Jon Røstum, SINTEF, Vann&miljø

Transkript

1 Vannforsyning som en del av kritisk infrastruktur -Hva kan en gjøre selv for å redusere risikoen og hva kan en gjøre i samarbeid med andre? Behovet for å rydde i eget og andres hus Jon Røstum, SINTEF, Vann&miljø jon.rostum@sintef.no 1

2 Hvorfor er dette aktuelt? VA er kritisk infrastruktur (NOU 2006: 6 Infrastrukturutvalget ) SAMRISK prosjekt under NFR (DECRIS, CISS, Adapt CVR) ( EU prosjekter Techneau og Prepared ( Revisjon EU Drikkevannsdirektiv Drikkevannsforskriften (Water Safety Plan basert) Ekom forskriften 8 Ny lov om kommunal beredskap ( , veileder underveis). Kommunen pålegges å gjennomføre helhetlige risiko- og sårbarhetsanalyse ( 2

3 Ulike infrastrukturer er avhengig av hverandre

4 VA s avhengighet av strøm 4

5 Antall avbrudd per nettstasjon 3,61 3,74 3,45 3,66 Hvor ligger kommunene på Vestlandet? Er det for eksempel forskjell på Voss og Bergen mht antall avbrudd og varighet på avbrudd? 3,02 3,08 3,16 3,02 3,18 1,52 2,43 2,09 2 1,78 1,8 1,69 1,71 1,5 Voss (info fra Voss Energi): 1,14 1,1 Forskjell på anlegg som ligg i sentrum og ute på bygde antall og varighet. 0,92 0,79 Pumpestasjonen i sentrum (Prestegardsmoen) 0,73 3 straumbrott/5 år 0,54 pumpestasjon på Sundve(Vossestrand) 15 straumbrott/5 0,44 år 1,48 Øvrige Norge Hafslund Oslo I sentrum har straumen aldri vært ute i over ein time,mens det har tatt opp til 8 timar 2000 på2001 bygde Ref: Hafslund

6 Antall spenningsdip i Bergensregionen (Statnett + BKK) År Antall spenningsdip (sentralnett og regionalnett, ikke lokalnett) 2000: : : : 13 Gjennomsnitt Norge i perioden var : 17 ( i tillegg kommer lengre avbrudd) <>3 min) 2005: 18 Kilde: BKK Spenningsdip: hurtig reduksjon i spenningens effektivverdi til under 90 %, men større enn 1 % av avtalt spenningsnivå, med varighet fra 10 millisekunder til 60 sekunder. 6

7 Spenningsdip Skullerud (VAV, Oslo) Spenningsdip vil kunne ha konsekvenser for f.eks UV aggregat (nedkjøling og oppstart) Produseres vann rett på nettet eller via rentvannstank? 207 til 253 V da det er dette som er det "lovlige" området for norske nettselskap å levere på kundenes inntak i henhold til forskrift om leveringskvalitet (FoL). Ref: SINTEF Energiforskning (2010) 7

8 Analyse av styrken av den hygieniske barrieren til UV - % av levert vannmengde med UV-dose < 40 mj/cm2 UV-dose (mj/cm2 UV-dose (mj/cm2) UV aggregate 1 UV aggregate 2 UV aggregate 3 UV aggregate 4 UV aggregate 5 40 mj/cm 2 0 % 10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % 90 % 100 % % of delivered water volume 0 % 5 % 10 % 15 % 20 % 25 % 30 % 35 % % of delivered water volume UV aggregate 1 UV aggregate 2 UV aggregate 3 UV aggregate 4 UV aggregate 5

9 Skullerud varighetskurve UV 1 (% av levert vannmengde for gitt dose) 1000 UV %, %, %, %, Hva er godt nok? 99,3% dvs 0,7% som ikke ihht DVF 0,7*365*24=61 timer 0 0 % 10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % 90 % 100 % 9

10 Måling av spenningskvalitet VAV (Oslo) 5 spenningsdip i perioden (3mnd samlet) Spenningsdippene har sin opprinnelse ute i nettet og ikke inne i Skullerud vannverk. Rapport SINTEF Energiforskning,

11 Analyse spenningsdip VAV Oslo Laststrømmen stiger under spenningsdippen skyldes enten: 1. Det kan være utstyr vannverket som forårsaker dippen 2. Utstyr i vannverket responderer på fallende spenning med å trekke mye større strøm (mest sannsynlig) Rapport SINTEF Energiforskning,

12 Hvordan kan påliteligheten av strømforsyning analyseres og hvordan se dette i forhold til VA? X t/år X t/år X t/år Forsyningssikkerheten til strøm varierer fra område til område (som for vann) Kan estimeres vha avbruddshistorikk strøm X t/år Eller modelleres vha pålitelighetsmodell som inkluderer lastflytmodell (ref vann) 12/X

13 Analyse av forsyningssikkerhet strøm - eks Oslo Ulike forsyningspunkter i Oslo Ref. DECRIS

14 GIS analyser for å koble informasjon EL- bortfall (t/år) Vannpumpestasjoner Hvor er kritisk VA-utstyr (pumpestasjon, vannbehandling, ventiler, fjernkontroll)? NB: For EL er polygon og verdier ikke geografisk korrekt (anonymisert)

15 Eksempel viktighet med høy pålitelighet også av mindre pumpestasjoner Noen mindre områder ensidig vannforsyning (pumping uten høydebasseng) Ved pumpestans vil nettet fort bli trykkløst med fare for innlekking Feiltreanalyse Tiltak for kan å brukes utbedre til situasjonen å for disse forbedre stasjonene oppetiden(saneringsplan/hovedplan av slike stasjoner VAV) Figurer: VAV M. Aulie 15

16 Detaljert analyse vannpumpestasjon - eksempel Feiltreanalyse

17 De mest kritiske hendelsene som bidrar mest til svikt i pumpestasjonen Hendelse Basic 4 Basic 34 Basic 22 Basic 17 Basic 15 Basic 16 Basic 1 Basic 39 Basic 19 Basic 11 Beskr ivelse Mulige sabotasjer direkte adgang til stasjonen Brann i tavler Mulige tiltak: Målerfeil pga overspenningsfeil medfører svikt på styringssystemet (PLS) Installerer automatisk brannslukkesystem med CO 2 gass etc. Feil Unngår i motoraksling langvarig medfører brann. svikt i pumpen Svikt på frekvensomformer Periodisk termisk fotografering av hovedtavler (2 Svikt på svinghjul (ubalanse) ganger pr år) for de viktigste vannpumpestasjoner) Svikt på innløpsventil Vurdere behov for nødstrømsaggregat? Brudd på Hafslund-kabel (f eks ekstern graving) medfører feil i 1 pumpe Lynnedslag Svikt i strømforsyning (ekstern) 17

18 Strømsvikt Bekkelaget RA (Oslo) Bekkelaget renseanlegg er midlertidig ute av drift I forbindelse med et strømbrudd på Bekkelaget renseanlegg lørdag ettermiddag sviktet flere sikkerhetsnivåer. Innløpsluken ble ikke stengt og avløpsvann flommet ned i kjellerhaller og tavlerom. Dette har ført til at hele anlegget midlertidig er satt ut av drift Fortsatt driftsproblemer på Bekkelaget renseanlegg Bekkelaget renseanlegg sliter fortsatt med for lav renseeffekt etter totalhavariet i høst. Vann- og avløpsetaten varsler derfor nå Fylkesmannen om at utslippskravene for 2006 vil bli overskredet. 18

19 Eks. svikt vann konsekvenser for strøm Juni 2010 Tøyen Ledningsbrudd på SJG ledning rev av 3 av 4 11kV kabler Strømforsyningen falt ut i området Foto: T.Skeime, Hafslund

20 VA s avhengig av telekommunikasjon Hvor pålitelig er telekommunikasjon ut til VA-infrastrukturen? Utestasjon Driftsentral VAV LAN Bredbånd leverandør Sdsl/adsl/shdsl Telenor linje Year 2009 Foto: SINTEF

21 Er det noen i salen som forholder seg til E-kom forskriftens 8-1? 21

22 Ekom forskriften ( 8) og VA 8-1. Plikt til å gi og ha opplysninger:..."bruker med samfunnskritisk funksjon skal informere tilbyder etter første ledd om hvilke elektronisk kommunikasjonstjenester som er Dvsnødvendige VA eierne skal for melde å utføre inn disse funksjonene. "...Tilbyder etter 8-1 første ledd skal i krise- og beredskapssituasjon gi prioritet til bruker med samfunnskritisk funksjon hvilke av sine anlegg som er mest kritisk og som de ønsker prioritert 8-4. Prioritering av tjenestetilbud Tilbyder etter 8-1 første ledd I skal beredskapsituasjon i krise- og skal da beredskapssituasjon gi prioritet teleleverandør til bruker med prioritere disse samfunnskritisk funksjon. Tilbyder etter 8-1 første ledd kundene nr. 2 skal i krise- og beredskapssituasjon gi prioritet til tilbyder etter 8-1, første ledd nr

23 Men Erfaring viste at bare få sektorer (f.eks nettselskaper) har meldt inn sine behov (ingen VA) Post & Teletilsynet foreslår å endre loven ( Fylkesmannen får ansvar til å prioritere i krisesituasjon Dette må planlegges i forkant Men, ingen konsekvenser for VA-verk/kommunene En må fortsatt ha oversikt over sine ekom behov og hvor mye kapasitet som trengs og hvor kritiske de er 23

24 Illustrasjon liste over VA-utstyr som skal prioriteres mht Telekom Utestasjon (rangert etter viktighet av VA-verk) Kapasitet telekom (Mbps) Vannbehandlingsanlegg Avløpsrenseanlegg Driftssentral Vannpumpestasjon A 2 24 Vannpumpestasjon B 3 27 Avløpspumpestasjon 1 1 Akkumulert kapasitet Ved redusert kapasitet på telekom nettet vil en da kunne lettere prioritere. Forhåpentligvis vil Fylkesmannen vil be om en slik liste fra hver enkelt VA-etat/kommune. 24

25 Og når en først er i støtet.. - en samlet liste for tele og EL Utestasjon (rangert etter viktighet av VAverk) 1 Vannbehandlingsanlegg Kapasitet telekom (Mbps) Akkumulert kapasitet Strøm behov Nødstrøms anlegg installert Avtale mobilt nødstrøm Ja Eget + UPS 2 Avløpsrenseanlegg 2 12 Nei Avtale leverandør 3 Driftssentral Ensidig forsyning Eget + UPS 4 Vannpumpestasjon A 2 24 Avtale leverandør 5 Vannpumpestasjon B Avløpspumpestasjon

26 VA og IKT sikkerhet 26

27 Det er første gang vi ser trojanere som er spesiallaget for å ta kontroll over prosess- og kontrollsystemene Det som har skjedd, er at en ansatt har brukt en USB-pinne privat eller andre steder. Den er blitt infisert med virus, som igjen blir aktivert når den brukes på en PC Den viktigste måten å beskytte seg på, er å sørge for absolutt vanntette skott mellom datanettverk som brukes til å styre maskinene, og datasystemer som brukes til kommunikasjon med omverdenen. Man må forhindre slurv ved bruk av minnebrikker og andre USB-enheter 27

28 Hjemmevakt med full tilgang via www både for vann og avløp? Ikke internett tilgang på kritiske PC? (f.eks FK for vannbehandling?) Enkel tilgang til nett via PLS i vegskap/kum skap? NB: Ny Forskrift til objektsikkerhet på høring ( Skjermingsverdige objekter ) 28

29 Informasjonssikkerhet Konfidensialitet: det å sikre at informasjonen er tilgjengelig bare for dem som har autorisert tilgang Integritet: det å sikre at informasjonen og behandlingsmetodene er nøyaktige og fullstendige. Innebærer at uvedkommende ikke kan endre informasjon eller systemet som behandler informasjonen Tilgjengelighet: det å sikre autoriserte brukeres tilgang til informasjon og tilhørende ressurser ved behov Sårbarheter er ofte knyttet til avveininger mellom tilgjengelighet, integritet og konfidensialitet (ref. hjemmevaktsordning, man en tilgjengelig, men). Man kan f.eks ha andre regler for vann enn for avløp) 29

30 Holde orden i eget hus ROS-analyser og Water Safety Plans (WSP) Utgangspunktet: Ikke nok med sluttprodukt testing for å kunne levere sikkert vann til forbruker WHO 2005 Water Safety Plans -Managing drinking-water quality from catchment to consumer basert på ulike risiko styringssystemer (HACCP, multiple barrierer etc) EU innarbeider for tiden WSP/HACCP- prinsippene i drikkevannsdirektivet (DWD) 98/83/EC 2013: godkjent i EU kommisjonen? Krav til revisjon av WSP ihht kommende drikkevannsdirektiv: Hvert 1 år (for det kommisjonen kaller store VA verk; >1000 m3/dag eller >5000 pe) Hvert 2. år - hvert 5. år (for de mindre) (ned til enkelthusstander) 3 parts uavhengig gjennomgang/kontroll av WSP 30

31 Risiko- og sårbarhetsanalyse av årsaksog konsekvenskjeder Trusler Trusler Årsakskjeder Uønsket hendelse = Barrierer og sikkerhetsfunksjoner Konsekvenskjeder Krisehåndtering gjenoppbygging, oppstart Ny stabil tilstand Risikoanalyse Sårbarhetsanalyse Hva kan gå galt? (fareanalyse) Hvilke barrierer/tiltak kan redusere sannsynligheten for at noe går galt Hvilke barrierer/tiltak kan redusere konsekvensene hvis noe går galt Farene kan enten fjernes eller overvåkes (i.e. CCP) 31

32 Alarmgrenser for CCP - illustrasjon fare: for lav UV dose UV dose: 42? UV dose: 40 Styre prosess (endre intensitet eller vannføring, dvs kjøre visker, koble inn flere aggregat etc) Korrigerende handling (stenge ventil, bruke vann fra rentvannsbasseng/kilde, kokevarsel etc) Programmeres i PLS, men verifikasjon av om virker 32

33 Eksempel kritisk styringspunkt UV for lav UV-dose Trusler Fareanalyse (HA) 33

34 Tendenser i Europa mot å utføre ROS analyser for hele VA samlet Water cycle level 10. Monitoring and review 1. Commitment and establishment of water cycle safety policy & scope 2. Urban water cycle characterization 3. Preliminary risk identification in the water cycle 4. Preliminary risk analysis and evaluation in the water cycle 5. Development of System Safety Plans 6. Integrated risk analysis and evaluation 7. Integrated risk treatment System level 5.1. Assemble team 5.2. Context for risk assessment 5.3. System characterization 5.4. Risk identification 5.5. Risk analysis and evaluation 5.6. Risk treatment 5.7. Programme for detection of critical situations Monitoring and review 8. Action programme at water cycle integrated level 9. Management and communication programmes and protocols 5.8. Management of events 5.9. Management and comunication programmes and protocols Development of supporting programmes 34

35 DECRIS: verktøy for helhetlige ROS analyser (VA, strøm, IKT, veg, jernbane etc) NB: Ny lov om kommunal beredskapsplikt 35/X

36 Konklusjon Feiltreanalyse Pumpestasjon Må rydde i eget hus ROS analyse hele VA, WSP basert, Rydde i andres hus dvs koblinger mot: Ekom/tele Strøm IKT Rydde i fellesarealer Kommunal beredskapsplikt 36