P SA

1. PSA • PSA; Probabilistic Safety Assessment • PRA; Probabilistic Risk Assessment • alkujaan ydinvoimalaitosten turvallisuustarkasteluihin kehitetty menetelmä (WASH-1400, GRS, jne.) • myöhemmin sovellettu myös muissa yhteyksissä

2. PSA • tarkoitettu hyvin laajojen teknisten järjestelmien riskien analyysiin • PSA hyödyntää luotettavuustekniikan menetelmiä (vikapuut, tilamallit, tilastolliset analyysit, tapahtumapuut) • lisäksi tarvitaan myös fysikaalisia malleja esim. onnettomuuksien seurauksien arviointiin

3. PSA • PSA:n TAVOITTEET: • tunnistaa erilaiset teknisen järjestelmän häiriöistä johtuvat onnettomuudet • arvioida (kvantitatitiivisesti) em. onnettomuuksien esiintymistodennäköisyys tai -taajuus (vrt. riskin määritelmiä koskeva osuus kurssissa) • tunnistaa onnettomuuksista johtuvat vahingolliset seuraukset • arvioida seurauksien suuruutta (kvantitatiivisesti)

4. PSA • MÄÄRITELMIÄ • ONNETTOMUUS: • Alkuhäiriöstä (alkutapahtumasta) liikkeellelähtevä, turvallisuustoimintojen erilaisten vikayhdistelmien kautta epätoivottuun seuraukseen johtava tapahtumasarja • ALKUTAPAHTUMA: • prosessin häiriö tai vika, jonka hoitaminen vaatii turvallisuustoimenpiteitä (esim. prosessin pysäyttämisen), ja joka ilman onnistuneita turvallisuustoimenpiteitä johtaa epätoivottuihin seurauksiin

5. PSA • MÄÄRITELMIÄ • TURVALLISUUSTOIMINTO: • alkutapahtuman edelleenkehittymisen estävä tai sitä lieventävä toiminto • TURVALLISUUSJÄRJESTELMÄ: • tekninen järjestelmä, joka toteuttaa turvallisuustoiminnon

6. PSA • MÄÄRITELMIÄ • ONNETTOMUUSKETJU: • onnettomuus, joka alkaa tietystä alkutapahtumasta ja josta tiettyjen turvallisuustoimintojen vikojen tai toimimattomuuden kautta päädytään tiettyyn epätoivottuun seuraukseen • TASON 1 PSA: • PSA, joka sisältää vain onnettomuusketjujen esiintymistaajuuden arvioinnin

7. PSA • MÄÄRITELMIÄ • TASON 2 PSA: • PSA, joka tason 1 lisäksi sisältää erilaisten seurausten suuruuden arvioinnin (esim. ympäristöön karkaavan myrkkymäärän arviointi) • TASON 3 PSA: • PSA, joka tasojen 1 ja 2 lisäksi sisältää fysikaalisten seurausten aiheuttamien terveys-, ympäristö- yms. haittojen kvantitatiivisen arvioinnin

8. PSA • ESIMERKKEJÄ: 1) tulipalo kemikaalivarastossa • ONNETTOMUUS: • kemikaalivarastossa syttyneen tulipalon aiheuttama vahingollinen tapahtuma • ALKUTAPAHTUMA: • varomattomasta tulenkäsittelystä johtuva palonalku • staattisen sähkön aiheuttamasta kipinästä johtuva palonalku • varastossa toimivan laitteen viasta aiheutuva palonalku • jne.

9. PSA • ESIMERKKEJÄ: 1) tulipalo kemikaalivarastossa • TURVALLISUUSTOIMINTO: • palon automaattinen sammuttaminen sprinklerijärjestelmällä • palon havaitseminen ajoissa ja ”manuaalinen” sammutus • automaattinen palohälytys ja palokunnan toteuttama sammutus • TURVALLISUUSJÄRJESTELMÄ: • sprinklerijärjestelmä • palohälytysjärjestelmä • palokunta

10. PSA • ESIMERKKEJÄ: 1) tulipalo kemikaalivarastossa • ONNETTOMUUSKETJU: • staattisen sähkön kipinästä syttyvä palo, joka etenee sprinklerijärjestelmän toimimattomuuden takia, mutta jonka automaattisen palohälytyksen kutsuma palokunta saa sammutetuksi tietyn ajan kuluessa • staattisen sähkön kipinästä syttyvä palo, joka etenee totaaliseksi tuhoksi, sprinklerijärjestelmän ja automaattisen palohälytyksen toimimattomuuden takia

11. PSA • ESIMERKKEJÄ: 1) tulipalo kemikaalivarastossa • TASON 1 PSA: • analyysi, jossa lasketaan eri palo-onnettomuusketjujen esiintymistaajuudet • TASON 2 PSA: • analyysi, jossa edellisen lisäksi arvioidaan kunkin onnettomuusketjun seurausten suuruus • automaattisen sammutusjärjestelmän sammuttamasta palosta (taajuus x/vuosi) syntyy pienet vesivahingot, eikä myrkkypäästöjä synny

12. PSA • ESIMERKKEJÄ: 1) tulipalo kemikaalivarastossa • TASON 2 PSA: • tai kaikkien turvallisuustoimintojen epäonnistuttua varasto räjähtää, josta seuraa suuri paineaalto ja erittäin suuri myrkkypäästö • TASON 3 PSA: • edellisten lisäksi arvioidaan myrkkypäästöjen lyhyt- ja pitkäaikaisia ympäristön asukkaille aiheutuvia terveyshaittoja

13. PSA • MÄÄRITELMIÄ • ONNETTOMUUSKETJUN ESIINTYMISTAAJUUS: missä

14. PSA • MÄÄRITELMIÄ • ONNETTOMUUSKETJUN ESIINTYMISTODENNÄKÖISYYS: • todennäköisyys, että tietty onnettomuusketju esiintyy tietyn ajanjakson kuluessa = tn. että ko. ajanjaksolla esiintyy alkutapahtuma ja tietyt turvallisuustoiminnot eivät toteudu alkutapahtuman esiintyessä

15. PSA ONNETTOMUUKSIEN ESIINTYMISTAAJUUDEN LASKENTA • VAIHEET: • 1. Alkutatapahtumien tunnistaminen ja järjestelmävasteen määritteleminen • kvalitatiiviset tunnistusmenetelmät (HAZOP, VVA; esitellään myöhemmin) • periaate: käydään tarkasteltavan prosessin tilat läpi järjestelmällisesti ja tunnistetaan eri häiriöiden syyt ja esiintymismahdollisuudet kussakin tilassa

16. PSA ONNETTOMUUKSIEN ESIINTYMISTAAJUUDEN LASKENTA • VAIHEET: • 1. Alkutapahtumien tunnistaminen ja järjestelmävasteen määritteleminen • selvitetään, mitkä turvallisuustoiminnot tai onnettomuuksien etenemistä estävät keinot ovat käytettävissä ko. alkutapahtuman yhteydessä • selvitetään turvallisuustoimintojen onnistumiskriteerit

17. PSA ONNETTOMUUKSIEN ESIINTYMISTAAJUUDEN LASKENTA • VAIHEET: • 2. Onnettomuuden etenemisen mallintaminen • kuvataan sopivalla loogisella (tai rakenteellisella) mallilla onnettomuuden kulku • malli sisältää aikajärjestyksessä turvallisuustoimintojen onnistumisten ja vikaantumisten aiheuttamat onnettomuuden kulun haarautumat • tapahtumapuuanalyysi

18. PSA ONNETTUMUUKSIEN ESIINTYMISTAAJUUDEN LASKENTA • VAIHEET: • 3. Turvallisuustoimintojen luotettavuusanalyysi • kuvataan sopivalla loogisella (tai rakenteellisella) mallilla turvallisuustoimintojen vikaantumiset niiden osien vikaantumisten avulla • vikapuuanalyysi

19. PSA ONNETTUMUUKSIEN ESIINTYMISTAAJUUDEN LASKENTA • VAIHEET: • 4. Mallin kvantifiointi • johdetaan mallin perustapahtumien esiintymistodennäköisyydet (tai -taajuudet) lähtien tilastotiedoista, komponenttimalleista ja asiantuntija-arvioista • lasketaan onnettomuusketjujen todennäköisyydet ja - taajuudet noudattaen tapahtuma- ja vikapuumallien logiikkaa ja todennäköisyyslaskun sääntöjä

20. PSA TAPAHTUMAPUUANALYYSI • tapahtumapuu esittää annetusta alkutapahtumasta seuraavat onnettomuusketjut loogisen puun muodossa • tapahtumapuu etenee alkutapahtumasta aikajärjestyksessä esiintyvien turvallisuustoimintojen tilojen kautta lopputiloihin • yleensä tapahtumapuu on binäärinen eli turvallisuustoiminnoilla on kaksi tilaa, onnistunut ja epäonnistunut (S, F), mutta ei-binääristen tapahtumapuiden käyttö on myös mahdollista • vaikka aikajärjestys onkin mukana tapahtumapuussa, malli on pohjimmiltaan staattinen

21. TAPAHTUMAPUUN KONSTRUOINTI ALKUTAPAHTUMIEN MÄÄRITTELY TARVITTAVIEN TURVALLISUUS- TOIMINTOJEN MÄÄRITTELY TURVALLISUUS- TOIMINTOJEN TILOJEN MÄÄRITTELY ALUSTAVA TAPAHTUMAPUU RIIPPUVUUKSIEN JAAIKATEKIJÖIDENHUOMIOONOTTO LOPULLINEN TAPAHTUMAPUU

22. TAPAHTUMAPUUN KONSTRUOINTI

23. TAPAHTUMAPUUN KONSTRUOINTI • riippuvuudet otettu huomioon; A:n epäonnistuessa toiminnot B ja C eivät enää vaikuta tilanteeseen, B:n epäonnistuessa C:llä ei ole merkitystä

24. PSA TAPAHTUMAPUUANALYYSI • tapahtumapuun haarojen todennäköisyydet lasketaan vikapuilla • riippuvuuksien (esim. usealla tuvallisuustoiminnolla on yhteisiä osia) huomioonotto tärkeää: • vikapuun laskenta yleensä ottaa riippuvuudet huomioon • mahdollisuus jakaa turvallisuustoiminnot riippumattomiin osiin • haarautumistodennäköisyydet ehdollisia (ehtona aiemmin onnistuneet tai epäonnistuneet toiminnot) • kompromissi vikapuu/tapahtumapuumallien välillä