TUKES-julkaisu 3/2000 MITKÄ PAINELAITTEET OVAT VAARALLISIMPIA? Tutkimushankkeen loppuraportti

TURVATEKNIIKAN KESKUS TUKES-julkaisu 3/2000 MITKÄ PAINELAITTEET OVAT VAARALLISIMPIA? Tutkimushankkeen loppuraportti Anna-Mari Heikkilä Risto Tuominen Jukka Salmikuukka VTT Automaatio Klaus Rahka VTT Valmistustekniikka Helsinki 2000

Sisällysluettelo 1 Johdanto... 5 2 Tutkimuksen tavoitteet ja toteutus... 5 3 Käytössä olevat ja markkinoille tulevat painelaitteet... 6 3.1 Rekisteröidyt painelaitteet... 6 3.2 Rekisteröimättömät painelaitteet... 7 3.3 Paineenalaiset lisälaitteet... 9 3.4 Kuluttajille tulevat painelaitteet... 9 3.5 Näkyvissä olevia trendejä painelaitesuunnittelussa... 10 4 Yhteenveto sattuneista painelaiteonnettomuuksista... 10 4.1 Raportoidut onnettomuudet... 11 4.2 Onnettomuuksien ennakoitavuus... 13 4.3 Tarkastuksissa todetut viat ja puutteet painelaitteissa... 15 5 Eri tyyppisiin painelaitteisiin liittyvän riskin arviointi... 20 5.1 Rekisteröidyt painelaitteet... 20 5.2 Rekisteröimättömät painelaitteet... 28 6 Painelaitteiden uuden suunnitellun rekisteröintirajan arviointi... 37 7 Yhteenveto ja johtopäätökset... 39 8 Lähdeluettelo... 41 Liitteet 1 Painelaiteonnettomuuksien ennakoitavuus suunnittelu- ja valmistusvaiheessa 2 Painelaiteonnettomuuksien ennakoitavuus huollon ja tarkastusten yhteydessä 3 Painelaiteonnettomuudet, jotka eivät olleet ennakoitavissa. 4

TUKES-julkaisun johdanto Turvatekniikan keskus (TUKES) valvoo, kehittää ja palvelee useita keskeisiä turvallisuuteen liittyviä toimialoja Suomessa. TUKESin tehtäviin kuuluu tärkeänä alueena tutkimus- ja kehitystyö. Se on perusta säädösten ja toimintamallien kehittämiselle sekä aktiiviselle tiedotus- ja koulutustoiminnalle. Tutkimus- ja kehittämistyötä toteutetaan usein hankkeina yhteistyössä eri tahojen kanssa. Tämä hanke on toteutettu TUKESin, VTT Automaation ja VTT Valmistustekniikan yhteistyönä. Painelaitteisiin liittyvä valvonta ja säädökset on pääosin tehty pohjautuen asiantuntijoiden ja eri yhteistyötahojen käytännön kokemuksiin ilman että taustalla olisi aina ollut täsmällisesti identifioitua tietoa kohteiden keskinäisestä vaarallisuudesta. Painelaitteiden riskeistä on vuosien varrella kertynyt runsaasti tietoa eri rekistereihin. Tässä hankkeessa selvitettiin erityyppisten painelaitteiden vaarallisuutta absoluuttisesti ja vertailtiin niiden vaarallisuutta keskenään, käyttäen tarkasti hyödyksi niiden vaarallisuudesta kertynyttä tietoa. Hankkeen eräänä tavoitteena oli saada taustatietoa painelaitteiden rekisteröintirajojen perusteeksi. Vuoden 1999 lopulla voimaan tulleiden uusien säädösten rekisteröintirajoja arvioitiin koolle kutsutussa asiantuntijaryhmässä. Tämän keskustelun perusteella ei voitu todeta selkeitä rekisteröintirajojen muutosperusteita. Tämä raportti kuitenkin herättää monia ajatuksia rajojen kehittämiseksi, jota työtä voidaan tarvittaessa jatkaa TUKESissa tai turvallisuustekniikan neuvottelukunnassa. Lukijat voivat esittää johtopäätöksiään TUKESille ja kauppa- ja teollisuusministeriölle! TUKES hyödyntää tämän hankkeen tuloksia myös oman valvontatoimintansa kohdentamisessa. Monet tulokset ja taulukoiden keskinäiset tarkastelut antavat tähän runsaasti taustaaineistoa. Tämän hankkeen ohjausryhmään ovat kuuluneet TUKESista toimialajohtaja Erkki Ahola, ylitarkastajat Urho Aarnivuo ja Markus Kauppinen, turvallisuusinsinööri Pertti Haakana, kauppa- ja teollisuusministeriöstä neuvotteleva virkamies Pentti Tarnanen sekä VTT Automaatiosta tutkimusprofessori Veikko Rouhiainen. Hankkeen käytännön toteuttajina ovat olleet VTT:ltä tutkija Anna-Mari Heikkilä, tutkija Risto Tuominen, tutkija Jukka Salmikuukka ja johtava tutkija Klaus Rahka. Lisäksi hankkeen onnistumiseen vaikutti melkoinen joukko painelaitealan asiantuntijoita teollisuudesta ja tarkastuslaitoksista. Esitän parhaat kiitokseni kaikille hankkeeseen myötävaikuttaneille! Helsingissä 13 päivänä joulukuuta 1999 Erkki Ahola 1

Tiivistelmä Työssä tutkittiin olemassa olevan tiedon perusteella, mitkä painelaitteet ovat vaarallisimpia ja kuinka paljon vaarallisuus eroaa eri tyyppisillä painelaitteilla. Tietoa löytyi tutkimalla tilastoja ja raportteja painelaiteonnettomuuksista sekä painelaitteiden määräaikaistarkastuksista. Täydentävää tietoa kerättiin asiantuntijakyselyillä. Käytettävissä olevan tiedon perusteella arvioitiin painelaiteonnettomuuksien ennakoitavuutta suunnittelu- ja valmistusvaiheessa sekä kunnossapidon vaikutusta onnettomuuksien ennalta ehkäisyyn. Määräaikaistarkastuksissa havaittujen puutteiden perusteella arvioitiin painelaitteiden vikojen esiintymistaajuutta. Määräaikaistarkastusten kohdistamista tutkittiin vertailemalla painelaitteiden onnettomuustaajuuksia ja tarkastuksissa havaittujen vikojen esiintymistaajuuksia. Tutkimuksessa arvioitiin myös erilaisiin painelaitteisiin liittyvän riskin suuruutta. Tätä varten arvioitiin onnettomuuksien esiintymistaajuutta painelaitteilla sekä onnettomuuksien seurauksena mahdollisesti syntyvien henkilö- ja materiaalivahinkojen jakautumista valittuihin vakavuusluokkiin. Riskiarvioissa yhdistettiin onnettomuustaajuuden ja seurausten todennäköisyyden arviot eri vakavuusluokissa. Riskin arvioinnissa jouduttiin tukeutumaan asiantuntijaarvioihin, joiden tuottamiseen käytettiin järjestelmällisiä menetelmiä. Tämän tutkimuksen perusteella ei-rekisteröitävät painelaitteet edustavat suhteellisen alhaista riskitasoa verrattuna rekisteröitäviin painelaitteisiin muutamia poikkeuksia lukuun ottamatta. 2

Alkusanat Tämä raportti liittyy Mitkä t ovat vaarallisimpia -projektiin, joka toteutettiin Turvatekniikan keskuksen (TUKES) toimeksiannosta. Projektin tukiryhmänä ovat toimineet Erkki Ahola, Urho Aarnivuo, Pertti Haakana ja Markus Kauppinen Turvatekniikan keskuksesta, Pentti Tarnanen Kauppa- ja teollisuusministeriöstä sekä Veikko Rouhiainen VTT Automaatiosta. Raportissa annetaan taustatietoa painelaitesäännöstön uudistamisen ja Turvatekniikan keskuksen valvontatoiminnan tueksi siitä, mitä painelaitteita Suomessa on ja millaista arvioitua riskitasoa ne edustavat. Lisäksi raportti antaa taustatietoa painelaitteiden turvallisen käytön parantamiseksi sekä lisää painelaitteisiin liittyvää turvallisuustietämystä Suomessa. Tarpeellisten tietojen kokoamiseksi turvauduttiin myös painelaitteita ja niiden käyttöä tuntevien asiantuntijoiden apuun. Tekijät kiittävät kaikkia asiantuntijoina toimineita. Samalla tekijät haluavat kiittää Irmeli Mujetta, Johanna Soppelaa ja Jukka Salmikuukkaa heidän työpanoksestaan. Tampere, 15. lokakuuta 1999 Tekijät 3

1 Johdanto KTM ja Turvallisuustekniikan neuvottelukunta ovat valmistelleet painelaitesäännöstön kokonaisuudistuksen. Paineastiasäädökset olivat melko muuttumattomana runsaat kymmenen vuotta, kunnes ETA- ja EU-jäsenyyden myötä osoittautui tarpeelliseksi tehdä muutoksia (Ahola, 1998). Vuoden 1998 alussa toteutui tarkastustoiminnan vapautuminen kilpailulle ja vuoden 1999 aikana kaikki säädökset korvautuvat uusilla. Painelaitemääräyksissä on vaarallisimmiksi paineastioiksi määritelty ns. rekisteröitävät t, joille on tehtävä määräaikaisia tarkastuksia. Nykyinen rajanveto perustuu paineeseen, tilavuuteen, sisältöön ja laitetyyppiin. Uudet, vuonna 1999 voimaantulevat painelaitemääräykset määrittelevät rekisteröitävien painelaitteiden rajan uudelleen. Markkinoille saatettavassa painelaitteessa on oltava CE-merkintä, jolla valmistaja vakuuttaa sen täyttävän direktiivin vaatimukset. Verrattuna nykykäytäntöön suunnilleen samat painelaitteet ovat vaatimusten alaisia (Ahola, 1998). Painelaitteiden varusteet ovat uusi tuoteryhmä, joka on sisällytetty uuteen painelaitelakiin. Painelaitelaki sisältää vain yleiset hallinnolliset puitteet niin, että varsinaiset käytännön asiat löytyvät yhdeltä säädöstasolta eli KTM:n päätöksistä (Tarnanen, 1998). Käytön, kunnossapidon ja käytönaikaisten tarkastusten vaatimukset sisältyvät KTM:n päätökseen painelaiteturvallisuudesta. Lain mukaan painelaite on niin rakennettava, sijoitettava ja sitä on siten hoidettava, käytettävä ja tarkastettava, ettei se vaaranna kenenkään terveyttä, turvallisuutta tai omaisuutta. Laissa painelaitteella tarkoitetaan säiliötä, putkistoa tai muuta teknistä kokonaisuutta, jossa on tai johon voi kehittyä ylipainetta. Painelaitteeksi luetaan myös painelaitteen suojaamiseksi tarkoitetut tekniset kokonaisuudet (painelaitelaki 869/1999). 2 Tutkimuksen tavoitteet ja toteutus Tämän tutkimuksen tavoitteena oli arvioida, mitkä painelaitteet ovat vaarallisimpia ja kuinka paljon vaarallisuus eroaa erityyppisillä painelaitteilla. Tutkimuksen tuloksien oli tarkoitus antaa taustatietoa painelaitesäännöstön uudistamisen ja turvatekniikan keskuksen valvontatoiminnan tueksi siitä, mitä painelaitteita Suomessa on ja mitkä niistä ovat vaarallisimpia antaa taustatietoa säädösuudistusta valmistelleille organisaatioille ja niille sidosryhmille, joita säädösuudistus koskee antaa taustatietoa painelaitteiden turvallisen käytön parantamiseksi lisätä painelaitteisiin liittyvää turvallisuustietämystä Suomessa. Tutkimus tehtiin yhteistyössä VTT Automaation, VTT Valmistustekniikan, Turvatekniikan keskuksen ja muiden alan asiantuntijoiden kanssa. Tutkimuksen aikana pyrittiin ottamaan 5

huomioon niiden sidosryhmien näkemykset, joita painelaitesäännöstön muutos koskee. Tutkimuksen vastuuorganisaatio on ollut VTT Automaation Riskienhallinnan tutkimusalue. Tutkimuksessa tehtiin yhteenveto Suomessa tapahtuneista painelaiteonnettomuuksista ja niiden syistä sekä käytössä olevista ja markkinoille tulevista painelaitteista. Näiden tietojen perusteella ja asiantuntijoiden avustuksella arvioitiin määräaikaistarkastettaviin ja tarkastusten ulkopuolella oleviin painelaitteisiin liittyvän onnettomuusriskin suuruutta. Riskiarvioinnin perusteella mietittiin painelaitteiden rekisteröintirajojen asianmukaisuutta. 3 Käytössä olevat ja markkinoille tulevat painelaitteet Paineastia-asetus (549/1973) luokittelee painelaitteet tarpeellisen tarkastuslaajuuden perusteella kolmeen luokkaan: rekisteröidyt t; asetuksen 4 :ssä mainitut t; sekä t, joihin ei sovelleta paineastioiden valmistusta, tarkastusta ja käyttöä koskevia säännöksiä ja määräyksiä. Tässä kappaleessa käsitellään rekisteröitäviä ja ei-rekisteröitäviä painelaitteita sekä niiden paineellisia lisälaitteita. Tarkoituksena on antaa tietoa painelaitteiden tyypeistä ja lukumääristä Suomen markkinoilla. 3.1 Rekisteröidyt painelaitteet Turvatekniikan keskus (TUKES) pitää rekisteriä (Parek), joka sisältää rekisteröitäviä painelaitteita koskevia, valvontaa varten tarpeellisia tietoja. Rekisterin ylläpidosta on säädetty -asetuksen (549/1973) 15 ja 15a :ssä. Pykäliä on uudistettu asetuksella 1091/1997, joka tuli voimaan 1.1.1998. Parekiin talletetaan tietoa painelaitteen sijainnista, omistajasta ja käytön valvojasta. Rekisterissä on tiedot esimerkiksi painelaitteen tilavuudesta, rakenteesta, rakenneaineista, ainesvahvuudesta, käyttötarkoituksesta ja käyttöarvoista. Parekiin on kerätty myös tietoja tarkastuksen yhteydessä annetuista huomautuksista ja huomautusten syistä. Tätä tutkimusta varten Parekista haettiin tiedot rekisteröidyistä painelaitteista (Taulukko 1). Taulukosta 1 nähdään, että paineilmasäiliöt ja lämmönsiirtimet muodostavat lukumäärältään ylivoimaisesti suurimmat painelaiteryhmät. Taulukkoon on myös laskettu käytössä olevien painelaitteiden ikäkeskiarvo. Ikäkeskiarvoista nähdään, että tyypistä riippumatta painelaitteita pyritään käyttämään mahdollisimman pitkään. 6

Taulukko 1. Rekisteröityjen paineastioiden lukumäärä ja ikäkeskiarvo (lähde: Parek, 4/1999). Painelaitetyyppi Lukumäärä Käytössä olevat Käytössä olevien ikäkeskiarvo (a) Höyrykattila 2617 1696 23 Vesikattila 358 314 16 Kuumaöljykattila 186 147 15 Muu kattila 57 29 16 Lämmönsiirrin 7503 5600 15 Reaktori 635 530 14 Kolonni tai haihdutin 743 589 17 Keittimet 54 35 25 Keitin jatkuvatoiminen 39 33 23 Imeytystorni 16 12 19 Eräkeitin 143 111 22 Autoklaavi 1245 918 17 Prosessiuuni 61 47 19 Syöttövesisäiliö 303 249 21 Muu prosessilaite 5400 4192 15 Kiinteä maanpäällinen säiliö 478 319 21 Paineilmasäiliö 13555 10637 22 Muu paineenvaraaja 2968 2297 16 Varastosäiliö 4105 3396 17 Vesisäiliö 2813 2073 19 Suodattimet 824 603 15 Erottimet 1596 1291 14 Maanalainen säiliö 207 171 23 Kuljetussäiliö (auto-, vaunusäiliö) 1530 870 15 3.2 Rekisteröimättömät painelaitteet Rekisteröitävien painelaitteiden lisäksi Suomen markkinoilla on runsaasti myös rekisteröimättömiä painelaitteita. Nämä siirtyvät uuden lainsäädännön kautta markkinavalvonnan piiriin kuten rekisteröitävät painelaitteetkin. Markkinavalvonnasta vastaa Turvatekniikan keskus. Markkinoille tulevilta rekisteröimättömiltä painelaitteilta kuten myös rekisteröitäviltä painelaitteilta vaaditaan CE-merkintä, joka on valmistajan tai ETA-alueella sijaitsevan maahantuojan vakuutus siitä, että tuote täyttää sitä koskevien direktiivien terveys- ja turvallisuusvaatimukset. CE-merkin lisäksi kaikkiin painelaitteisiin tai niihin pysyvästi kiinnitettyyn kilpeen on liitettävä seuraavat tiedot: valmistajan ja tarvittaessa hänen Euroopan talousalueelle sijoittautuneen edustajansa nimi ja osoite tai muu tunnus valmistusvuosi painelaitteen tunnus sen luonteen mukaisesti; esimerkiksi tyyppi sarja- tai eränumero ja valmistusnumero olennaiset korkeimmat/alimmat sallitut raja-arvot. 7

Lisäksi painelaitetyypistä riippuen tulee painelaitteesta ilmetä asennuksen, toiminnan tai käytön ja tarvittaessa huollon ja määräaikaistarkastuksen turvallisuuden kannalta tarpeellisia lisätietoja. Samoin painelaitteisiin on tarvittaessa kiinnitettävä varoitukset, joissa kiinnitetään huomio kokemusperäisiin käyttövirheisiin. Painelaitteessa on tarvittaessa oltava mukana käyttäjälle tarkoitetut käyttöohjeet, joista ilmenee kaikki turvallisuuden kannalta tarpeelliset tiedot kuten asennus, eri painelaitteiden yhdistäminen, käyttöönotto, käyttö ja huolto mukaan lukien käyttäjän tekemät tarkastukset. Käyttöohjeissa on toistettava edellä mainitut, painelaitteeseen kiinnitetyt tiedot, lukuun ottamatta sarjanumeroa. Käyttöohjeiden liitteenä on tarvittaessa oltava tekniset asiakirjat sekä ohjeiden ymmärtämiseen tarvittavat piirustukset ja kaaviot. Käyttöohjeissa on tarvittaessa korostettava virheellisestä käytöstä aiheutuvia vaaroja. Vaikka kaikkia paineastioita ei tarvitsekaan rekisteröidä, on kaikissa tavanomaisissa tapauksissa niiden rakennesuunnitelma pitänyt tarkastuttaa tarkastuslaitoksessa. Uusissa säädöksissä tämä velvoite osin lieventyy, osin muuttuu ja osin jää ennalleen. Rekisteröimättömistä painelaitteista ei pidetä järjestelmällistä tilastoa. Tätä tutkimusta varten suoritettiin kyselytutkimus suomalaisten painelaitevalmistajien ja maahantuojien keskuudessa. Yrityksiin lähetetyssä viestissä kysyttiin, mitä painelaitteita tai niiden varusteita yritys valmistaa ja/tai tuo maahan sekä mikä on heidän arvionsa myydyistä kappalemääristä vuodessa. Suurin osa Suomen markkinoilla olevista ei-rekisteröitävistä painelaitteista on erilaisia paineellisia säiliöitä. Näistä pääosa valmistetaan Suomessa. Yhteensä syöttösäiliöitä, kaasunpoistimia, lämminvesisäiliöitä, lauhdesäiliöitä, kaasusäiliöitä, paineilmasäiliöitä ja muita painesäiliöitä liikkuu markkinoilla yli kymmenen tuhatta vuosittain. Rekisteröimättömistä kattiloista suurin osa on lämminvesikattiloita, joita käytetään esim. omakotitaloissa, muissa pienkiinteistöissä ja maataloudessa. Lämminvesikattiloita tulee myyntiin noin tuhat vuosittain. Markkinoilla myydään myös joka vuosi joitakin rekisteröimättömiä sähkö- ja höyrykattiloita sekä suurtalouskeittiöiden tarvitsemia painekeittokattiloita. Suomessa valmistetaan yli tuhat ei-rekisteröitävää lämmönsiirrintä vuosittain. Lisäksi lämmönsiirtimiä tuodaan maahan. Markkinoilla on vuosittain myös joitakin kymmeniä eirekisteröitäviä paineellisia suodattimia, joita käytetään esim. veden ja öljyjen puhdistuksessa sekä elintarviketeollisuudessa. Ei-rekisteröitäviä autoklaaveja valmistetaan ja tuodaan maahan joitakin kymmeniä vuosittain. Nämä menevät tutkimuslaitoksiin ja pienyrittäjien kuten kasvohoitoloiden käyttöön. Lisäksi maahantuodaan pieniä, ei-rekisteröitäviä paineakkuja, joita myydään muutamia satoja vuosittain. 8

3.3 Paineenalaiset lisälaitteet Painelaitedirektiivin määritelmän mukaan paineenalaiset lisälaitteet ovat toiminnallisia laitteita, joiden päällys on paineellinen. Eli määritelmän mukaisesti laitteella on jokin muu päätehtävä kuin olla paineellinen. Tyypillisiä paineellisia lisälaitteita ovat venttiilit, paineentasaajat, näytekammiot, painemittarit, lasit vedenpinnan mittaukseen, suodattimet ja laajennusyhteet. Näitä kaikkia on myös saatavilla Suomen markkinoilla. Painelaitedirektiivin ja sen soveltamisohjeiden (TUKES-julkaisu 3/1999) mukaan paineenalainen lisälaite voidaan kiinnittää muuhun painelaitteeseen esimerkiksi ruuveilla, juottamalla, kuumajuottamalla tai hitsaamalla. Paineenalaisella lisälaitteella on vähintään yksi erityinen toimintatarkoitus. Näitä ovat esimerkiksi mittaaminen, näytteen ottaminen, sakan- tai kaasunpoisto. Maahantuojille ja valmistajille tehdyn kyselyn perusteella Suomessa tulee myyntiin vuosittain kymmeniä tuhansia pumppuja sekä saman verran säätö- ja sulkuventtiilejä. Lisäksi markkinoilla myydään erikoispumppuja ja venttiilejä, paine- ja lämpötila-antureita sekä muita paineellisia mittauslaitteita kutakin joitakin satoja kappaleita vuosittain. Varolaitteet kuten varoventtiilit eivät ole paineellisia lisälaitteita. Varolaitteiden määritelmän mukaan ne ovat laitteita, joiden tarkoituksena on suojata painelaitteita sallittujen raja-arvojen ylittämiseltä. Näihin laitteisiin kuuluvat painetta suoraan rajoittavat laitteet kuten varoventtiilit, murtokalvot, nurjahdustangot ja ohjatut paineenalennusvarolaitteet. Varolaitteita ovat myös rajoitinlaitteet, jotka joko aktivoivat korjaavan toimen tai aiheuttavat katkaisun tai katkaisun ja lukituksen kuten paine-, lämpötila- tai nesteenpintakytkimet sekä turvallisuuteen liittyvät mittaus-, valvonta- ja säätölaitteet. 3.4 Kuluttajille tulevat painelaitteet Kuluttajille tulevat painelaitteet ovat pääsääntöisesti markkinavalvonnan piiriin kuuluvia, rekisteröimättömiä painelaitteita. Näistä suurin osa on lämminvesikattiloita. Uusien säännösten mukaan painelaitteita tarkastellaan laitekokonaisuuksina. Näin esimerkiksi lämminvesikattila käsittää varsinaisen kattilan lisäksi varo- ym. laitteet. Markkinavalvonta ei juurikaan muuta tilannetta kuluttajille menevien painelaitteiden suhteen. Tälläkään hetkellä yleisimmät näitä painelaitteita koskevat onnettomuudet eivät johdu painelaitteen tai sen rakenteiden pettämisestä. Yleensä onnettomuudet ja vaaratilanteet johtuvat asennuksessa tehdyistä virheistä tai esim. varolaitteiden toimimattomuudesta. Tilanteen korjaaminen vaatisi säännöllisiä tarkastuksia, mutta ainakaan viranomaistaholla tähän ei ole resursseja. Vaihtoehto voisi olla asennustoiminnan luvanvaraistaminen. Onnettomuuksien syntyyn vaikuttaa myös käyttäjien asiantuntemattomuus. Tätä voidaan parantaa paremmilla käyttö ja huolto-ohjeilla. 9

3.5 Näkyvissä olevia trendejä painelaitesuunnittelussa Rakennesuunnitelmien tarkastuksien kautta on ollut nähtävissä, että markkinoilla ollaan siirtymässä pienempiin astioihin. Asiakkaiden kustannustietoisuus on johtanut valmistajat tarjoamaan optimaalisinta ratkaisua. Tämä on johtanut siihen, että pyritään suunnittelemaan eirekisteröitäviä painelaitteita, sillä tarkastukset tulevat kalliimmiksi. Näin säännöksiä tulkitaan itselle halvimmalla tavalla. Toisaalta jos painelaite ei ole rasittavassa käytössä (esim. isot paine-erot tai jaksottainen käyttö), niin painekokeen läpäissyt laite kestää ainakin jonkin aikaa käytössä, sillä suunnitteluvarmuutta käytetään suhteellisen paljon. Pienemmät astiat myös lisäävät laitosten luontaista turvallisuutta, sillä ne varastoivat pienempiä määriä haitallisia aineita ja paine-energiaa. On myös nähtävissä, että teollisuus vaatii painelaitteiltaan käyttövarmuutta, joka ylittää lakisääteisyyden. Teollisuudessa on huomattu, että seisokit ja muut häiriöt tulevat kalliimmiksi kuin laitteiden laadunvarmistus. 4 Yhteenveto sattuneista painelaiteonnettomuuksista Tietoa sattuneista painelaiteonnettomuuksista haettiin Turvatekniikan keskuksen ylläpitämästä vaurio- ja onnettomuustietokannasta (VARO) ja työministeriön työsuojeluosaston ylläpitämästä tapaturmaselostusrekisteristä (TAPS). VARO -rekisteriin on kerätty tietoa paineastioihin, vaarallisiin kemikaaleihin ja kaivoksiin liittyvistä onnettomuuksista vuodesta 1978 alkaen. Turvatekniikan keskus saa onnettomuustietoja niiltä yrityksiltä, jotka toimivat sen valvomilla toimialoilla ja joita säädökset velvoittavat ilmoittamaan toiminnassaan sattuneista vakavista onnettomuuksista (Aarnivuo, 1998). Yrityksiltä suoraan saatujen tietojen lisäksi Turvatekniikan keskus seuraa onnettomuuksia päivälehdistä. Lisäksi muut viranomaiset antavat tietoja heidän toimialallaan sattuneista onnettomuuksista, jotka liittyvät Turvatekniikan keskuksenkin toimialaan. TAPS on rekisteri vaikealaatuiseen vammaan tai kuolemaan johtaneista työtapaturmista ja ammattitaudeista. Tietokantaa ylläpitää Sosiaali- ja terveysministeriö. Työsuojelun valvontalain mukaan työsuojelutarkastajien on tutkittava välittömästi jokainen kuolemaan johtanut tai vaikealaatuisen vamman aiheuttanut työtapaturma tai ammattitauti. Tutkinnan perusteella laadituissa selostuksissa on erityisesti selvitettävä tapaturman kulku, siihen johtaneet välilliset ja välittömät syyt sekä mahdollisuudet estää samankaltaiset tapaturmat. TAPS sisältää tapausten tutkinnan yhteydessä laadittuja selostuksia, joista ensimmäiset ovat vuodelta 1985 ja vuoden 1998 loppuun mennessä niitä oli kertynyt rekisteriin kaikkiaan 7100 kappaletta. Rekisterissä on myös lähinnä kuolemaan johtaneista tapaturmista laadittuja tutkimusraportteja, jotka on tehty Tapaturmavakuutuslaitosten liiton ja keskeisten työmarkkinajärjestöjen sopimuksen perusteella. TAPS -rekisterin puutteeksi on mainittu selostuksissa käytetyn sanaston standardoimattomuus. Lisäksi vaikealaatuisen vamman käsite vaihtelee tapaturmasta ilmoittaneen henkilön tulkinnan mukaan. (Turva-CD, 1998) 10

4.1 Raportoidut onnettomuudet VARO rekisteristä tutkittiin vuosina 1986-1997 tapahtuneet painelaiteonnettomuudet ja ne kemikaalionnettomuuksiksi luokitellut tapaukset, joissa painelaite on ollut selkeästi osasyynä. Kaikkiaan tapauksia oli 305. Myös TAPS-rekisterissä (Turva-CD, 1998) tehtiin painelaitteita koskenut haku. Rekisterin luonteesta johtuen siihen on tallennettu myös muita onnettomuuskuvauksia kuin Turvatekniikan keskuksen ylläpitämään VARO-rekisteriin. Painelaitteisiin liittyviä tapauksia, joita ei ollut kirjattu VAROon, löytyi yhdeksän kappaletta. Kuvassa 1 on esitetty raportoitujen onnettomuuksien lukumäärä laitetyypeittäin rekisteröidyillä painelaitteilla vuosina 1986-1997. Suurin osa näistä onnettomuuksista on sattunut erilaisilla höyrykattiloilla (soodakattilat, tulitorvi-tuliputkikattilat ja vesiputkikattilat). Tässä voi kuitenkin esiintyä tilastoharhaa. On esimerkiksi esitetty näkemyksiä, että soodakattiloilla on muita painelaitteita tiukempi onnettomuuksien raportointikäytäntö. Kattiloille sattuneista, tähän kirjatuista onnettomuuksista 26 % on ollut käytön yhteydessä sattuneita tulipaloja. Runsaasti onnettomuuksia on sattunut myös erilaisilla painesäiliöillä ja paineenvaraajilla. Vertailun vuoksi on kuvassa 2 esitetty tiedot rekisteröinnin ulkopuolelle kuuluville painelaitteille sattuneiden ja rekistereihin kirjattujen onnettomuuksien lukumäärästä samalla ajanjaksolla. Raportoidut onnettomuudet rekisteröidyillä paineastioilla vuosina 1986-1997 60 onnettomuuksien lukumäärä 50 40 30 20 10 0 Soodakattilat Tulitorvi-tuliputkikattilat: Höyry Vesiputkikattilat: Höyry Tulitorvi-tuliputkikattilat: Vesi Vesiputkikattilat: Vesi Kuumaöljykattilat Keittimet Kolonnit, haihduttimet Prosessiuunit Reaktorit Suodattimet, erottimet Autoklaavit Lämmönsiirtimet Painesäiliöt, painevaraajat Kuljetussäiliöt Kuljetettavat kaasusäiliöt Kuva 1. Raportoidut onnettomuudet rekisteröidyillä painelaitteilla vuosina 1986 1997 (yht. 237 tapausta). Kuvassa lyhenne Höyry tarkoittaa höyrykattilaa ja lyhenne Vesi vesikattilaa TUKESin rekisterin jaottelun mukaisesti. 11

Raportoidut onnettomuudet rekisteröimättömillä painelaitteilla vuosina1986-1997 30 onnettomuuksien lukumäärä 25 20 15 10 5 0 Vesikattilat (ei rek.) Höyrykattilat/-kehittimet (ei rek.) Lämminvesivaraajat (ei rek.) Tasauspalkeet (turbiinit) Painekeittokattilat (ei rek.) Kompressorit Proj.uunit, reaktorit (ei rek.) Kuivaussylinterit Paisuntasäiliöt (ei rek.) Kylmälaitteistot (rek.+ei rek.) Kuva 2. Raportoidut onnettomuudet rekisteröimättömillä painelaitteilla vuosina 1986 1997 (yht. 77 tapausta). Onnettomuusselostusten laajuus ja yksityiskohtaisuus vaihteli suuresti, josta johtuen onnettomuussyiden tilastollinen tarkastelu jätettiin tekemättä. Onnettomuusselostusten perusteella yleisiä onnettomuussyitä olivat huonosta rakenteesta aiheutuneet murtumat. Ruostuminen ja korroosiovauriot olivat myös usein edenneet pitkälle. Painelaitteiden ennalta arvaamaton väsyminen oli yksi esille noussut syytekijä. Yleisimpänä syynä oli laitteen jaksottainen käyttö, jota ei oltu otettu huomioon suunnittelussa. Esimerkiksi hydrauliliittimet, letkujen mutkat ennen muhvia tai hydraulikierteet eivät ole suunniteltuja väsyttävään käyttöön. Jaksottainen käyttö asettaa vaatimuksia esim. painelaitteen rakenteelle ja lujuudelle. Väsymisvaurioita aiheutti myös mekaaninen värinä. Inhimillisiä virheitä pääsi syntymään esimerkiksi paineastioiden siirtojen ja huoltojen yhteydessä. Uudelleenkokoamisen yhteydessä saatettiin mittariantureita asentaa väärinpäin tai käytettiin vanhoja letkuja, jotka eivät kestäneet uudelleen kuormitusta. Huollon yhteydessä saatettiin valvontalaitteen rikkoutunut mikropiiri korvata väärän kokoisella. Tutkituissa TAPS rekisterin tapauksissa onnettomuussyitä olivat esimerkiksi laitteen ohjeiden vastainen käyttö, unohdus, laitteen toimintahäiriö tai laitteeseen luvatta tehdyt muutokset. Määräaikaistarkastuksia oli jäänyt tekemättä tai rakennemuutoksiin ei oltu haettu tarkastuslaitoksen lupaa. Siirrettävän painelaitteen käytön valvoja saattoi olla useiden satojen kilometrien päässä. Samantyyppisiä syitä löytyi myös VAROon kirjatuista tapauksista. 12

4.2 Onnettomuuksien ennakoitavuus Onnettomuuksien ennakoitavuuden parantamiseksi tutkittiin onnettomuuksien syitä ja mahdollisuuksia onnettomuuksien torjumiseen. Tätä varten käytiin tutkimuksessa läpi sellaiset onnettomuuskuvaukset, joissa painelaite on ollut yhtenä vaikuttavana tekijänä. Onnettomuuskuvauksia löytyi useita satoja, joista 201 on valittu tarkempaan tarkasteluun. Tarkasteluun on valittu onnettomuudet, jotka ovat tapahtuneet vuonna 1987 tai sen jälkeen. Tuloksia tarkasteltaessa tulee huomioida, että VARO-rekisteriin tulevat varmimmin tapaukset, joista on aiheutunut henkilövahinkoja tai vakavia taloudellisia seuraamuksia. Tutkimuksessa haluttiin tarkastella onnettomuuksien ennaltaehkäistävyyttä. Tämän vuoksi onnettomuudet jaettiin kolmeen ryhmään. Selostuksien epätarkkuuden vuoksi jako oli hankala tehdä ja se perustuu tutkijan omaan arviointiin. Käytetty jaottelu oli: tapaukset, jotka olisivat olleet ennakoitavissa suunnittelu- tai valmistusvaiheessa. (109 kpl) tapaukset, jotka olisivat olleet ennakoitavissa ja estettävissä paremmalla huollolla tai kunnossapidolla. (65 kpl) tapaukset, jotka eivät olleet ennakoitavissa vaan jäävät huollon ja kunnossapidon hoidettaviksi. (27 kpl) Yleisimpiä suunnittelussa ennakoitavissa olevia tapauksia (Taulukko 2) olivat väärä materiaalin valinta (23 tapausta), liitosongelmat ja muut materiaalivirheet (15 tapausta), vaikeasti ennakoitavissa oleva väsyttävä kuormitus (14 tapausta) sekä venttiiliongelmat (13 tapausta). Taulukko 2. Suunnittelu- ja valmistusvaiheessa ennakoitavissa olleiden tapausten syyt. Onnettomuuksien syyt Lukumäärä varoventtiiliongelmat 2 venttiiliongelmat 12 jäätymis- sähkösaatto-ongelmat 4 rajakatkaisijan asetus 1 puutteet työn suorituksessa 8 ennakoitavissa olleet, mutta huomioimatta jääneet jaksottaiset käyttökuormitukset 6 vaikeasti ennakoitava (väsyttävä) kuormitus 14 huono rakenneratkaisu 9 riittämätön osalaitekapasiteetti (pumpputeho) 1 vaikeasti ennakoitavissa oleva väliaineen käyttäytyminen 1 väärä materiaali 23 korroosiosuojauksen puutteet, eristyksen alaiset, rakenteelliset 6 liitosongelmat, materiaalivirheet 15 laiteosien yhteensopimattomuus (kierteet ym.) 7 Yhteensä 109 Huollon ja tarkastusten yhteydessä ennakoitavissa olevista tapauksista (Taulukko 3) suurin osa (19 tapausta) oli huolto- ja asennusvirheitä. Muita tässä ryhmässä yleisiä onnettomuuksien 13

syitä olivat letkujen ja putkien vanhuudesta, väsymisestä ym. johtuneet murtumat (12 tapausta), syöpymä ja korroosio-ongelmat (11 tapausta) sekä venttiiliviat (11 tapausta). Huomion arvoista on, että vain kahdessa tapauksessa onnettomuuden syynä on ollut väärä käyttötapa. Taulukko 3. Huollon ja tarkastusten yhteydessä ennakoitavissa olleiden tapausten syyt. Onnettomuuksien syyt Lukumäärä varoventtiilit 6 venttiilit 11 paineensäädin, painekytkin 3 letkut, putket, vanhuus, väsymis- ym. murtumat 12 syöpymät, korroosio 11 väärä käyttötapa 2 sivullinen syy 1 huolto-, asennusvirhe 19 Yhteensä 65 Vaikeimmin estettävissä ovat onnettomuustapaukset, jotka eivät ole suunnittelun tai huollon kautta ennakoitavissa olevia (Taulukko 4). Näitä tapauksia oli yhteensä 27. Näistä seitsemän oli syöpymien aiheuttamia ja kuudessa syynä oli laitteen yllättävä toimimattomuus. Taulukko 4. Sellaisten tapausten, jotka eivät olleet ennakoitavissa, syyt. Onnettomuuksien syyt Lukumäärä venttiilit 5 paineensäädin 2 paineenalennin 1 näkölasi 1 syöpymät 7 halkeamat, murtumat 3 kuluminen 2 yllättävä toimimattomuus, toiminta 6 Yhteensä 27 Taulukoissa 2-4 tarkasteltuja onnettomuustapauksia on eritelty yksityiskohtaisemmin liitteissä 1-3. Kuvassa 3 on esitetty graafisesti rekisteröidyillä painelaitteilla tapahtuneiden onnettomuuksien jakautuminen taulukoiden 2-4 mukaisiin ryhmiin. Tarkastelussa ovat mukana vain edellä esitetyssä jaottelussa mukana olleet onnettomuudet. Kuvasta nähdään, että höyrykattiloiden, reaktoreiden sekä lämmönsiirtimien ja kylmälaitteistojen suunnittelua ja valmistusta tulee tarkastella kriittisesti. Paremmat huolto- ja tarkastustoimenpiteet ovat tarpeelliset erityisesti höyrykattiloilla ja varastosäiliöillä. Yleisesti voidaan todeta, että rekisteröitävillä painelaitteilla suuri osa onnettomuuksista olisi ilmeisesti vältettävissä ennakoivilla toimenpiteillä. 14

Onnettomuuksien ennakoitavuus rekisteröidyille paineastioille tyypeittäin onnettomuuksien lukumäärä 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Höyrykattila Vesikattila Kuumaöljykattila Muu kattila Autoklaavi Lämmönsiirrin/kylmälaitteistot Kolonni tai haihdutin Keittimet Reaktori Imeytystorni Paineilmasäiliö Muu paineenvaraaja Varastosäiliö Kuljetussäiliö (auto-, vaunusäiliö) Kuljetettavat kaasusäiliöt (T-rek.) Ennakoitavissa - suunnittelu/valmistus Ennakoitavissa - huolto/tarkastus Ei ennakoitavissa Kuva 3. Rekisteröidyille paineastioille tapahtuneiden onnettomuuksien jakautuminen ryhmiin ennakoitavuutensa suhteen. 4.3 Tarkastuksissa todetut viat ja puutteet painelaitteissa Painelaiteonnettomuuksien rinnalla tarkasteltiin eri painelaitetyypeillä esiin tulleita vikoja. Tietolähteenä käytettiin TUKESin Paineastiarekisteriä (Parek), johon on talletettu painelaitteiden tarkastustietoja. Tarkasteluajanjaksona olivat vuodet 1986-1997. Tarkastustiedoista on laskettu eri painelaitetyypeille arviot erilaisten vikojen esiintymistaajuudelle. Tarkastelussa ovat olleet mukana sellaiset viat, jotka ovat edellyttäneet korjausta tai muita toimenpiteitä. Ajatuksena on, että korjattu vika on ennaltaehkäisty onnettomuus. Määräaikaistarkastuksissa havaitut viat on jaettu luonteensa mukaan teknisiin vikoihin sekä käytön ja huollon puutteista johtuviin vikoihin. Teknisiä vikoja ovat esimerkiksi syöpymiset, vuodot, repeämät jne. Käytön ja huollon puutteita ovat esimerkiksi väärä sijainti, kunnossapidon laiminlyönnit ja epäasiallinen käyttö. Tuloksista todettiin, että esim. keittimillä on havaittu paljon puutteita ja niitä on paljon korjattu. Eräkeittimen, imeytystornin ja jatkuvatoimisen keittimen kokonaisvikataajuudet ovat suurimmat ja ne koostuvat pääasiassa teknisistä vioista kuten syöpymisistä. Tähän vaikuttaa omalta osaltaan keittimien vaativat käyttöolosuhteet. Prosessiuunilla on myös suhteellisen korkea vikojen esiintymistaajuus, mutta yli puolet löydetyistä vioista on luokiteltu käytön ja huollon puutteisiin liittyviksi. Myös kattiloilla todettiin korkeat vikojen esiintymistaajuudet. Vaativat prosessiolosuhteet kuluttavat kattiloita, mutta varsinkin vesikattiloilla on löydetty suhteellisen paljon käytön ja huollon laiminlyöntejä. Kattiloiden tarkastuksissa löytyneiden vikojen suureen määrään vai- 15

kuttaa osaltaan se, että isot kattilat ovat laajoja laitekokonaisuuksia, joiden yksittäisistä osista löytyy tarkastuksissa lähes aina jotain huomautettavaa. Kuvassa 4 on esitetty arviot korjausta tai muita toimenpiteitä edellyttävien vikojen esiintymistaajuudelle eri tyyppisillä rekisteröitävillä painelaitteilla. Arviot on laskettu vikojen lukumäärän ja laitteiden käyttöaikatietojen perusteella. Kuvissa 5 ja 6 on esitetty erikseen arviot teknisten sekä käytön ja huollon puutteisiin liittyvien vikojen esiintymistaajuuksille. Vikojen lukumäärät ja käyttöaikatiedot määritettiin Parek rekisteristä. Vikataajuudet (tekniset ja käytön/huollon puutteet) Kontti Autosäiliö Junavaunusäiliö Kuljetussäiliö (auto-, vaunusäiliö) Maanalainen säiliö Erottimet Suodattimet Vesisäiliö Varastosäiliö Muu paineenvaraaja Paineilmasäiliö Muu prosessilaite Syöttövesisäiliö Prosessiuuni Autoklaavi Eräkeitin Imeytystorni Keitin jatkuvatoiminen KEITTIMET Kolonni tai haihdutin Reaktori Lämmönsiirrin Muu kattila Kuumaöljykattila Höyrykattila Vesikattila 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 Tarkastuksissa havaitut viat käyttövuotta kohden Kuva 4. Arvio vikojen esiintyvyydelle eri tyyppisillä rekisteröitävillä painelaitteilla. 16

Vikataajuudet teknisten vikojen osalta Kontti Autosäiliö Junavaunusäiliö Kuljetussäiliö (auto-, vaunusäiliö) Maanalainen säiliö Erottimet Suodattimet Vesisäiliö Varastosäiliö Muu paineenvaraaja Paineilmasäiliö Muu prosessilaite Syöttövesisäiliö Prosessiuuni Autoklaavi Eräkeitin Imeytystorni Keitin jatkuvatoiminen KEITTIMET Kolonni tai haihdutin Reaktori Lämmönsiirrin Muu kattila Kuumaöljykattila Höyrykattila Vesikattila 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 Tarkastuksissa havaitut viat käyttövuotta kohden Kuva 5. Arvio teknisten vikojen esiintymistaajuudelle eri tyyppisillä rekisteröitävillä painelaitteilla. 17

Vikataajuudet käytön/huollon puutteista johtuneiden vikojen osalta Kontti Autosäiliö Junavaunusäiliö Kuljetussäiliö (auto-, vaunusäiliö) Maanalainen säiliö Erottimet Suodattimet Vesisäiliö Varastosäiliö Muu paineenvaraaja Paineilmasäiliö Muu prosessilaite Syöttövesisäiliö Prosessiuuni Autoklaavi Eräkeitin Imeytystorni Keitin jatkuvatoiminen KEITTIMET Kolonni tai haihdutin Reaktori Lämmönsiirrin Muu kattila Kuumaöljykattila Höyrykattila Vesikattila 0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 Tarkastuksissa havaitut viat käyttövuotta kohden Kuva 6. Arvio käytön ja huollon puutteisiin liittyvien vikojen esiintymistaajuudelle eri tyyppisillä rekisteröitävillä painelaitteilla. Rekisteröityjen painelaitteiden vikaantumistarkastelussa on epätarkkuutta painelaitteiden todellisten käyttöaikojen tilastoinnin puutteista johtuen. Tilastoinnissa on epätarkkuutta myös erilaisista tarkastuskäytännöistä johtuen. Kaikkia havaittuja vikoja ei aina kirjata tarkastuspöytäkirjoihin vaan niistä annetaan lista asiakkaalle, joka tekee tarpeelliset korjaukset ennen tarkastajan seuraavaa käyntiä. Toisaalta kaikki tarkastajat eivät käytä annettuja vikakoodeja kirjatessaan tarkastuskäyntiä rekisteriin. Tämä vääristää tilastointia. Kuitenkin painelaitteita on lukuisia ja kaikilla on samat epävarmuustekijät. Siksi eri painelaitetyyppejä voidaan vertailla keskenään. 18

Painelaitteiden määräaikaistarkastusten nykytilan arvioimiseksi on kuvassa 7 vertailtu keskenään rekisteröityjen painelaitteiden tarkastuksissa havaittujen vikojen esiintymistaajuuksia ja samojen laiteryhmien onnettomuustaajuuksia. Taajuusarviot on laskettu vuosien 1986-1997 ajalta tilastoitujen onnettomuus- ja tarkastustietojen perusteella. Painelaiteryhmiä on tarkasteltu kuvassa sen mukaan, miten ne sijoittuvat keskimääräisen onnettomuustaajuuden ja tarkastuksissa tehtyjen vikahavaintojen keskimääräisen taajuuden jakamaan nelikenttään. Kuvan 7 vasempaan alaneljännekseen sijoittuvat painelaitteet, joilla sekä tarkastuksissa havaittujen vikojen esiintymistaajuus että onnettomuustaajuus ovat pieniä. Näiden laitteiden rakenteen, käytön ja kunnossapidon voidaan olettaa olevan kunnossa. Esimerkkejä tällaisista painelaiteryhmistä ovat suodattimet ja erottimet, lämmönsiirtimet ja kuljetussäiliöt. Kuvan 7 vasemmassa yläneljänneksessä ovat laitteet, joilla tarkastuksissa kirjataan suhteellisen runsaasti vikoja, mutta joilla onnettomuuksia sattuu keskimääräistä vähemmän. Tästä voidaan päätellä, että tarkastukset ovat tehokkaita ja oikein kohdennettuja. Lisäksi havaitut viat myös korjataan ennen kuin onnettomuuksia tapahtuu. Esimerkkinä tällaisista painelaitteista on painesäiliöiden ja varaajien laiteryhmä. Kuvan 7 oikeassa alaneljänneksessä olevilla laitteilla on korkea onnettomuustaajuus, mutta tarkastuksissa vikoja löytyy suhteellisen vähän. Yksi syy voi olla tehoton tarkastus, jossa kriittisiä vikoja ei syystä tai toisesta havaita. Syytä voi löytyä myös vääristä käyttötavoista. Tarkastelussa tähän neljännekseen sijoittuneita laitteita olivat kuumaöljykattilat ja reaktorit. Kuvan 7 oikeaan yläneljännekseen ovat sijoittuneet ne painelaitteet, joilla sekä vikojen esiintymistaajuus että onnettomuustaajuus on korkea. Löydettyjen vikojen korkeasta määrästä päätellen näillä laitteilla tehdään tehokkaita tarkastuksia, mutta silti onnettomuustaajuudet ovat korkeat. Syynä tähän voivat olla tarkastuksien kohdistuminen osittain virheellisesti tai tarkastuksissa havaittavien vikojen korjauksen laiminlyönti. Tällaisena laiteryhmänä erottuu kuvassa 7 keittimet, joihin tyypillisesti liittyvät rasittavat käyttöolosuhteet. 19

1,00E+00 Tarkastuksissa havaittujen vikojen esiintymistajuus (per laitevuosi) 1,00E-01 1,00E-02 suodattimet/ erottimet painesäiliöt/-varaajat lämmönsiirtimet kuljetussäiliöt keittimet 1,00E-03 1,00E-05 1,00E-04 1,00E-03 1,00E-02 Onnettomuuksien esiintymistaajuus (per laitevuosi) Kuva 7. Vertailu rekisteröityjen painelaitteiden onnettomuustaajuuksista ja tarkastuksissa havaittujen vikojen esiintymistaajuuksista. 5 Eri tyyppisiin painelaitteisiin liittyvän riskin arviointi Riskin arvioinnin tavoitteena on ollut arvioida erilaisiin painelaitteisiin liittyvän riskin suuruutta ja asettaa painelaitteet järjestykseen niiden edustaman riskitason perusteella. Riskin arvioinnissa on arvioitu eri tyyppisten onnettomuuksien esiintymistaajuutta painelaitteilla sekä onnettomuuksien seurauksena mahdollisesti syntyvien henkilö- ja materiaalivahinkojen jakautumista valittuihin vakavuusluokkiin. Riskiarvioissa on yhdistetty onnettomuustaajuuden ja seurausten todennäköisyyden arviot eri vakavuusluokissa. Riskivertailu erilaisten painelaitteiden kesken on tehty vakavien henkilövahinkojen (so. vakava loukkaantuminen tai kuolema) ja huomattavien materiaalivahinkojen suhteen. Vakavien henkilövahinkojen kohdalla on lisäksi tarkasteltu riskiä useiden henkilöiden vakavalle loukkaantumiselle tai kuolemalle samalla kertaa. 5.1 Rekisteröidyt painelaitteet Painelaitetyypit Painelaitteiden jaottelussa eri tyyppeihin noudatettiin TUKESin ylläpitämän rekisterin (Parek) mukaista rekisteröityjen painelaitteiden tyyppijaottelua (kts. Taulukko 1) Kattiloiden osalta Parekin mukaista jaottelua tarkennettiin erottelemalla höyrykattiloista omiksi laitetyypeikseen soodakattilat, vesiputkikattilat ja tulitorvi-tuliputkikattilat. Myös vesikattilat jaoteltiin edelleen vesiputkikattiloihin ja tulitorvi-tuliputkikattiloihin. Keittimet puolestaan yhdistettiin yhdeksi laiteryhmäksi, johon laskettiin kuuluviksi sekä jatkuvatoimiset keittimet että eräkeittimet. Vastaavasti erilaisia painesäiliöitä ja painevaraajia (so. paineilmasäiliöt, varastosäiliöt, vesisäiliöt, jne.) tarkasteltiin kootusti yhtenä ryhmänä. 20

Onnettomuuksien esiintymistaajuus Onnettomuuksien esiintymistaajuus arvioitiin kullekin painelaitetyypille tarkastelun pohjaksi valitulla ajanjaksolla. Arviointi perustui sattuneiden onnettomuuksien lukumäärään ja kyseisen tyyppisten painelaitteiden yhteenlaskettuun käyttöaikaan samalla ajanjaksolla. Tarkastelun kohteeksi valittu ajanjakso käsitti vuosivälin 1986 1997. Onnettomuuksien lukumäärä määritettiin TUKESin ylläpitämään VARO -rekisteriin ja Työministeriön työsuojeluosaston ylläpitämään TAPS -rekisteriin talletettujen tapausten perusteella. Mukaan laskettiin vuosivälillä 1986-1997 sattuneet onnettomuudet kullakin painelaitetyypillä. VARO -rekisteristä tehtyjä hakuja täydennettiin tapauskohtaisesti sellaisilla TAPS - rekisteristä löydetyillä tapauksilla, joita ei oltu kirjattu VARO -rekisteriin. Tutkijat tutustuivat kunkin onnettomuustapauksen tapauskuvaukseen ja VARO -järjestelmän luokitteluraporttiin ja päättivät tällä perusteella, oliko kyseessä painelaiteonnettomuus ja mihin painelaitetyyppiin tapaus liittyi. Onnettomuusaineistoon sisällytettiin VARO -rekisterissä onnettomuuksiksi kirjatut tapaukset sekä sellaiset kemikaalionnettomuuksiksi kirjatut tapaukset, joissa tapauskuvauksen perusteella onnettomuuden aiheuttajana oli ollut painelaitteesta johtuva tekijä, esimerkiksi paineelliseen osaan tullut vuoto. Tuloksena saadut tiedot raportoitujen onnettomuuksien lukumääristä eri tyyppisillä rekisteröitävillä painelaitteilla on esitetty kuvassa 1. Kuva 2 esittää vertailun vuoksi tiedot rekisteröinnin ulkopuolelle kuuluville painelaitteille sattuneiden, raportoitujen onnettomuuksien lukumäärästä vastaavana ajanjaksona. Vuosivälillä 1986-1997 käytössä olleiden erityyppisten rekisteröityjen painelaitteiden lukumäärä ja laitteiden yhteenlaskettu käyttöaika kyseisellä aikavälillä määritettiin rekisteriin (Parek) kirjattujen painelaitteiden käyttötietojen perusteella. Käyttöaika-arvion laskennassa käytettiin Parekin tietoja yksittäisten painelaitteiden käyttöönoton ja rekisteristä poistamisen ajankohdista. Käyttöaikalaskelmaan sisällytettiin täysimääräisinä kaikkien sellaisten painelaitteiden käyttövuodet, jotka rekisterin mukaan olivat edelleen käytössä vuoden 1999 alussa, jolloin haut rekisteristä tehtiin. Rekisteristä poistetuiksi ilmoitetuista painelaitteista vain osasta oli saatavissa tieto rekisteristä poistamisen päivämäärästä, jonka perusteella voitiin määrittää näiden laitteiden todelliset käyttövuodet. Päivämäärätiedon puuttuessa jouduttiin loppujen osalla turvautumaan yksinkertaiseen laskusääntöön, jonka mukaan vuonna 1980 tai sen jälkeen käyttöönotetuista painelaitteista laskettiin käyttöaika-arvioon mukaan puolet niiden maksimissaan mahdollisista käyttövuosista (so. käytöstä poistaminen olisi tapahtunut vuoden 1997 jälkeen). Tätä vanhemmat painelaitteet jätettiin kokonaan huomioimatta käyttöaika-arvion laskemisessa (so. tarkastelujaksolle osuneiden käyttövuosien määräksi laskettiin 0 vuotta). Laskettu käyttöaika-arvio on jossain määrin todellista käyttöaikakertymää suurempi, koska rekisteriin tallennetuista tiedoista ei ollut suoraan selvitettävissä, olivatko jotkut painelaitteet olleet tarkastelujakson aikana väliaikaisesti poissa käytöstä. Rekisterin tietojen perusteella ei myöskään voitu olla täysin varmoja siitä, oliko jokainen yksittäinen painelaite todellisuudessa ollut edelleen aktiivisessa käytössä tarkastelujaksolla, vaikka sitä ei oltukaan poistettu rekisteristä. Tällaisen virheen mahdollisuuden arvioitiin kasvavan sitä suuremmaksi mitä vanhemmista painelaitteista oli kysymys. Virheiden vaikutus onnettomuustaajuuden arvioihin voidaan kuitenkin katsoa merkitykseltään suhteellisen vähäiseksi. 21

Onnettomuuksien lukumäärän ja painelaitteiden käyttöaika-arvioiden perusteella lasketut arviot rekisteröityjen painelaitteiden onnettomuustaajuuksille on esitetty kuvassa 8. Kuvassa on esitetty mediaaniarvo ja 90 % luottamusväli onnettomuustaajuuden arviolle. Mediaaniarvo on laskettu log-mediaanijakaumaoletuksen perusteella. Painelaitetyypit on kuvassa järjestetty arvioidun onnettomuustaajuuden mukaan laskevaan järjestykseen. Onnettomuustaajuuden arviot rekisteröitävillä painelaitteilla 1,00E-01 Onnettomuustaajuus (per laitevuosi) 1,00E-02 1,00E-03 1,00E-04 1,00E-05 1,00E-06 Soodakattilat Vesiputkikattilat: Höyry Vesiputkikattilat: Vesi Kuumaöljykattilat Keittimet Tulitorvi-tuliputkikattilat: Vesi Reaktorit Prosessiuunit Kuljetettavat kaasusäiliöt Tulitorvi-tuliputkikattilat: Höyry Autoklaavit Kolonnit, haihduttimet Kuljetussäiliöt Painesäiliöt, painevaraajat Lämmönsiirtimet Suodattimet, erottimet Kuva 8. Arvioitu onnettomuuksien esiintymistaajuus ja 90% luottamusväli arviolle eri tyyppisillä rekisteröitävillä painelaitteilla. Kuvassa lyhenne Höyry tarkoittaa höyrykattilaa ja lyhenne Vesi tarkoittaa vesikattilaa TUKESin rekisterin jaottelun mukaisesti. Jakautuminen vakavuusluokkiin Tiettyyn painelaitetyyppiin liittyvää vahinkopotentiaalia arvioitiin sen perusteella, kuinka suuri mahdollisuus ko. painelaitetyypille mahdollisesti sattuvilla onnettomuuksilla on johtaa merkittäviin henkilö- ja/tai materiaalivahinkoihin. VARO-rekisterin sisältämät raportoidut vahinkotiedot sattuneiden onnettomuuksien yhteydessä syntyneistä henkilö- ja materiaalivahingoista todettiin liian niukoiksi ja epävarmoiksi, jotta niiden perusteella olisi voitu kunnolla arvioida erilaisten seurausten todennäköisyyttä onnettomuuksissa. Tämän johdosta seurausten arviointiin sovellettiinkin asiantuntija-arvioita. Valittuja asiantuntijoita pyydettiin kokemuksiinsa nojautuen arvioimaan, millä todennäköisyydellä tietyn painelaitetyypin onnettomuudet voivat sattuessaan johtaa eri asteisiin vahinkoihin. Onnettomuuden määriteltiin tässä yhteydessä tarkoittavan sellaisia tapauksia, joista tyypillisesti tehtäisiin vahinkoilmoitus viranomaisille. Asiantuntijat osallistuivat arviointiin vapaaehtoisesti ja ilman korvausta. Henkilö- ja materiaalivahinkojen syntymistä arvioitiin erikseen. Materiaalivahinkojen osalta arvioissa rajauduttiin onnettomuuksien seurauksena syntyviin välittömiin taloudellisiin vahinkoihin laskien mukaan välittömät korjauskustannuk- 22

set sisältäen työn. Arviointien tueksi asiantuntijoille esitettiin luettaviksi lyhyt kirjallinen johdanto arvioiden tekemisestä sekä kunkin painelaitetyypin osalta joitakin käytössä olevaa laitekantaa kuvaavia keskeisiä jakaumatietoja, kuten laitteiden koko ja ainesisältö. Arviot koottiin neljältä rekisteröityjen painelaitteiden käyttöä hyvin tuntevalta asiantuntijalta, jotka edustivat eri tyyppistä teollisuutta, tarkastustoimintaa ja painelaitteiden viranomaisvalvontaa. Asiantuntijat tekivät arvionsa itsenäisesti heille toimitettuja lomakepohjia käyttäen. Jotta asiantuntijoiden työmäärä ei olisi kasvanut liian suureksi, käsiteltiin mahdolliset eri tyyppiset onnettomuudet kunkin painelaiteryhmän osalta yhtenä kokonaisuutena. Asiantuntijoiden arviot yhdistettiin matemaattisesti lopullisiksi arvioiksi käyttäen painotetun aritmeettisen keskiarvon menetelmää. Kunkin asiantuntija-arvioille annettiin yhdistämisessä yhtä suuri painoarvo. Lopputuloksena saatujen yhdistettyjen arvioiden oletettiin noudattavan lognormaalijakaumaa. Asiantuntijat hyödynsivät myös mahdollisuutta arvioida tietynasteiset seuraukset mahdottomiksi tietyllä painelaitetyypillä. Arvioita yhdistettäessä näitä arvioita kuvaamaan käytettiin todennäköisyysarvoa 10-4. Tarkastelun tuloksena saadut yhdistetyt asiantuntija-arviot vakavien henkilövahinkojen ja huomattavien materiaalivahinkojen todennäköisyyksille eri painelaitetyyppien onnettomuuksissa on esitetty kuvissa 9-11. Vakavien henkilövahinkojen osalta on kuvassa 10 esitetty erikseen arviot sille, että onnettomuus aiheuttaa vakavia vahinkoja samalla kertaa usealle henkilölle. Painelaitetyypit on kuvissa järjestetty arvioidun vahinkojen todennäköisyyden mukaan laskevaan järjestykseen. 23

Arvioitu seurausten todennäköisyys onnettomuuksissa: vakavat loukkaantumiset (kaiken kaikkiaan) 1 Seurausten todennäköisyys laiteryhmän onnettomuuksissa 0,1 0,01 0,001 0,0001 Kuljetettavat kaasusäiliöt Soodakattilat Kuljetussäiliöt Prosessiuunit Keittimet Autoklaavit Reaktorit Vesiputkikattila: Höyry Kolonnit, haihduttimet Tulitorvi-tuliputkikattilat: Höyry Tulitorvi-tuliputkikattilat: Vesi Vesiputkikattila: Vesi Kuumaöljykattilat Lämmönsiirtimet Painesäiliöt, painevaraajat Suodattimet, erottimet Painelaiteryhmä (rekisteröitävät) Kuva 9. Arvioitu vakavien henkilövahinkojen todennäköisyys rekisteröitävillä painelaitteilla sattuvissa onnettomuuksissa (asiantuntijoiden yhdistetyn jakauman keskiarvo ja 90% luottamusväli). Kuvassa lyhenne Höyry tarkoittaa höyrykattilaa ja lyhenne Vesi tarkoittaa vesikattilaa TUKESin rekisterin jaottelun mukaisesti. Arvioitu seurausten todennäköisyys onnettomuuksissa: vakavat loukkaantumiset (useita uhreja) Seurausten todennäköisyys lauteryhmän onnettomuuksissa 0,1 0,01 0,001 0,0001 0,00001 Soodakattilat Reaktorit Kuljetussäiliöt Keittimet Kolonnit, haihduttimet Kuljetettavat kaasusäiliöt Prosessiuunit Autoklaavit Vesiputkikattila: Höyry Vesiputkikattila: Vesi Tulitorvi-tuliputkikattilat: Höyry Lämmönsiirtimet Kuumaöljykattilat Painesäiliöt, painevaraajat Tulitorvi-tuliputkikattilat: Vesi Suodattimet, erottimet Painelaiteryhmä (rekisteröitävät) Kuva 10. Arvioitu vakavien henkilövahinkojen todennäköisyys rekisteröitävillä painelaitteilla sattuvissa onnettomuuksissa: useita uhreja (asiantuntijoiden yhdistetyn jakauman keskiarvo ja 90% luottamusväli). Kuvassa lyhenne Höyry tarkoittaa höyrykattilaa ja lyhenne Vesi tarkoittaa vesikattilaa TUKESin rekisterin jaottelun mukaisesti. 24

Arvioitu seurausten todennäköisyys onnettomuuksissa: huomattavat materiaalivahingot (> 500.000 mk) Seurausten todennäköisyys laiteryhmän onnettomuuksissa 1 0,1 0,01 0,001 0,0001 Prosessiuunit Soodakattilat Kolonnit, haihduttimet Tulitorvi-tuliputkikattilat: Höyry Reaktorit Vesiputkikattila: Höyry Keittimet Tulitorvi-tuliputkikattilat: Vesi Kuumaöljykattilat Vesiputkikattila: Vesi Kuljetussäiliöt Lämmönsiirtimet Painelaiteryhmä (rekisteröitävät) Autoklaavit Kuljetettavat kaasusäiliöt Painesäiliöt, painevaraajat Suodattimet, erottimet Kuva 11. Arvioitu huomattavien materiaalivahinkojen todennäköisyys rekisteröitävillä painelaitteilla sattuvissa onnettomuuksissa (asiantuntijoiden yhdistetyn jakauman keskiarvo ja 90% luottamusväli). Kuvassa lyhenne Höyry tarkoittaa höyrykattilaa ja lyhenne Vesi tarkoittaa vesikattilaa TUKESin rekisterin jaottelun mukaisesti. Riskiarviot Onnettomuuksien esiintymistaajuuden arvioiden ja seurausten todennäköisyyden arvioiden perusteella saatavat arviot vakavien henkilövahinkojen ja huomattavien materiaalivahinkojen riskistä eri tyyppisillä rekisteröitävillä painelaitteilla on esitetty kuvissa 12-14. Kuvassa 13 on arvioitu erikseen riskiä useiden henkilöiden vakavalle loukkaantumiselle samalla kertaa painelaiteonnettomuudessa. Painelaitetyypit on järjestetty kuvissa arvioidun riskitason mukaan laskevaan järjestykseen. 25