فرم کلی
محاسبه وزن لوله و پروفيل
  1. اندازه اسمي قطر لوله (D)
  2. ضخامت (T)
  3. وزن محاسبه شده:
 
پرینت

گام اول مدیریت بحران در شرکتهای صنعتی شناسایی خطرات و ارزیابی پیامدهای آن مطالعه موردی ارزیابی به روش( DOW Index)

. ارسال شده در مقالات شرکت. بازدید: 1549

چکیده

امروزه اتخاذ تصميم هاي كليدي در صنعت بدون شناسايي و ارزيابي مخاطرات احتمالي امكان پذير نميباشد. از اين رو آشنايي با روشهاي شناسايي عوامل بالقوه خطر و بكارگيري صحيح آنها متناسب با فعاليت عامل مهمي در جهت پيادهسازي و حفظ سيستم هاي مديريت ايمني و زيست محيطي و كاهش هزينه هاي ناشي از آنها خواهد گرديد و امكان مقابله صحيح و واكنش مناسب را در زمان وقوع خطرات را امكان پذير مي سازد. با پيچيده شدن سيستمها، شناسايي منابع خطا و متغيرهاي مؤثر در توزيع، شدّت و عدم قطعيت، با استفاده از روشهاي سنّتي و متداول به سهولت انجام نمي گيرد. لذا دستيابي به سطح معيني از درجه اطمينان و مشخص نمودن اجراء نامطمئن سيستم، نياز به استفاده از روشهای ارزیابی جدیدی دارد . امروزه، مديريت ريسك بخشي محوري از مديريت بشمار مي رود، چنانچه بسياري از تصميمگيريهاي كلان مديران در چارچوب مديريت ريسك انجام مي گيرد. ارزيابي ريسك ابزار مديريت ريسك بوده وبه کمک آن مي توان پتانسيل وجود خطرات را بررسي و درمورد سرمايه گذاري براي كاهش آن تصميم گيري كرد. صنايع نفت و گاز بعلت گستردگي فراوان، حجم عظيم سرمايه ، مخاطرات فراگير و تعداد زياد افرادي که در اين صنايع در حال فعاليت مي باشند، همواره کانون توجه متخصصين و دست اندركاران ايمني بوده و تلاش هاي گسترده اي در راستاي ايمني بيشتر اين صنعت در جهان صورت مي گيرد. در این مقاله مخاطرات عملیاتی بالقوه این صنایع با روش مشهور DOW Index شناسایی شده و با استفاده از نرم افزارPHAST سناریوهای مختلف بر اساس نقاط کانونی پر خطر مورد ارزیابی قرار گرفته و آثار هرگونه نشتی، اشتعال و انفجار در هر یک از تجهیزات بر مناطق مجاور مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج بررسی حاکی از آن است که روش انتخاب شده، روش مناسبی برای ارزیابی خطرات بالقوه عملیاتی به شمار می رود. همچنین با استفاده از این روش و استفاده از نرم افزارPHAST می توان نقاط امن مناسبی بر اساس سناریوهای مختلف کاری در شرایط اضطراری و محل استقرار مرکز مدیریت حوادث را در یکی از این نقاط بر اساس امکانات و اولویتهای موجود قرار داد.

واژه های کلیدی

مخاطرات عملیاتی،آناليز احتمالات، مدیریت ايمني، مدل سازي پيامدها، ارزيابي ريسك

1- مقدمه

ايمني صرفا يك وظيفه در كنار وظايف ديگر نيست ، يك ضرورت براي بقاء ، پايداري، پايه ريزي براي توليد مطابق برنامه ، توليد هدفمند و بستري براي توسعه است . به بحث ايمني بايد از ديدگاه ضرورت نگاه کرد . جهت پيشگيري از حوادث ابتدا بايد عوامل بالقوه بروز آنها را شناسائي نمود . اين عوامل شامل مخاطرات كوچك و بزرگ، پنهان و آشكار می باشند. اما برخي از آنها در صورت ظهور، توانائي آسيب رساندن را نداشته و برخي ديگر احتمال وقوع با اثرات قابل اندازه گيري را خواهند داشت . از اين رو مطالعاتي تحت عنوان ارزيابي ريسك و پيامدها مورد توجه تصميم گيران قرار گرفته است.پس از شناسايي مخاطرات اقدام به ارزيابي هر يك از مخاطرات نمود و دامنه اثر آنها را مشخص نمود.بخش شناسائي مخاطرات و آناليز كيفي ريسك به همراه بخش حذف,اصلاح,كنترل و پايش ريسك از مهمترين, ضروري ترين و فني ترين احتياجات مهندسين مشاور,مهندسان ايمني و فرآيند كليه صنايع مي باشد. پس از شناسائي مخاطرات و تعيين كيفيت ريسك آنها ، مخاطراتي را كه از كيفيت ريسك متوسط و بالائي برخوردار هستند جهت ارزيابي كمي ريسك بررسي خواهيم نمود. در شكل یک الگوريتم ارزيابي ريسك نشان داده شده است

نحوه تصميم گيري با ريسك هاي ارزيابي گرديده

در مرحله تشخيص خطر مي توان از روشهاي متعددي براي كشف پتانسيل بروز حوادث استفاده كرد. معروفترين روش شناسائي مخاطرات در فرآيندهاي شيميائي "مخاطرات و قابليت عملكرد Hazard & Operability (HazOp) " می باشد. اما نكته قابل توجه این است که در این روش، تنها مخاطراتي مورد توجه قرار خواهند گرفت كه به انتشار مواد خطرناك از دستگاه ها مربوط باشند چنان كه پخش آنها، ريسك هائي مانند آتش سوزي، انفجار يا آثار سمي بوجود آورد. در مرحله بعد پيامدهاي انتشار مواد به فضاي بيرون و محوطه سنجيده خواهد شد بگونه اي كه بتوان شدت يا بزرگي حوادث محتمل بعدي را تعيين كرد. يكي از راهكارها آن است كه چگونگي حركت، تغييرات فيزيكي و شيميائي از هنگام تخليه به محيط تا مكان تاثير گذاري به صورت بسيار دقيق مدلسازي شود. اين روند مراحل رهايش (Discharge) و پراكنش (Dispersion) و تاثيرگذاري را در برمي گيرد.در مدل سازی،تعيين پيامدها بصورت كاملاً كمي انجام مي شود. هر چند برآورد كيفي پيامدها يا رده بندي شدت پيامدها نيز امكان پذير است
در مرحله بعدي احتمال بروز حوادث برآورد خواهد شد.در اين راستا بررسي احتمال بروز حوادث از طريق كشف و بررسي نقش و ميزان تاثير روابط علت- معلولي ميان ساز و كارهاي سيستم در تاثير نهائي يك حادثه انجام مي شود. بطور سنتي، مرسوم ترين ابزار اين كار استفاده از درخت خطا (fault tree Analysis) و درخت رويداد (Event Tree Analysis) بوده است. اين نمودارها براساس شناخت از فرآيند مورد بررسي و شرايط پيراموني تاثير گذار بر آن رسم و با استفاده از اپراتور منطقي و روابط جبر بولي تفسير مي شوند. در صورتي كه نتايج كمي مورد نظر باشد، بايد داده هاي آماري مرتبط با احتمال خرابي (failure) موجود سيستم را در آنها وارد كرد.
در پايان جهت مقايسه اولويت سناريوهاي مختلف حوادث، آنها را نه برحسب تاثير يا احتمال بروز،بلكه برحسب ريسك يعني تركيب اين دو عامل طبقه بندي مي كنند. در اين شرايط با توجه به بودجه و اولويت بندي انجام شده،به حذف،اصلاح،تحمل و يا انتقال ريسك ها همانند شكل دو پرداخته خواهدشد.

/></p><p style=انتظار می رود با انجام ارزیابی مخاطرات پاسخ مناسبی برای سوالات ذیل به دست آید:
الف- در صورت بروز آتش سوزي در هريك از سناريوهاي رهايش مواد خطرناك اعم از آتشگير و سمي از دستگاه ها ، محدوده ، جهت و شعاع گسترش آتش سوزي و اثرات مختلف آن چگونه خواهد بود؟
ب – در صورت نشت و رها سازي مواد خطرناك و سمي از دستگاه ها ، محدوده، جهت و شعاع آلودگي و اثرات مختلف ايمني ، بهداشت و زيست محيطي آن چگونه خواهد بود؟
ج- احتمال وقوع سناريوهاي رهايش مواد خطرناك اعم از آتشگير و سمي از دستگاه ها كه منجر به آتش سوزي و انفجار ميشود به چه ميزان مي باشد؟
د- ميزان خسارت هاي بعمل آمده در صورت بروز هريك از حوادث آتش سوزي، انفجار و نشر مواد اعم از آتشگير و سمي بر روي مناطق مسكوني مجاور چقدر است؟
ه- احتمال آلودگي آبهاي زيرزميني در صورت نشر مواد سمي وجود دارد يا خير؟
و- آيا مكان اتاق هاي كنترل و ساختمانهاي اداري در موقعيت مناسبي قرار گرفته است؟
ز- آيا لازم است ساختمان هاي اطراف واحدهاي فرآيندي ضد انفجار شوند؟ در مطالعات HazOp پس از شناسائي مخاطرات، ميزان كيفيت ريسك آن بر مبناي ماتريس هاي كيفي ريسك تعيين مي شود. سپس جهت كاهش درجه ريسك مخاطرات به مقادير مجاز، اقدامات اصلاحی ارائه خواهد شد

نمودار یک - لایه های حفاظتی حوادث در صنعت

با در نظر گرفتن متغيرهاي موثر ومتعدد بدست آمده در پيش بيني رفتار مواد در سناريوهاي مختلف ، لازم است از مدلهاي معتبر و دقيق استفاده شود. اين متغيرها عبارتند از:
الف- خواص مواد شيميائي مختلف بويژه آنكه برخي سمي و بعضي آتشگير بوده و پاره اي هر دو حالت را دارا مي باشند.
ب - شرايط عملياتي و ذخيره سازي مواد از قبيل فشار، دما و حالت ترموديناميكي آنها
ج - ابعاد محل خروج مواد و نوع سناريو از نظر زماني يعني تدريجي يا ناگهاني بودن
د - تاثير يا عدم تاثير سيستم هاي از كاراندازي اتوماتيك در شرائط رهايش مواد
ه - شرائط اقليمي، مانند سرعت و جهت باد، دما و فشار هوا، رده پايداري جوي،رطوبت و نظير آنها
و- موقعيت مكاني دستگاهها، واحد ها و ساختمانهاي صنعتي، اداري و مسكوني در محوطه و خارج از محدوده منطقه عملیاتی
ز- الگوي پراكندگي جمعيت در اطراف كارخانه( فاصله ، تعداد، جهت و…)مدل سازی، چگونگي حركت و تغييرات فيزيكي و شيميائي توده مواد از هنگام تخليه به محيط تا مكان تاثيرگذاري را به دقت پیش بینی نموده و پيامدهاي محتمل را تخمین میزند . همچنین مدل سازی ، رژيم هاي مختلف جريان، تشكيل و تقسيم فازها، بارش، جاري شدن روي زمين، بازتبخير، رقيق شدن و سایر پدیده های فیزیکی مواد را در نظر گرفته و متناسب با نتايج آنها، مكان و زمان تاثيرگذاري نهائي مواد و شدت آن را تعيين نمايد. مهمترين تاثيرات عبارتند از تشعشع ناشي از آتش سوزي ( با در نظر گرفتن تنوع حالتهاي مختلف آتش سوزي)، افزايش فشار در اثر انفجار( يا به اصطلاح موج انفجار(و پراكندگي مواد سمي در مكان و زمان و اثر مواجهه با اين مواد )شدت مسموميت).

2- مدیریت مخاطرات (Risk Management)

ريسک همان ترکيب عدم حتميت (احتمال) و زيان (پي آمد) به شکلهای مختلف مي‌باشد. یکی از متداولترین این ترکیب ها حاصل ضرب احتمال در پیامد است که در بسیاری از منابع مورد تائید قرار گرفته است .
بخش شناسائي مخاطرات و آناليز كيفي ريسك بهمراه بخش حذف, اصلاح, كنترل و پايش ريسك از مهمترين و ضروري ترين و فني ترين احتياجات مهندسين مشاور, مهندسان ايمني و فرآيند كليه صنايع مي باشد . پس از شناسائي مخاطرات و تعيين كيفيت ريسك آنها ، مخاطراتي را كه از كيفيت ريسك متوسط و بالائي برخوردار هستند جهت ارزيابي كمي ريسك بررسي خواهيم نمود. در شكل یک الگوريتم ارزيابي ريسك نشان داده شده است.
در مرحله تشخيص خطر مي توان از روشهاي متعددي براي كشف پتانسيل بروز حوادث استفاده كرد. معروف ترين روش شناسائي مخاطرات در فرآيندهاي شيميائي "مخاطرات و قابليت عملكرد Hazard & Operability (HazOp) می باشد. دراین روش جامع، ريسك شناسائي خواهند شد اما نكته قابل توجه این است که در این روش، تنها مخاطراتي مورد توجه قرار خواهند گرفت كه به انتشار مواد خطرناك از دستگاه ها مربوط باشند . در مرحله بعد پيامدهاي انتشار مواد به فضاي بيرون و محوطه سنجيده خواهد شد بگونه اي كه بتوان شدت يا بزرگي حوادث محتمل بعدي را تعيين كرد. يكي از راهكارها آنست كه چگونگي حركت، تغييرات فيزيكي و شيميائي از هنگام تخليه به محيط تا مكان تاثير گذاري به صورت بسيار دقيق مدلسازي شود. اين روند مراحل رهايش (Discharge) ، پراكنش (Dispersion) و تاثيرگذاري را در بر مي گيرد . در اين مسير تعيين پيامدها بصورت كاملاً كمي انجام مي شود بطوريكه مستلزم دراختيار داشتن مدلهاي معتبر و نرم افزارهاي كارآمد و سريع خواهد بود. برآورد كيفي پيامدها يا به بيان دقيقتر، رده بندي شدت پيامدها نيز امكان پذير است . در اين روش، پيامدها به صورت كاملاً تخميني و ذهني (subjective) تعيين مي شوند . هرچند اين روش بيش از حد سليقه اي به نظر مي رسد، اما ممكن است در برخي از موارد عملي تر باشد.
در مرحله بعدي احتمال بروز حوادث برآورد خواهد شد . در اين راستا بررسي احتمال بروز حوادث از طريق كشف و بررسي نقش و ميزان تاثير روابط علت- معلولي ميان ساز و كارهاي سيستم در تاثير نهائي يك حادثه انجام مي شود . بطور سنتي، مرسوم ترين ابزار اين كار استفاده از درخت خطا (fault tree Analysis) و درخت رويداد (Event Tree Analysis) بوده است. اين نمودارها براساس شناخت از فرآيند مورد بررسي و شرايط پيراموني تاثير گذار بر آن رسم و با استفاده از اپراتور منطقي و روابط جبر بولي تفسير مي شوند. در صورتي كه نتايج كمي مورد نظر باشد، بايد داده هاي آماري مرتبط با احتمال خرابي (failure) موجود سيستم را در آنها وارد كرد . اما در شرايطي كه داده هاي فوق الذكر در رابطه با اجزاي سيستم موجود نباشد هدفگذارا با تعيين احتمال بصورت كيفي ديده خواهد شد. در پايان جهت مقايسه اولويت سناريوهاي مختلف حوادث، آنها را نه برحسب تاثير يا احتمال بروز، بلكه برحسب ريسك يعني تركيب اين دو عامل طبقه بندي مي كنند. بطور خلاصه می توان هدف از ارزیابی ریسک را بصورت زیر نشان داد:

  1. تعيين سناريوهاي حادثه طراحي شده
  2. مقايسه مشخصات طراحي با مشخصه های عملکردی
  3. ارزيابي پيش بيني‌هاي کاهش ريسک با اقدامات اصلاحی
  4. ارزیابی اثر بخشی دستورالعمل‌ها و تجهيزات حسّاس ايمني

3- روشهاي شناسايي مخاطرات

باتوجه به اينکه در فرآیندهای عملیاتی شناسايي تمامي مخاطرات و جمع آوري اطّلاعات مربوط به هريک ازآنها از نقطه نظر هزينه و زمان اجرا بهينه نمي باشد لذا از روش ديگري مرسوم به تعريف سناريو استفاده مي‌کنند. دراين روش سناريوهايي تعريف مي‌شود و با استفاد‌ه از روشهای خاصی، اثرات و پيامدهاي آنها را مورد مطالعه قرارمي دهند و بعد از شناسايي خطرات مربوطه ميزان ريسک و هزينه مربوطه را ارزيابي و تجزيه وتحليل مي‌نمايند. مهمترین روشهای ارزیابی مخاطرات مورد استفاده در صنایع شیمیایی عبارتند از:

  • لیست ها و سياهه‌هاي(Checklist) عمليات/ سيستم
  • روش (What-If)
  • مطالعات خطرات فرایندی(HAZOP)
  • تجزيه و تحليل اثرات و حالات شکست (Failure modes and Effects Analysis)
  • تجزيه و تحليل درخت خطا(Fault Tree Analysis)
  • تجزيه و تحليل درخت رخداد (Event Tree Analysis)

4- علل اصلی بروز حوادث

علل سخت افزاری مانندمانند اجزای دارای عيب و نقص (ايراد طراحي، ايراد مکانيکي، عيب سيستمهاي کنترلي، نواقص تجهيزات ايمني) و تغيير در شرایط عادی عملياتي ( تغییرات پارامترهاي اصلي فرآيندي (فشار،حرارت،دما)، تغییرات در روش عمل روش Shut-down و Start-up) و علل نرم افزاری مانندخطاهاي انساني و سازماني ( اشتباهات اپراتور Operator، روش Bypass سيستمهاي ايمني، خطاهاي ارتباطي، نيروي کار بي تجربه و ناکافي، عدم اثربخشی رويه عملياتي استاندارد موجود) و حوادث محيطي، برخورد و تصادف خودروها، بلاياي طبيعي مانند زمين لرزه، صاعقه، سيل، گردباد و حملات جنگي و خرابکاري از علل اصلی بروز حوادث به شمار می روند.


5- لایه های حفاظتی حوادث


نمودار یک - لایه های حفاظتی حوادث در صنعت

6- ارزیابی مخاطرات (Risk Assessment)


مطالعه خطرات در واقع بررسي عوامل بالقوه حادثه آفرين سيستم فرآيندي از تمام جوانب بوده که عوامل ايجاد خطر را مورد بحث و بررسي قرار مي‌دهد. در اين ارزیابی، تمامی خطرهاي بالقوه‌اي که مي‌توانند در مراحل مختلف سيستم فرآيندي و طراحي واحد در شرايط واقعي بوجود آیند، مورد ارزيابي مجدد قرار مي‌دهد. ارزیابی توسط معیارهای مشخص شده راهنماها ( Guid Words )انجام مي‌شود. اين معیارها ممکن است شامل شدت جريان، فشار، دما و . . . باشند. در روش HAZOP درباره هريک از معیارها، شرايط عملياتي واحد و اختلاف آن با شرايط طراحي، مورد مطالعه قرار گرفته و هرگونه احتمال بروز بالقوه خطر از دیدگاه طراحي، بررسی شده و پيشنهادهاي لازم جهت حذف يا کاهش ميزان احتمال خطر بالقوه از طريق Action Plans ارائه مي‌گردد. دراين روشها ، فاکتورهاي خطاي انساني در کنار توجه به نحوه طراحي دستگاهها مورد بحث و بررسي قرارگرفته و مشکلات موجود مرتبط با عوامل خطرآفرين(بالقوه) از تمامی جوانب مورد مطالعه قرارمي گيرد. در حقيقت در اين روش با ايجاد يک روش صحيح مطالعاتي در زمينه کشف نقاط احتمال بروز خطر در واحد مورد مطالعه، راه حل مناسب براي خنثي نمودن يا کاهش منبع بروز خطر تا حدقابل قبول ارائه مي‌شود. اين مهم از طريق تقسيم بندي واحد به سيستمهاي مجزا و تهيه مدارک لازم براي هر سيستم و يا زيرسيستم (که نياز به مطالعه بصورت منفرد دارد) صورت مي‌پذيرد که درآن مدارک مربوط به مديريت ريسک در سيستمهاي مختلف فرآيند توليد در واحد عملياتي نيز بايد تهيه شوند. لازم بذکر است که در صورت اعمال اين روش براي يک واحد عملياتي و ارایه Action Plans حاصل از آن، زمان راه اندازي مجددواحد ( پس از اعمال موارد پيشنهادي حاصله) نسبت به موقعيت قبل از اجراي مراحل مختلف HAZOP Study داراي خطرات و ريسک کمتري خواهد بود. علاوه برآن با انجام دقيق مميزي ايمني بصورت يکپارچه و همه جانبه، در هرزمان و هر مکان ، ورفع عوامل بالقوه خطرزا و حذف شرايط ناايمن، مي‌توان از بروز فجايع و حوادث غيرمترقبه به میزان زیادی جلوگيري بعمل آورد.


7- متدولوژي راهنماي آتش‌سوزي و سمّيت FETI (Fire Explosion And Toxicity Index):


رتبه بندی FETI بر اساس دو راهنمای ذیل تدوین شده است:

  • راهنماي DOW F&EI (Fire & Explosion Index)
  • راهنماي سمّيت موند Mond (Mond’s Toxicity Index)
  • 7-1- راهنماي انفجارات و آتش‌سوزي DOW

    این راهنما براي تعيين ميزان خسارت مورد انتظار آتش‌سوزي، انفجار و وقايع واکنش پذيربالقوه، کاربرد داشته و همچنين توسط شرکتهاي بيمه براي تعيين ميزان ريسک بالقوه قابل استفاده مي‌باشد. کاربرد عمده راهنماي DOW در مرحله طرّاحي براي شناسايي مناطق آسيب پذير و در مرحله عملياتي براي تهيه اطّلاعات از خطرات صنعت و پيشنهاد براي ارتقاء پيشگيري هاي ايمني مي‌باشد. اطلاعات لازم براي استفاده از اين راهنما نقشه مکان نمايي صنعت Plot plan به هراه درک عملياتي، جريان عمليات و شرايط جاري فرآيندي صنعت نفت، گاز و پتروشيمي است. در اين خصوص ضوابط وشرايط استفاده از آن عموماً با ضريب ماده، خطرات عمومي عملياتي و خطرات ويژه عملياتي SPH بيان مي‌شود، که درحقيقت ضريب ماده واحد نرخ ذاتي انرژي پتانسيل آزاد شده از آتش‌سوزي و انفجار بوده که قابليت اشتعال پذيري و واکنش پذيري مقدار مشخصي بوده، مي‌باشد. خطرات عمومي عملياتي، شاخص افزايش مقدار حوادث بوده و خطرات ويژه عملياتي SPH، مبين افزايش احتمالات است.


    7-2- انواع آتش سوزی در فرایندهای صنعتی و شیمیایی
    7-2-1- حريق حوضچهاي ((pool fire

    همچنان كه از نام اين نوع حريق مشخص است اين حريق زماني رخ ميدهد كه حجمي از يك مايع قابل اشتعال دريك نقطه تجمع يابد. سپس با تبخير اين مواد بر اثر تابش يا ساير روشها و نشت بخارات آن به محيط در طول مسير وزش باد و رسيدن به يك جرقه اين حوضچه شروع به سوختن مي كند.


    7-2-2- حريق ناگهاني (flash fire)

    اين نوع حريق زماني حادث ميگردد كه حجم زيادي از گازي قابل اشتعال در يك محدوده تجمع يافته باشد و با برخورد به يك نقطه حريق زا مانند جرقه يا سطوح داغ سبب ايجاد حريقي آني در ابعاد ابر بخار گردد.


    7-2-3- حريق گلولهاي و انفجار بخار مايع جوشان (Fire Ball & Bleve)

    اين حادثه معمولا زماني رخ ميدهد كه مخزن حاوي موادي باشد كه در دمايي بالاتر ازدماي نقطه بحراني در فشاراتمسفريك نگهداري شوند. حال اگر چنين مخازني در معرض حرارت قرار گيرند و يا به هر نحوي مايع درون مخازن شروع به جوشش كند اين مخازن ميتواند دچار رخداد Bleve شوند. در ادامه مسير اين حادثه به سبب عدم پايداري مخازن در فشار بالا اين مخازن از يك نقطه منفجر ميگردند و حجم بالايي از مواد قابل اشتعال به محيط انتقال مي يابد كه به سبب داغ و سبك بودن به سمت بالا حركت مي كنند و در صورتي كه در مسير حركت به سمت بالا دچار حريق گردند پديده اي با عنوان Fire Ball را ايجاد میکنند


    حريق گلولهاي و انفجار بخار مايع جوشان

    8- ارزیابی مخاطرات (Risk Assessment)

    اگر مواد مصرفي و توليدي ذاتا خاصيت اشتعالپذيري يا مسموميت زايي داشته باشند كه اين خود مسبب مخاطرهآميز شدن مخازن حاوي اين مواد گردند كه البته به سبب حجم مواد موجود در اين مخازن و مكان قرار گيري آنها اهميت اين نقاط چندين برابر ميگردد.


    8-1- پارامترهاي آب و هوايي

    پارامترهاي آب و هوايي از جمله پارامترهاي مهمي هستند كه در طول مسير شبيه سازي نشر مواد نقش مهمي را ايفا ميكند. که شامل مقدار متوسط سرعت وزش و رطوبت متوسط و پایداری هوا درمنطقه می باشد.


    8-2- حد بالا و حد پائين اشتعال (LEL & UEL)

    حد بالا و حد پائين اشتعال محدوده غلظت یک ماده را نشان می دهد که در هوا در صورت مواجه با منبع ايجاد حريق ميتواند منجر به رخداد حريق گردد. لذا محدوده گستردگي اين دو پارامتر ميتواند محيط خطر آفرين را معرفي نمايد


    8-3- موج حرارتي

    پس از رخداد نشت (Leak Incident) در صورتي كه تدابير مناسبي اتخاذ نگردد ممكن است آتش سوزی رخ داده و در صورتيكه اين حريق مهار نگردد ميتواند سبب ايجاد حريقي فاجعه آميز گردد. اين حريقهاي بزرگ سبب ايجاد موج حرارتي ميشوند، لذا بايد آنها را از لحاظ توان موج حرارتي ايجاد شده مورد بررسي قرار داد از گرمای رسيده به سطح با واحد کیلو وات بر متر مربع برای سنجش موج حرارتی استفاده می شود.


    8-4- موج فشاري

    در مواردي كه حريق غير قابل كنترل باشد ميتواند منجر به انفجار مخازن گردد و اين انفجار ميتواند منجر به ايجاد يك موج فشاري ديناميكي گردد. اين موج به سبب ديناميك بودن توانايي تخريب تجهيزات سر راه خود را دارد. براي آنكه بتوان شدت آسيبهاي وارده به محوطه تحت الشعاع نقطه رخداد حادثه را شناسايي و دسته بندي کرد، ميبايست از معيارهايي براي اين منظور استفاده نماييم .
    هر تجهيز فرآيندي را ميتوان به عنوان يك عامل بالقوه خطر معرفي و مورد مطالعه قرار داد. اما بايد به اين نكته توجه داشت، در صورتي كه تمام نقاط به عنوان نقطه مخاطره آميز تعريف شوند، اولا تعداد نقاط حادثهخيز به شدت افزايش مي يابد، ثانيا حجم نتايج بدست آمده بالا خواهد بود براي انتخاب نقاط مخاطرهآميز بايد معياري مناسب را تهيه و مورد استفاده قرار داد كه، بر اساس منطقي مشخص پايه گذاري شده باشد]3[. البته بايد به اين نكته توجه داشت كه در انتخاب اين نقاط بحراني ميتوان از حوادث رخداده استفاده كرد اما بسياري از حوادثي كه احتمال رخداد آنها وجود دارد اما تاكنون رخ نداده اند را نمیتوان با استفاده از اين روش شناسايي و بررسي نمود.


    8-5- روش: DOW Index

    همانطور كه در بالا نيز اشاره شد اين روش، يكي از روشهاي مناسبي است كه براي ارزيابي و طبقه بندي نقاط مخاطره آميز در فرآيندهاي شيميايي مورد استفاده قرار مي گيرد.اين روش براي ارزيابي نقاط از سه فاكتور كلي استفاده ميكند كه عبارتند از:

    1. فاکتور ماده
    2. فاكتورهاي مخاطرات عمومي فرآيندي
    3. فاكتورهاي مخاطرات ويژه فرآيندي

    8-5-1-فاكتور ماده:(MF)

    در تجهيزات فرآيندي مجموعه اي از مواد خطرناک (سمی، آتش گیر و ...) در حال جريان هستند. با توجه به پارامتر فاكتور ماده ميتوان مادهای را كه از درجه اهميت بالاتري نسبت به ساير مواد برخوردار است در محاسبات مورد توجه قرار داد.


    8-5-2- فاكتورهاي مخاطرات عمومي فرآيندي (F1):

    اكثر فرآيندهاي شيميايي با مخاطرات معمولي، مانند واكنشهاي گرماگير و گرمازا، جابجايي مواد قابليت، دسترسي به تجهيز مورد نظر و ساير موارد مواجه هستند. در صورت وجود چنين مخاطراتي در آن وسيله بايد شاخص های مربوطه در محاسبات ریسک اعمال گردد.


    8-5-3- فاكتورهاي مخاطرات ويژه فرآيندي (F2):

    علاوه بر مخاطرات عمومي مخاطراتي نيز وجود دارند كه مخصوص همان وسيله ميباشند كه البته اغلب اين مخاطرات به واسطه شرايط فرآيندي موجود در آن وسيله ايجاد میگردند. برخي از اين شرايط عبارتند از شرايط دمايي و فشاري، ميزان ماده موجود در آن وسيله، ميزان خورندگي ماده، احتمال نشت از اتصالات و ساير موارد ديگري كه مختص تجهیزات ميباشند.در نهايت پس از تعيين اين سه پارامتر (MF,F1,F2) و ضرب آنها در يكديگر شاخص كلي F&E Index محاسبه میشود.


    9- نشر مواد به محيط

    پس از آنكه شدت نشت مواد به محيط مشخص شد. زمان آن است تا با توجه به نوع گاز خروجي و ميزان سبكي و سنگيني دانسيته آن گاز نسبت به هوا به بررسي نشر آن گاز در محيط بپردازيم. نرم افزارPHAST با توجه به میزان دانسيته ابر گاز ايجاد شده و نيز با توجه به ميزان رقيق سازي گاز نشر يافته در طول مسير نشر از دو روش نشر گوسين و گازهاي سنگين استفاده مي نمايند.در روش نشر گوسين كه در بسياري از مراجع استفاده از آن توصيه شده فرض بر آن است كه تابع توزيع مواد در طول مسير نشت ثابت بوده و توزيع در تمام جهات و به يك ميزان انجام خواهد گرفت. ساختار كلي نشر در اين شرايط را در شكل زير ملاحظه مينمائيد.

    انتشار گازها در محیط به روش Gaussian


    البته بايد به اين نكته توجه داشت كه گازهاي سنگين نيز پس از نشر و رقيق شدن رفتاري به صورت شرايط گوسين از خود نشان مي دهند اما براي شبيه سازي در همان مراحل اوليه بايد از مدل نشر گازهاي سنگين استفاده نمود. پس از انتخاب مدل مناسب به منظور مدلسازي نشت و در ادامه بررسي روند محاسبه نشر مواد در محيط بايد به اين نكته اشاره داشت كه عملكرد پيوسته يا ناپيوسته منبع نشت از اهميت بالايي در بررسي و مدل سازي نشت برخودار است. زيرا در صورتيكه منبع نشت به صورت پيوسته عمل كند مواد نشر يافته رفتاري پايا از خود نشان ميدهد و ميتواند باريكه اي از مواد نشر يافته با غلظت ثابت را در مسير وزش باد ايجاد نمايد(رفتار Plume ). اما در صورتيكه اين منبع ناپيوسته باشد سبب ميگردد كه حركت ابر بخار در محيط به صورت ديناميك بوده و لحظه به لحظه غلظت مواد در ابر مواد كاهش يافته و محو گردد (رفتارPuff ).


    9-1- محاسبه حريق و انفجار

    براي اين منظور از مدل محاسبات انفجار و موج انفجاري حاصله از روش TNT استفاده می کنیم. در بررسي حوادث Fireball و تعیین ميزان تشعشع حاصله نيز از مدل پيشنهادي خود شركت DNV استفاده شده است. براي محاسبه ميزان تشعشع حاصله از روش پيشنهادي Shell استفاده می شود.


    9-2- نتایج ارزیابی مخاطرات

    نتايج خروجي از نرم افزارPHAST در جدولهای زیر ارایه شده است. در این جدول ها سه سناريو براي آب و هوا تعريف گرديده است. جدول زیر محدوده مخاطره آميز در حادثه Flash fire در تجهیزات مورد نظر را نشان می دهد.


    محدوده مخاطره آميز در حادثه Flash fire در تجهیزات مورد مطالعه


    در این جداول LFL و UFL بازه اي از غلظت ماده در هوا را نشان می دهد که در صورت مواجه با منبع حرارتی ميتواند منجر به رخداد حريق گردد. با توجه به اینکه حریق در فواصل دورتر از منبع نشت مواد بیشتر ناشی از LFL می باشد، بنابراین به منظور اطمینان بخش نمودن محاسبات مبنای محاسبه فواصل در دوردست بصورت LFL Frac و بر مبنای 8/1 تا 2 برابر فاصله LFL نشان داده می شود.


    جدول سه- محدوده مخاطره آميز در حادثه fire ball در تجهیزات مورد مطالعه


    نتیجه گیری

    تعيين نقاط تجمع ایمن، كاملا وابسته به جهت باد مي باشد و بر اساس جهت باد در نرم افزار PHAST، نقاط امن سناریو مشخص می گردد. در منطقه مورد مطالعه ده نقطه نزدیک به مراکز تجمع جمعیتی و نقاط دور از کانونهای خطر به عنوان نقاط تجمع ایمن انتخاب گردیده است.
    با بررسي حوادث و وقايع مشخص ميگردد كه پيامدهاي اوليه ميتوانند منجر به وقوع حوادث ثانويه ديگري گردند. از جمله اين حوادث ميتوان به حادثه PEMEX اشاره نمود كه در آن حادثه به سبب نزديكي مخازن با يكديگر ساير مخازن نيز دچار آسيب شده و در نهايت سبب تشديد پيامدهاي ناشي از اين حادثه گرديد.
    البته شايان ذكر است در بسياري از موارد آسيبهاي ثانويه ناشي از انفجار مخازن به مراتب شديدتر از آسيبهاي ثانويه ناشي از حريق ميباشد لذا به منظور ادامه مطالعات به بررسي پيامدهاي ثانويه ناشي از انفجار تجهيزات پرخطر كه در بخش هاي قبل مشخص شده ميپردازيم تا دامنه تخريب را تعيين نماييم. همانطور كه در بخش هاي قبلي نيز بدان اشاره شد معيارهايي به منظور بررسي شدت تخريب تعيين گرديدند كه با ساير مخازن دچار آسيب شده و در نهايت سبب تشديد پيامدهاي ناشي از اين حادثه گرديد. البته شايان ذكر است در بسياري از موارد آسيب هاي ثانويه ناشي از انفجار به مراتب شديدتر از آسيب هاي ثانويه ناشي از حريق ميباشد لذا به منظور ادامه مطالعات به بررسي پيامدهاي ثانويه ناشي از انفجار تجهيزات پرخطر كه در بخشهاي قبل مشخص شده مي پردازيم تا دامنه تخريب را تعيين نماييم.
    همانطور كه در بخشهاي قبلي نيز بدان اشاره شد معيارهايي به منظور بررسي شدت تخريب تعيين گرديدند كه 1/0، 2/0 و 3/0 ه شعاع 1/0 تخریب قابل برگشت می باشد. براي بررسي شعاع آسيب برگشت ناپذير بايد از معيار عددي 3/0 بار استفاده می کنیم که تخریب های ناشی از آن برگشت پذیر نمی باشد. در شکل زیر نمونه ای از Late Expoltion با توجه به ابعاد منطقه مورد مطالعه به عنوان نمونه آورده شده است.


    محدوده های تخریبی انفجار در مخزن محتوی نفتا در شرایط آب و هوایی مختلف


    منابع

    1. رضا مهربان ، تجزيه و تحليل عوامل شکست و آثارآن، نشر البرز، 1386.
    2. علی علیزاده اوصالو، محمد حسین مهدی غلامی، سیاوش درفشی،"نقش سامانه های اطلاع رسانی در مدیریت بحرانها" دومین کنفرانس بین المللی سلامتی، ایمنی و محیط زیست، تهران، ایران، 1388
    3. علی علیزاده اوصالو، محمد حسین مهدی غلامی، سیاوش درفشی،"به روز رسانی سیستم بهداشت و درمان صنعت نفت در برابر خطرات و حملات بیولوژیکی" دومین کنفرانس بین المللی مدیریت جامع بحران، تهران، ایران، 1385
    4. علی علیزاده اوصالو، محمد حسین مهدی غلامی، سیاوش درفشی،"چالشهای مدیریت بحران در شرایط اضطراری" سومین کنفرانس HSE، تبریز، 1389
    5. علی علیزاده اوصالو، محمد حسین مهدی غلامی، سیاوش درفشی، " ارزیابی مخاطرات بالقوه عملیاتی و بررسی آثار آن بر مناطق مسکونی و صنعتی مجاور " سومین کنفرانس HSE، تبریز، 1389
    6. P.Palady , "Failure Modes & Analysis" , PT Publications , 2003.
    7. R.Mc Dermott , R. Mikulak , M. Beauregard , " The Basic of FMEA" , Quality Resource , 2006.
    8. R.E.MELCHERS , M.G. STEWART , "Probabilistic Risk , Hazard Assessment" , 2005.
    9. Lars Harms – Ringdahi , "Safety Analysis Principles and Practice in Occupational Safety" , 2007.
    10. Yacov Y.Haims , "Risk Modeling,Assessment, and Management",1998.
    11. GELLER, E. S. The Psychology of Safety: How to improve behaviors and attitudes on the job. New York, NY: Chilton, 2006.
    12. KRAUSE, T.Ret. al.,. The Behavior-Based Safety Process. New York, NY, Van Nostrand Reinhold, 2009.
    13. McSween, T. E. The Values-Based Safety™. New York, NY, Van Nostrand, 2005

    نویسنده:بهزاد نجف زاده
    سرپرست واحد HSE

    پست الکترونیکی:این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید

تمامی حقوق این سایت برای شرکت فولاد مهر سهند محفوظ می باشد © 1393