływ dwufazowy;
-ð okreÅ›lenie szybkoÅ›ci odparowania z powierzchni rozlanej cieczy
(rozlewiska).
6.5.1. DYSPERSJA CHMUR GAZOWYCH LUB PAROWYCH
W ATMOSFERZE
Są to dane wyjściowe do obliczania efektów fizycznych. Dla ich określenia
należy odróżnić substancje toksyczne od substancji palnych. W przypadku wypływu
gazu toksycznego wystarczy obliczyć stężenie chmury gazowej w funkcji czasu
i położenia, która jest dyspergowana do otoczenia.
Obliczenia dla substancji palnych dokonuje się dla dwóch następujących sytuacji:
-ð zapÅ‚onu natychmiastowego,
-ð zapÅ‚onu opóz
nionego.
Dla obliczenia rozkładu stężenia gazu w środowisku stosuje się różne modele
dyspersji:
1. Modele wynikajÄ…ce z zachowania siÄ™ chmury parowej/gazowej tj.:
-ð dyspersjÄ™ gazu neutralnego,
-ð dyspersjÄ™ gazu ciężkiego,
-ð dyspersjÄ™ gazu unoszÄ…cego siÄ™.
2. Modele oparte o czas wypływu, tj.:
-ð modele dyspersji ciÄ…gÅ‚ej,
-ð modele dyspersji chwilowej.
3. Modele oparte o obliczenia dynamiki płynów, tzw. modele 3D.
6.5.2 EFEKTY FIZYCZNE I EKSPOZYCJA
Efekt fizyczny jest charakterystyczną wielkością dla danego zagrożenia
chemicznego:
-ð dla pożaru efektem fizycznym jest natężenie promieniowania cieplnego,
-ð dla wybuchu  wielkość nadciÅ›nienia i w niektórych przypadkach
odłamkowanie,
 22
-ð dla uwolnieÅ„ toksycznych  stężenie substancji toksycznej.
Każdy efekt fizyczny w danym scenariuszu awaryjnym charakteryzuje się określoną
wielkością oddziaływania w postaci strefy zagrożenia. Można wyróżnić:
-ð strefÄ™ zagrożenia toksycznego,
-ð strefÄ™ promieniowania cieplnego niebezpiecznego dla zdrowia i otoczenia,
-ð strefÄ™ nadciÅ›nienia.
Rodzaj efektu fizycznego zależy od właściwości substancji, natomiast wielkość strefy
zagrożenia zależy od ilości substancji oraz kryteriów progowych, charakteryzujących
negatywne oddziaływanie poszczególnych efektów fizycznych na człowieka, majątku
i środowiska naturalnego. Drugim istotnym parametrem jest czas ekspozycji lub
inaczej czas narażenia na działania danego efektu fizycznego. Kombinacja tego czasu
oraz wielkości charakteryzujące dany efekt fizyczny, np. natężenie promieniowania
cieplnego i czas przebywania w obrębie tego efektu określa tzw. dawkę. Wyróżnia się
dawkę cieplną, dawkę toksyczną i dawkę związaną z nadciśnieniem. Wielkość tej
dawki decyduje o powierzchni stref zagrożenia.
6.5.3 ZALEŻNOŚĆ NARAŻENIE-RYZYKO
Narażenie w postaci dawki może być przeniesiona na wielkość
prawdopodobieństwa odniesienia określonych obrażeń, czyli ryzyka za pomocą tzw.
funkcji probitowych. Funkcja ta określa poziom skutków wyrażony w % względem
populacji, która może ulec określonemu rodzajowi skutków, np. śmierci, w wyniku
narażenia na daną dawkę. Funkcja probitowa jest liczbą zawartą od 2,5 do 7,5 i jest
definiowana następująco:
Pr =ð -ðA +ð BIn(dawka)
6.5.4 SKUTKI
Uzyskana w poprzednim punkcie wielkość skutków odnosi się do jednostki
populacji. Znając strefę zagrożenia i wielkość występującej tam populacji ludzkiej,
można określić globalne skutki określonego efektu fizycznego.
6.5.5 OBLICZENIE RYZYKA
Obliczenie ryzyka polega na połączeniu skutków i prawdopodobieństwa dla
wszystkich wytypowanych wiarygodnych zdarzeń wypadkowych RZW lub
scenariuszy skutków. Poziom ryzyka wyznacza się za pomocą ryzyka indywidualnego
i ryzyka grupowego.
6.5.6 RYZYKO INDYWIDUALNE
Dla obliczenia ryzyka indywidualnego w danej lokalizacji (x, y) należy
zsumować ryzyko dla wszystkich potencjalnych zdarzeń, które mogą wystąpić w tej
lokalizacji:
 23
n
RI =ð RI
åð
x, y,i x, y,i
i=ðI
gdzie ryzyko RI oznacza prawdopodobieństwo występowania określonych
x, y,i
skutków, np. śmiertelnych i obliczane jest następująco:
RI =ð fs ´ð Pf,i
x, y,i
gdzie: f - prawdopodobieństwo występowania danego scenariusza skutków f ,
s s
Pf,i - prawdopodobieństwo, że dany scenariusz skutków PZWY wywoła skutki
śmiertelne w lokalizacji (x, y).
Parametr PF,I - wartość tego parametru zależy od wielu różnych czynników,
a mianowicie:
1. kierunku wiatru; jeśli wiatr nie przemieszcza strefy efektu toksycznego
w kierunku osiedli czy zabudowań ludzkich, to nie będzie skutków
śmiertelnych,
2. możliwości zastosowania środków zmniejszających skutki, np. maski
gazowe, możliwości schronienia się czy wczesnej ewakuacji ludzi
z zagrożonego terenu,
3. indywidualnej odporności osobniczej człowieka,
4. prędkości wiatru i stabilności atmosferycznej.
W większości przypadków przyjmuje się, że wartość PF,I zależy jedynie od dwóch
parametrów:
Pf,i =ð p ´ð p
w,i r,i
gdzie: p - prawdopodobieństwo, że wiatr wieje z określonego kierunku (sektora
w,i
róży wiatru); sektor ten wynosi 300 i jest w przybliżeniu zgodny z kątem
rozwarcia strefy toksycznej,
pr,i - prawdopodobieństwo, że dany osobnik będzie narażony na efekt
toksyczny, tzn. nie uda mu się opuścić zagrożonej strefy lub uniknąć
narażenia na stężenie toksyczne.
Do prezentacji ryzyka indywidualnego na mapie danego terenu służy izolinia ryzyka,
łącząca punkty ryzyka indywidualnego o jednakowej wartości. Jeśli
prawdopodobieństwo kierunkowe wiatru jest równomierne i warunki stabilności
atmosferycznej są stałe, to izolinie stanowią okręgi wokół z
ródła wypływu
o promieniu odpowiadającym zakresowi strefy zagrożenia. Każdy z nich reprezentuje
innÄ…, zmniejszajÄ…cÄ… siÄ™ od z
ródła wypływu wartość prawdopodobieństwa.
W celu obliczenia izolinii ryzyka indywidualnego stosuje się poniższy algorytm
postępowania.
1. Wybór przypadku o największym zasięgu strefy zagrożenia.
2. Obliczenie wartości
 24
Pf,i =ð p ´ð p : ponieważ pr,i =ð I czyli Pf,i =ð p ;
w,i r,i w,i
3. Obliczenie pierwszego konturu ryzyka (położonego jak najdalej od z
ródła
wypływu):
IR =ð Fi ´ð Pf,i
x, y,i
4. Obliczenie następnych konturów ryzyka według wzoru:
IR =ð IR +ð F2 ´ð Pf,2
x, y,2 x, y,1
......................  
IR =ð IR +ð Fn ´ð Pf, n
x, y,n x, y,n-ð1
5. Wykreślenie okręgów (kontury ryzyka) na mapach danego zakładu
o promieniu równym zasięgowi stref zagrożeń dla każdego przypadku
i utworzenie w ten sposób mapy konturu; zakłada się przy tym, że przypadki
zdarzeń nie wykluczają się wzajemnie.
6. Obliczenie konturu ryzyka indywidualnego dla danego zdarzenia
wypadkowego przez dodanie konturów poszczególnych przypadków:
n
IRx, y =ð IRx, y,i
åð
i=ð1
6.5.7. RYZYKO GRUPOWE
Ryzyko grupowe bierze pod uwagę liczbę ofiar śmiertelnych występujących
w każdym zdarzeniu wypadkowym, zachodzącym z prawdopodobieństwem
(częstością) F. Ryzyko to jest przedstawiane w postaci zależności F  N, gdzie F
oznacza kumulatywną wartość częstości wystąpienia grupowych ofiar śmiertelnych
(częstość na rok), a N oznacza liczbę tych ofiar. Zwykle określa się to krzywą F  N
która jest przedstawiana w układzie dwulogarytmicznym.
Dla obliczenia ryzyka grupowego wykorzystano następujące zależności:
Ni =ð n ´ð pf,i
åð
x, y
x, y
n
FN =ð Fi
åð
i=ð1
gdzie: Ni - liczba ofiar śmiertelnych, która powstanie w danym przypadku i;
n - liczba osób znajdujących się w danej lokalizacji x, y;
x, y
pf,i - prawdopodobieństwo, że dany przypadek i spowoduje skutek śmiertelny
 25
w lokalizacji x, y;
FN - skumulowana częstość występowania wszystkich przypadków końcowych
danego zdarzenia wypadkowego;
Fi - częstość występowania i  tego przypadku końcowego.
Obliczenia ryzyka grupowego są niezwykle czasochłonne ponieważ muszą być
wykonane dla każdego zdarzenia wypadkowego, które rozwija się w szereg
przypadków, a te z kolei w przypadki końcowe.
Dla wykonania uproszczonych obliczeń ryzyka grupowego można przyjąć
następujące założenia upraszczające:
1. prawdopodobieństwo występowania skutku śmiertelnego w strefie
toksycznej (LC50) wynosi Pi =ð 1,
2. poza strefÄ… toksycznÄ… nie ma skutków Å›miertelnych, czyli pf,i =ð 0 ,
3. rozpatruje się wyłącznie warunki F2, dla których są najdłuższe strefy
toksyczne, czyli najgorsze warunki,
4. przyjmuje się 8  sektorową różę wiatru (każdy sektor 450), wówczas
prawdopodobieÅ„stwo kierunkowe wynosi Pw =ð 0.125 ,
5. powierzchnię każdego sektora kierunkowego oblicza się na podstawie
długości strefy toksycznej (przy LC50),
6. liczbę osób narażonych (populacja) przyjmuje się jako liczbę osób
znajdujących się na powierzchni każdego sektora,
7. wartości częstości skumulowanej FN oblicza się kolejno dla poszczególnych
przedziałów populacyjnych, zaczynając od przedziału największej populacji
do najmniejszej; poza przedziaÅ‚em najwiÄ™kszej populacji wartość FN =ð 0 .
-3
10
-4
10
-5
10
-6
10
-7
10
-8
10
-9
10
0 4
1
2 3
10 10
10
10 10
Liczba ofiar śmiertelnych N
Rys. 11. Ryzyko grupowe F  N
Częstość F
 26
7. JAKOŚĆ ANALIZY RYZYKA
Dobra jakość analizy charakteryzuje się wykorzystaniem właściwych metod,
dających nowe spojrzenie na występujące zagrożenie oraz pozwala na
zaproponowanie efektywniejszych i tańszych środków redukcji ryzyka.
Analizy bezpieczeństwa są wykonywane dla różnych potrzeb:
-ð projektowych, w celu identyfikacji i oceny potencjalnych zagrożeÅ„ dla ich
eliminacji lub kontroli,
-ð certyfikacji, celem wydania znaku bezpieczeÅ„stwa i demonstracji, że
maszyny i urządzenia zapewniają właściwe warunki pracy,
-ð kierowania procesami i operacjami produkcyjnymi, dla poprawy poziomu
bezpieczeństwa istniejących aparatów i maszyn.
Każda z tych potrzeb posiada typowe wymagania, które winny zapewnić
analizy bezpieczeństwa, wiedza o zagrożeniach i ocena ryzyka to główne zadania
stawiane przed analizami, natomiast dla operacji produkcyjnych najważniejsze jest
wspomaganie kierowania w przypadku zakłóceń oraz wsparcie przy wprowadzeniu
zmian.
Analiza ryzyka jest prowadzona na podstawie informacji zarówno niepewnych
jak i niepełnych, dlatego analizy te muszą być uzupełnione analizą niepewności
i analizą wrażliwości. Pierwsza z nich określa błąd prognozy ze względu na
ograniczoną, w sensie dokładności, znajomość zmiennych wejściowych, np.: danych
określających właściwości ośrodka w którym następuje proces dyspersji, analiza
wrażliwości pozwala ustalić wielkość wpływu każdej ze zmiennych wejściowych na
ogólną niepewność produkcyjnego modelu oceny ryzyka.
LITERATURA
1. Markowski A.S. (red.): Zapobieganie stratom w przemyśle, część III,
Zarządzanie bezpieczeństwem procesowym.
2. Markowski A.S. (red.): Zarządzanie ryzykiem w przemyśle chemicznym
i procesowym.
3. RozporzÄ…dzenie Ministra Gospodarki z dnia 16 sierpnia 2001 r. w sprawie
wymagań, jakim powinien odpowiadać raport bezpieczeństwa oraz
szczegółowych zasad jego weryfikacji. Dz. U. Nr 97, poz. 1058.
4. Podręcznik ICLEI w Zakresie Ochrony Środowiska, tom V, Środki
i instrumenty.
 27
DominujÄ…ce klasy
niepewności
Właściwości, parametry,
aparatura, lokalizacja,
ilość
Ograniczony zakres analiz
(NM)
WÅ‚Ä…czone w zakres
analiz bezpieczeństwa
Tak Nie
Faza 1
Opis systemu M-T-E
Poza granicami analizy
człowiek (M),
technika (T),środowisko (E)
Uwzględnione przez Ograniczenia dotyczące metod
(NS)
zastosowanie metody
identyfikacji zagrożeń
Nie
Tak
Nie zidentyfikowane
stosowanymi metodami
Ograniczenia
Ograniczenia czasowe
oraz finansowe informacyjne
(NC, NS)
Faza 2
Identyfikacja zdarzeń
lub
wypadkowych
Identyfikacja zagrożeń
Tak
Tak Nie
Nie uwzględnione w
obliczeniach ryzyka
(NK)
Wytypowane
Zdarzenia wypadkowe
zdarzenia wypadkowe
rozważane jako pomijalne
do obliczeń ryzyka
Tak Nie
Poza obliczeniami analizy
Niedokładne dane
Niedokładne modele
publicystyczne
skutków
Poprawne obliczenie
ryzyka
Faza 3 (NC, NS, NK)
Obliczenie ryzyka
Tak
Nie
lub
Właściwa podstawa do
Niewłaściwa podstawa do
podejmowania decyzji w
podejmowania decyzji
zakresie oceny ryzyka
Rys. 12. Główne z
ródła niepewności w analizie ryzyka [1]