Analýza rizik je přístup, který se snaží pomocí všech dostupných informací identifikovat nebezpečí, která by mohla řešenému systému hrozit. Jejím cílem je takovýmto nebezpečím (rizikům) předcházet nebo je alespoň minimalizovat. Jde o metodu, která má za cíl shrnout a utřídit informace o variantních projektech.
Úvod
Navrhování a provozování systémů založené na analýze rizik se v poslední době stalo trendem, který zasáhl prakticky do všech inženýrských odvětví. Například se používá v potravinářství, v leteckém průmyslu, strojírenství atd.. V posledních letech se tento přístup začal prosazovat i ve vodárenství.
U systémů na dodávku pitné vody je situace složitější než v jiných oborech. Důležitá je komplexnost, je potřeba brát v úvahu systém jako celek od zdroje až po kohoutky spotřebitele, protože selhání jakéhokoli prvku v tomto systému by ohrozilo dodávku pitné vody, všechny jsou tedy stejně důležité.
V textu je pozornost věnována především objektům na úpravu surové vody. Technologické procesy úpravy surové vody na vodu pitnou jsou velice různorodé, od těch nejjednodušších po ty složité. Vhodný technologický postup se vybírá dle složení a množství upravované vody, ekonomické situace provozovatele a vzdálenosti a charakteru spotřebiště. Různé typy úpraven se mezi sebou tedy výrazně liší. Analýza rizik musí být tedy schopná obsáhnout širokou škálu variant.
Rizika
Základním pilířem při řešení úloh analýzy je kvantifikace rizika. Riziko dle ČSN IEC 300 je definováno jako kombinace četnosti nebo pravděpodobnosti vzniku specifického nežádoucího stavu a jeho následků.
R = P x C (1),
kde R ... riziko,
P ... pravděpodobnost výskytu rizika,
C ... následky nežádoucího stavu.
Proto, abychom mohli riziko kvantifikovat, potřebujeme znát jeho pravděpodobnost výskytu a jeho následky.
Analýza pravděpodobnosti výskytu rizika
Rizika je možná identifikovat různými způsoby, nejlepším zdrojem informací jsou zkušenosti provozovatele, dále provozní dokumentace projektů, zprávy o poruchách a opravách, bezpečnostní listy atd.
Poté, co jsou jednotlivá rizika identifikována, je potřeba je „odhadnout“. Odhadování rizik sestává z metod analýzy četností (pravděpodobnost výskytu) a následků. Metody bud hodnotí četnosti a následky odděleně ve dvou samostatných procesech, nebo současně.
Pro ohodnocení pravděpodobnosti výskytu rizik a zároveň i následků lze použít metodu FMECA (analýza poruchových událostí a kritičnosti). Jedná se o induktivní kvalitativní metodu. Tato metoda analýzy následků a pravděpodobnosti výskytu rizika umožňuje identifikaci poruch s významnými následky pro celý systém. Postup řešení je popsán v normě IEC 812.
Vychází z charakteristik poruchy základního prvku a z funkční struktury systému a stanoví vztah mezi poruchami prvku a poruchami systému. Závažnost následků poruchy se řadí do tříd kritičnosti. Analýza začíná vždy od prvků na nejnižší úrovni, pro které máme již dostatek dat pro analýzu.
Rizikový stav: Stav objektu charakterizovaný neschopností plnit požadovanou funkci, kromě neschopnosti během preventivní údržby nebo jiných plánovaných činností nebo neschopnosti způsobené vnějšími vlivy.
Kritičnost poruchy: Kombinace závažnosti důsledku a četnosti výskytu nebo jiných atributů poruchy jako míra potřeby zaměřit se na ně a zmírnit je. Číslo kritičnosti nám udává pravděpodobnost výskytu poruchového stavu.
Následek: Následek způsobu poruchy pro provoz, funkci nebo stav objektu. Různé úrovně závažnosti následků, od omezení provozu až po neschopnost funkce celého systému.
Následky jsou kromě závažnosti děleny také podle jejich zdroje.
Ekonomické následky - Ohrožení dodávky surové vody ve vztahu ke schopnosti dodavatele produkovat zisk. Vyčíslují se penězi. V úvahu se berou jak bezprostřední škody způsobené poruchou, tak škody z dlouhodobější neschopnosti dodávat surovou vodu odběrateli, tak i následné náklady potřebné k znovuuvedení systému do provozu.
Bezpečnostní následky- Ohrožení bezpečnosti provozních pracovníků, ohrožení objektu z hlediska zabezpečení proti vniknutí nežádoucích osob.
Zdravotní následky – Ohrožení zdraví pracovníků vodárenské společnosti, ohrožení zdraví odběratelů pitné vody.
Ekologické následky –Ohrožení životního prostředí únikem nebezpečných látek nebo odpadních látek.
V níže uvedené tabulce jsou uvedeny některé ukázky možných rizikových událostí a jejich následků.
Tab. 1 Rizikové události a jejich následky
|
Událost |
Následek |
Technologický stupeň |
|---|---|---|
|
Degradace materiálu česlic. V krajním případě může vést k prolomení česlí. |
Ekonomický Neschopnost zachytit hrubé nečistoty hrozí poškození trubních rozvodů, čerpadel, narušení separačních procesů |
Mechanické předčištění: česle |
|
Ucpávání otvorů mezi česlicemi- snižování průtočného profilu, snižování kapacity česlí, |
Ekonomický Snižování průtočnosti a tím i kapacity česlí. |
Mechanické předčištění: česle |
|
Porucha strojních stěračů, nestírají dostatečně nebo vůbec jednotlivé česlice. |
Ekonomický Snižování průtočnosti a tím i kapacity česlí. |
Mechanické předčištění: česle |
|
Vylučování uhličitanu vápenatého při nevhodně zvolené dávce, inkrustace trubních rozvodů. |
Ekonomický Snižování průtočnosti přívodního potrubí. Vyšší náklady na čištění a údržbu. |
Odkyselování |
|
Riziko poškození větracích otvorů, buď jejich ucpání, nebo nefunkčnost mechanického odvětrání – nedochází k odvětrávání. |
Ekonomický, zdravotní Nefunkčnost odvětrávání. Ohrožení zdraví pracovníků ÚV. |
Odkyselování |
|
Degradace materiálu ventilátoru, Ventilačních mřížek. |
Ekonomický, zdravotní Nefunkčnost odvětrávání. Ohrožení zdraví pracovníků ÚV. |
Odkyselování |
|
Popraskání skleněných trubic a opotřebení elektrod ve výbojovém prostoru ozonizátoru. |
Ekonomický Riziko vyřazení ozonizace z provozu |
Ozonizace |
|
Zanášení výbojového prostoru ozonizátoru vlivem provozu (nutné pravidelné čištění). |
Ekonomický Riziko vyřazení ozonizace z provozu |
Ozonizace |
|
Popraskání skel průhledu do výbojového prostoru vlivem provozu. |
Ekonomický Omezení schopnosti vizuální kontroly technického stavu ozonizátoru. |
Ozonizace |
|
Nedostatečná nebo nedůsledná kontrola nebo oprava regeneračních dmychadel – opotřebení vlivem provozu (ložiska…). |
Ekonomický Riziko vyřazení ozonizace z provozu |
Ozonizace |
|
Adsorbéry – vyhřátá těsnění (výměna), závady topných spirál (spálené). Přírubové spoje – výměna těsnění (netěsnost vlivem stárnutí). |
Ekonomický Riziko vyřazení ozonizace z provozu |
Ozonizace |
|
Čerpadla chladící vody – opotřebení ložisek provozem, spálený motor. |
Ekonomický Riziko vyřazení ozonizace z provozu |
Ozonizace |
|
Dmychadla – zanedbána pravidelná výměna filtrů sání, výměna klínových řemenů a ložisek vlivem opotřebení provozem. |
Ekonomický Riziko vyřazení ozonizace z provozu |
Ozonizace |
|
Reakční a směšovací nádrže – zanedbání pravidelného mytí prostoru a odčerpání kalu vytvořené při reakcí ozonu ve vodě. |
Ekonomický Riziko vyřazení ozonizace z provozu |
Ozonizace |
|
Destruktory – spálená topná tělesa opotřebení ventilátorů
|
Ekonomický Riziko vyřazení ozonizace z provozu |
Ozonizace |
|
Nefunkční odvětrávání prostoru ozonizace (nefunkční větrák, ucpání větracích otvorů). |
Zdravotní Ohrožení zdraví pracovníků. |
Ozonizace |
|
Nevhodná volba činidla nebo dávky vzhledem k povaze surové vody: Tvorba vedlejších produktů dezinfekce. |
Ekonomický Preoxidace neprobíhá řádně, narušení následných separačních procesů, zhoršená kvalita vody. |
Preoxidace (chemická) |
|
Popraskání trubic (jsou velmi křehké) na UV lampách. |
Ekonomický Preoxidace neprobíhá řádně, narušení následných separačních procesů, zhoršená kvalita vody. |
Preoxidace – UV záření |
|
Nesprávné nastavení čidel na ÚV lampách a tedy fluktuace vyřazované energie |
Ekonomický Preoxidace neprobíhá řádně, narušení následných separačních procesů, zhoršená kvalita vody. |
Preoxidace – UV záření |
|
Stanovena špatná dávka koagulantu, nevhodný typ, špatné místo, k agregaci dochází již v přívodním potrubí na separaci |
Ekonomický Ucpávání potrubí, narušení separačních procesů. |
Koagulace |
|
Stanovena špatná dávka koagulantu, nevhodný typ, špatné místo - nedochází k agregaci |
Ekonomický Nedochází k dostatečné agregaci nečistot, netvoří se optimální, tedy je výrazně snížena účinnost separačního procesu. |
Koagulace |
|
Mechanická porucha míchacích zařízení |
Ekonomický Nedochází k agregaci nečistot, netvoří se optimální vločky, tedy je výrazně snížena účinnost separačního procesu. |
Koagulace |
|
Mechanická porucha systému dávkování. |
Ekonomický Nedochází k agregaci nečistot, netvoří se dostatečně kvalitní vločky, tedy je výrazně snížena účinnost separačního procesu. |
Koagulace |
|
Koroze betonových konstrukcí vlivem složení upravované vody. |
Ekonomický Separace neprobíhá standardně, narušení procesu sedimentace odpadajícími částmi, snižování účinnosti. |
Separace - sedimentace |
|
Nevhodný návrh: nedostačující rozměry, nevhodně zvolený přítok / odtok dochází ke tvorbě vírů. |
Ekonomický Separace neprobíhá standardně, snižování účinnosti. |
Separace - sedimentace |
|
Koroze betonových konstrukcí vlivem složení upravované vody (přelivové hrany nátokových žlabů na otevřené filtry, stěny nádrží ). |
Ekonomický Narušení separačního procesu přidanými nečistotami, které odpadávají do nádrže. |
Separace - filtry |
|
Koroze kovových konstrukcí vlivem složení upravované vody (nádrže tlakových filtrů, ocelové hrany). |
Ekonomický Narušení separačního procesu přidanými nečistotami, které odpadávají do nádrže. |
Separace - filtr |
|
Porušení trysky, proreznutí mezidna: zanášení mezidna pronikajícími nečistotami a filtračním pískem, snižování filtrační výšky |
Ekonomický Narušení separačního procesu, snížení účinnosti separace (může se zdát, že je nedostatečná plocha filtrů) |
Separace - filtr |
|
Ucpávání přítokových potrubí a odtokových potrubí agregovanými nečistotami |
Ekonomický Ucpávání přítokových potrubí, zamezování průtoku upravované vody. |
Separace - filtr |
|
Nevhodná volba činidla vzhledem k složení surové vody: Tvorba vedlejších produktů dezinfekce. |
Zdravotní: Ohrožení zdraví spotřebitelů. |
Dezinfekce chemická |
|
Popraskání trubic UV lamp (jsou velmi křehké). |
Ekonomický: Vyřazení z funkce, nutná oprava rekonstrukce. |
Dezinfekce UV záření |
|
Nesprávné nastavení čidel - fluktuace vyzařované energie. |
Zdravotní: Ohrožení zdraví pracovníku |
Dezinfekce UV záření |
|
Náhodný únik chemických látek, při skladování, nevhodné skladování |
Bezpečnostní, Zdravotní, Ekonomický Ohrožení bezpečnosti a zdraví provozních pracovníků. |
Chemické hospodářství |
|
Náhodný únik chemických látek při manipulaci s nimi, nedodržení postupů. |
Bezpečnostní, Zdravotní, Ekonomický Ohrožení bezpečnosti a zdraví provozních pracovníků |
Chemické hospodářství |
|
Požár, nestabilní hořlavé látky. |
Bezpečnostní, Zdravotní, Ekonomický Ohrožení bezpečnosti a zdraví provozních pracovníků. |
Chemické hospodářství |
|
Porucha dávkovacího čerpadla. |
Zdravotní, Ekonomický Ohrožení kvality dodávané vody, a zdraví spotřebitelů. |
Chemické hospodářství |
Závěr
Riziková analýza je užitečný nástroj, který pomáhá při kvantifikaci těchto rizik, určení jejich pravděpodobnosti výskytu a ohodnocení jejich následků a umožňuje relativně snadné hodnocení a porovnávání stavu jednotlivých vodárenských objektů.
Před tím, než je ale jakékoli hodnocení možné připravit k praktickému použití, je nutné identifikovat rizikové události, jejich pravděpodobnost výskytu a jejich následky.
Z tabulky rizik a následků lze vyčíst některá z rizik, která mohou u jednotlivých procesů nastat. Tyto procesy primárně ohrožují množství a kvalitu pitné vody dodávané spotřebitelům. Rizika vedou jednak k ekonomickým ztrátám, jednak mohou ohrozit zdraví pracovníků úpravny vody nebo spotřebitelů (což následně opět způsobuje i ekonomické ztráty).
Následně vytvořený systém hodnocení stavu těchto objektů je využitelný pro ekonomické plánování oprav a tím pádem i optimalizaci vynaložených nákladů na rekonstrukce a opravy.
Literatura
[1] Tuhovčák Ladislav, Ručka Jan, Kožíšek František, Pumann Petr, Hlaváč Jaroslav a kol., Analýza rizik veřejných vodovodů, Akademické nakladatelství Cerm pro Brno. 2010, 254 s., ISBN 978-80-7204-676-8[2] Veronika Hunt Šafránková a kol., Statistická ročenka životního prostředí české republiky 2010, CENIA, 2010, 717 s.
[3] Slavíček Marek, Slavíčková Kateřina, Vodní hospodářství obcí 1, CVUT, 2006, 196 s., ISBN 80-01-403534-5
[4] RNDr. Helena Brožová CSc, Ing. Milan Houška, Dr. Ing. Tomáš Šubrt, Modely pro vícekriteriální rozhodování, Česká zemědělská univerzita v Praze, 2003, 178s, ISBN 80-213-1019-7
[5] Jaroslav Hlaváč a kol., Vodárenství, Elektronická učebnice, Brno, 2005, 517 s.
[6] ČIHÁKOVÁ, Ivana. – SLAVÍČKOVÁ Kateřina. - HORKÝ, Filip. - JEŽKOVÁ, Blanka.: Rizika při zásobování pitnou vodou od zdroje ke spotřebiteli 2011. [Výroční zpráva]. Praha: ČVUT v Praze, Fakulta stavební, Katedra zdravotního a ekologického inženýrství, 2011, 39s, .Zpráva 2011 - SGS10/241/OHK1/3.
Tento příspěvek byl zpracován v rámci projektu SGS13/172/OHK1/3T/11.
Autoři
Ing. Blanka Fránová JežkováČeské vysoké učení technické v Praze, Fakulta stavební, Katedra zdravotního a ekologického inženýrství, Thákurova 7, 166 29, Praha 6