Transcript 2e-fase-risico-analyse-noordersluis (5.38MB)

Ministerie v a n Verkeer en Waterstaat
Directoraat-Generaal Rijkswaterstaat
B o u w d i e n s t Rijkswaterstaat
3- •
C10602
OT: 135$
Ministerie van Verkeer en Waterstaat
Directoraat-Generaal Rijkswaterstaat
Bouwdienst Rijkswaterstaat
PROJECT ANALYSE BEDRIJFSZEKERHEID NOORDERSLUIS TE IJMUIDEN
- 2e fase:
Risico-analyse Noordersluis
Begeleidende notitie bij KEMA rapport 22362-NUC-92-4111
RN-BN-R-930318
Utrecht, 18 maart 1993
Hoofdafdeling Waterbouw, Afdeling Risico Analyse
Postadres Postbus 20000, 3502 LA Utrecht
Bezoekadres Criffioenlaan 2
WBR-01-09298 BDU (WNU)
(2 )
e
Telefoon
Telefax
030-857815
030 - 800686
BIBLIOTHEEK BOUWDIENST RIJKSWATERSTAAT
NR. C..LQ&.0£..&t>U
Ministerie van Verkeer en Waterstaat
D i rectoraat-G en eraa I Rij ks waterstaat
Bouwdienst Rijkswaterstaat
BIBUOTatEfiK
Bouwdienst Rijkswatetstaat
Postbus 20.000
3502 L A Utrecht
PROJECT ANALYSE BEDRIJFSZEKERHEID NOORDERSLUIS TE IJMUIDEN
- 2e fase:
Risico-analyse Noordersluis
Begeleidende notitie bij KEMA rapport 22362-NUC-92-4111
RN-BN-R-930318
Utrecht, 18 maart 1993
Hoofdafdeling Waterbouw, Afdeling Risico Analyse
Postadres Postbus 20000, 3502 LA Utrecht
Bezoekadres Criffioenlaan 2
Telefoon
Telefax
030 - 8 5 7 8 1 5
030 - 800686
BIBLIOTHEEK
INHOUD
1.
Inleiding
2.
Doel van het onderzoek
3.
Organisatie
4.
Resultaten risico-analyse
5.
Conclusies en aanbevelingen
Bouwdienst Rijkswaterstaat
Postbus 20.000
3502 L A Utrecht
1.
Inleiding
De Noordersluis te IJmuiden is voor schepen boven een bepaald tonnage de enige toegang tot
Amsterdam. De regio vindt dit een kwetsbare situatie. Deze kwetsbaarheid, maar vooral de
economische ontwikkelingen en de ontwikkeling in de afmetingen van de zeevaart zijn voor de
regio redenen aan te dringen op de bouw van een tweede grote zeesluis.
RWS heeft de regio toegezegd een analyse uit te voeren naar de kwetsbaarheid van de
Noordersluis. O p dit moment wordt een grootschalige renovatie van het gehele sluizencomplex
uitgevoerd. Zeker na de renovatie van het sluizencomplex zal de bedrijfszekerheid van de
Noordersluis sterk zijn verhoogd.
Door RWS, directie Noord-Holland is aan de afdeling Risico-analyse van de hoofdafdeling
Waterbouw van de Bouwdienst gevraagd het onderzoek naar de bedrijfszekerheid van de
Noordersluis na renovatie te leiden. Het onderzoek werd uitbesteed aan KEMA. Het onderzoek is
gesplitst in twee fasen. Fase 1 van het onderzoek werd afgesloten met KEMA rapport 20398-MAP-1
d.d. 19 mei 1992 en begeleidende notitie RN-BN-R-920923 d.d. September 1992.
De voorliggende notitie dient ter begeleiding van het eindrapport van Fase 2 van het onderzoek:
Risico-analyse van de Noordersluis, KEMA rapport 22362-NUC-92-4111 d.d. 22 februari 1993.
2.
Doel van het onderzoek
Het doel van het onderzoek is na te gaan
a. door welke oorzaken de sluis haar primaire functie, zijnde het schutten van schepen, niet kan
vervullen;
b. hoe groot de kans van voorkomen van de mogelijke oorzaken is;
c. wat de verwachte duur en frequentie van de stremming van de Noordersluis is;
d. welke (kwalitatieve) maatregelen genomen kunnen worden om het risico van stremming te
verkleinen.
Het onderzoek is gesplitst in 2 fasen, te weten:
Fase 1: Clobale analyse, d.w.z.
a. Het beschrijven van alle mogelijke oorzaken die kunnen leiden tot stremming van de
Noordersluis.
b. Het schatten van de resulterende duur en frequentie van de stremming van de
Noordersluis door elke mogelijke oorzaak.
Fase 2: Detail analyse, waarbij alleen die oorzaken bekeken worden, welke leiden tot
stremmingen, langer dan 1 dag.
3.
Organisatie
Het onderzoek en de rapportage daarvan is uitgevoerd door KEMA in opdracht van Rijkswaterstaat,
directie Noord-Holland. Het onderzoek werd begeleid door een projectteam, bestaande uit
ir. W . G . de Rijke (vz)
ing. R.J. Houben
ir. P.A.A. Teunissen
RWS-BD
RWS-BD
RWS-dir N H
1
Het eindrapport van het onderzoek werd goedgekeurd door een begeleidingsgroep, bestaande uit
ing. A . Verbokkem (vz)
RWS-dir N H
ir. F.J. Remery
RWS-BD
drs. H.L. Stipdonk
RWS-DVK
ir. W . Vlemmix
G H B Amsterdam
ir. W . G . de Rijke (seer) RWS-BD
4.
Resultaten risico-analyse
4.1 Beschouwde gebeurtenissen
In fase 2 van het onderzoek naar de bedrijfszekerheid van de Noordersluis zijn 24 ongewenste
gebeurtenissen geanalyseerd, die kunnen leiden tot stremming van de Noordersluis langer dan 24
uur. Deze gebeurtenissen bestaan deels uit gebeurtenissen, afgeleid uit de resultaten van Fase 1
van het onderzoek en deels uit (later toegevoegde) externe gebeurtenissen. Oorzaken, die ook een
eventuele tweede grote zeesluis buiten gebruik stelt (bijv. terrorisme) zijn niet in de studie
meegenomen.
De beschouwde gebeurtenissen zijn:
m.b.t. TECHNIEK
- Brand in ruimten van de sluis
- Blikseminslag in ruimten van de sluis
- Nieuwe werkwijze van beheer
- Uitlopen gepland onderhoud
- Beschadiging van railconstructie door anker
- Beschadiging van rolwagengeleiding door haken van de rolwagen
- Vastlopen van roldeur op obstakel
- Vollopen van ballasttanks van roldeur
- Van de rolwagen gelicht worden van roldeur
- Slijtage van deurgeleiding Binnenhoofd
- Blokkering van omloopriolen
- Niet sluiten van omloopriolen
- Object valt in deurkas
- Ontploffing van zwervende mijn
- Klemraken van roldeur tijdens deurwisselingen
m.b.t. LANDVERKEER
- Auto in kolk of deurkas
- Brand en verlies van gevaarlijke stoffen
m.b.t. WATERVERKEER
- Brand en explosie
- Lozing van gevaarlijke stoffen
- Verlies van lading
- Zinken van schip
- Aanvaring van de sluisdeur
- Aanvaring van het sluishoofd
- Aanvaring of schadevaring in het toeleidingskanaal
2
4.2 Uitgangspunten
De uitgangspunten van het onderzoek zijn vermeld in hoofdstuk 2 van het KEMA rapport. Hieraan
moet worden toegevoegd dat geldigheid van de resultaten van het onderzoek samenhangen met de
verlengde levensduur van de sluis na renovatie (ca. 50 jaar) en de toekomstige ontwikkelingen in
de zeescheepvaart.
4.3 Resultaten
Voor de bovengenoemde gebeurtenissen is bepaald met welke frequentie per jaar deze
gebeurtenissen optreden en hoe groot de veroorzaakte stremmingsduur zal zijn (onderscheiden
naar klassen voor stremmingsduur van 1-2, 2-3, 3-5 en > 5 dagen aaneengesloten stremming). De
analyse is uitgevoerd op basis van interviews met deskundigen en literatuurstudie. Verder is een
schatting gemaakt van de betrouwbaarheidsband van de bepaalde frequentie.
In tabel 1 is een overzicht gegeven van de resultaten per gebeurtenis. Daarbij is tevens aangegeven
wat het effect is van maatregelen ter verlaging van het stremmingsrisico. In figuur 1 worden de
resultaten in grafische vorm gepresenteerd. Als referentie zijn in deze figuur tevens de volgende
gebeurtenissen weergegeven:
overschrijden maximum schutpeil (3.40 m +NAP)
frequentie 2.10" per jaar, verwachte stremming 1-2 dagen
overschrijding ontwerp-bezwijkbelasting
frequentie 1.10' per jaar, verwachte stremming > >5 dagen
In hoofdstuk 5 van het KEMA rapport wordt uitvoerig ingegaan op de resultaten van het
onderzoek.
2
5
Resultaten
•*- =
10°
10"'
IO"
ro
c
CJ
C7
10"
2
nieuwe
=
de
waarde
waarden
t-fc
na
voor
maatregelen
en
na
maatregelen
zip
gelij<
t
(a.)
3
-IO"
4
-IO"
5
1.2+**
Li.
-IO"*
1CT
10"
7
9
1-2
2-3
Stremmingsduur
3-5
k l a s s e [dagen]
Figuur 1. Resultaten analyse bedrijfszekerheid Noordersluis
(a) overschrijden maximum schutpeil
(b) overschrijding bezwijkbelasting
1.2*** waarde bij gebruik van hulplierwerken
3
>5
resultaten voor
maatregelen
Ongewenste
gebeurtenis
1.1
1.2
1.3
frequentie
duur
r e s u l t a t e n na
maatregelen
error
factor
frequentie
duur
[1/jaar]
[uur]
[-]
(l/jaar)
[uur]
1.7*10-'
28
10
2.1*10-*
28
1.7*10-'
172
10
3.1*10-*
172
7.4*10-*
76
10
3.1*10-*
76
Brand i n
ruimten
van de s l u i s
2
Blikseminslag
i n ruimten van
de s l u i s
<24
3
Gevolgen
nieuwe wijze
van beheer
<24
4
Uitlopen gepland onderhoud
<24
5
Railconstruct i e , beschadiging door anker
4*10"*
60
5
4* 10"
60
6"*
Rolwagengeleiding,
haken rolwagen
1*10"
36
10
1*10-'
36
7
Roldeur, loopt
vast op obstakel
1.4*10*
24
3
0.7*10-
24
—
J
J
<24
8~
Roldeur,
vollopen
ballasttanks
9~
Roldeur, deur
wordt van r o l wagen g e l i c h t
1*10"
24
5
3*10-"
24
10
Deurgeleiding,
Slijtage
geleiding
Binnenhoofd
**
**
**
**
**
11
Omloopriolen,
blokkering
<24
12
Omloopriolen,
riool sluit
niet
<24
13
Object v a l t i n
deurkas
<24
14
Landverkeer,
auto i n kolk of
deurkas
<24
15
Landverkeer,
brand en verlies gevaarlijke stoffen
16.1
Waterverkeer,
brand en
explosie
Waterverkeer,
lozing
16.2
17
*
»120
10
1.3*10-'
»120
1.2*10-"
48
48
2.4*10'
48
10
2.4*10
5
18
Waterverkeer,
ladingverlies
6*10-'
96
20
6*10-'
96
19
Waterverkeer,
zinken schip
6*10'
48
10
6*10-'
48
20.1
Waterverkeer,
aanvaren
sluisdeur
Waterverkeer,
aanvaren
sluishoofd
0.02
96
3
0.02
96
0.12
24
3
0.06
24
22
Waterverkeer,
aanvaring of
schadevaring i n
toeleidingskanaal
*
23
Zwervende mijn,
ontploffing i n
of nabij s l u i s
1*10-*
»120
20
1*10-*
»120
24
Klemraken deur
t i j d e n s deurwisselingen
20.2
21
*
-
Het r i s i c o van deze gebeurtenis i s verwaarloosbaar ten opzichte van
het r i s i c o van een andere gebeurtenis.
Het b e s l u i t om de deurgeleidingen i n de deurkas van het Binnenhoofd
te vervangen i s a l genomen. Hiervoor z u l l e n een aantal geplande
stremmingen plaats moeten vinden.
Geanalyseerd door TNO Bouw
TABEL 1
Door de verwachte frequentie per gebeurtenis te sommeren kan een schatting gemaakt worden van
de totale verwachte frequentie van stremming van de Noordersluis. In tabel 2 is per
stremmingsduurklasse de geschatte verwachte frequentie per jaar en gedurende de levensduur van
de gerenoveerde Noordersluis weergegeven. In de tabel is het effect van het inzetten van
hulplierwerken bij brand in het bewegingswerkgebouw binnenhoofd meegenomen. De
stremmingen als gevolg van het overschrijden van het maximum schutpeil en de
ontwerpbezwijkbelasting zijn niet verdisconteerd.
In de stremmingsduurklasse 1-2 dagen kan de verwachte frequentie ongeveer gehalveerd worden
door de roldeur in buitenhoofd oost inzetbaarte houden. In de stremmingsklassen 2-3 en 3-5
dagen hebben maatregelen weinig invloed op de frequentie. In de stremmingsklasse 3-5 dagen is
zware aanvaring van de deur bepalend. In paragraaf 5 wordt nader ingegaan op mogelijke
maatregelen om de stremmingsfrequentie als gevolg van aanvaring te verlagen. In de
stremmingsduurklasse >5 dagen kan de verwachte frequentie sterk verlaagd worden door het
gebruik van hulplierwerken bij brand in het bewegingswerkgebouw binnenhoofd.
duur
stremming
(dagen)
frequentie
frequentie
(per jaar)
voor
na
maatr
maatr
(in 50jr)
voor
na
maatr
maatr
1-2
1,45.10-' 7.10"
7
2-3
4.10"
3-5
>5
1
7.10"
2.10"
2
2.10
2.10"
3
1.10
2
4
4
2.10"
2
1
1
1.10"'
5.10"
s
2
4.10'
2
4
TABEL 2
frequentie - verwachte aantal malen stremming
5.
Conclusies en aanbevelingen
De begeleidingsgroep onderschrijft de conclusies en aanbevelingen, zoals weergegeven in
hoofdstuk 6 van het KEMA rapport.
Maatgevend voor het risico van langdurige stremming van de Noordersluis zijn de volgende
gebeurtenissen (zie ook tabel 5.2 van het KEMA rapport):
a)
b)
c)
Aanvaring van de sluisdeur, waarbij de deur moet worden gewisseld (gebeurtenis 20.2).
Zware aanvaring van de sluisdeur waarbij de schade zo groot is dat de rails moet worden
gewisseld (gebeurtenis 20.1).
Brand in ruimten van de sluis, met name in het bewegingswerkgebouw op het binnenhoofd
(gebeurtenis 1.2), het bewegingswerk buitenhoofd west (gebeurtenis 1.1) en het
transformatorgebouw (gebeurtenis 1.3).
ad a)b) Bij aanvaring van de sluisdeur zijn maatregelen aan de bron moeilijk te nemen, in
tegenstelling tot maatregelen die het effect van de aanvaring (schade) beperken.
Indien zou worden geconcludeerd dat de situatie moet worden verbeterd of zelfs
onaanvaardbaar is, zijn de volgende maatregelen denkbaar:
waarschuwingssysteem voor te hoge vaarsnelheid richting sluis
aanvaarconstructie
tweede zeesluis (voor een aantal schepen is passage door de Middensluis mogelijk)
Naar de haalbaarheid van maatregelen ter reductie van de schade aan de deur kan nader
5
onderzoek worden verricht (op basis van de recentelijk uitgevoerde studie naar het
aanvaarrisico van sluisdeuren).
Aandachtspunten daarbij zijn:
hoe komt een aanvaring tot stand en welke typen schepen veroorzaken de grootste
schade?
welke omstandigheden (snelheid, energie, aanvaarhoek etc.) zijn nodig voor (zeer
grote) schade en hoe kunnen deze beinvloed worden door maatregelen?
ad c)
In paragraaf 4.1.6 van het KEMA rapport wordt een aantal adviezen genoemd ter
verkleining van het stremmingsrisico door brand. De begeleidingsgroep doet de
aanbeveling deze adviezen over te nemen. Daarnaast kan de stremmingsduur bij brand in
het bewegingswerkgebouw binnenhoofd teruggebracht worden tot 2-3 dagen bij gebruik
van hulplierwerken. Daarbij wordt de schutsnelheid wel beperkt en tevens hinder aan het
wegverkeer opgelegd.
Eindrapport Fase 2 accoord:
(Principaal,
proj.manager
ing. A.Verbokkem)
datum
Eindrapport Fase 2 accoord:
(Opdrachtnemer,
bevoegd gezag,
ir. W.Korf)
/
datum :
i
- ^ - ^ J
6