Kvantificering af sandsynligheder for fejl i regnvandsanlæg og gråvandsanlæg7 Fejltræer med sandsynlighed – regnvandsanlæg7.1 Regnvand i den offentlige vandforsyning7.2 Spildevand i den offentlige vandforsyning 7.3 Bearbejdning af data 7.3.1 Regnvand i den offentlige vandforsyning 7.3.2 Spildevand i den offentlige vandforsyning 7.3.3 Benyttede sandsynligheder for komponenter, der skal kvantificeres 7.4 Beregning af de farligste fejlkombinationer 7.4.1 Regnvand i den offentlige vandforsyning 7.4.2 Spildevand i den offentlige vandforsyning 7.5 Vurdering af sandsynligheden 7.1 Regnvand i den offentlige vandforsyningRegnvand i den offentlige vandforsyning Den første af de to uønskede hændelser, der behandles i den kvantitative risikoanalyse af et regnvandsanlæg, er regnvand i den offentlige vandforsyning. På figur 7.1 ses det opstillede fejltræ for denne uønskede konsekvens. Fejltræet er hentet fra rapporten ”Vurdering af hygiejniske risici ved håndtering af urent vand i huse” og dækker alle måder, hvorpå regnvand fra et regnvandsanlæg opbygget principielt efter Teknologisk Institut, Rørcentret’s anvisning 003, kan komme i forbindelse med det offentlige vandforsyningsnet. Det skal bemærkes, at nogle af de beskrevne fejlmuligheder forudsætter, at der er foretaget ulovlige eller fejlagtige kortslutninger (også benævnt en sekundær betjeningsfejl). Figur 7.1: Hovedkonsekvens Øverst i fejltræet er placeret hovedkonsekvensen ”regnvand i den offentlige vandforsyning”. Dernæst er defekt kontraventil og defekt tilbagestrømningssikring (rørafbryder) og igen defekt kontraventil angivet. Den første kontraventil er den på stikledningen til den enkelte husstand. Rørafbryderen er ligeledes placeret på stikledningen. Den næste kontraventil er enten den, der sidder i forbindelse med vandmåleren, der måler vandforbruget til efterfyldning i tanken, eller den kontraventil, der er placeret før tapventilen. For at hovedkonsekvensen i dette tilfælde skal kunne indtræffe, skal ifølge figur 7.1 trykket gå af det offentlige vandforsyningsnet. Det er desuden er forudsætning for hovedkonsekvensen, at enten den eksisterende magnetventil ikke fungerer, hvorved der er mulighed for, at regnvand kan suges ud i det offentlige vandforsyningsnet, eller at der sker en kortslutning til det offentlige vandforsyningsnet via tapventilen (punkt 20 på figur 3.1). Manglende magnetventil funktion Forfølges først grenen ”manglende magnetventil funktion”, kan denne opdeles i ”defekt magnetventil” og ”styringsfejl ved magnetventil”. Under ”styringsfejl ved magnetventil” opdeles træet igen i to grene, hvor den ene er ”defekt styreenhed” og den anden er ”defekt niveaukontakt”. Enten kan niveaukontakten være defekt og dermed sende et forkert signal til den automatiske styreenhed, hvormed magnetventilen aktiveres forkert. Eller også kan den automatiske styreenhed være defekt og dermed sende et forkert signal til magnetventilen. Fejltræet under henholdsvis ”defekt magnetventil”, ”defekt styreenhed” og ”defekt niveaukontakt” er identiske. Derfor gennemgås kun den ene, hvilket er symboliseret med bogstavet ”A”. Det skal her bemærkes, at under normale omstændigheder, vil en defekt magnetventil bevirke, at vandværksvandet strømmer direkte ud i kælderen eller ned i regnvandstanken. Kun i situationen, hvor trykket er gået af det offentlige vandforsyningsnet, ville en sådan fejl ikke kunne identificeres. Kortslutning For at hovedkonsekvensen skal opstå er det nødvendigt, at der enten sker en kortslutning af luftgab (”slange fra luftgab til gulv eller tank”) eller, at der sker ”opstuvning i kælder højere end placering af luftgab”. Forfølges først kortslutning af luftgab. Der er to muligheder – enten kan der ske en kortslutning mellem luftgab og gulv eller mellem luftgab og tank. Hvis kortslutningen sker mellem luftgab og tank, er forbindelsen skabt. Kortslutning af luftgab Opstuvning i kælder Forfølges den anden mulighed – kortslutning mellem luftgab og gulv, skal der ske ”opstuvning i kælder”. For at dette kan blive aktuelt skal der være et defekt gulvafløb, således at regnvand, der ledes ud i kælderen, ikke kan forsvinde via gulvafløbet. Regnvand i kælder ”Regnvand i kælder” kan ske på tre måder: den første måde er ved et ledningsbrud på et af de rør, der fører regnvand i det lokale system. Den anden måde er ved opstuvning i tank. For at opstuvning i tank kan ske, er det nødvendigt, at sikringen ved overløbet fra tanken ikke fungerer (f.eks. tilstoppet). Selve opstuvningen i tanken af regn skyldes et kraftig regnvejr. Den tredje måde er, at der sker opstuvning i rør førende fra luftgab til regnvandstank. For at dette skal ske, er det nødvendigt, at der sker en tilstopning af indløbet til regnvandstanken. Denne tilstopning af indløbet kan skyldes et defekt filter på nedløbsrøret, således at de store partikler i regnvandet ikke bliver frasorteret. Dette er mere eller mindre sandsynligt afhængig af, hvilket type filter, der benyttes i regnvandsanlægget Forbindelse via tapventil Betragtes nu kortslutningen, der hedder enten ”slange fra tapventil til tank” eller ”slange fra tapventil til gulv”, er dette ligeledes en mulighed for at skabe forbindelsen mellem vandværksvand og regnvand. ”Slange fra tapventil til gulv” henvises med bogstavet ”B” til en tidligere beskrivelse. ”Slange fra tapventil til tank” – forbindelsen er allerede skabt. Sker der en opstuvning af regnvand i kælder som når samme niveau, som den laveste kote i forbindelse med kortslutningen (gælder både luftgab og tapventil), er der en direkte forbindelse mellem vandværksledningen og regnvandet, såfremt trykket går af det offentlige vandforsyningsnet, og at der er manglende magnetventil funktion samt defekte kontraventiler og rørafbryder. Rensning af tank med hjælp af slange Det er også en mulighed, at der er påført en slange på enden af vandforsyningsledningen eller ved tapventilen f.eks. i forbindelse med rensning af tanken, som ikke er blevet afmonteret igen. Dette bevirker, at slangen enten hænger nede i tanken eller hænger løst i kælderen. Sker der opstuvning til slange, er der igen en forbindelse. Dette er beskrivelse af fejltræet, der beskriver alle mulige fejlkombinationer, der fører til den uønskede hændelse regnvand i den offentlige vandforsyning for det anbefalede regnvandsanlæg af Teknologisk Institut, Rørcentret. Tryk større i lokalt genbrugssystem end i den offentlige vandforsyning I rapporten ”Vurdering af hygiejniske risici ved håndtering af urent vand i huse” blev en af de farligste projekteringsfejl/udførelsesfejl identificeret til at være en studs på regnvandssystemet. Dermed opstår der muligheder for at indføre en ekstra gren på fejltræet, der omhandler situationer, hvor der er et større tryk i det lokale genbrugssystem end i det offentlige vandforsyningsnet. Dette forudsætter, at der etableres en forbindelse nedstrøms pumpen i det lokale genbrugssystem mellem drikkevands- og regnvandsinstallationen. Dette er et tilfælde, som ligeledes skal behandles under kvantificeringen. De farligste fejlkombinationer For at opsummere, hvilke fejlkombinationer, der kvantificeres i forbindelse med den uønskede hændelse af regnvand i den offentlige vandforsyning, fremhæves følgende:
For en nærmere beskrivelse af de mulige fejlforbindelser henvises til beskrivelse i Kapitel 3 ”Regnvandsanlæg”. 7.2 Spildevand i den offentlige vandforsyningSpildevand i den offentlige vandforsyning Den anden af de to uønskede hændelser, der behandles i den kvantitative risikoanalyse af et regnvandsanlæg, er spildevand i den offentlige vandforsyning. På figur 7.2 ses det opstillede fejltræ for denne uønskede konsekvens. Fejltræet er hentet fra rapporten ”Vurdering af hygiejniske risici ved håndtering af urent vand i huse” og dækker alle måder, hvorpå spildevand fra et regnvandsanlæg opbygget principielt efter Teknologisk Institut, Rørcentret’s anvisning 003, kan komme i forbindelse med det offentlige vandforsyningsnet. Det skal bemærkes, at nogle af de beskrevne fejlmuligheder forudsætter, at der er foretaget ulovlige eller fejlagtige kortslutninger (også benævnt en sekundær betjeningsfejl). Figur 7.2: Hovedkonsekvens Øverst i fejltræet er placeret hovedkonsekvensen ”spildevand i offentligt vandforsyningsnet” forårsaget af et regnvandsanlæg. Dernæst er ”defekt kontraventil”, ”defekt rørafbryder” og igen ”defekt kontraventil” angivet. Den første kontraventil er den på stikledningen til den enkelte husstand. Tilbagestrømningssikringen er ligeledes placeret på stikledningen. Den næste kontraventil er enten den, der sidder i forbindelse med vandmåleren, der måler vandforbruget til efterfyldningen i tanken, eller den kontraventil, der er placeret før tapventilen. Derefter følger ”tryk gå af offentligt vandforsyningsnet”. Fejltræet opdeles derefter i tre grene ”manglende magnetventil funktion”, ”slange fra tapventil til tank” og ”slange fra tapventil til gulv”. Manglende magnetventil funktion Forfølges først grenen ”manglende magnetventil funktion”, kan denne opdeles i ”defekt magnetventil” og ”styringsfejl ved magnetventil”. Under ”styringsfejl ved magnetventil” opdeles træet igen i to grene, hvor den ene er ”defekt styreenhed” og den anden er ”defekt niveaukontakt”. Enten kan niveaukontakten være defekt og sender dermed et forkert signal til den automatiske styreenhed, hvormed magnetventilen aktiveres forkert. Eller også kan den automatiske styreenhed være defekt og dermed sender et forkert signal til magnetventilen. Fejltræet under henholdsvis ”defekt magnetventil”, ”defekt styreenhed” og ”defekt niveaukontakt” er identiske. Derfor gennemgås kun den ene, hvilket er symboliseret med bogstavet ”A”. For at hovedkonsekvensen skal opstå er det nødvendigt, at der enten sker en kortslutning af luftgab enten via ”slange fra luftgab til gulv” eller via ”slange fra luftgab til tank” eller, at der sker ”opstuvning i kælder højere end placering af luftgab”. Slange fra luftgab til gulv Først forfølges ”slange fra luftgab til gulv”. Fejltræet opdeles i to grene – ”opstuvning i kælder” og ”spildevand i kælder”. Opstuvning i kælder Den første gren hedder ”opstuvning i kælder”. En forudsætning for dette er, at gulvafløbet er defekt, og at der ledes spildevand ud i kælderen. Spildevand ud i kælderen kan ske på to måder: den første måde er ved et ledningsbrud på et af de rør, der burde føre regnvand i det lokale system. Hvis der er kommet spildevand i regnvandstanken, fører disse rør ligeledes spildevand (henvises til bogstavet D), den anden måde er, at der sker ”opstuvning i rør førende til luftgab fra regnvandstank”. For at dette skal ske, er det nødvendigt, at der sker en tilstopning af indløbet til regnvandstanken. Denne tilstopning kan være forårsaget af spildevand eller af regnvand. For at denne tilstopning skal være forårsaget af spildevand, er det en forudsætning, at sikringen ved hovedkloakken er defekt og, at der samtidig er opstuvning i kloakken. Forårsages tilstopningen af regnvand kan dette skyldes et defekt filter på nedløbsrøret, således at de store partikler i regnvandet ikke bliver frasorteret. Dette er mere eller mindre sandsynligt afhængig af, hvilket type filter, der benyttes i regnvandsanlægget. Bogstavet ”B” henviser til, at der samtidig skal ske indtrængning af spildevand fra hovedkloakken. Spildevand i kælder Den anden gren hedder ”spildevand i kælder” og forårsages af et defekt gulvafløb og opstuvning i kloakken. Forfølges nu ”slange fra luftgab til tank”, er det en forudsætning, at der er trængt spildevand ind i regnvandstanken symboliseret ved bogstavet ”D”. Dette kan enten ske ved, at der er en defekt sikring ved hovedkloakken eller en defekt sikring ved overløbet samtidig med, at der sker opstuvning i kloakken. Opstuvning højere end placering af luftgab Betragtes nu konsekvensen ”opstuvning i kælder højere end placering af luftgab” henvises ved bogstavet ”E” til forklaringen ovenover omhandlende ”spildevand i kælder” og ”opstuvning i kælder”. Sker der en opstuvning af spildevand i kælder som når samme niveau, som placeringen af luftgabet, er der en direkte forbindelse mellem vandværksledningen og spildevandet, såfremt trykket går af det offentlige vandforsyningsnet, og der er manglende magnetventil funktion samt defekte kontraventiler og defekt rørafbryder. Det er også en mulighed, at der er påført en slange på enden af vandforsyningsledningen f.eks. i forbindelse med rensning af tanken, som ikke er blevet afmonteret igen. Dette bevirker, at slangen enten hænger nede i tanken eller hænger løst i kælderen. Sker der opstuvning til slange, er der igen en forbindelse. Kortslutning via tapventil De sidste grene, der mangler at blive gennemgået, er ”slange fra tapventil til tank” og ”slange fra tapventil til gulv”. Der henvises til henholdsvis bogstavet ”D” og ”E”, som kan lokaliseres et andet sted i fejltræet. Derfor kommenteres denne ikke yderligere. Det skal atter bemærkes, at i rapporten ”Vurdering af hygiejniske risici ved håndtering af urent vand i huse” blev en af de farligste projekteringsfejl/udførelsesfejl identificeret til at være en studs på regnvandssystemet. Dermed opstår der muligheder for at indføre en ekstra gren på fejltræet, der omhandler situationer, hvor der er et større tryk i det lokale genbrugssystem end i det offentlige vandforsyningsnet. Dette forudsætter, at der etableres en forbindelse nedstrøms pumpen i det lokale genbrugssystem mellem drikkevands- og regnvandsinstallationen. De farligste fejlkombinationer For at opsummere, hvilke fejlkombinationer, der kvantificeres i forbindelse med den uønskede hændelse spildevand i den offentlige vandforsyning, fremhæves følgende:
For en nærmere beskrivelse af de mulige fejlforbindelser henvises til beskrivelse i Kapitel 3 ”Regnvandsanlæg”. 7.3 Bearbejdning af dataDet er, som nævnt tidligere i rapporten, valgt at benytte fejltræsmetoden til den kvantitative risikoanalyse i denne rapport. For at beregne sandsynligheden for en udvalgt fejlkombination, der medfører en given uønsket konsekvens, er det nødvendigt at angive sandsynligheden/fejlhyppigheden for hver enkelt komponent, der indgår i den udvalgte fejlkombination. Tidligere i rapporten er de to uønskede hændelser, der undersøges i denne rapport, i forbindelse med drift og vedligeholdelse af et regnvandsanlæg angivet. Disse er følgende:
Det er ligeledes beskrevet tidligere, at det må understreges, at det allerede fra starten må forudsiges, at der vil være fejl, som ikke kan kvantificeres på simpel vis. Måden fejltræerne er opbygget på med OG/ELLER forbindelsesled bevirker, at så længe den farligste fejlkombination er kvantificeret, vil de resterende fejlkombinationer, der fører til den uønskede konsekvens i hvert fejltræ ikke påvirke den samlede sandsynlighed for den uønskede hændelse væsentligt, da den oftest vil være flere størrelsesordener mindre. Derfor er det valgt kun at kvantificere de farligste fejlkombinationer, der medfører henholdsvis regnvand i den offentlige vandforsyning og spildevand i den offentlige vandforsyning. Dette betyder, at en del af de komponenter, der er fundet data for ikke skal benyttes til kvantificering og dermed til beregningen af sandsynligheden for de uønskede hændelser. I det følgende beskrives hvilke komponenter, der indgår i de udvalgte fejlkombinationer. 7.3.1 Regnvand i den offentlige vandforsyningVed denne uønskede hændelse kvantificeres to hændelser:
Tryk går af den offentlige vandforsyning Farligste fejlkombination, hvor trykket går af den offentlige vandforsyning består af følgende komponentfejl/fejlforbindelser:
Dette er den farligste fejlkombination lokaliseret i den kvalitative risikoanalyse, når hovedkonsekvensen er regnvand i den offentlige vandforsyning med den forudsætning, at trykket går af den offentlige vandforsyning. Afhængig af, hvor fejlforbindelsen mellem drikkevands- og regnvandsinstallationen etableres, vil enkelte af komponentfejlene bortfalde. Desuden er det valgt at betragte denne fejlkombination på to måder; hvor tilbagestrømningssikringen medtages i beregningerne, og hvor den ikke medtages. Tryk i lokalt genbrugssystem er større end i den offentlige vandforsyning Farligste fejlkombination, hvor trykket i det lokale system er større end i den offentlige vandforsyning består af følgende komponentfejl/fejlforbindelser:
Dette er den farligste fejlkombination lokaliseret i den kvalitative risikoanalyse med hovedkonsekvensen regnvand i den offentlige vandforsyning under forudsætning af, at trykket i det lokale system er større end trykket i den offentlige vandforsyning. Afhængig af, hvor fejlforbindelsen mellem drikkevands- og regnvandsinstallationen etableres, vil enkelte af komponentfejlene bortfalde. Desuden er det ligeledes valgt at betragte denne fejlkombination på to måder; hvor tilbagestrømningssikringen medtages i beregningerne, og hvor den ikke medtages. Forklaringen på dette er givet ovenover. 7.3.2 Spildevand i den offentlige vandforsyningVed denne uønskede hændelse kvantificeres ligeledes to hændelser:
Tryk går af den offentlige vandforsyning Farligste fejlkombination, hvor trykket går af den offentlige vandforsyning består af følgende komponentfejl/fejlforbindelser:
Dette er den farligste fejlkombination lokaliseret i den kvalitative risikoanalyse, når hovedkonsekvensen er spildevand i den offentlige vandforsyning under den forudsætning, at trykket går af den offentlige vandforsyning. Afhængig af, hvor fejlforbindelsen mellem drikkevands- og regnvandsinstallationen etableres, vil enkelte af komponentfejlene atter bortfalde. Det er desuden valgt at betragte denne fejlkombination på forskellige måder alt afhængig af, om der er installeret en tilbagestrømningssikring eller ej, og om der som sikring mod tilbagestuvning fra kloakken er installeret en pumpebrønd eller ej. Forklaringen vedrørende tilbagestrømningssikringen er fremlagt tidligere i rapporten. Vedrørende sikring mod tilbagestuvning afhænger valget af hvilken sikring, der vælges, og om det er muligt at fastsætte den højeste opstuvningskote. Hvis alle installationsgenstande er placeret over højeste opstuvningskote, er en nedløbsbrønd nok, hvis dette ikke er tilfældet, skal en pumpebrønd benyttes. Tryk i lokalt genbrugssystem er større end i den offentlige vandforsyning Farligste fejlkombination, hvor trykket i det lokale system er større end i den offentlige vandforsyning består af følgende komponentfejl/fejlforbindelser:
Dette er den farligste fejlkombination lokaliseret i den kvalitative risikoanalyse, når hovedkonsekvensen er spildevand i den offentlige vandforsyning under den forudsætning, at tryk i det lokale system er større end i den offentlige vandforsyning. Afhængig af, hvor fejlforbindelsen mellem drikkevands- og regnvandsinstallationen etableres, vil enkelte af komponentfejlene atter bortfalde. Det er desuden valgt at betragte denne fejlkombination på forskellige måder alt afhængig af, om der er installeret en tilbagestrømningssikring eller ej, og om der som sikring mod tilbagestuvning fra kloakken er installeret en pumpebrønd eller ej. Forklaringen på denne opdeling er gengivet tidligere. 7.3.3 Benyttede sandsynligheder for komponenter, der skal kvantificeresI dette underafsnit fremlægges de komponenter med tilhørende sandsynligheder, som indgår i de tidligere beskrevne farligste fejlkombinationer. Fejl, der indgår i de farligste fejlkombinationer Følgende komponenter indgår i kvantificeringen af de farligste fejlkombinationer:
I kapitel 6 blev de tilgængelige data beskrevet, hvorunder fastsættelse af sandsynligheder for primære og sekundære fejl. Der er en del af de kvantificerede komponenter, der ikke indgår i de farligste fejlkombinationer, og derfor benyttes disse fundne sandsynligheder ikke. Dette skyldes konceptet, at så længe den farligste fejlkombination er kvantificeret, er fejlhyppigheden for den uønskede hændelse bestemt. Alle andre fejlkombinationer, der er indeholdt i fejltræet, vil som hovedregel være flere størrelsesordener mindre. Kontraventil Den fastsatte sandsynlighed for, at en tilfældig kontraventil, et tilfældigt sted og på et tilfældigt tidspunkt ikke virker ved aktivering er 0,002. Tilbagestrømningssikring Data vedrørende tilbagestrømningssikring behandles, således at sandsynligheden enten er 1 eller 0. Hvis der er installeret en tilbagestrømningssikring er sandsynligheden for defekt 0. Til gengæld forefindes der ikke et anlæg i Danmark, der på nuværende tidspunkt er udstyret med en tilbagestrømningssikring, og derfor anses det for at være en oplagt risiko, at denne komponent aldrig bliver installeret i forbindelse med etablering af regnvandsanlæg, og sandsynligheden kan således også antage værdien 1. Dette er umiddelbart den bedste måde hvorpå det er muligt at kvantificere en tilbagestrømningssikring. Både Honeywell og Danfoss mener, at risikoen for tilbagesug gennem tilbagestrømningssikringen er meget tæt på 0, og da det ikke har været muligt at fremkomme med et konkret tal for fejlraten på baggrund af erfaringer, er det valgt at benytte producenternes vurdering og sætte sandsynligheden lig 0. Tryk går af den offentlige vandforsyning Hyppigheden for at trykket går af vandforsyningsnettet er fastlagt udfra data modtaget fra Århus Kommunale Værker. Hyppigheden for, at trykket går af vandforsyningsnettet et tilfældigt sted, er 0,037 per år, og trykket er i gennemsnit gået af i 3 timer. Tryk i lokalt genbrugssystem er større end i den offentlige vandforsyning Eftersom de fleste pumper, der bliver solgt til regnvandsanlæg kan leverer en trykhøjde, der er højere end trykket i vandforsyningsnettet, vil dette ofte være tilfældet. Hvis pumpen kun kan levere en trykhøjde i samme niveau som vandforsyningsnettet, kan det variere hen over dagen om trykket er højere afhængig af trykket i det aktuelle vandforsyningssystem. Det er ikke muligt, at kvantificere denne sandsynlighed, men eftersom størstedelen af pumperne i regnvandsanlæg kan levere en højere trykhøjde skønnes sandsynligheden for dette til 1. Fejlforbindelse mellem drikkevands- og regnvandsinstallationen Fejlforbindelse Ved kvantificering af sandsynlighed for fejlforbindelser, er der ikke umiddelbart skelnet mellem hvilke typer af fejlforbindelser, der foretages. I kapitel 3 er der beskrevet 5 forskellige typer af fejlforbindelser og alle disse kvantificeres umiddelbart under et. Skønnet sandsynlighed for fejlforbindelse Fra kapitel 6 haves, at sandsynligheden for at foretage fejlforbindelser er ca. 6 %. Sandsynligheden for, at der er fejl ved det frie luftgab, som ligeledes fortolkes som en fejlforbindelse, er 6 %. Derfor er det skønnet, at sandsynligheden for generelle fejlforbindelse er ca. 6 %. Dette er selvfølgelig et skøn, som kan optimeres, når der i løbet af de næste år indsamles flere erfaringer vedrørende drift og vedligeholdelse af regnvandsanlæg. Erfaringer viser, at nye anlæg er mere sikre, og at antallet af fejlkoblinger er mindre for disse. Fejlforbindelsen skal aktiveres Den bestemte sandsynlighed for fejlforbindelse mellem drikkevands- og regnvandsinstallationen er en sandsynlighed, der beskriver selve fejlforbindelsen, men ikke om denne forbindelse er aktiveret. På figur 7.3 ses et eksempel på en fejlforbindelse (beskrevet i kapitel 3 som fejlforbindelse 1) mellem drikkevands- og regnvandsinstallationen. I den stiplede boks er der placeret to manuelle haner, hvor der er mulighed for at koble regnvandsgenbrugssystemet fra og i stedet benytte drikkevand til wc-skyl og tøjvask. Åbnes for den ene hane (hanen på drikkevandsledningen) og lukkes for den anden hane (hanen på regnvandssystemet), aktiveres fejlforbindelsen. Faren ved dette er, at der glemmes at lukke for hanen på regnvandssystemet og kun åbnes for hanen på drikkevandsledningen. Dette er en oplagt risiko, fordi hvis der kobles om fra regnvandssystemet til drikkevand, skyldes dette, at der er en eller anden fejl i regnvandssystemet, der bevirker, at der ikke kan pumpes regnvand op til toilettet og vaskemaskinen. Derfor vil det ikke umiddelbart blive opdaget, at hanen ikke er lukket. Når fejlen i regnvandssystemet er rettet, og der atter pumpes regnvand rundt i systemet, glemmes det, at der er åbnet for hanen på drikkevandsledningen og dermed opstår muligheden for at få pumpet regnvand ud i drikkevandsledningerne afhængig af trykket i drikkevandsledningerne. Figur 7.3: Defekt sikring ved enten hovedkloak eller overløb fra regnvandstank Ved kvantificering af sikring ved overløb opstår der en situation, hvor sandsynligheden er enten 0,5 eller 0. I det tilfælde, hvor der er installeret en pumpebrønd, sættes sandsynligheden til 0, da denne anses for at være 100 % sikker mod tilbagestuvning. Overløbsvandet pumpes over i kloakken samtidig med, at der er en sløjfe over terræn. Hvis der ikke installeres en pumpebrønd, så er det vigtigt, at drikkevandstilledning sker over højeste opstuvningskote kendes. Tyske erfaringer har vist, at i 50% af anlæggene var tilledningen placeret under højeste opstuvningskote. Derfor sættes sandsynligheden for dette til 0,50. Opstuvning fra kloak Sandsynligheden for opstuvning i kloak vil variere meget fra sted til sted. På baggrund af data om oversvømmelsesskader fra forsikringsselskaberne, er sandsynligheden for vand i kælder 0,01 per år. Dimensioneringsgrundlaget for afløbssystemer varierer fra by til by, men generelt kan følgende benyttes: der må være fuldtløbende rør ca. hvert andet år. Dette betyder dog ikke, at der er vand i kælder. Det er derfor valgt at benytte sandsynligheden 0,01 per år. 7.4 Beregning af de farligste fejlkombinationerI det forrige afsnit blev beskrevet de farligste fejlkombinationer for de uønskede hændelser regnvand i den offentlige vandforsyning og spildevand i den offentlige vandforsyning. Desuden blev de fundne sandsynligheder for de aktuelle komponenter og fejl oplistet. I dette underafsnit beregnes den samlede sandsynlighed for hver fejlkombination. Resultatet beskrives som en fejlhyppighed, og dermed fås antallet af hændelser pr. år for at få henholdsvis regnvand eller spildevand i den offentlige vandforsyning. Først betragtes beregningerne for den uønskede hændelse - regnvand i den offentlige vandforsyning, dernæst spildevand i den offentlige vandforsyning. 7.4.1 Regnvand i den offentlige vandforsyningTryk går af den offentlige vandforsyning Den farligste fejlkombination, hvor trykket går af den offentlige vandforsyning består af følgende komponentfejl/fejlforbindelser:
Hvis sandsynlighederne for de enkelte fejl direkte indsættes, beregnes en sandsynlighed uden at medtage tidsaspektet. Tidsaspektet indføres i forbindelse med kontraventilerne og fejlforbindelsen mellem drikkevands- og regnvandsinstallationen. Sandsynligheden for fejl for en kontraventil er fastlagt under forudsætning af, at denne aktiveres. Den kan kun aktiveres, hvis der er et modsatrettet flow. Et modsatrettet flow er forårsaget af en fejlforbindelse, hvor regnvandspumpen pumper regnvand ud i drikkevandsledningerne og dermed aktiverer kontraventilerne, og ved at trykket går af nettet. Problemet er nu at bestemme, hvor ofte denne aktivering finder sted, altså hvor ofte aktiveres fejlforbindelsen. For at fejlforbindelsen skal aktiveres, skal pumpen ikke fungere eller sugefilteret i regnvandstanken skal være tilstoppet m.v.. Derfor benyttes som udgangspunkt sandsynligheden for elafbrydelse, da dette vil bevirke, at regnvandspumpen ikke fungerer og en bruger vil derfor være tilbøjelig til at tilkoble fejlforbindelsen for at kunne få vand til toiletter. Desuden vil kontraventilen aktiveres når trykket går af nettet - det er fundet til at ske 0,037 gange pr. år eller 0,7 gange pr. år, hvis det sker ved enhver elafbrydelse. Elafbrydelse i en tilfældig husstand sker i gennemsnit 0,7 gange pr. år. Under ovenstående forudsætninger samt, at der ikke er installeret en tilbagestrømningssikring, opnås følgende regnestykke: Den samlede fejlhyppighed (f) for den farligste fejlkombination
Som det fremgår fører denne fejlkombination til en ekstremt lille fejlhyppighed, der ikke behøver mere uddybning. Faktoren ”3/(365*24)” svarer til tiden trykket går af vandforsyningsnettet udtrykt i år (”down-time”). Det bemærkes, at afhængig af hvor denne fejlforbindelse mellem drikkevands- og regnvandsinstallationen etableres, kan en eller flere af de ovenstående komponentfejl undlades. Hvis fejlforbindelse svarer til den beskrevne fejlforbindelse, type 4 i kapitel 3, reduceres fejlkombinationen til følgende:
Den samlede fejlhyppighed beregnes nu til følgende: f = 0,037 * 3/(365*24) * 0,06 * (0,7 + 0,037) = 6 * 10-7 pr. år Dette tal er dog lidt højt sat, da det er sjældent, at en fejlforbindelse mellem drikkevands- og regnvandsinstallationen by-pass’er både tilbagestrømningssikringen samt to kontraventiler. Vores erfaringsmateriale har kun identificeret en fejlforbindelse af denne type. Tryk i lokalt genbrugssystem er større end i den offentlige vandforsyning Den farligste fejlkombination, hvis trykket i det lokale genbrugssystem er større end i den offentlige vandforsyning består af følgende komponentfejl/fejlforbindelser:
Fejlhyppigheden for denne fejlkombination, under forudsætning af, at der ikke er installeret en tilbagestrømningssikring samt at trykket i det lokale genbrugssystem er større end i den offentlige vandforsyning er følgende: f = 0,002 * 1 * 0,002 * 1 * 0,06 * (0,7 + 0,037) = 2 * 10-7 pr. år Hvis det forudsættes, at fejlforbindelsen by-pass’er de to kontraventiler samt en eventuel tilbagestrømningssikring bliver fejlhyppigheden følgende: f = 1 * 0,06 * (0,7 + 0,037) = 4 * 10-2 pr. år Dette svarer til, at hvis der er 100 anlæg i en by, så vil der ske forurening fra 4 anlæg én gang om året. Det, der er vigtigt at lægge mærke til, er, at den angivne sandsynlighed for etablering af en fejlforbindelse mellem drikkevands- og regnvandsinstallationen er sat for højt i den før beskrevne fejlkombination. Til gengæld er de (0,7 + 0,037) (elafbrydelse + trykket går af nettet) nok sat for lavt, da der er andre faktorer, der kan bevirke, at fejlforbindelsen aktiveres. Som det fremgår, er der altså et meget stort spænd, som primært er bestemt ved, hvor en eventuel fejlforbindelse etableres og hvor stor sandsynligheden for denne etablering er. Det skal stadigvæk huskes, at dette kun er fejlhyppigheden for den uønskede hændelse regnvand i den offentlige vandforsyning. I næste kapitel fokuseres på konsekvensen og dermed kan risikoen beregnes og vurderes. 7.4.2 Spildevand i den offentlige vandforsyningTryk går af den offentlige vandforsyning Den farligste fejlkombination, hvor trykket går af den offentlige vandforsyning består af følgende komponentfejl/fejlforbindelser:
Under forudsætning af, at der er installeret en tilbagestrømningssikring, bliver sandsynligheden for denne fejlkombination følgende: f = 0,002 * 1 * 0,002 * 0,037 * 3/(365*24) * 0,06 * 0,50 * 0,01 * 3/365 * (0,7 + 0,037) = 1 * 10-16 pr. år Det skønnes, at det vil gå 3 dage inden en tank, som er forurenet med spildevand, vil blive renset. Derfor ganges faktoren ”3/365” på hyppigheden for opstuvning (down-time). Hændelseshyppigheden er så lille, at yderligere kommentarer ikke er nødvendige. Betragtes igen situationen, hvor fejlforbindelsen by-pass’er de to kontraventiler og tilbagestrømningssikringen opnås følgende resultat: f = 0,037 * 3/(365*24) * 0,06 * 0,50 * 0,01 * 3/365 * (0,7 + 0,037) = 2 * 10-10 pr. år Tryk i genbrugssystem er større end i den offentlige vandforsyning Den farligste fejlkombination, hvor trykket i det lokale system er større end i den offentlige vandforsyning består af følgende komponentfejl/fejlforbindelser:
Fejlhyppigheden bestemmes til følgende: f = 0,002 * 1 * 0,002 * 1 * 0,06 * 0,50 * 0,01 * 3/365 * (0,7 + 0,037) = 8 * 10-12 pr. år Betragtes igen situationen, hvor fejlforbindelsen by-pass’er de to kontraventiler og tilbagestrømningssikringen opnås følgende resultat: f = 0,06 * 0,50 * 0,01 * 3/365 * (0,7 + 0,037) = 2 * 10-6 pr. år Dette svarer til, at der i en by med 1000 anlæg vil være 1 anlæg der hvert år forårsager forurening af vandforsyningen. 7.5 Vurdering af sandsynlighedenHvordan vurderes om et anlæg er sikkert nok? Hvor stor en sandsynlighed/fejlhyppighed kan accepteres for, at regnvand eller spildevand kan trænge ind i et den offentlige vandforsyning? Stort spænd på fejlhyppighederne For at kunne lave denne vurdering, er det som nævnt vigtigt at se på risikoen for hændelsen, det vil sige, se på fejlhyppigheden for en uønsket hændelse og konsekvensen af denne hændelse i sammenhæng. I det ovenstående er der udregnet fejlhyppigheder for forskellige kombinationer af fejl- en del af dem er meget små, helt ned til 5*10-15 pr. år. Det er altså hændelser, der er ekstremt usandsynlige. Hvis en fejlforbindelse er placeret meget uhensigtsmæssigt kan fejlhyppigheden være helt op til 4* 10-2 pr. år. Det er et forholdsvist stort spænd af fejlhyppigheder. Det skal her huskes, at det ikke er muligt at konkludere noget om risikoen for forurening af den offentlige vandforsyning kun ud fra fejlhyppighederne for forurening. Risikoen er defineret som produktet mellem fejlhyppigheden og konsekvensen. I næste kapitel vil der ses på konsekvensen af hændelserne: regnvand eller spildevand i det offentlige vandforsyningsnet, for derefter at vurdere risikoen. |
