بخشی از مقاله
چکيده
براي مدلسازي حوادث خطوط لوله مي بايست نوع رهايش گاز از لوله مشخص شود. رهايش گازها از خطوط لوله به عوامل مختلفي از قبيل اندازه لوله ، قطر سوراخ ايجاد شده و دبي گاز خروجي از نشتي و ... بستگي دارد. (بر اساس آمار حوادث خطوط لوله گاز ميتوان قطر سوراخ ايجاد شده را تا حدي پيش بيني نمود). دو نوع رهايش دائمي و ناگهاني در اثر وقوع سناريوها ممکن است بوجود بيايد. هنگام ايجاد نشتي در خطوط لوله بسته به نوع جريان در داخل لوله و عوامل ديگر، دو جريان مافوق صوت و مادون صوت در نشتي ممکن است ايجاد بشود. نوع رهايش بوجود آمده در درجه اول به مقدار ماده رها شده در اثر وقوع هر يک از سناريوها بستگي دارد؛ لذا با محاسبه ء ميزان دبي گاز خروجي از سناريو بوجود آمده مي توان نوع رهايش گازها را تا حدي پيش بيني نمود. روابط مختلفي براي محاسبه دبي جريان گاز خروجي معرفي شده است و هر کدام داراي مزايا و معايب مختلفي مي باشند که پايه و اساس همه آن ها قوانين بقاي جرم و انرژي مي باشد که از بين روابط معرفي شده رابطه JO و همکاران به دليل در نظر گرفتن ضريب اصطکاک در محاسبه دبي جريان گاز از مقبوليت بيشتري دارا مي باشد.
واژگان کليدي : نشتي ، دبي گاز، ارزيابي پيامد، خطوط لوله گاز
١- مقدمه
کشور ايران با داشتن 14.07 درصد منابع گاز طبيعي جهان ؛ از نظر حجم منابع گاز طبيعي در سطح جهان مقام دوم را دارا مي باشد. امروز با توجه به محدوديت منابع نفتي در مقايسه با گاز طبيعي ؛ استفاده از گاز طبيعي براي مصارف سوختي و همچنين به عنوان ماده اوليه صنايع پتروشيمي رو به افزايش است و در نتيجه توجه به خطوط لوله انتقال گاز و حوادث مربوط به آن ، از اهميت ويژه اي برخوردار مي شود.
هر جا مواد سمي يا قابل اشتعال وجود داشته با شد، آنجا احتمال حادثه و يا آزاد شدن ماده سمي است . حتي
آزاد شدن مقدار کمي ماده سمي مي تواند باعث آسيب به افراد و يا محيط اطراف شود .
سناريو، واقعه اي است که مي تواند منجر به رخداد يکي از مخاطرات فرايندي ( آتش ؛ انفجار؛ رهايش مواد سمي ) شود. سناريو در اکثر موارد به صورت نشتي و يا پارگي متحمل در تجهيزات فرايندي در نظر گرفته مي شود بطوريکه منجر به نشر مواد سمي و يا مواد قابل اشتعال شود .
طبق آمار خطوط لوله گاز اروپا (EGIG) ؛ علت حوادث بوجود آمده به شرح زير مي باشد :
برخورد اشياء و تجهيزات به خطوط لوله %35
خطاي انساني %30
بهره برداي نادرست %30
ساير عوامل %5
و پيامد هاي بوجود آمده از حوادث طبق EGIG مطابق زير مي باشد :
انتشار گازهاي سمي %50
انفجار %30
آتش %20
براي مدلسازي حوادث خطوط لوله مي بايست نوع رهايش گاز از لوله مشخص شود. رهايش گازها از خطوط لوله به عوامل مختلفي از قبيل اندازه لوله ، قطر سوراخ ايجاد شده و دبي گاز خروجي از نشتي و ... بستگي دارد
دو نوع رهايش دائمي و ناگهاني در اثر وقوع سناريو ها ممکن است بوجود بيايد، نوع رهايش بوجود آمده در درجه اول به مقدار ماده رها شده در اثر وقوع هر يک از سناريو ها بستگي دارد؛ لذا با محاسبه ء ميزان دبي گاز خروجي از سناريو بوجود آمده مي توان نوع رهايش گازها را تا حدي پيش بيني نمود.
پيش بيني مقدار دبي جرمي که در صورت وقوع سناريو از خط لوله آزاد مي شود کمک شاياني را در محاسبه ارزيابي پيامد و ارزيابي ريسک خطوط لوله خواهد نمود.
٢- تکرار پذيري حوادث
ارزيابي ريسک روشي بر کاربرد به منظور مديريت ابزارهاي موثر در ايمني وا حد هاي فرآيندي در جهت کاهش ريسک ناشي از حوادث مختلف مي باشد. در ارزيابي ريسک حوادث محتملي که ممکن است در واحدهاي فرآيندي رخ دهند دو پارامتر نقش عمده اي ايفا مي کنند، پارامتر اول تکرار پذيري آن حادثه ، پارامتر دوم آن شدت پيامدهايي است که آن حادثه برجاي مي گذارد. تکرار پذيريب يک حادثه به معناي تعداد دفعاتي مي باشد که آن حادثه در بازه زماني يکسان اتفاق افتاده است و شدت پيامدهاي يک حادثه به معناي تعداد تلفات ناشي از آن حادثه است .
استفاده از سوابق و پيشينه موجود در محاسبه تکرارپذيري يک حادثه ، سوابق موجود در يک واحد و واحدهاي مشابه مي توانند منبع اطلاعاتي بسيار مفيدي در محاسبه تکرار پذيري يک حادثه باشند. در اين روش همه حوادث اتفاق افتاده در يک واحد و واحدهاي مشابه جمع آوري شده و با تقسيم تعداد هر حادثه مشخص ، مثل پارگي يک لوله بر بازه زماني که اين حوادث در آن رخ داده است ، ميزان تکرار پذيري حادثه محاسبه مي شود. بديهي است هر چه تعداد واحدهاي مورد بررسي بيشتر باشد اعداد بدست آمده قابل اعتمادتر و به واقعيت نزديکترند. نکته قابل ذکر اينکه حوادث رخ داده و ريسک واحد مي تواند دلايل مختلفي داشته باشد. به عنوان مثال پارگي يک لوله مي تواند به دليل خوردگي ، افزايش بيش از حد فشار در آن ، برخورد اجسام خارجي با آن و يا حتي زلزله اتفاق بيافتد. اين تنوع در علت وقوع حوادث فيزيکي از عوامل مفيد بودن استفاده از سوابق موجود است که باعث مي شود اعداد مورد استفاده محافظه کارانه تر گردد.
آمارهاي مربوط به بروز حوادث در خطوط لوله در مراجعي چون CONCAW،EUB ،EGIG ،UKOPA ،PHMSA يافت مي شود.
EGIG با هدف جمع آوري داده هاي نشتي هاي غير مترقبه جهت خطوط لوله انتقال گاز در سال ١٩٨٢ توسط ٦ شرکت بهره بردار اروپايي خطوط لوله انتقال گاز تأسيس شد که در حال حاضر ١٥ بهره بردار عضو آن هستند.
EGIG پايگاه داده بسيار غني از حوادث خطوط لوله را از سال ١٩٧٠ تا ٢٠٠٧ در اختيار دارد. شرکت هاي عضو EGIG مالک ١٣٠٠٠٠ کيلومتر از خطوط لوله انتقال گاز در اروپا هستند و با در نظر گرفتن طول عمر هر خط لوله ، کل مدت زمان کارکرد خطوط لوله بالغ بر ٣/١٥ ميليون کيلومتر سال خواهد شد. با در نظر گرفتن شرکتهاي عضو و تعداد سالهاي جمع آوري داده ها، پايگاه EGIG بسيار غني و قابل اطمينان است .
مهمترين عوامل ايجاد حادثه عبارتند از:
١) خوردگي
٢) آسيب شخص ثالث يا اثر عوامل خارجي
٣) نواقص طراحي و ساخت
٤) عمليات نادرست
سايز نشتي که براساس قطر سوراخ ايجاد شده به سه دسته تقسيم مي شود:
١) Pine hole: قطرب سوراخ کوچکتر از ٢ سانتي متر
٢) Hole: قطر سوراخ بزرگتر از ٢ سانتي متر و کوچکتر مساوي قطر خط لوله
٣) Rupture: قطر سوراخ بزرگتر از قطر خط لوله
جدول (١) سهم هر يک از مکانيسم هاي خارجي در ايجاد حادث در خطوط لوله انتقال گاز (EGIG)
