بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
شناسایی ارزیابی و رتبه دهی راهکارهای کنترلی بمنظور مدیریت بهینه ریسک حریق با بهره گیری ازروش شاخص حریق و انفجارDOW و تکنیک تلفیقی Delphi و AHP مطالعه موردی واحد پلیمریزاسیون مجتمع پتروشیمی رجال
چکیده مقاله:
پژوهش حاضرباهدف شناسایی ارزیابی و رتبه دهی راه کارهای کنترلی اقدامات پیشگیرانه و اصلاحی بمنظور مدیریت بهینه ریسک حریق درواحد پلیمریزاسیون (Unit 20)مجتمع پتروشیمی رجال ماهشهربابهره یگری ازروش شاخص حریق و انفجارDOW و تکنیک تلفیقی Delphi AHP به انجام رسیده است دراین مطالعه تیم تحقیق ابتدا با بهره گیری ازمدل شاخص حریق و انفجارDOW ، Unit 20 را مورد تجزیه و تحلیل قرار داد و بابدست آوردن شاخص شعاع اسیب رسانی نواحی درمعرض خطروهمچنین محتمل ترین خسارات ناشی ازبروز حریق و انفجار جهت حذف و کاهش ریسک های شناسایی شده و کنترل خسارات احتمالی ازطریق انتخاب کاربردی ترین راه کارهای کنترلی ازنظرات نخبگان Delphi بهره گیری نمود و درنهایت بمنظوراولویت دهی و رتبه بندی راه کارهای پیشنهادی ازمدل تصمیم گیری تحلیل سلسله مراتبی AHP ونرم افزارExpert Choice 11 استفاده گردید درنتیجه این تحقیق نمره شاخص F&EI واحد پلیمریزاسیون معادل 208 محاسبه گردید که براساس استاندارد دردسته ریسک های شدید غیرقابل قبول قرار دارد همچنین ازمیان 15راهکار کنترلی پیشنهاد شده ازسوی نخبگان Delphi تجهیز راکتور به سیستم RSD و نیز استفاده همزمان ازدو شیراطمینان و تعبیه سیستم SHUT down دستی برای مواقع ضروری کدماتریس s.p1 خارج کردن پمپهای کاتالیست ازسرویس و همچنین افزایش جریان cool loop هنگام افزایش ناگهانی کاتالیست ورودی به راکتور کد ماتریس s.p1 و استفاده ازجریان گاز cool loop جهت کاهش دمای راکتوردرهنگام افزایش دما کدماتریس s.p1 به ترتیب با وزنهای 6.493299 ، 3.926259 2.56704 نسبت به سایرراه کارهیا کنترلی دیگرحائز رتبه های اول تا سوم گردیدند
-1 مقدمه
رشد روز افزون تولید و تغییر تکنولوژی، بروز جراحات و مرگ و میرهای ناشی از کار را در صنایع گوناگون دو چندان کرده است. در سال 1383 رئیس گروه تخصصی بهداشت حرفهای و طب کار سازمان تأمین اجتماعی اعلام کرد: به دنبال 16 هزار حادثه شغلی ثبت شده، بیش از 4هزار روز کاری، از دست رفته است. زیان این حوادث بر اساس استانداردهای صادره از سوی سازمان بین المللی ILO، با احتساب حداقل 3 روز غیبت از کار برای حوادث شغلی با شدت بیش از %10 و محاسبه 7500 روز کاری از دست رفته، برای آن دسته از غیبتهایی که بازگشت به کار ندارند، مانند: از کار افتادگی کلی و مرگ و میر ناشی از کار، جمعاً 387 مورد محاسبه شده است.[1] بنابراین ایمنسازی محیطهای کاری از مهمترین وظایف مدیران ارشد درهر سازمانی محسوب میگرددیک. محیط ایمن کار به سختی قابل دستیابی است چراکه بعضی از خطرات باقی مانده تقریباً همیشه وجود دارند. علاوه بر آن کاری که باید انجام گیرد(عملیاتی یا تعمیراتی) به نوبه خود بصورتی اجتناب ناپذیر خطرات بیشتری را ایجاد خواهد کرد. لذا ضروری است که مجموعهای از سیستمهای ایمنی کار به اجرا درآیند.[2] خطر آتشسوزی و انفجار به ترتیب از اولین و دومین خطرات اصلی در صنایع فرایندی محسوب میگردد[3] اگرچه خطرات انفجار بزرگترین خسارات را در صنایع فرایندی بوجود میآورند، اما حوادث حریق به دلیل وسعت آنها جدیتر از انفجار میباشند3]و[4 از آنجاکه در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی باتوجه به نوع فرایندها و مواد مورد استفاده، پتانسیل بروز حوادثی نظیر انفجار و آتشسوزی بسیار بالاست و باعنایت به حوادثی نظیر حادثه آتشسوزی در پالایشگاه گاز UMM SAID قطر در سال 1997 میلادی که منجر به کشته شدن 7نفر و زخمی شدن 12نفر و نیز وارد آمدن خسارات مالی معادل 210/800/000 دلار آمریکا گردید و همچنین حادثه انفجار توده گاز در پالایشگاه ABQAHQ در سال 1987 میلادی که پیامد جانی نداشته ولی خسارات مالی آن معادل 148/009/000 دلار آمریکا بر جای گذاشت، توجه به ایمنی و اجرای برنامههایی چون تجزیه و تحلیل حوادث، شناسایی خطرات و ارزیابی ریسک به منظور پیشگیری از وقوع حوادث هولناک بسیار ضروری میباشد.[5] لذا باتوجه به اهمیت خطر حریق و انفجار و به منظور کنترل این خطرات یا ایمنسازی صنعت مورد بحث باید خطرات مذکور دقیقا مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرند، نقاط بحرانی شناسایی و راههای مبارزه و کنترل مشخص گردند. با پیشرفت فناوری و افزایش کاربرد ماشینآلات، روند خطرزایی و احتمال بروز حوادث در محیطهای صنعتی فزونی یافته است.[6] پیادهسازی سیستمهای ایمنی در هر صنعت نیازمند بکارگیری و استفاده از تکنیکهای مدرن و کارآمد مدیریتی در زمینه مهندسی ایمنی صنعتی است. بروز حوادث در فرآیندهای شیمیایی که به بروز فجایع انسانی و محیطی میانجامد، متخصصین را بر آن داشت که برای برآورد فرکانس و پیامد اینگونه حوادث به رهیافتهای احتمالی روی آورند. چراکه از این طریق میتوان قبل از بروز حادثه جهت کنترل فرکانس و شدت آن برنامهریزی کرد. علاوه بر این مواردی وجود دارد که مدیریت نیاز به تصمیمگیری دارد تا بین دو گزینه ممکن یکی را برگزیند، در چنین مواردی باید به ارزیابی ریسک روی آورد. البته در گذشته، پس از وقوع حوادث و بروز خسارات جبران ناپذیر اقدام به بررسی علل حوادث میگردید و نقایص یک سیستم یا فرایند تعیین میشد اما امروزه به دلیل وجود انواع مختلف روشهای ارزیابی خطر، قبل از وقوع نیز میتوان نقاط حادثهزا و بحرانی را مشخص کرد و نسبت به پیشگیری و کنترل آنها اقدام نمود.[7] ارزیابی ریسک یک روش منطقی برای بررسی خطرات میباشد که به شناسایی خطرات و پیامدهای بالقوه آنها بر روی افراد، مواد، تجهیزات و محیط میپردازد. در حقیقت از این طریق دادههای بسیار با ارزشی برای تصمیمگیری در زمینه کاهش ریسک خطرات، بهسازی محیط اطراف تاسیسات خطرناک، برنامهریزی برای شرایط اضطراری، سطح ریسک قابل قبول، خط-مشیهای بازرسی و نگهداریدر تاسیسات صنعتی و موارد دیگر فراهم میشود.[8] از اینرو این مطالعه باهدف شناسایی، ارزیابی و رتبهدهی راهکارهای کنترلی (اقدامات پیشگیرانه و اصلاحی) بمنظور مدیریت بهینه ریسک حریق در واحد پلیمریزاسیون مجتمع پتروشیمی رجال ماهشهر با بهرهگیری از روش شاخص حریق و انفجارDOW و تکنیک تلفیقیDelphi و AHP به انجام رسیده است. مجتمع پتروشیمی رجال، که نخستین واحد خصوصی پتروشیمی کشور به شمار می آید در سایت شماره3 منطقه ویژه اقتصادی پتروشیمی ماهشهر احداث شده است. این مجتمع پتروشیمی سالانه 90 هزار تن پلی پروپیلن تولید می کند و با انجام طرح توسعه ای که برای آن در نظر گرفته شده است، ظرفیت تولید آن افزایش خواهد یافت. مجتمع پتروشیمی رجال در زمینی به مساحت 227هزار متر مربع در منطقه ویژه اقتصادی پتروشیمی ماهشهر ایجاد شده که 127 هزار مترمربع آن به نخستین مرحله احداث این مجتمع اختصاص یافته است.
-2 روش بررسی
خطر حریق و انفجار در صنایع فرایندی(نفت، گاز و پتروشیمی) همواره به دلایلی چون قابلیت اشتعال، واکنشپذیری مواد، نشتی، دما و فشار، هزینههای ناشی از وقفه در تولید، ارزش تجهیزات و غیره از اهمیت فوق العادهای برخوردار است.[9] لذا شناسایی و تجزیه و تحلیل خطرات و ریسکهای مربوطه از اهمیت بسزایی برخوردار است. از اینرو پژوهش حاضر که یک مطالعه توصیفی - مقطعی((Cross – Sectional است با هدف شناسایی، ارزیابی و رتبهدهی راهکارهای کنترلی(پیشگیرانه و اصلاحی) به منظور مدیریت بهینه ریسک حریق در واحد پلیمریزاسیون مجتمع پتروشیمی رجال ماهشهر با بهرهگیری از روش شاخص حریق و انفجارDOW و تکنیک تلفیقیDelphi و همچنین مدل تصمیمگیری فرایند سلسله مراتبی((AHP اجرا شد. واحد پلیمریزاسیون بر اساس حساسیت و نوع فرایند و همچنین پارامترهای تأثیرگذار بر ریسک حریق و انفجار نظیر اشتعال-پذیری و واکنشپذیری مواد، مقدار مواد خطرناک، دما و فشار عملیاتی برای این پژوهش انتخاب شد. واحد پلیمریزاسیون واحدی است که در آن واکنش پلیمریزاسیون انجام پذیرفته و در راکتور این واحد مواد اولیه (پروپیلن) به محصول نهایی (پلی پروپیلن) تبدیل می گردد، همچنین در این راکتور واکنش پلیمریزاسیون به صورت روش منحصر به فرد تولید در فاز گازی صورت میگیرد. گاز پروپیلن در حالت مایع وارد راکتور می گردد که به علت دمای بالای راکتور (حدود 75 درجه سانتی گراد) و حجم زیاد راکتور 50) متر مکعب) در بدو ورود با انجام عملیات فلاش به حالت گاز تغییر شکل میدهد (فشار راکتور حدود 30 بار میباشد). عملیات فلاش عبارتست از تبدیل ناگهانی مایع به گاز که باتوجه به گرمازا بودن واکنش های پلیمریزاسیون و در نتیجه اهمیت کنترل دما در راکتور، باعث افت قابل توجه دمای تجهیز میگردد. پس از آن گاز هیدروژن و ماده سیلان جهت کنترل و بهبود شرایط کیفی محصول، وارد راکتور می گردد و نیز از ماده TEA (تری اتیل آلومینیوم) و کاتالیست به عنوان شروع کننده واکنش استفاده می گردد. پودر تولید شده در راکتور توسط 2 عدد Dip-Pipe از راکتور خارج شده و وارد تجهیزی بنام Discharge Vessel میشود که در این تجهیز بخاطر افت فشار ناگهانی باعث جدا شدن پودر از گاز میگردد که فشار آن در حدود یک بار است. گاز از بالای D.V خارج شده و پس از فیلتر شدن توسط کمپرسور GB-2003 جهت بازیافت به واحد 40 (واحد تصفیه) وارد میشود و پودر خروجی از زیر D.V وارد تجهیزی بنام Purge Vessel شده که در این ظرف گاز نیتروژن داغ ( با دمایی حدود 110 درجه سانتی گراد) وارد بستر پودر میشود و باعث جدا شدن گاز پروپیلن از پودر پلی پروپیلن میگردد و گاز مخلوط نیتروژن و پروپیلن پس از خروج از P.V به دو مسیر هدایت میشود، مسیر اول به سمت خط فلر رفته و میسوزد و یا در مسیر دوم به سمت تجهیز بازیافت بنام Membrane Unite هدایت میگرددضمناً. جهت خنثیسازی کاتالیست و TEA موجود در پودر پلی پروپیلن به P.V به ترتیب آب و الکل ایزوپرپانول (ایزوپروپیل الکل یا (IPA تزریق میگرددنهایتاً. پودر خنثی شده و عاری از گاز از زیر P.V خارج شده و توسط جریان نیتروژن به سیلوهای پودر انتقال داده میشود که این پودر (بدلیل خنثی بودن) میتواند مستقیم بدست مشتری و مصرف کننده برسد و یا اینکه توسط دستگاه اکسترودر در واحد 21 تبدیل به گرانول شده و بدست مصرف کننده برسد. بمنظور ارتقاء هر چه بیشتر سطح کیفی نتایج حاصل از مطالعه، نخست تیم تحلیلگر با ترکیبی از متخصصان و کارشناسان در زمینه مهندسی ایمنی صنعتی، مهندسی شیمی، مهندسی فرایند، مهندسی مکانیک و ... تشکیل گردید و سپس جهت تعیین شاخص حریق و انفجار (سطح ریسک واحد مورد بررسی)، تعیین شعاع و مساحت ناحیه در معرض خطر حریق و انفجار، برسی سیستمهای کنترل فرایند و تعیین محتملترین خسارات ناشی از وقوع احتمالی حریق و انفجار در واحد پلیمریزاسیون از روش شاخص حریق و انفجارDOW استفاده گردید. روش شاخص حریق و انفجار (DOW ,s Fire and Explosion Index) DOW یکی از پرکاربردترین و جامع ترین شاخصهای خطر میباشد[10] در این سیستم ترکیبی از پارامترهای تأثیرگذار بر ریسک حریق و انفجار به صورت کمی نمایش داده میشود که شاخص حریق و انفجار نامیده میشود. شاخصهای خطر در روشی نسبتا ساده و کامل ریسسک کلی واحدهای فرایندی را به سرعت محاسبه میکنند، به سطح بالایی از تخصص نیاز ندارند، با استفاده از امتیازهای ویژه تفسیر نتایج را آسان میکنند، به جزئیات فرایند نیاز ندارند[11] فرایند جمعآوری اطلاعات در واحد پلیمریزاسیون از طریق راهنمای حریق و انفجار، گزارشات اندازهگیری پارامترهای عملیاتی، مشاهدات و بازدیدهای میدانی، مصاحبه با متخصصین فرآیند و ایمنی، بررسی دستورالعملهای کاری، بهرهگیری از Walking - Talking Through Method، چک لیستهای بازرسی ایمنی فرایندی، بررسی دقیق نقشهها و دیاگرامهای تأسیسات و خطوط لوله))P&ID، دیاگرام جریان فرایند))PFD، بررسی اسناد و مدارک فنی و عملیاتی، گزارشات و آمار حوادث اتفاق افتاده در واحد مورد مطالعه، بررسی مستندات ارزیابی ریسک واحدهای مشابه، بررسی و مرور گزارشات حوادث اتفاق افتاده در واحد پلیمریزاسیون در صنایع مشابه و ... صورت پذیرفت و در نهایت شاخص حریق و انفجار واحد پلیمریزاسیون، میزان شعاع آسیبرسانی به سیستم و همچنین میزان خسارات وارده در صورت بروز حادثه در واحد مورد بررسی تعیین گردید. سپس تیم تحقیق بمنظور انتخاب بهترین و مؤثرترین راهکارهای کنترلی(پیشگیرانه – اصلاحی) از تکنیکDelphi استفاده نمود. روش دلفی از طریق جمعآوری نظرات کارشناسان و متخصصان
و با استفاده از پرسشنامه و ارسال چند مرتبهای آن انجام میپذیرد. ایده اصلی در طراحی فرآیند روش دلفی این است که پاسخدهندگان بتوانند بدون آنکه تحت تاثیر افراد معتبر و مشهور و افرادی که قدرت سخنوری خوبی در جلسات دارند قرار بگیرند، دیدگاه هایشان را بیان کنند. در این روش ، با حذف تاثیر توان سخنوری افراد ، همه نظرات و عقاید جمعآوری و پس از تحلیل به اعضای پرسش شونده برگردانده میشود. بدین ترتیب، گمنامی و بازخورد نظرات دو عنصر ضروری در روش دلفی میباشند. یکی از مزایای این روش این است که کارشناسان و متخصصان زمانی که بواسطه دلایلی قانع کننده به اشتباه بودن نظر خود پی بردند، بدون از دست دادن اعتبار و وجههشان میتوانند در نظرات خود تجدیدنظر نمایند. تکنیک دلفی از روش-های مؤثر در کسب وفاق جمعی بین متخصصین در موضوع مشخصی است. اعتبار روش دلفی نه به تعداد شرکت کنندگان در تحقیق که به اعتبار علمی متخصصان شرکت کننده در پژوهش بستگی دارد.[12] در روش دلفی، پرسشنامه مرحله اول طی چند جلسه توسط تیم مطالعه با تأکید بر جنبههای بهداشتی، ایمنی و آتشنشانی، زیست محیطی و فرایندی واحدد پلیمریزاسیون تنظیم شد. لذا در تهیه پرسشنامه مذکور سعی بر آن بود تا کلیه جوانب و شرایط حاکم بر مؤلفههای یاد شده در نظر گرفته شود. پس از تنظیم و اصلاح نهایی پرسشنامه، از میان کارشناسان، متخصصین و نیز اساتید و صاحبنظران حوزه مهندسیHSE، مهندسی شیمی، مکانیک، Piping و ... یک گروه دلفی 16 نفره تشکیل شد. جهت محاسبه حجم آماری مخاطب(گروه دلفی) از فرمول شماره1 بهرهگیری شد که در آن، n نشاندهنده حجم نمونه انتخابی، X نشاندهنده ضریب اطمینان، Z1 گویای جمعیت پایه و e بازگوکننده میزان خطا میباشد:
(1)
پس از آن پرسشنامهها در میان نفرات منتخب توزیع و از آنها خواسته شد که راهکارهای کنترلی مورد نظر خود را جهت حذف یا کاهش میزان شاخص حریق و انفجارDOW معرفی نمایند. تمامی پرسشنامههای توزیع شده پس از تکمیل به گروه تحقیق بازگردانده شدند. با تکمیل پرسشنامهها فهرستی از راهکارهای کنترلی شامل اقدامات پیشگیرانه و اقدامات اصلاحی توسط خبرگان معرفی و در اختیار تیم تحلیلگر قرار داده شد. علاوه بر این تیم تحلیلگر بمنظور کسب اطمینان بیشتر از اینکه تمامی راهکارهای فنی، مدیریتی و عملیاتی در فهرست تهیه شده ذکر شده است، با توجه به اطلاعات پایه مربوط به فرایند واحد پلیمریزاسیون (توپوگرافی، اقلیم، نوع و فرایند عملیاتی تاسیسات مجاور، تعداد نیروی انسانی شاغل در سایت، شرایط اقتصادی- اجتماعی و فرهنگی حاکم بر محل کار و ...)، مصاحبه فردی و گروهی با سرپرستان و کارشناسان پروسس، مطالعه دقیق آییننامهها و مقررات ایمنی و آتشنشانی مصوب صنایع پتروشیمی، بررسی مقررات و دستورالعملهای بینالمللی مرتبط انجام مشاهدات و بازدیدهای میدانی و ... موارد و فاکتورهای مهم دیگری را نیز به فهرست مزبور اضافه نمود. پس از انجام این اقدامات، مرحله شناسایی راهکارهای کنترلی به اتمام رسید. با شناسایی اولیه مهمترین اقدامات کنترلی، تیم تحلیلگر بمنظور معرفی و شناسایی نهایی راهکارهای مذکور، پرسشنامه مرحله دوم را تنظیم نمود تا بر اساس جدول شماره1 فرایند امتیازدهی نظر خواهی از منتخبان دلفی صورت پذیرد.
