~
T
Ministerie van Verkeer en Waterstaat
D
i
rectoraat
-
Generaa
l
R
i
jkswaterstaat
~
T
BoMiuwdienst Rinisterievan Verkjkswaeeterstaatren WaterstaatD
i
rectoraat
-
G en eraal Ri
jk
swa
t
erstaa
t
Bouwdienst Rijkswaterstaat- 2e fase: Risico-analyse Noordersluis
PROJECTANALYSE BEDRIJFSZEKERHEIDNOORDERSLUIS TE IJMUIDEN
Begeleidende notitie bij KEMA rapport 22362-NUC-92-4111
RN-BN-R-930318 Utrecht, 18 maart 1993
Hoofdafdeling Waterbouw, Afdeling Risico Analyse Postadres Postbus20000,3502 LA Utrecht BezoekadresGriffioenlaan 2
.
--Telefoon 030 - 857815 Telefax 030 - 800686
Rapport Risico-analyse Noordersluis.
Geachte heer v.d. Heuvel,
Zoals U bekend is in 1992 en '93 een onderzoek gepleegd naar de
bedrij fszekerheid van de Noordersluis te IJmuiden. Door dit
onderzoek moest duidelij kheid worden verkregen over de
kwetsbaar-heid van de Noordersluis. Het onderzoek richt zich op
beantwoor-ding van de vraag hoe groot de kans is op langdurige uitval
(>
24 uur) voor het schutverkeer van de Noordersluis. Het
resul-taat van dat onderzoek, hetgeen is uitgevoerd door de KEMA, is
vastgelegd
in Rapport 22362-NUC 92-4111.
Dit
rapport
biedt
ik
U
hierbij
aan,
alsmede
de
begeleidende
notitie RN-BN-R-930318 van de begeleidingsgroep. Aan deze groep
heeft ook dhr. ir. W. Vlemmix van uw dienst deelgenomen.
Ik wil
hierbij
wij zen
op
de
contex, waarin
dit
onderzoek
is
geplaatst, nl. de wens vanuit de regio om te komen tot
uitbrei-ding
van
de
sluiscapaciteit
in
IJmuiden.
Hierbij
speelt
het
argument
van
de
kwetsbaarheid
van
de
Noordersluis
als
enige
mogelijkheid
voor de grote schepen een belangrijke
rol. In dat
kader is toegezegd om deze kwetsbaarheid nader te onderzoeken.
Dit rapport heeft dan ook een functie in de verdere
studie van
de vereiste bereikbaarheid van het Noordzeekanaalgebied. Over het
opstarten van deze studie is thans overleg gaande.
Hoogachtend,
de directeur van de hoofdafdeling Water,
Ministerie van Verkeer en Waterstaat
Directoraat-Generaal
Rijkswaters
t
aat
BouwdienstRijkswaterstaat
PROJECT ANALYSE BEDRIJFSZEKERHEID NOORDERSLUIS TE IJMUIDEN - 2e fase: Risico-analyse Noordersluis
Begeleidende notitie bij KEMA rapport 22362-NUC-92-4111
RN-BN-R-930318 Utrecht, 18 maart 1993
Hoofdafdeling Waterbouw, Afdeling Risico Analyse Postadres Postbus20000, 3502 LA Utrecht
INHOUD
1. Inleiding
2. Doel van het onderzoek 3. Organisatie
4. Resultaten risico-analyse 5. Conclusies en aanbevelingen
1. Inleiding
De Noordersluis te Ijmuiden is voor schepen boven een bepaald tonnage de enige toegang tot
Amsterdam. De regio vindt dit een kwetsbare situatie.Deze kwetsbaarheid, maar vooral de
economische ontwikkelingen en de ontwikkeling in de afmetingen van de zeevaart zijn voor de
regio redenen aan te dringen op de bouw van een tweede grote zeesluis.
RWS heeft de regio toegezegd een analyse uit te voeren naar de kwetsbaarheid van de
Noordersluis. Op dit moment wordt een grootschalige renovatie van hetgehele sluizencomplex
uitgevoerd.Zeker na de renovatie van het sluizencomplex zal de bedrijfszekerheid van de
Noordersluis sterk zijn verhoogd.
Door RWS, directie Noord-Holland is aan de afdeling Risico-analysevan de hoofdafdeling
Waterbouw van de Bouwdienst gevraagd het onderzoek naar de bedrijfszekerheid van de
Noordersluis na renovatie te leiden. Het onderzoek werd uitbesteed aan KEMA. Het onderzoek is
gesplitst in twee fasen. Fase1 van het onderzoek werd afgeslotenmet KEMA rapport20398-MAP-1
d.d. 19 mei 1992 en begeleidende notitie RN-BN-R-920923d.d.september 1992.
De voorliggende notitie dient ter begeleiding van het eindrapport van Fase2 van het onderzoek:
Risico-analysevan de Noordersluis, KEMA rapport 22362-NUC-92-4111 d.d. 22 februari 1993.
2. Doel van hetonderzoek
Het doel van het onderzoekis na te gaan
a. door welke oorzaken de sluis haar primaire functie, zijnde het schutten van schepen, niet kan
vervullen;
b. hoe groot de kans van voorkomen van de mogelijke oorzaken is;
c. wat de verwachte duur en frequentie van de stremming van de Noordersluis is;
d. welke (kwalitatieve) maatregelengenomen kunnen worden om het risico van stremming te
verkleinen.
Het onderzoek is gesplitst in 2 fasen, te wetea,
Fase1: Globale analyse, d.w.z.
a. Het beschrijven van alle mogelijke oorzaken die kunnen leiden tot stremming van de
Noordersluis.
b. Het schatten van de resulterendeduur en frequentie van de stremming van de
Noordersluis door elke mogelijke oorzaak.
Fase2: Detail analyse,waarbij alleen die oorzaken bekeken worden, welke leiden tot
stremmingen, langer dan 1 dag.
3. Organisatie
Het onderzoek en de rapportagedaarvan is uitgevoerd door KEMA in opdracht van Rijkswaterstaat,
directie Noord-Holland. Het onderzoek werd begeleid door een projectteam, bestaande uit
ir. W.G. de Rijke (vz) RWS-BD
ing. R.J.Houben RWS-BD
ir. P.A.A. Teunissen RWS-dir NH
Het eindrapport van het onderzoek werd goedgekeurd door een begeleidingsgroep, bestaande uit
ing. A. Verbokkem (vz) RWS-dir NH
ir. F]. Remery RWS-BD
drs. H.L. Stipdonk RWS-DVK
ir. W. Vlemmix GHB Amsterdam
ir. W.G. de Rijke (secr)RWS-BD
4. Resultaten risico-analyse
4.1 Beschouwde gebeurtenissen
In fase 2 van het onderzoek naar de bedrijfszekerheid.van de Noordersluis zijn 24 ongewenste
gebeurtenissen geanalyseerd,die kunnen leiden tot stremming van de Noordersluis langer dan 24
uur. Deze gebeurtenissenbestaandeels uit gebeurtenissen,afgeleid uit de resultaten van Fase1
van het onderzoek en deels uit (later toegevoegde)externe gebeurtenissen.Oorzaken, die ook een
eventuele tweede grote zeesluis buiten gebruik stelt (bijv. terrorisme) zijn niet in de studie
meegenomen.
De beschouwde gebeurtenissenzijn: m.b.t. TECHNIEK
- Brand in ruimten van de sluis
- Blikseminslag in ruimten van de sluis
- Nieuwe werkwijze van beheer - Uitlopen gepland onderhoud
- Beschadiging van railconstructie door anker
- Beschadiging van rolwagengeleiding door haken van de rolwagen - Vastlopen van roldeur op obstakel
- Vollopen van ballasttanksvan roldeur
- Van de rolwagen gelicht worden van roldeers - Slijtage van deurgeleiding Binnenhoofd - Blokkering van omloopriolen
- Niet sluiten van omloopriolen - Object valt in deurkas
- Ontploffing van zwervende mijn
- Klemraken van roldeur tijdens deurwisselingen
m.b.t. LANDVERKEER
- Auto in kolk of deurkas
- Brand en verl ies van gevaarlijke stoffen m.b.t. WATERVERKEER
- Brand en explosie
- Lozing van gevaarlijke stoffen - Verlies van lading
- Zinken van schip
- Aanvaring van de sluisdeur - Aanvaring van het sluishoofd
- Aanvaring of schadevaringin het toeleidingskanaai
4.2 Uitgangspunten
De uitgangspunten van het onderzoek zijn vermeld in hoofdstuk 2 van het KEMA rapport. Hieraan moet worden toegevoegd dat geldigheid van de resultaten van het onderzoek samenhangen met de verlengde levensduur van de sluis na renovatie (ca. 50 jaar) en de toekomstige ontwikkelingen in de zeescheepvaart.
4.3 Resultaten
Voor de bovengenoemde gebeurtenissen is bepaald met welke frequentie per jaar deze gebeurtenissen optreden en hoe groot de veroorzaakte stremmingsduur zal zijn (onderscheiden naar klassen voor stremmingsduur van 1-2,2-3,3-5 en >5 dagen aaneengesloten stremming). De analyse is uitgevoerd op basis van interviews met deskundigen en literatuurstudie. Verder is een schatting gemaakt van de betrouwbaarheidsband van de bepaalde frequentie.
In tabel 1 is een overzicht gegeven van de resultaten per gebeurtenis. Daarbij is tevens aangegeven wat het effect is van maatregelen ter verlaging van hetstrer'nmingsrisico. In figuur 1 worden de resultaten in grafische vorm gepresenteerd. Als referentie zijn in deze figuur tevens de volgende gebeurtenissen weergegeven:
overschrijden maximum schutpeil (3.40 m +NAP)
frequentie 2.1
a
2 per jaar, verwachte stremming 1-2 dagenoverschrijding ontwerp-bezwijkbelasting
frequentie 1.1
as
per jaar, verwachte stremming> >
5 dagenIn hoofdstuk 5 van het KEMA rapport wordt uitvoerig ingegaanop de resultatenvan het onderzoek.
Resultaten
*
= nieuwe waarde na maatregelen**
=
de waarden voor en na maatregelen zi,h geliJ<.10° 10-' 10-2 '-ro ro 10-3 ;;::' (1)
10-...
c (1) :J 10-5 CT (1) '-LL 10~ 10-7 10006~7tl':
2<1.2.~
.---.2d'_
+
:
J~
t
t-
.,2 ~ '.3. ',2&f
~t-
~)-r-
1---t·~
t
,6 Z3-'9_,-'
!I.
'-1-2 2-3 3-5 >5Stremmingsduur klasse [dagen]
Figuur 1. Resultatenanalyse bedrijfszekerheid Noordersluis (al overschrijden maximum schutpeil (b) overschrijding bezwijkbelasting
1.2*** waarde bi,j gebruik van hulplierwerken
resultaten voor resultaten na Ongewenste maatregelen maatregelen gebeurtenis
frequen- duur error frequen- duur
tie factor tie
(l/jaar] (uurJ [-J [I/jaar] [uur]
1.1 Brand in 1.7-10" 28 10 3.1-10" 28 ruimten 1.7-10" 1.2 van de aluis 172 10 3.1-10" 172 1.3 7.4-10" 76 10 3.1·10" 76 2 Blikseminslag <24 in ruimten van de sluis 3 Gevolgen <24 ; .nieuwe wijze van beheer 4 Uitlopen ge- <24
pland onderhoud
5 Railconstruc- 4-10" 60 5 4-10" 60 tie, beschadi-ging door anker 6- Rolwagen- 1-10" 36 10 1-10" 36 geleiding, haken rolwagen
,-
Roldeur, loopt 1.4-10" 24 3 0.7-10" 24 vast op obsta-kel 8- Roldeur, <24 vollopen ballasttanks9- Roldeur, deur 1-10" 24 5 J-IO" 24
wordt van rol-wagen gelicht 10 Deurgeleiding,
--
_.
_.
*. *. Slijtage geleiding Binnenhoofd 11 Omloopriolen, <24 blokkering 12 Omloopriolen, <24 riool sluit niet 13 Object valt in <24 deurkas 14 Landverkeer, <24 auto in kolk of,
_
deurkas 15 Landverkeer, * brand en ver-lies gevaarlij -ke stoffen 16.1 Waterverkeer, 1.3*10" »120 ' 10 1.3*10" »120 brand en 16.2 explosie 1.2*10" 48 17 Waterverkeer, 2.4·10" 48 10 2.4-10'" 48 lozing 18 Waterverkeer, 6*10" 96 20 6*10" 96 ladinqverlies 19 Waterverkeer, 6*10" 48 10 6*10" 48 zinken schip 20.1 Waterverkeer, 0.02 96 3 0.02 96 aanvaren 20.2 sluisdeur 0.12 24 3 0.06 24 21 Waterverkeer,.
aanvaren duiahoofd 22 Waterverkeer, * aanvaring of schadevaring in toeleidi ngaka-naal 23 Zwervende mijn, 1*10" :»120 20 1*10" »120 ontploffing in of nabij sluis 24 ltlemrakendeur -tijdens deur-wisselingenHet risico van deze gebeurtenis is verwaarloosbaar ten opzichte van het risico van een andere gebeurtenis.
Het besluit om de deurgeleidingenin de deurkas van het Binnenhoofd te vervangen is al genomen. Hiervoor zullen een aantal geplande stremmingen plaats moeten vinden.
Ceanalyseerd door TNO Bouw
5
Door de verwachte frequentie per gebeurtenis te sommeren kan een schatting gemaakt worden van de totale verwachte frequentie van stremming van de Noordersluis.In tabel 2 is per
stremmingsduurklassede geschatteverwachte frequentie per jaar en gedurende delevensduur van de gerenoveerde Noordersluis weergegeven. In de tabelis het effect van het inzetten van
hulplierwerken bij brand in het bewegingswerkgebouwbinnenhoofd meegenomen. De stremmingen als gevolg van het overschrijden van het maximum schutpeil en de ontwerpbezwijkbelasting zijn niet verdisconteerd.
In de stremmingsduurklasse1-2 dagen kan de verwachte frequentie ongeveer gehalveerd worden door de roldeur in buitenhoofd oost inzetbaar te houden.In de stremrningsklassen2-3 en 3-5 dagen hebben maatregelenweinig invloed op de frequentie. In de stremrningsklasse3-5 dagen is zware aanvaring van de deur bepalend. In paragraaf5 wordt nader ingegaanop mogelijke maatregelen om de stremmingsfrequentieals gevolg van aanvaring te verlagen. In de
stremmingsduurklasse > 5 dagen kan de verwachte frequentie sterk verlaagd worden door het gebruik van hulplierwerken bij brand in het bewegingswerkgebouwbinnenhoofd.
duur frequentie frequentie
stremming
(dagen) (per jaar) (in 50jr)
voor na voor na
maatr maatr maatr maatr
1-2 1,45.10-1 7.10-2 7 4
2-3 4.10-4 7.10-4 2.10-2 4.10-2
3-5 2.10-2 2.10-2 1 1
>5 2.10-3 1.10-5 1.10-1 5.10-4
TABEL 2
frequentie - verwachte aantal malen stremming --..
5. Conclusies en aanbevelingen
De begeleidingsgroep onderschrijft de conclusies en aanbevelingen,zoals weergegeven in hoofdstuk 6 van het KEMA rapport.
Maatgevend voor het risico van langdurige stremming van de Noordersluis zijn de volgende gebeurtenissen (zie ook tabel 5.2 van het KEMA rapport):
a) Aanvaring van de sluisdeur, waarbij de deur moet worden gewisseld (gebeurtenis20.2). b) Zware aanvaring van de sluisdeur waarbij de schadezo groot is dat de rails moet worden
gewisseld (gebeurtenis 20.1).
c) Brand in ruimten van de sluis, met name in het bewegingswerkgebouw op het binnenhoofd (gebeurtenis 1.2), het bewegingswerk buitenhoofd west (gebeurtenis1.1) en het
transformatorgebouw (gebeurtenis1.3).
ad alb) Bij aanvaring van de sluisdeur zijn maatregelenaan de bron moeilijk te nemen, in tegenstelling tot maatregelendie het effect van de aanvaring (schade)beperken. Indien zou worden geconcludeerd dat de situatie moet worden verbeterd of zelfs onaanvaardbaaris, zijn de volgende maatregelendenkbaar:
waarschuwingssysteemvoor te hoge vaarsnelheid richting sluis aanvaarconstructie
tweede zeesluis (voor een aantal schepen is passagedoor de Middensluis mogelijk) Naar de haalbaarheid van maatregelenter reductie van de schade aan de deur kan nader
onderzoek worden verricht (op basis van de recentelijk uitgevoerde studie naar het
aanvaarrisico van sluisdeuren).
Aandachtspunten daarbij zijn:
hoe komt een aanvaring tot stand en welke typen schepen veroorzaken de grootste schade?
welke omstandigheden (snelheid, energie, aanvaarhoek etc.) zijn nodig voor (zeer grote) schade en hoe kunnen deze beinvloed worden door maatregelen?
ad c) In paragraaf 4.1.6 van het KEMA rapport wordt een aantal adviezen genoemd ter verkleining van het stremmingsrisico door brand. De begeleidingsgroep doet de
aanbeveling deze adviezen over te nemen.Daarnaastkan de stremmingsduur bij brandin
het bewegingswerkgebouw binnenhoofd teruggebrachtworden tot 2-3 dagen bij_gebruik van hulplierwerken. Daarbij wordt de schutsnelheidwel beperkt en tevens hinder aan het wegverkeer opgelegd.
Eindrapport Fase2 accoord: (Principaal,
datum EindrapportFase2 accoord: datum (Opdrachtnemer, bevoegd gezag, ir.W.Korf)
