بخشی از مقاله
مدلسازي پیامد انفجار مخزن اتیلن با نرم افزار PHAST در یک صنعت پتروشیمی و ارائه طرح واکنش اضطراري
چکیده:
هدف از این تحقیق بررسی سناریوي انفجار مخزن اتیلن در واحد ذخیره سازي مجتمع پتروشیمی الفینی با نرم افزار PHAST و ارائه طرح واکنش اضطراري براي این انفجار می باشد. ابتدا سناریوي انفجار مخزن اتیلن (T‐2701) مورد بررسی قرار گرفت.طبق بررسی هاي صورت گرفته پیامد انفجار مخزن دو نوع آتش استخري و آتش ناگهانی می باشد. سپس مدلسازي توسط نرم افزار شبیه ساز PHAST ، ویرایش 6/54، براي دو نوع آتش استخري و آتش ناگهانی در فصول گرم و سرد سال انجام شد . سپس با بررسی هاي انجام گرفته بر روي سناریو هاي مدلسازي شده مشخص گردید که آتش ناگهانی داراي دامنه وسیعتري می باشد اما به دلیل مدت کوتاه تاثیرات کمتري نسبت به آتش استخري به جا می گذارد و همچنین آتش استخري در فصول گرم داراي تاثیرات بیشتري نسبت به فصول سرد دارد. لذا سناریوي آتش استخري در فصول گرم سال به عنوان سناریوي داراي بیشترین تاثیرات انتخاب گردید. با توجه به استاندارد موسسه مرکز ایمنی فرآیندهاي شیمیایی ( ( CCPS سطح اضطرار 3 براي سناریوي مورد بررسی در نظر گرفته شده و در نتیجه طرح واکنش در شرایط اضطراري تهیه گردید. نتایج این مطالعه نشان داد که در صورت وجود طرح واکنش اضطراري و اجراي آن می توان به میزان زیادي از خسارات به تجهیزات و نیروي انسانی کاست و نهایتاً پیشنهاداتی به منظور کاهش ریسک خطر و نیز کاهش خسارات و اقدامات مناسب تر تیم واکنش اضطراري ارائه گردیده است.
واژه هاي کلیدي: PHAST، انفجار، آتش استخري، آتش لحظه اي، واکنش اضطراري
-1 مقدمه :
علیرغم تلاش هایی که براي مدیریت ایمنی خطرات می شود، باز هم ممکن است وقایعی به وجود آید که فاجعه آمیز باشد.
بسیاري از حوادث در اثر انحراف از شرایط عادي اتفاق می افتد و بنابراین اگر شرایط غیر عادي و عوامل رخداد آن به خوبی مشخص باشد می توان براي کاستن احتمال وقوع آن و کاهش وخامت اثرات حادثه و کنترل آن تمهیداتی را اندیشید.[1]
در صنایع حاوي مواد خطرناك چندین لایه حفاظتی در نظر گرفته می شود. براي به حداقل رساندن ریسک ناشی از حوادث باید این لایه ها طوري طراحی شوند که آسیب دیدن تمامی آنها با هم غیرممکن باشد و از طرفی از یکدیگر نیز مستقل باشند.
داخلی ترین لایه حفاظتی( اولین لایه ) مربوط به کنترل هاي فرایندي اولیه است و خارجی ترین لایه حفاظتی ( آخرین لایه ) مربوط به عملیات واکنشی داخل و خارج سایت است. آسیب دیدگی هر کدام از لایه ها سبب کنار رفتن آن و استفاده از لایه بعدي می شود. البته حوادثی نیز وجود دارند که می توانند باعث آسیب دیدگی تمامی لایه ها شوند. [1]
مخازن ذخیره سازي در صنایع شامل حجم وسیعی از مواد شیمیایی پر خطر و آتش زا می باشد. مخازن ذخیره سازي در مقایسه با تجهیزات دیگر بیشتر دچار حادثه می شوند، زیرا شکننده بوده و در اثر افزایش جزئی فشار یا خلاء به آسانی خسارت می بینند. اینگونه حوادث موجب خسارات مالی، اتلاف مواد و ایجاد وقفه در امر تولید شده و ممکن است خسارات جانی نیز به دنبال داشته باشد. با توجه به حوادثی که در سالهاي اخیر در مورد تانکهاي ذخیره اتفاق افتاده است می توان به اهمیت بررسی پیامد و ارزیابی ریسک مخازن ذخیره در واحدهاي صنعتی پی برد.
اولین قدم در بررسی و ارزیابی پیامدهاي حوادث محتملی همچون رهایش مواد پرخطر در یک واحد فرایندي، مدلسازي این رهایش می باشد. با انجام این مرحله می توان به مدلسازي پیامدهاي بعدي که ممکن است ایجاد گردد مثل آتش سوزي و یا انفجار مواد پرداخت. [2]
با مطالعه مدلهاي گوناگونی مانند، DEGADIS، SLAB، HGSYSTEM، ALOHA، PHAST، مشخص گردید که مدل PHAST داراي تواناییهایی به شرح زیر می باشد که سایر نرم افزارها تمام این تواناییها را با هم دارا نمی باشند.[4] این مدل طیف وسیعی از مواد خالص سبکتر یا سنگین تر از هوا را در برمی گیرد و توانایی مدلسازي مخلوطی از مواد را نیز داراست و شامل رهایش ناگهانی، دائمی و تبخیر از سطح حوضچه ها می باشد. ارتفاع رهایش و متوسط ناهمواریهاي سطح زمین در این مدل در نظر گرفته می شود. دقت این مدل نسبت به سایر مدلهاي گفته شده بیشتر می باشد[2]، خطاي نسبی مدلسازي در آن از سایر نرم افزار هاي مدلسازي کمتر می باشد. [3]
اقدامات لازم در هنگام بروز شرایط اضطراري با توجه به شدت حادثه و جمعیت در معرض خطر مشخص می شود. سطوح اضطرار توسط مرکز ایمنی فرایندهاي شیمیایی (CCPS) به چهار دسته به صورت زیر دسته بندي می شود:3
-1 سطح اضطرار :1 زمانی که مواد خطرناك وجود داشته یا احتمال آن وجود دارد اما نشتی، ریزش، حریق یا انفجار رخ نداده و انتظار رخداد آن نیز وجود ندارد. [5] -2 سطح اضطرار :2 زمانی که اثرات سوء شدید سلامتی وجود ندارد اما رهایش و یا حریق ممکن است توسط افراد شاغل به علت بو یا ابر ایجاد شده تشخیص داده شود و جمعیت اطراف ممکن است به آن توجه کرده و سوالاتی را مطرح کنند. [5] -3 سطح اضطرار :3 زمانی مطرح می شود که رهایش یا پتانسیل رهایش به عنوان عامل تهدید کننده سلامت جامعه شاغلین اطراف مطرح بوده و احتمال آن نیز به واسطه اقدامات کنترلی اعمال شده وجود داشته باشد. در این سطح، افراد واکنشگر در شرایط اضطراري شهر از موضوع آگاه خواهند شد. تا در صورت لزوم اقدامات لازم در این زمینه را انجام دهند، اگر کنترل از دست رود، رهایش می تواند به صورت شرایط اضطراري در جامعه درآمده یا اگر کنترل موفقیت آمیز بوده به سطح اضطراري اطلاع رسانی در می آید. [5] -4 سطح اضطرار :4 زمانی که رهایش رخ داده و می تواند سبب بروز اثرات نامطلوب بر روي جامعه ساکن در اطراف ناحیه صنعتی به صورت گسترده شود. در این سطح، کلیه مسئولین مرتبط با واکنش شرایط اضطراري در شهر از حادثه آگاه شده و اقدامات مناسبی را به کار می گیرند. اقدامات واکنشی مناسب به جامعه اطراف تسري می یابد. [2]
سناریو، حادثه یا ترکیبی از حوادث است که وقوع آن منجربه تولید یک یا چند مخاطره فرآیندي چون انفجار، آتش سوزي یا رهایی مواد سمی می شود. در انتخاب سناریو با یستی دقت شود که حادثه انتخاب شده اولاً محتمل و ثانیاً داراي شدت کافی باشد. [4]
-2 روش کار:
با بررسی نقشه هاي (Paiping & Instrumention Diagram) P&ID و (Process Flow Diagram) PFD مخزن اتیلن سناریوي محتمل نقص در گسکت روي خط 8 اینچ لوله خروجی مخزن تشخیص داده شد که باعث نشت اتیلن شده و بخارات ناشی از نشت پس از رسیدن به منبع جرقه منفجر می گردد.پیامد وقوع این سناریو در مخازن دو نوع آتش استخري و آتش ناگهانی
محتمل و داراي شدت کافی می باشد.
پس از مشخص شدن سناریوي محتمل با استفاده از نرم افزار PHAST نسبت به مدلسازي اقدام نموده و با توجه به وخیم ترین مدل بدست آمده طرح واکنش در شرایط اضطراري ارائه می گردد.
-3 یافته ها:
فصل گرم سال شامل بهار و تابستان و فصل سرد سال شامل پاییز و زمستان می باشد.
سپس براي دو نمونه آتش استخري و آتش ناگهانی در دو فصل گرم و سرد سال مدلسازي صورت می گیرد.
با مقایسه Flash fire و Pool fire بررسی در دو شرایط آب و هوایی گرم و سرد نشان دهنده این است که، در فصل گرم سال شدت حادثه و برد تشعشعات 37,5 ، 12,5، 2 کیلو وات بر متر مربع افزایش می یابد. و همچنین با مقایسه این سناریو با سطوح استاندارد موسسه CCPS سطح اضطرار 3 در نظر گرفته شده است.
هنگام بروز شرایط اضطراري و نیاز به تشکیل کمیته مدیریت بحران نحوه اطلاع رسانی به مسئولین، پس از اعلام شرایط اضطراري از سوي پرسنل مستقر در سایت طبق جدول ذیل خواهد بود.
