Kategoriarkiv: Räkna på risk

Dilemmat kring sannolikheter och konsekvenser

De senaste veckorna har jag i olika omgångar träffat tjänstemän och politiker om Trelleborgs hamns planer på utbyggnad. Hamnen kommer att ”försvinna” från sitt västra läge och bygga ut i sydlig och östlig riktning. Jag har i flera år arbetat med Trelleborgs hamn och nyligen avslutade jag ett arbete med att titta på riskerna med en östlig infart till hamnen. Jag har studerat olycksrisker relaterat till transport av farligt gods och en konsult från Trivector Traffic har jobbat med buller och luftföroreningar.

I mitt arbete kan jag visa att det går att utforma den nya östliga väganslutningen på ett sätt där riskerna värderas till mycket små. För att åstadkomma detta begränsas hastigheten till 30-40 km/h, vilket minskar sannolikheten för läckage vid olycka med 10-20 ggr i jämförelse med transport i 70 km/h. Vidare kommer vägbanan att förses med avåkningsskydd i högsta kapacitetsklass (H4b). Dessa åtgärder i kombination med att det farliga gods som transporteras via Trelleborgs hamn inte är så ”farligt” som det skulle kunna vara. Anledningen till detta är att sjöfartens regelverk begränsar vilken typ av gods som RoRo-färjor kan medföra.

Jag kan förstå den oro som boende i Trelleborgs östra delar kan känna (se artikel i Sydsvenskan), vilket leder oss in till dilemmat kring sannolikheter och konsekvenser. Tage Danielsson har en hel del poänger i sin monolog ”Om sannolikhet”:

Och man förstår ju att dom har tvekat, för en sån olycka inträffar ju enligt alla sannorlikhetsberäkningar bara en gång på flera tusen år, och då är det ju i varje fall inte troligt att den har hänt redan nu, utan det är väl i så fall mera sannolikt att den har inträffat längre fram. Och då kommer ju saken i ett annat läge. För det kan ju inte vi bedöma nu. Då. Eller…

Riskmåtten använder vi för att avgöra om vi behöver vidta särskilda åtgärder för att skydda oss mot en olycka. Dessa åtgärder får antingen vara olycksförebyggande eller skadebegränsande. I fallet med en östlig infart till Trelleborgs hamn planeras för flertalet olycksförebyggnade åtgärder, vilka gör att risknivån på mycket korta avstånd understiger de riktlinjer som Länsstyrelsens i Skåne presenterat. Behovet av särskilda skadebegränsande åtgärder i form av exempelvis skyddsavstånd är mycket litet. Redan på 10 m avstånd är risken att omkomma av ett blixtnedslag i trädgården större än att omkomma till följd av en olycka med farligt gods.

Utifrån ett samhällsperspektiv är det rimligt att fatta beslut baserade på resultat från riskanalyser. Frågan är bara om det är samma slutsats kan dras utifrån ett rättighetspersektiv? Bör det alltid finnas någon skadebegränsande åtgärd eller är det tillräckligt att enbart förebygga olyckan?

Deterministiska vs. probabilistiska analyser

Deterministisk och probabilitisk är ord som vi ofta använder i samband med riskanalys. Det är inte helt enkelt att förklara skillnaderna mellan en deterministik och en probabilistisk analys, men jag ska åtminstone göra ett försök med hjälp av både Brandskyddshandboken och CIBSE Guide E om ”Fire Engineering”.

En deterministisk analys kan också kallas scenarioanalys, vilket innebär att analysen inte uttryckligen behöver beakta både frekvens och konsekvens. Vanligtvis analyseras endast ett fåtal scenarier med målet att undersöka vilka konsekvenser som kan uppstå. I en samlingslokal kan det t.ex handla om en brand som blockerar den bredaste utrymningsvägen och en brand som tillväxer i ett dolt utrymme. Syftet med scenarioanalysen är att kunna konstatera att inga oacceptabla konsekvenser inträffar. Beräkningarna som görs utgår oftast från s.k. värsta troliga värden och resultatet är för det mesta att beakta som konservativt.

En probabilitisk analys jobbar mer sturkturerat med de osäkerheter och den variation som förekommer i analysen. Flertalet scenarier beaktas och sambandet mellan dem tydliggörs. Händelseträd är bra att använda för att göra en modell av möjliga utfall vid brand. Sannolikheter och frekvenser är viktiga eftersom de visar hur stor vikt som ska läggas vid det enskilda scenariots konsekvens när risken ska beräknas. Det går fortfarande att arbeta med punktskattningar i en probabilistisk analys och när dessa ersätts med statistiska fördelningar kallas analysen ofta för ”utökad” kvantitativ riskanalys (extended QRA). Att arbeta med fördelningar tillför en ny dimension i dimensioneringen eftersom det är möjligt att ta hänsyn kombinera värden som inträffar ofta med de som inträffar mer sällan på ett logiskt sätt. När man jobbar med probabilistiska analyser är det viktigt att alla är överens om att en risk aldrig går att minska till noll.

Läs gärna mer i tidigare inlägg på bloggen som:

Räkna ungefär rätt eller exakt fel?
Sannolikhets- och statistikteori

40 % säger ”Ja” och 60 % säger ”Nej”

Efter en genomgång av 15 rapporter där studentgrupperna skulle besvara frågan om en lagring av klorgas var möjlig på en centralt belägen fabrik i Malmö så visade sig att 40 % fann lagringen acceptabel och 60 % tyckte att risken var alldeles för hög.

Det är alltid lika spännande att gå igenom rapporterna. Jag återkommer med lite mer matnyttigt om den spridning i resultatet som jag har upptäckt.

Verkligheten är fylld av paradoxer

I Malmö sänktes hastigheten i centrum till 40 km/h under 2007. Motivet var att antalet olyckor skulle minskas och de som inträffar bli mindre allvarliga. Det är stor skillnad på möjligheterna att överleva om man som fotgängare blir påkörd i 40 km/h eller i 50 km/h. Nu har en första utvärdering gjorts om resultatet blev att ”sänkt hastighet följdes av fler olyckor”.

Visst är det så att det krävs flera års statistik för att kunna dra några vettiga slutsatser, speciellt när det numerära antalet olyckor är förhållandevis litet och en ökning med några fåtal olyckor kan få ett stort procentuellt genomslag. När Räddningsverket publicerades sin dödsbrandsstatistik för 2004 hade plötsligt antalet dödbränder minskat med hälften, från c:a 130 till 65. Det talades om ett trendbrott vilket förklarades med bl.a. ”den kommunala räddningstjänstens intensifierade arbete med brandskyddsinformation till allmänheten” och ”ökat antal sålda och installerade brandvarnare”.

Tyvärr ökade antalet dödsbränder igen de kommande åren. 2005 inträffade 104 dödsbränder, 2006 inträffade 83 st och 2007 inträffade 97 bränder. Helt plötsligt undrar alla vad som hänt. Hade den ökade informationen och det ökade antalet installerade brandvarnare inte någon effekt?

Det finns flera likheter mellan trafiksäkerhet och dödsbränder. Bl.a. har sociala aspekter som tekniska system inte kan avvärja en stor inverkan på antalet dödsbränder. Likaså har trafikanters beteende och risktagande troligtvis större betydelse för antalet trafikolyckor än vad hastighetsbegränsningen har. Vid en närmare analys kan det säkerligen visa sig att den ökning av trafikolyckor som skett i Malmö inte har någon koppling till hastigheten utan till trafikanternas beteende. Något som trafikforskarna nu ska gå vidare med.

Beräkna brandgasventilationens tillförlitlighet med binomialfördelningen

I ett av mina projekt satt jag och funderade på hur många brandgasluckor som jag måste installera för att sannolikheten att minst fyra öppnar är större än 90 %. Svaret fås enkelt med hjälp av binomialfördelningen:



I ekvationen ovan representerar k antalet luckor som ska öppnas, n är det totala antalet och p är sannolikheten att en lucka öppnar. Eftersom ekvationen är en ger sannolikheten för att det är exakt k luckor som öppnas måste den göras om till en kumulativ fördelning som för enkelhetens skull fås genom att summera de individuella sannolikheterna för antalet ogynsamma fall och därefter subtrahera dettta tal från 1,0. I Excel finns också en schysst funktion för att beräkna värden på binomialfördelningen.

Dags för en standard för riskanalyser?

Jag har i många år varit tveksam till det holländska sättet att hantera kvantitativa riskanalyser där de via ”Purple Book” i princip standardiserar riskanalyser genom att ange scenarier, indata och beräkningsmodeller.



Nu är jag inte lika tveksam längre. Idag kan två olika konsulter analysera samma riskkälla och komma fram till två helt olika beslut om risken är accpetabel eller inte. Detta är inte så konstigt i sig om det inte hade varit för att orsakerna till de olika besluten ligger i valet av scenario och indata. Det finns vissa variabler som vi i princip inte har någon aning om, t.ex. hålstorlek på tanken. Inte kan det vara meningen att två konsulter ska bedöma risken olika bara för att de har gissat två olika värden på en okänd variabel!?! Nej, jag tror att det finns ett behov av en ökad standardisering inom området ”riskanalys” framöver. Undrar bara vem som ska driva det arbetet…

Antalet skadade eller antalet omkomna?

För några veckor sedan lyssnade jag till en redovisning av ett examensarbete där det diskuterades om det verkligen var OK att fatta beslut i frågor om riskhänsyn enbart på ett kvantiativt mått på risk för att omkomma. Studenterna tog upp exemplet med spridning av giftig gas som kanske är dödlig på 100-300 m, men ger allvarliga skador på flera tusentals meter. Deras arbete är helt klart befogat. I riskanalyser säger vi ofta att allt är OK på risknivåer som understiger 10-7 per år. I vissa situationer sker detta redan på avstånd som är kortare än 50 m.

Naturligtvis är det möjligt beslutsfattaren ser vårt konstaterande att det bortom 50 m inte är någon fara för människor. Visst påstår vi inte detta, men det är riktigt svårt för många att skilja på risk och konsekvens. Den intressanta frågan i sammanhanget är om beslut hade fattats annorlunda i fall vi uttryckt konsekvensen i svårt skadade i stället för dödsfall? Kanske är det så att risknivåerna är satta på ett sätt där man förutsätter en viss relation mellan lindrigt skadade, svårt skadade och döda, och genom att enbart värdera risk att omkomma värderas per automatik även risken att skadas?

Turbulent jet och tunggasspridning

Jag har i tidigare inlägg skrivit en hel del om spridning i luft. Denna gång handlar det om de modeller vi använder. Arbetsgången är tydlig och finns beskriven i appendix 1 i FOA:s ”Vådautsläpp av brandfarliga och giftiga gaser och vätskor”.

Först bestäms initialvärden beroende av utsläppets karakteristiska. Handlar det om en avdunstande pöl eller om en turbulent jet? Därefter avgörs om det sker någon tunggasspridning. Om så är fallet görs beräkningar med en tunggasmodell som sedan övergår till en modell för passiv spridning. Finns det inget tunggassteg blir det passiv spridning med en gång. Jag har en känsla av att det slarvas en hel del vid handberäkningar med spridning i luft. Jag har själv haft uppfattningen att det ofta går att använda en modell för passiv spridning direkt. Men, tyvärr, resultatet blir ganska missvisande. Både turbulent jet och tunggasspridning skickar iväg molnet med betydligt mindre inbladning av luft än vad modellen för passiv spridning gör. Se därför upp så att du inte underskattar koncentrationerna på nära avstånd (< 300 m) från utsläppskällan.

Jag har ingen chans utan @RISK

Jag har de senaste 10 åren jobbat med mjukvaran @RISK för mina beräkningar. I och med att @RISK jobbar som ett tilläggsprogram till Excel är det otroligt enkelt och användbart att bygga modeller för beräkning av sannolikheter, frekvenser, konsekvenser och risk. Fördelarna med att hantera variation och osäkerheter explicit är mycket stora eftersom mitt svar blir bra mycket mer nyanserat än om jag hade använt värsta troliga konservativa värden hela vägen.



Jobbar du också med @RISK och Excel? Jag kan bidra med värdefull kunskap hur du ska bygga upp modeller för att förbättra din effektivitet.

Får man förebygga kollaps av bärverk?

År 2000 utvecklade jag en riskmodell åt NCC kallad ”Säkerhetsindex Beta” i vilken det ges möjlighet att på ett riskbaserat sätt studera vilka krav som gäller för en bärande konstruktion att motstå en brand. Syftet med riskmodellen var att möjliggöra ett hänsynstagande till aktiva installationer, brandfrekvens och manuella insatser när det gäller dimensionering av konstruktioner för brandfallet. I Eurocode (EN 1991-1-7) finns följande figur som sätter in modellen i rätt sammanhang.
  
En konstruktion ska ha ett skydd mot både total kollaps och lokal kollaps. Riskmodell ”Säkerhetsindex Beta” arbetar med total kollaps och ska visa att de förebyggande åtgärderna har sådan tillförlitlighet och effekt att sannolikheten för total kollaps understiger de acceptanskriterier som redovisas i lagar och föreskrifter. Riskmodellen hanterar inte problematiken med lokal brandpåverkan.

Sedan några veckor har jag ett uppdrag att revidera och vidareutveckla riskmodellen, ett arbete som innebär en stor utmaning inte minst med tanke på Johan Lundins insändare i Sirenen. Jag är helt övertygad om att det är tillåtet att låta förebyggnade åtgärder som sprinkler och brandgasventilation vara en aktiv del av en konstruktions skydd mot kollaps vid brand. Frågan är bara hur stor vikt man kan lägga på dessa åtgärder och om det är tillåtet och rent av möjligt att helt förebygga övertändning med sådan tillförlitlighet att ett bärverk kan uppföras utan särskild brandteknisk klass.