تحقیق در مورد چگونگی نگهداری مواد قابل انفجار

بخشی از مقاله

چگونگی نگهداری مواد قابل انفجار

محافظت از مخازن سوخت قابل انفجار
ExploStop چيست ؟
EXPLOSTOP از فويل آلومينيوم آلياژي مخصوص و مقاوم در برابر خوردگي كه به صورت شبكه توري يا گوي كروي توليد شده است. قابليت نصب در كليه انواع مخازن جهت جلوگيري از انفجار گازهاي قابل اشتعال يا مايعات ديگر را با استفاده از اصل هدايت حرارت دارد.

شبكه توري آلومينيومي (تصوير فوق) براي استفاده در مخازن بزرگ ذخيره يا مخازن به هنگام ساخت توصيه مي شود.
گوي كروي شبكه اي آلومينيومي (تصوير فوق) كه داراي قطري معادلmm25 – 20 است، براي استفاده در مخازني از قبيل كپسول گاز، باك خودرو، مخازن نگهداري بنزين و يا هر نوع مخزن ساخته شده براي جابجايي مايعات قابل اشتعال يا گاز بكار ميروند كه داراي دريچه كوچكي مي باشند توصيه مي گردد.
اصول كنترل شعله توسط EXPLOSTOP

سيستم محدود كردن انفجار EXPLOSTOP
سيستم محدود كننده انفجار (شكل زير) بر روي ساپورت هاي افقي مخزن قرار گرفته و به هنگام ايجاد آتش سوزي آن را محافظت ميكند . شعله موجود در تماس مستقيم با مايع موجود در مخزن نمي باشد كه اين امر باعث خنك كردن شعله EXPLOSTOP)) و شبكه موجود مي شود كه مي توان به سادگي اطفاء حريق نمود.
آزمايش EXPLOSTOP

آزمايشات متعددي بر روي مايعات اشتعال زا به همراه EXPLOSTOP صورت گرفته است.
نتايج آزمايش EXPLOSTOP

نمودارهاي ذيل نتايج آزمايش شامل حداكثر فشار ايجاد شده در يك مخزن را كه توسط جرقه مشتعل شده است نشان مي دهد. آزمايشاتي كه صورت گرفته در شرايط كاربرد EXPLOSTOP و بدون EXPLOSTOP بوده كه حاوي مخلوط ماده انفجاري اشباع شده مي باشد.

فشار در مخزن محافظت نشده تا 01/4 بار بالا ميرود در حالي كه در همين مخزن با بكارگيري EXPLOSTOP فشار تنها تا 54/0 بار افزايش مي يابد.
مزاياي استفاده از EXPLOSTOP

استفاده از EXPLOSTOP مزاياي زيادي را شامل ميگردد كه داراي طيف وسيعي است كه از اتفاقات ناگوار جلوگيري كرده و محيط زيست را ايمن مي سازد. ساخت مخازن سوخت را نيز اقتصادي مي كند.

EXPLOSTOP داراي گارانتي طول عمر بوده و قابل استفاده مجدد و بازيافت نيز ميباشد.
EXPLOSTOP باعث محدود كردن ريسك ايجاد حوادث ناگوار در اثر اشتعال يا انفجار سوخت ناشي از حرارت بالا به علت مجاورت در برابرآتش، تصادم شديد، جرقه و غيره مي شود.
EXPLOSTOP پوشش خوب و مؤثري جهت جلوگيري از خوردگي ارائه ميدهد كه با دارا بودن پتانسيل بالا در مقابل اكسيداسيون معادل66/1 در مقايسه با مقدار مشابه 763/0 براي روي، خوردگي الكتريكي مخزن را گارانتي مي كند.

EXPLOSTOP امكان جوشكاري مخازن را بدون نياز به تخليه كردن سوخت را مي دهد.
EXPLOSTOP مقاومت ساختاري مخزن را افزايش داده و امكان تجديد نظر محاسبه در ضخامت مخزن را ميدهد و بكار گيري استحكامات رامحدود كرده و باعث كاهش هزينه هاي ساخت مي گردد.

EXPLOSTOP مقاومت در برابر جابجايي مايعات در داخل مخازن را تسهيل مي كند و 95% از ريسك عدم تعادل خودروي حامل بار را كاهش مي دهد.
EXPLOSTOP براي استفاده در كليه مايعات قابل اشتعال و گازها مناسب مي باشد.
EXPLOSTOP از ايجاد اثر BLEVE بطور كامل جلوگيري مي كند.

EXPLOSTOP شرايط ايمني خوبي براي مخازن سوخت، پالايشگاهها، خطوط لوله، مجتمع هاي پتروشيمي، مخازن نگهداري سوخت و غيره راتأمين مي كند.
EXPLOSTOP تنها باعث كاهش حجمي معادل حداكثر تا 7/1% حجم كل مايع درون مخزن مي شود.
EXPLOSTOP مي تواند بعنوان يك عامل محدود كننده شعله در مخازن بزرگ بكار گرفته شود.
EXPLOSTOP هزينه هاي اطفاء حريق را كاهش مي دهد.

EXPLOSTOP محيط امن و قابل قبولي براي آتش نشانها فراهم مي آورد.
EXPLOSTOP از ريسك انفجار در اثر برخورد جلوگيري ميكند.

EXPLOSTOP ايمني را در سيلندرهاي گاز خانگي و مصارف تجاري افزايش ميدهد.
كليه مزاياي فوق طي آزمايشات متعدد در سطح جهان به اثبات رسيده است.
تبادل دما در شبكه توري آلومينيوم EXPLOSTOP

آلومينيوم در مقايسه با فولاد داراي ظرفيت تبادل حرارتي معادل 5/2 برابر و بيش از 200 برابر در مواد پلاستيك مي باشد.
بنابر اين با وجود اين ماده تبادل دما از يك نقطه مخزن به ساير نقاط آن در مدت زماني كمتر از يك ثانيه صورت مي گيرد.
قابليت خنك كاري EXPLOSTOP
Alumesh در مقايسه با وزن داراي سطح مقطع بسيار زيادي است. علاوه بر اين به دليل ظرفيت بالا در تبادل دما خنك كاري سطحي بسيار آسانتر از ساير موادي است كه بدين منظور بكار مي روند.

اثر BLEVE
BLEVE بر مبناي ( Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion ) تعريف شده است و به معناي انفجار يا گسيختگي ديواره يك مخزن مي باشد كه بر اثر شعله آتش در محيط خارجي آن به مدت طولاني داغ مي شود و تبخير سريع مايع بيش از حد گرم شده مجاور ديواره مخزن و اثرات ناشي از اختلاط با هوا را باعث مي شود.
گسيختگي مخزن كه معمولاً از جنس فولاد مي باشد، بدين دليل صورت مي گيرد كه مايع داخل مخزن مجاور ديواره ابتدا داغ شده و شروع به تبخير مي كند. بخار متصاعد شده در اين منطقه نزديك به ديواره مخزن عامل منفي محسوب شده و از موازنه حرارت در اثر اختلاط با مايع تبخير نشده جلوگيري مي كند. ديواره مخزن بيش از حد گرم شده و در اثر ايجاد كاهش مقاومت مكانيكي فلز منفجر مي شود.

محتويات چنين مخازني غالباً منبسط شونده يا سمي بوده و داراي پتانسيل بالا براي انفجار بوده، لذا باعث ايجاد اثرات تخريبي غير قابل جبران مي شود.
آزمايشات با EXPLOSTOP بخوبي نشان داده است كه در كليه موارد حتي زماني كه مخزن توسط شعله اي كه آنرا احاطه كرده است يا اگر حرارت ديواره توسط Alumesh به مايع درون مخزن منتقل شود، محتويات مخزن تحت كنترل از طريق شير ايمني خارج شده و مخزن بدون بروز انفجار ايمن مي ماند.
حال چنانچه در شرايط يكسان اين مخزن بدون استفاده از EXPLOSTOP تست شود، منفجر شده و محدوده اطراف خود و تجهيزات و ادوات آزمايش را از بين مي برد.
ایمنی در برابر مواد انفجاری
مفهوم

ماهیت رهیافت ذاتاً‌ ایمن در طراحی کارخانه اجتناب از خطرات نسبت به کنترل آنها توسط تجهیزات مکمل است بنابراین همة ایده‌های توصیف شده ممکن است تحت عنوان مثالهای طراحی ذاتاً‌ ایمن در نظر گرفته شوند.

از زمان بروز انفجار در فلیکسبورو در سال 1974 که در آن 28 نفر کشته شدند، مقالات متعددی درخصوص روشهای پیشگیری از بروز رویدادهای مجدد به چاپ رسید. در یک حالت افراطی به دلیل اینکه فلیکس بورو یک کارخانة تولید نایلون بود طرفداران و حامیان بازگشت به طبیعت پیشنهاد توقف تولید الیاف ساخته دست بشر و کاربرد مواد طبیعی مثل پشم وکتان رابه جای آن مطرح کردند. آنها این حقیقت را که حجم حوادث صنایع الیاف طبیعی از الیاف دست‌ساز و مصنوعی بالاتر است، فراموش کرده بودند اگرچه در حوادث کشاورزی مرگ دسته جمعی اتفاق نمی‌افتد و به تبع توجه افکار عمومی را نسبت به کشته شدن عد‌ه‌ای در یک صنعت شیمیایی کمتر به خود جلب می‌کند. با عنایت به این امر که کشاورزی یک صنعت با میزان حادثة بالاست، حوادث مرگبار بیشتری به ازای هر محصول کتانی یا پشمی نسبت به محصولات مصنوعی در آن وجود دارد.

به صورت مشابه، بوپال جائی که بیش از 2000 نفر به خاطر نشت گاز سمی جان خود را از دست دادند (1984) کارخانة تولید حشره‌کش بود. حشره‌کشها از طریق افزایش مواد غذایی نسبت به آنچه در بوپال از دست رفت زندگیهای بیشتری را نجات می‌دهند.

به هر حال ماجراهای بوپال و فلیکس بورو هزینه های غیرقابل اجتناب نایلون و حشره‌کش‌ها نبوده‌اند و روشهای چندی وجود دارد که می‌توان این کارخانه‌ها را امن‌تر کرد و درسهای زیادی از حوادث اسفبار فوق‌الاشاره گرفته شده است. بیشتر مقالات و گزارش‌ها درخصوص حوادث، نصب تجهیزات حفاظتی بهتر و بیشتر مثل کاشفهای گاز شیرهای جداساز اضطراری، علائم هشدار دهنده، اسکرابر و وسایل تصفیه، تجهیزات حفاظت و اطفاء حریق، سازه‌های قوی‌تر و غیره را پیشنهاد داده‌اند. مشاور ایمنی به عنوان فردی که به هزینه‌ها و پیچیدگی‌ کارخانه می‌افزاید شهرت کسب کرده است. تجهیزاتی که وی به کارخانه اضافه می‌کند بدون شک ضروری هستند اما در عین حال گران و پیچیده هستند.

سایر مقالات پیشنهاد کرده‌اند که توجه بیشتری به سمت چیدمان و موقعیت کارخانه معطوف شود و مقررات بیشتری اعمال شود، یک سیستم اعطای مجوز و پروانه کاری لحاظ شود و مشاوران ایمنی بهتری به کار گرفته شوند و غیره .

همة مقالات و کمیته‌ها به جزتعداد اندکی احتمال یک راه حل بهترارزانتر برای مسأله را به فراموشی سپرده‌اند. اگر نتوان کارخانه‌ها را با استفاده از مواد با خطر کمتر که اگر همة آنها هم نشت کنند، مشکل جدی بروز نکند، طراحی کرد و یا از مواد ایمن‌تر به جای مواد خطرناک‌تر استفاده شود و یا مواد خطرناک را در دما و فشار پایین‌تر به کار گرفت یا عمل رقیق‌سازی را توسط یک حلال ایمن انجام داد، به جای حل بسیاری از مشکلات از آنها اجتناب کرده‌ایم. این تغییرات تحت عناوین بهینه‌سازی، جایگزینی و تعدیل کارخانه‌هایی را ارائه می‌دهند که ذاتاً و ماهیتی ایمن‌ترند درحالی که یک کارخانه سنتی که در آن خطرات تحت کنترل حفظ می‌شوند به صورت غیر ذاتی به ایمنی دست یافته است.

در مقاله‌‌های قدیمی از واژة ماهیتاً ایمن‌تر استفاده می‌شد اما امروزه واژة ذاتاً ایمن‌تر ترجیح داده می‌شود زیرا واژة ماهیتاً‌ ایمن ممکن است توسط مهندسان برق برای توصیف مداری با توان ناکافی برای مشتعل شدن یک مخلوط گازی قابل اشتعال و یا بخار یا گردوغبار موجود در هوا به کار رود.

خاطرنشان می‌شود که گاهی اوقات نمی‌توان اینگونه اظهار داشت که باید وجود سیستمهای زیاد مواد خطرناک در یک کارخانه ممنوع شود. ایجاد فرآیندهای جایگزین و تجهیزات تکمیلی زمانبر است و ممکن است گاهی غیرممکن باشد. زمانی که ارائه لیست طولانی مواد خطرناک غیرقابل اجتناب است، می‌توان از طریق طراحی خوب و عملیات بهینه آنها را تحت کنترل قرار داد. معمولاً در گذشته توجه چندانی به مقدار و میزان مواد در کارخانه نمی‌شد. هر گاه بنابر کاهش مواد خطرناک درون سیستمهای مواد کارخانجات باشد این کار امکان‌پذیر خواهد بود.

(Avoidance) اجتناب
اجتناب خطر توسط یکی از روشهایی که قبلاً توصیف شد: یعنی کاربرد مواد با خطر کم که نشت آن مسألة حادی ایجاد نکند (بهینه سازی)، استفاده از مواد ایمن‌تر به جای مواد خطرناک (جایگزینی) و یا استفاده از مواد خطرناک به شکل ایمن‌تر (تعدیل)
Containment):محصور کردن

ما باید تجهیزات را به گونه‌ای طراحی کنیم، بسازیم، بکارببریم و نگهداری کنیم که احتمال وقوع نشت به حداقل برسد. بیشتر موادی که ما در صنایع نفت و شیمیایی به کار می‌بریم خودشان قابل اشتعال یا قابل انفجار نیستند اما زمانی که با هوا یا اکسیژن با نسبتهای خاصی مخلوط می‌شوند، چنین خواصی را پیدا می‌کنند. برای پیشگیری از انفجار یا حریق می‌بایست به نوعی جلوی تماس هوا با مواد را گرفت. برای اغلب تجهیزات عمل کننده تحت فشار این کار عملی است. استفاده از نیتروژن به صورت گسترده برای جلوگیری از نفوذ هوا به تجهیزات کم فشار مثل تانکها، استکها و یا سانتریفوژها به کار می‌رود. متأسفانه محصور کردن به صورت نرمال در زمان تعمیر و نگهداری باید شکسته شود که این عمل خود مولد حوادث زیادی است.

(Detection and Warining)کشف و هشدار دادن
ردیابی سریع رخداد هرگونه نشت و اعلام آن به افرادی که در خطرند به گونه‌ای که بتوانند محل را ترک کنند.
(Isolation) جداسازی
استفاده ازشیرهای جداساز اضطراری برای جداکردن محل نشت. استفاده از این شیرها درمکانهایی که تجربه نشان داده است که احتمال وقوع نشت بالا است یا میزان موادی که می‌توانند نشت پیدا کنند زیادند، ضروری است.

(Dispersion)پراکندگی
پراکنده کردن مواد نشت یافته توسط سازه‌های باز و درصورت لزوم توسط بخار یا پرده‌های آبی تشدید می‌شود. محصور سازی ثانویه برای مثال توسط یک ساختمان، گاهی اوقات برای محصور کردن مواد نشت یافته مورد استفاده قرار می‌گیرد. خط مشی محصورسازی ثانویه برای مواد رادیواکتیو بهینه است. اما برای مواد قابل اشتعال به این دلیل که ممکن است غلظت در ساختمان سریعاً از حد پایین قابل اشتعال فراتر رود و باعث ایجاد انفجار شود، مناسب نیست.
حذف منابع شناخته شده اشتعال

حذف منابع شناخته شده اشتعال یکی از خطوط ضعیف دفاعی است و ما هرگز نباید تنها به آن اعتماد کنیم چون انرژی خیلی کمی برای شعله‌ور ساختن یک مخلوط بخار قابل اشتعال و هوا لازم است و این امکان وجود دارد که حتی اگر کوشش کنیم تا همة منابع شناخته شده خطر را حذف کنیم انفجارهایی رخ دهد.
حفاظت افراد و تجهیزات در برابر اثرات حریق و انفجار
همانگونه که در فصل یک بحث شد، روشهای غیرفعال حفاظت نسبت به روشهای فعال بهترند. برای مثال بهتر است به جای اسپری آب توسط عایق‌بندی به جای اسپری آب تجهیزات را در مقابل حریق محافظت کرد. اگر خنک کردن ضروری مورد نیاز باشد جریان جابجایی وزنی از جریان تحت فشار پمپ بهتر است.
تدارک تسهیلات اطفاء حریق.