Ryzyko w eksploatacji systemów zbiorowego zaopatrzenia w wodę

Autor:    Janusz Rak, Barbara Tchórzewska-Cieślak
Rok wydania    2013
ISBN    978-83-60956-34-2
Oprawa    twarda
Format    B5
Stron    176

Słowo wstępne
Problematyka zawarta w monografii to efekt badań naukowych i odczucie pilnej potrzeby zwrócenia uwagi na obszar oceny niezawodności i bezpieczeństwa dostawy wody do odbiorców. Z systemów zbiorowego zaopatrzenia w wodę (SZZW) korzysta znaczący odsetek mieszkańców kraju. Projektowanie i eksploatację SZZW należy rozpatrywać nie tylko jako zagadnienie techniczne,lecz także jako problem interdyscyplinarny w sposób systemowy. Przynależność SZZW do infrastruktury krytycznej funkcjonowania aglomeracji miejskiej wymaga analiz i ocen związanych z niezawodnością i bezpieczeństwem.

Autorzy wywodzą się z krakowskiej szkoły niezawodności śp. prof. dr. hc. Politechniki Krakowskiej Artura Wieczystego. Dewizą nieodżałowanego Profesora była zawsze sentencja: ,,Wiedza systemowa o niezawodności i bezpieczeństwie nie stoi w sprzeczności z wiedzą specjalistyczną z zakresu wodociągów, a wręcz przeciwnie w sytuacjach decyzyjnych powinna ją w rozumny sposób wspomagać. (...) Nie ma sukcesu lub klęski bez ryzyka, potrzebna jest wyobraźnia, aby mięć świadomość jego istnienia”.

Treści zawarte w monografii zdaniem autorów są najlepszą formą złożenia hołdu śp. profesorowi Wieczystemu i zapłatą za przekazaną wiedzę, poświeconą energię życiową orazniebywałą wyjątkowość we wdrażaniu innowacji do badań naukowych. Równolegle mieliśmy szczęście korzystać z synergicznych inspiracji do badań naukowych, jakich udzielał nam niebywale doświadczony projektant i praktyk sztuki wodociągowej śp. doc. Stanisław Rybicki. To On uświadomił nam ważność problemów eko- i ergologicznych dla dobra użytkowników wodociągów,a swoją postawą moralno-etyczną zawsze mając na uwadze na dobro ludzi, ukształtował właściwe rozumienie roli niezawodności i bezpieczeństwa w wymiarze filozofii funkcjonowania SZZW.

Wszystko to wykreowało w nas zorientowanie na korzyści w kategorii optymalizacji działań związanych z naturą ryzyka. Preferujemy wobec tego tezę, że formalizacja struktury systemu ma wspomagać jego operatora w podejmowaniu 10 Słowo wstępne decyzji, szczególnie w sytuacjach kryzysowych. Jesteśmy zwolennikami ,,miękkich” rozwiązań uwzględniających twórcze myślenie antycypujące możliwe zdarzenia niepożądane. W sferze materialnych rozwiązań opowiadamy się za rozwiązaniami jak gdyby ,,rozmytymi” – wrażliwymi na wpływy otoczenia, z którego napływające informacje są niejednokrotnie niepewne i niepełne.

Mamy nadzieję, że nasze badania naukowe są kontynuacją myśli naszych Mistrzów, którzy zawsze stawiali na innowację możliwych działań rutynowych i związanej z nimi prozaicznej racjonalności ,,bez polotu”. Racjonalność sprawdza się w wypadku czynników pozytywnych i z tego powodu preferuje ,,twarde” rozwiązania. Pomija jednak czynniki związane ze zdarzeniami niepożądanymi, które negatywnie oddziałują na funkcjonowanie systemów technicznych.

Przemiany wolnorynkowe w naszym kraju dopuszczają personalizm, a więc możliwość wyboru jakości życia obywateli według własnego rozumienia i odpowiedzialności. Wszechobecnymi stają się narzędzia informatyczno-intelektualne w badaniach naukowych. Wszystko to znajduje odzwierciedlenie w programach edukacyjnych wyższych uczelni. Na kierunkach inżynierii i ochrony środowiska w standardach nauczania pojawił się przedmiot ,,Niezawodność i bezpieczeństwo systemów inżynierskich”.

Mamy nadzieję, że publikacja ta okaże się przydatna dla specjalistów z zakresu projektowania i eksploatacji, pracowników naukowych oraz studentów zajmujących się problematyką wodociągową.

W ostatecznej redakcji monografii znaczącej pomocy udzielili nam jej recenzenci, profesorowie Ziemowit Suligowski i Maciej Mrowiec, za co serdecznie dziękujemy.

Autorzy

Problematyka zawarta w niniejszym poradniku to efekt badań naukowych i odczucie pilnej potrzeby zwrócenia uwagi na obszar oceny niezawodności i bezpieczeństwa dostawy wody do odbiorców. Z systemów zbiorowego zaopatrzenia w wodę (SZZW) korzysta znaczący odsetek mieszkańców kraju. Projektowanie i eksploatację SZZW należy rozpatrywać nie tylko jako zagadnienie techniczne, ale jako problem interdyscyplinarny w sposób systemowy. Przynależność SZZW do infrastruktury krytycznej funkcjonowania aglomeracji miejskiej wymaga analiz i ocen związanych z niezawodnością i bezpieczeństwem.

Zaprezentowane podstawy naukowe opisu ryzyka w Systemach Zbiorowego Zaopatrzenia w Wodę zapewniają możliwość badania i adaptacji opracowanych metod w innych systemach komunalnych, takich jak: system usuwania i unieszkodliwiania ścieków, zaopatrzenia w ciepło i gaz ziemny. Analiza ryzyka może być też przydatna w planowaniu działań prewencyjnych związanych z zapobieganiem powstawania uszkodzeń, jak również w opracowaniu scenariuszy ratowniczych.

Bardzo istotna wydaje się szczegółowa analiza ryzyka dla poszczególnych etapów funkcjonowania podsystemu dystrybucji wody. Celem takiej analizy jest dostarczenie informacji niezbędnych do podejmowania decyzji związanych z jego redukcją. Określenie wielkości ryzyka związanego kolejno z projektowaniem, wykonawstwem i eksploatacją oraz ich sumy umożliwia odpowiednią reakcję na poszczególnych etapach, co w konsekwencji przyczynia się do zmniejszenia ryzyka funkcjonowania podsystemu.

Sterowanie i redukcja ryzyka w SZZW polega  również na udoskonaleniu rozwiązań  technicznych i organizacyjnych. Związane z tym koszty powinny być analizowane i kalkulowane z uwzględnieniem wielokryterialnego procesu. Niezbędne jest więc ustalenie efektywności redukcji ryzyka z uwzględnieniem czynnika ekonomicznego.

W praktyce wodociągowej WHO zaleca opracowanie tzw. planów bezpieczeństwa wodnego (WSP) opartych na analizach i ocenach ryzyka. Opracowanie WSP, choć nie jest obecnie obligatoryjne, wychodzi naprzeciw nowoczesnym standardom dotyczącym bezpieczeństwa wody do spożycia. Jednocześnie pojawiają się ciągle zagrożenia, takie jak powodzie, susze, awarie zasilania elektrycznego, incydentalne zanieczyszczenia źródeł wody, a nawet ataki terrorystyczne i cyberterrorystyczne, które niejednokrotnie są powodem poważnych zakłóceń w funkcjonowaniu podsystemów SZZW, a tym samym przyczyniają się do utraty bezpieczeństwa konsumentów wody.

Książka zawiera 28 rysunków i 41 tabel.

Książka jest cennym źródłem informacji dla pracowników firm projektowych, eksploatatorów Systemów Zbiorowego Zaopatrzenia w Wodę (SZZW) w przedsiębiorstwach  wodociągowych, środowiska naukowego, doktorantów oraz studentów wyższych uczelni technicznych, rolniczych i uniwersytetów.

Spis treści
Wykaz ważniejszych oznaczeń / 4
Słowo wstępne / 6
1.    Wstęp /7
2.    Podstawy bezpieczeństwa systemów zbiorowego zaopatrzenia w wodę / 11
3.    Metody analizy i oceny ryzyka w systemach zaopatrzenia w wodę / 26
3.1. Ogólna charakterystyka metod analizy i oceny ryzyka / 26
3.2. Dwuparametryczna matryca szacowania ryzyka / 29
3.3. Trójparametryczna matryca szacowania ryzyka / 32
3.4. Czteroparametryczna matryca szacowania ryzyka / 36
3.5. Pięcioparametryczna matryca szacowania ryzyka / 41
3.6. Metody drzew logicznych / 43
3.7. Metoda grafów ryzyka / 52
3.8. Niekonwencjonalne metody analizy ryzyka / 56
4.   Ryzyko awarii sieci wodociągowej / 58
4.1. Charakterystyka zagrożeń sieci wodociągowej / 58
4.2. Analiza przyczynowo-skutkowa awarii sieci wodociągowych / 60
4.3. Przeciwdziałanie awariom na sieciach wodociągowych / 63
4.4. Metoda analizy ryzyka awarii sieci wodociągowej / 64
4.5. Metoda analizy barier zabezpieczeń do oceny ryzyka skażenia wody w podsystemie dystrybucji / 68
4.6. Metoda wyznaczania zintegrowanego ryzyka w procesie projektowania, wykonawstwa i eksploatacji sieci wodociągowej / 71
4.7. Ocena awaryjności sieci wodociągowej metodą analizy rangowej / 77
5.    Ryzyko zdrowotne związane z konsumpcją wody wodociągowej / 84
5.1. Bezpieczeństwo wodne w unormowaniach krajowych / 84
5.2. Pojęcie ryzyka w ujęciu Dyrektywy Seveso II / 85
5.3. Szacowanie ryzyka związanego z konsumpcja wody wodociągowej / 87
5.4. Zdefiniowanie ryzyka dla rozkładu wykładniczego / 95
5.5. Wartościowanie ryzyka / 96
5.6. Pojęcie mikroryzyka / 97
5.7. Metoda oceny ryzyka na potrzeby analizy bezpieczeństwa konsumentów wody / 98
6.   Ryzyko związane z funkcjonowaniem operatora SZZW / 103
6.1. Podejmowanie decyzji przez operatora / 103
6.2. Motywacja w pracy operatora / 104
6.3. Aktywność operatora SZZW / 105
6.4. Wskaźniki niezawodności pracy operatora / 107
6.5. Typy zachowania operatora w systemie technicznym / 110
6.6. Rodzaje błędów operatora / 11
6.7. Metoda analizy niezawodności operatora TESEO / 113
6.8. Metoda przewidywania błędu operatora THERP / 115
6.9. Metoda szacowania i redukcji błędu operatora HEART / 117
6.10. Estymatory wskaźników niezawodności do oceny pracy operatora / 119
7.    Zarządzanie ryzykiem w systemach zaopatrzenia w wodę / 123
7.1. Uwagi wstępne / 123
7.2. Metody reagowania na ryzyko / 126
7.3. Ubezpieczenie jako forma uniezależnienia się od ryzyka / 134
7.4. Zasady badań marketingowych / 137
7.5. Procedury zarządzania ryzykiem w ramach planu bezpieczeństwa wodnego / 150
Podsumowanie / 155
Literatura / 159