Stárnutí zdrojů rizik závažných havárií

Přijat k publikování / Received for publication 26. 2. 2025

 

1. Úvod

Stárnutí je jev obecně spojovaný s degradačními mechanismy, které svým působením vedou k postupnému zhoršování funkce části systému v čase. Definice pojmu stárnutí není napříč zeměmi ustálená (OECD, 2017) a neexistuje jasná definice (Geus et al., 2018). Při použití pojmu stárnutí, je často uvažováno stárnutí technických zařízení a součástí, tj. jejich postupná degradace v čase. Je to zřejmé například z definice uvedené ve výzkumné zprávě HSE (HSE, 2006), nebo i z textu v příloze III směrnice 2012/18/EU platné v zemích Evropské unie. V současné době však převažuje názor, že stárnutí je komplexní jev, který sestává jak ze stárnutí technických zařízení, tak i ze zastarávání postupů, nebo zastaralého návrhu zařízení. Mezinárodní atomová agentura IAEA například rozlišuje mezi fyzickým a nefyzickým stárnutím (IAEA, 2022).  V dokumentu ESReDA Report on Ageing of Components and Systems jsou potom uváděny tři kategorie vztahující se k řízení stárnutí, a to: degradace materiálu, zastarávání a organizační & jiné faktory (JRC, 2015). Další dokumenty rovněž, mimo jiné, zmiňují stárnutí organizace nebo lidí jako jeden z důležitých faktorů stárnutí (např. Ersdal et al. 2014).  JRC potom uvádí a definuje tyto druhy stárnutí: fyzická degradace zařízení, technologické zastarávání, zastarávání postupů dokumentace kritické z hlediska bezpečnosti, stárnutí lidí a organizace a kyberbezpečnost (JRC, 2021).

Nejednoznačná definice pojmu může vést k chybným interpretacím a k nesprávné identifikaci příčin. V důsledku toho mohou být implementována nevhodná nápravná opatření, aniž by došlo ke snížení rizika provozu dotčené jednotky. Cílem příspěvku je vymezit pojem stárnutí a analyzovat jej v širším kontextu. Text se zaměřuje na identifikaci a popis jednotlivých aspektů stárnutí a přiřazení klíčových slov, která tyto aspekty charakterizují. Tento přístup může usnadnit vyhledávání událostí souvisejících se stárnutím a přispět ke zkvalitnění procesu poučení z nežádoucích událostí.

 

2. Faktory stárnutí a jejich aspekty

V následujícím textu je stárnutí chápáno jako jev, který je ovlivňován celkem třemi základními faktory: technickým stárnutí (degradací materiálu), zastaráváním a stárnutím organizace a osob. Každý z těchto faktorů zahrnuje různé aspekty (viz obrázek 1). Například degradace materiálu může být způsobena chemickými vlivy, vlivy fyzikální podstaty, případně působením mikroorganismů. Technologie je považována za zastaralou v případě existence vhodnější alternativy, nebo pokud přestane existovat provozní dokumentace. Ke stárnutí organizace může potom docházet v důsledku reorganizace, nebo zaměstnanců, kteří v organizaci pracují.

Zároveň je nutné zdůraznit, že tyto aspekty nepůsobí odděleně, ve většině případů dochází k jejich vzájemnému působení, mohou být i kauzálně propojené. Dělení na jednotlivé faktory a aspekty nám však umožňuje tento fenomén lépe studovat, hledat možná opatření a předcházet tak vzniku nežádoucích událostí. 

Pro lepší orientaci budou dále u jednotlivých faktorů stárnutí identifikovány jejich aspekty a následně detailněji popsány. Dále byla identifikována klíčová slova, která v rámci kontextu reprezentují daný aspekt. Uvedená klíčová slova jsou důležitá při vyhledávání záznamů o haváriích spojených s fenoménem stárnutí v národních i mezinárodních databázích průmyslových havárií. Znalosti o těchto haváriích nám mohou následně dopomoci k poučení se z těchto událostí.

Obr. 1: Struktura pojmu stárnutí

 

2.1 Technické stárnutí

Technické stárnutí je možné definovat jako nepřetržitý a postupný proces degradace, který je ovlivněn prostředím, provozními podmínkami, strukturou a materiálem komponent. Tento proces může zahrnovat kombinaci několika aspektů, které vedou k degradaci komponent až do bodu, kdy ztratí svou funkčnost a strukturální integritu, což může ohrozit bezpečnost zařízení (Ning a kol., 2009). Materiál nemusí být však nutně degradován v dlouhém časovém měřítku. Technické stárnutí do bodu ztráty funkčnosti systému může nastat v relativně krátkém časovém úseku. To může být zapříčiněno například nevhodnou volbou materiálu, změnou okolních podmínek apod. U technického stárnutí lze v zásadě identifikovat dva základní aspekty: chemickou nebo biologickou degradaci materiálu, a degradaci materiálu způsobenou jevy fyzikální podstaty. Bližší popis je uveden v tabulce níže.

 

Aspekt	Popis
Chemická nebo biologická degradace materiálu	Jedná se o jevy, které způsobují degradaci materiálu chemickými, případně biologicky-chemickými procesy. Jedná se především o korozní napadení, ale i degradaci materiálu vlivem UV záření (například u plastů), případně radioaktivního záření. Ke koroznímu napadení kovových nebo plastových materiálu dochází často rovněž ve spojení s působením fyzikálních jevů (např. změna teploty, tlaku atd.)
	Klíčová slova: koroze, mikrobiálně indukovaná koroze (MIC), UV záření
Degradace materiálu způsobená jevy fyzikální podstaty	Materiál zařízení je degradován fyzikálním jevy, které vedou ke změně mechanických vlastností konstrukčních materiálů, např. celkové snížení pevnosti, nosnosti, soudržnosti. To může v konečném důsledku vést k narušení integrity nebo kolapsu konstrukce, případně ztrátu funkce technického zařízení. Tyto jevy vytváří podmínky pro šíření trhlin, postupnému snížení tloušťky konstrukčního materiálu, zvýšení drsnosti povrchů apod.
	Klíčová slova: creep, opotřebení, praskání, únava, sesedání, vibrace, změna tlaku nebo teploty, eroze, kavitace, vodíková křehkost

Tab. 1: Aspekty technického stárnutí a jejich popis

 

2.2 Zastarávání

Technologie, výrobní zařízení, výrobní postupy, nebo materiály se stávají zastaralými v případě, že vlivem inovací, vědeckého vývoje, změn v právních předpisech, nebo technických normách začnou existovat vhodnější či bezpečnější alternativy. Zastarávání má však více rovin, technologie může být zastaralá i v případě, že v průběhu času dojde ke ztrátě dokumentace, či ztrátě dodavatele náhradních dílů zařízení. K velmi rychlému zastarávání dochází rovněž v oblasti IT, a to především v souvislosti s ochranou proti kyberútokům.

 

Aspekty	Popis
Hardware a software	V průběhu času jsou dostupné nové verze řídícího softwaru, komunikačních protokolů apod., které je nutné aktualizovat. K nežádoucím událostem může dojít z důvodu neprovedené nebo špatně provedené aktualizace softwaru. Ukazuje se, že doba bezprostředně následující po aktualizaci může být kritická a dochází zde k nežádoucím událostem. Za zastarávání lze považovat rovněž případy, kdy hardware, ale i software je nahrazen z důvodu zvýšení produkce zařízení, pořízení nových částí technologie, změně látky, která je zpracovávána apod. Mezi hardwarové prvky lze řadit řídící jednotky (PLC), zařízení pro dálkový přenos dat (RTU), routery, servopohony, akční členy atd.  K uvedenému aspektu lze řadit i HMI. Za zastaralý lze považovat například takový HMI, jehož ergonomie neodpovídá prostředí, kde je použit.
	Klíčová slova: (ne)kompatibilita, PLC, neaktuální, HMI
Oblast kybernetické a informační bezpečnosti	Tento aspekt úzce souvisí s aspektem hardwarového a softwarového zařízení. Ochranu průmyslového podniku v oblasti kybernetiky považujeme za zastaralou například v případě, že není pravidelně aktualizovaný software, jsou používané SCADA systémy bez bezpečnostních upgrade, počítačová síť není segmentována, jsou používány nezabezpečené komunikační protokoly, slabá autentizace a řízení přístupu atd. Kybernetická bezpečnost však přesahuje rámec pouhého zastarávání.
	Klíčová slova: ransomware, kyberútok, hacker, hacking, integrovaný administrativní a kontrolní systém (IACS), SCADA, ICS
Technická zařízení/technologie	Technologie a technická zařízení jsou považována za zastaralé v případě, když ve srovnání s novějšími technickými zařízeními jsou méně schopné plnit svůj účel. K tomu může dojít například v případě, když je překročena původně projektovaná životnost zařízení (včetně baterií), z důvodu skončení výroby nejsou dostupné výrobní díly, nebo jsou používány nevhodné náhradní díly, dochází k přetěžování zařízení, např. elektrické instalace z důvodu vyššího odběru elektrické energie v důsledku požadavku navýšení produkce. Dále používání prvků nekompatibilních s provozovanou technologií nebo používání prvků v rozporu s dobrou praxí (např. armatur, měřicího zařízení/senzorů apod.), používání zařízení a prvků, které již neodpovídá současným požadavkům vyplývající z technických norem (např. bezpečnostních prvků jako jsou průtržné membrány, přetlakové ventily apod.). V průběhu času mohlo dojít ke změně poznatků v této oblasti, nebo se změnili parametry provozu, např. navýšení produkce v zařízení, změna zadržované látky atd. Za zastaralé technické zařízení/technologii lze rovněž považovat části potrubních rozvodů, které jsou sice fyzicky napojeny na potrubní systém podniku, ale nejsou nadále používány (tzv. mrtvá ramena). K tomu může docházet např. díky přestavbám, nebo změně technologií v průmyslovém podniku.
	Klíčová slova: (ne)kompatibilita, životnost, dostupnost, náhradní díl, zchátralý, mrtvé rameno (dead-leg)
Dokumentace/postupy	Dokumentace je považována za zastaralou v případech, kdy zcela chybí (s novým zařízením nebyla dodána dokumentace, došlo ke změně technologie/postupu a změna nebyla formálně zdokumentována), dokumentace není dostupná (např. není začleněna do stávajícího systému řízení dokumentace).  Postupy jsou považovány za zastaralé, když jsou používány postupy, které nerespektují změny, ke kterým v průběhu času došlo, nebo jsou používány postupy, které jsou v rozporu s dobrou praxí nebo s novými vědeckými poznatky.
	Klíčová slova: dokument, aktualizace, vnitřní předpis

Tab. 2: Aspekty zastarávání a jejich popis

2.3 Stárnutí organizace a lidí

Stárnutí organizace je možné považovat za jev, kdy dochází k postupné degradaci funkce systémů v souvislosti se změnami v organizaci práce. Tyto změny mohou být rozprostřeny v různě dlouhém časovém horizontu. Nemusí se tedy jednat nutně o změnu trvající mnoho let. Stárnutí lidí jako takové, lze z definice uvedené výše považovat za jeden z jevů, které se podílejí na stárnutí organizace. Další identifikované jevy, včetně návrhu klíčových slov, jsou poté uvedeny v tabulce níže.

 

Aspekty	Popis
Reorganizace	Zahrnuje proces změny organizační struktury společnosti. Reorganizace může zahrnovat různé kroky, od úpravy hierarchie a změny odpovědností až po přepracování klíčových procesů či zavedení nových technologií. Obvykle se provádí v reakci na interní nebo externí vlivy, například pokles produktivity, změny ve vedení, změny na trhu nebo růst organizace. Během procesu reorganizace nemusí být přesně stanoveny role a zodpovědnosti. Existuje rovněž riziko v neefektivně nastaveném procesu reorganizace, který sleduje pouze snížení nákladů a již nikoliv zefektivnění či bezpečnost procesů.
	Klíčová slova: organizační zapomínání, změna organizační struktury, reorganizace
Změna vlastnictví, požadavek vlastníka	Charakteristickou situací může být změna vlastníka, kdy vlastníkem je finanční skupina, která se specializuje na nákup, reorganizaci a následný prodej organizace/firmy. Obvyklý proces v takovém případě je, že firma zastaví veškeré investice, v určitém časovém období (obvykle rok) je sledována organizace práce, následně proběhne reorganizace často spojená s rozšířením výroby, následně je společnost prodána. Jako rizikové vnímáme tlaky na změnu firemní kultury, zvýšení pracovní nejistoty u zaměstnanců (což může způsobovat jejich apatii a snížení pracovní motivace). V případě finančních skupin je zvýšený tlak na finanční reorganizaci a snížení nákladů, což může výrazně ovlivnit bezpečnost provozu. Riziko vzniku nežádoucí události se může zvýšit kvůli nedostatečným investicím do bezpečnostních opatření, snížení sledování bezpečnosti na úkor finančních ukazatelů. Změna vlastnictví podniku je rovněž doprovázena dalšími rizikovými jevy (viz aspekt reorganizace).
	Klíčová slova: downsizing, reorganizace, nedostatečné investice
Dysfunkční (zastaralá) organizační struktura	Organizační strukturu můžeme definovat jako oficiálně kodifikované hierarchické uspořádání vztahů mezi jednotlivými pracovními místy v rámci organizačních útvarů a vztahů mezi útvary v rámci organizace. Zahrnuje vztahy nadřízenosti a podřízenosti a řeší vzájemné pravomoci (kompetence), vazby a odpovědnost. V průběhu se v závislosti na rostoucím počtu zaměstnanců může stát původní organizační struktura zastaralou a přestane reflektovat reálný stav. Následkem může být, že nově přicházející zaměstnanci jsou seznámeni s organizační strukturou, která se ovšem nedodržuje, což vede k nejednoznačnosti odpovědnosti a rozhodovacích pravomocí.
	Klíčová slova: odpovědnost, kompetence
Personální změna	Personální změna zahrnuje změny jak na pozici vedoucího, směnového mistra, předáky, tak i na samotných dělnických pozicích. Zvýšené riziko chybovosti, kdy firma např. z důvodu finančních úspor nezajistí souběh úvazků při předávání pracovní pozice. K personální změně může docházet rovněž v rámci procesu reorganizace. Ta může být spojena s fluktuaci lidí s know-how, to následně může vést k tomu, že procesy nebudou obsluhovány plně kompetentními lidmi.
	Klíčová slova: změna pracovníka, souběh pracovních pozic
Personální stárnutí	Riziko důchodového věku můžeme sledovat ve dvou hlavních oblastech, a to v postupném zvyšování věkového průměru zaměstnanců a postupném zhoršování zdravotního stavu ve stáří. Zvyšování průměrného věku zaměstnanců s sebou nese riziko přirozené fluktuace, kdy je riziko, že zaměstnanci s tacitními znalostmi odejdou do starobního důchodu a znalosti nezůstanou ve firmě (současný problém s knowledge managementem). Riziko může spočívat v tom, že existuje potenciální vliv na rychlost rozhodování a úsudek v krizových situacích. Možnost ignorování některých příznaků vzhledem k otupení smyslů (sluch, zrak). Případná neochota se učit nové věci a nové postupy a používání již praktikovaných postupů i u nových technologií, které např. fungují na jiném principu. Pozn.: Projevy stáří jsou u lidí značně individuální.
	Klíčová slova: vysoký věk, snížená schopnost reakce
Navyšování pracovního zatížení zaměstnanců a omezení prostoru pro plnění stávajících pracovních úkolů	Zaměstnanci v průběhu svého působení ve společnosti postupně získávají další a další pracovní úkoly, protože jsou profesně seniorní. Často je to spojeno např. s reorganizací, případně fluktuací, kdy jeden zaměstnanec odejde a jeho úkoly jsou rozděleny mezi ostatní členy pracovního kolektivu. Záběr úkolů se takto stává velmi širokým. To může vést ke zvýšené chybovosti, protože zaměstnanci se nemohou přirozeně všem úkolům plně věnovat.
	Klíčová slova: přetížení zaměstnanců, fluktuace zaměstnanců

Tab. 3: Aspekty stárnutí organizace a lidí a jejich popis

 

3. Význam pojmu stárnutí pro analýzu příčin nežádoucích událostí

Příspěvek se zaměřil na vymezení pojmu stárnutí a na jeho analýzu v kontextu procesní bezpečnosti. Stárnutí není pouze otázkou degradace materiálu, ale jedná se o složitý jev, který zahrnuje i zastarávání technologií, postupů a dokumentace, a rovněž změny v organizaci a u osob, kteří v ní působí. Nejednoznačná nebo příliš úzká definice tohoto pojmu může vést k nesprávnému určení příčin nežádoucích událostí a následně k volbě nápravných opatření, která neřeší skutečnou podstatu problému.

Význam širšího pojetí stárnutí lze ukázat na následujícím příkladu. Uvažujme situaci, kdy dojde ke vzniku trhliny v materiálu a následnému selhání ochranného prvku, což vede k rozvoji nežádoucí události. Při vyšetřování může být vznik trhliny přičítán nevhodné volbě materiálu nebo nedostatečně provedené analýze rizik. Odpovídající nápravná opatření pak mohou spočívat v kontrole materiálové kompatibility, revizi ochranných prvků nebo v posílení týmu odpovědného za analýzu rizik. Tato opatření jsou jistě správná, ale nemusí být dostatečná. Při uplatnění perspektivy stárnutí se totiž může ukázat, že odborné organizace již v minulosti publikovaly doporučení týkající se vhodné volby materiálů, která však nebyla v dané společnosti zachycena a uplatněna. V takovém případě je možné určit další příčinu, a to neschopnost organizace systematicky sledovat a přejímat nové poznatky. Jedná se o  projev organizačního zastarávání, který se pravděpodobně netýká pouze jednoho konkrétního prvku, ale může mít širší dopad na další části technologie i na provozní postupy.

S problematikou stárnutí úzce souvisí řízení změn. Řízení změn představuje systematický postup, jehož cílem je zajistit, aby jakákoliv změna v technologii, organizaci, postupech či personálu byla před svým zavedením posouzena z hlediska možných dopadů na bezpečnost provozu. Vztah mezi řízením změn a stárnutím je obousměrný. Na jedné straně může být řízení změn účinným nástrojem pro zmírňování důsledků stárnutí. Při náhradě zastaralého zařízení, aktualizaci provozních postupů nebo při personálních změnách zajišťuje, že nově zaváděný stav bude z hlediska bezpečnosti přinejmenším rovnocenný stavu původnímu. Na druhé straně však samotné opakované provádění změn, zejména pokud nejsou důsledně dokumentovány a vyhodnocovány jejich vzájemné souvislosti, může být samo o sobě projevem organizačního stárnutí. V praxi se lze setkat se situacemi, kdy podnik v průběhu let provede desítky dílčích změn, které jsou jednotlivě posouzeny jako bezpečné, avšak jejich souhrnné působení vede k postupnému odklonu od původního návrhu zařízení. Tento jev bývá označován jako postupná změna a je obtížně zachytitelný právě proto, že žádná jednotlivá změna nepřekročí práh, při kterém by bylo nutné provést celkové přehodnocení bezpečnosti. Z tohoto důvodu je vhodné do procesu řízení změn začlenit i pravidelné přezkoumání souhrnu všech provedených změn v delším časovém období a posoudit, zda jejich společný účinek nepředstavuje nové, dříve neurčené riziko, tedy riziko zastarávání (např. dokumentace, znalostí, apod).

4. Závěr

Uvedené poznatky ukazují, že zvolený rámec pro hodnocení příčin vzniku nežádoucích událostí zásadním způsobem ovlivňuje jak určení příčin, tak i navrhovaná opatření. Při hodnocení událostí je proto nezbytné postupovat obezřetně a zohledňovat širší souvislosti, a to včetně všech tří oblastí stárnutí popsaných v tomto příspěvku.

Autoři si nekladli za cíl podat vyčerpávající definici pojmu stárnutí. Provozní praxe je poměrně různorodá a je téměř jisté, že není možné postihnout všechny nuance. Autoři ale i tak věří, že příspěvek čtenáři napomůže nahlížet na havarijní události odlišným pohledem, který povede k vyššímu stupni poučení se z havarijních událostí, které v minulosti nastaly.

 

Poděkování

Tento příspěvek vznikl za podpory projektu: TAČR SS07010163, SAFE-AGEING: Metodika provádění auditu stárnutí významných zdrojů rizika závažné havárie.

 

Použité zkratky

HMI    Human-Machine Interface

HSE    Health and Safety Executive

IACS  Industrial Automation and Control Systems

IAEA  International Atomic Energy Agency

ICS     Industrial Control Systems

IT        Information Technology

JRC     Joint Research Centre

PLC    Programmable Logic Controller

RTU    Remote Terminal Unit

SCADA   Supervisory Control and Data Acquisition

 

Literární zdroje

OECD. 2017. Ageing of Hazardous Installations [online]. OECD [cit. 2026-07-28]. (OECD Environment, Health and Safety Publications, Series on Chemical Accidents, No. 29). Dostupné z: https://www.oecd.org/en/publications/ageing-of-hazardous-installations_8af21411-en.html.

GEUS, E.C.J. & K.K. KIESKAMP, 2018. De invloed van veroudering van installaties (‘ageing’) op de oorzaak van ongevallen met gevaarlijke stoffen: RIVM report [online]. Bilthoven: National Institute of Public Health and the Environment [cit. 2026-07-28]. Dostupné z: https://www.rivm.nl/bibliotheek/rapporten/2017-0131.pdf.

HSE. 2006. Plant ageing. Management of equipment containing hazardous fluids or pressure [online]. TWI, ABB Engineering Services, SCS (INTL), Allianz Cornhill Engineering for the Health and Safety Executive [cit. 2026-07-28]. Dostupné z: https://webarchive.nationalarchives.gov.uk/ukgwa/20241206181952/https://www.hse.gov.uk/research/rrhtm/rr509.htm.

IAEA. 2022. AEA Nuclear Safety and Security Glossary: Terminology Used in Nuclear Safety, Nuclear Security, Radiation Protection and Emergency Preparedness and Response [online]. IAEA [cit. 2026-07-28]. Dostupné z: https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/IAEA-NSS-GLOweb.pdf.

JRC. 2015. Lessons Learned Bulletin No. 7. JRC96479. European Commission. Dostupné z: https://minerva.jrc.ec.europa.eu/en/shorturl/minerva/mahb_bulletin_no7_fortheweb_a4pdf.

JRC. 2021. Risk Management and Enforcement on Ageing Hazardous Sites: JRC124636 [online]. European Commission [cit. 2026-07-28]. Dostupné z: https://minerva.jrc.ec.europa.eu/en/shorturl/technical_working_group_2_seveso_inspections/mjvmaltafinalpubreportv2pubsypdf.

Ersdal, G., J. SHARP & D. Galbraith. 2014. Ageing Accidents: Suggestion for a Definition and Examples From Damaged Platforms. In: ASME 2014 33rd International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering. June 8–13, 2014 San Francisco, California, USA [cit. 2026-07-28]. Dostupné z: https://doi.org/10.1115/OMAE2014-23674.

NING, D., K. ZHANG & W. YAO. 2009. Analysis and Strategy of Ageing and Ageing Management for Steam Generator in 300MWe NPP. In: 16th International Conference on Nuclear Engineering [cit. 2026-07-28]. Dostupný z: https://doi.org/10.1115/ICONE16-48561.

 

Vzorová citace

TRÁVNÍČEK, Petr, David KRYŠTOF, David KŘIVÁNEK a Luboš KOTEK. Stárnutí zdrojů rizik závažných havárií. Časopis výzkumu a aplikací v profesionální bezpečnosti [online]. 2026, roč. 19, č. 1-2. Dostupný z: https://www.josra.cz/vydani?categoryId=32451&id=1230984&action=itemDetail&oid=10520461&nid=21089. ISSN 1803-3687. 

prevence závažných havárií=stitek

zdroje rizik=stitek

prevence závažných havárií=stitek

zdroje rizik=stitek

prevence závažných havárií=stitek

zdroje rizik=stitek

prevence závažných havárií=stitek

zdroje rizik=stitek

prevence závažných havárií=stitek

zdroje rizik=stitek

prevence závažných havárií=stitek

zdroje rizik=stitek

prevence závažných havárií=stitek

zdroje rizik=stitek