شاخص های ایمنی ذاتی

شاخص های ایمنی ذاتی

فرمت: PDF تعداد صفحات: 42

فهرست:

• مقدمه
• شاخص ایمنی داتی کل
  • زیر شاخص گرمای واکنش اصلی و جانبی (I_RM و I_RS)
  • زیر شاخص ایمنی تجهیزات
  • زیر شاخص سازه فرایندی ایمن
• شاخص ایمنی ذاتی یکپارچه (I2SI)
  • مقدمه
  • ساختار ایمنی ذاتی یکپارچه (I2SI)
  • شاخص خطر (HI)
  • شاخص کنترل خطر و فرایند (PHCI)
  • شاخص بالقوه ایمنی ذاتی (ISPI)
  • روش شاخص هزینه
  • شاخص هزینه ایمنی ذاتی (ISCI)
  • هزینه های اجرای اقدامات ایمنی ذاتی
• منابع

مقدمه

هدف از طراحی فرایند ایجاد فرایندی سود ده، اقتصادی، سازگار با محیط زیست و کاربر پسند (کاربردی) می باشد. ایمنی فرایندهای شیمیایی از طریق اقدامات درونی (ذاتی) و بیرونی تأمین می شود. منظور از ایمنی ذاتی در فرایند، اقداماتی است که در آن عملیات مواد شیمیایی و استفاده از آنها به نحو ایمن انجام می شود. ماهیت ایمنی ذاتی به نحوی است که در آن به جای کنترل از طریق سامانه های حفاظتی (اصول ایمنی خارجی) خطرات حذف و از آنها اجتناب می شود.

شکل 1. فرصت های اجرای اقدامات ایمنی ذاتی بر حسب فازهای مختلف عمر سامانه

اجرای اقدامات ایمنی ذاتی با پیشرفت مراحل عمر سامانه مشکل تر می شود. مهمترین مزیت ایمنی ذاتی این است که در آن اصول ایمنی در مرحله مهندسی و فرایند لحاظ می شود. رویکرد سنتی در طراحی فرایندها بیشتر متکی بر سامانه های ایمنی بود، که بعدا به دستگاه ها و تجهیزات اضافه می شد. در حالی که رعایت اصول ایمنی ذاتی در مرحله طراحی سبب کاهش هزینه ها در طول عمر کاری سامانه می شود. رخداد حوادث فرایندی متعدد نشان دهنده عدم کارایی رویکرد سنتی در کاهش ریسک و نیاز به اصول پیشگیرانه بیشتر است. از جمله روش هایی که جهت ارزیابی ایمنی ذاتی به کار می روند، می توان به شاخص های حریق و انفجار DOW (F&EI) و شاخص موند اشاره نمود. باید توجه داشت شاخص های مذکور بیشتر بر روی حریق و انفجار تمرکز داشته و همچنین به اطلاعات بسیار جزئی در مورد فرایند نیاز دارند که ممکن است در فاز طراحی اولیه چنین اطلاعاتی در دسترس نباشند. در این قسمت جهت رفع محدودیت های فوق یک روش بهینه جهت ارزیابی ایمنی ذاتی در فاز طراحی مفهومی ارائه می شود.

شاخص ایمنی ذاتی کل

شاخص ایمنی ذاتی کل (I_Ti) از جمع دو شاخص ایمنی ذاتی شیمیایی (I_CL) و شاخص ایمنی ذاتی فرایند (I_PI)، محاسبه می شود.

رابطه ۱ :                                                             I_TI=I_CL + I_PI

شاخص ایمنی ذاتی شیمیایی، همه عوامل شیمیایی که ممکن است روی ایمنی ذاتی فرایند تأثیر بگذارند را در بر می گیرد. این عوامل عبارتند از: فعالیت شیمیایی، قابلیت اشتعال، قابلیت انفجار، سمیت و خورندگی مواد شیمیایی که در فرایند حضور دارند. قابلیت اشتعال، سمیت و قابلیت انفجار هر ماده ای که در فرایند وجود دارد، به طور جداگانه تعیین می شود. فعالیت شیمیایی نیز شامل این دو زیر شاخص می شود:

1. بیشترین گرمای واکنش های اصلی (I_MAX) و جانبی (I_RS.MAX)
2. بیشترین مقدار فعل و انفعالات شیمیایی I_MAX (که به واکنش های ناخواسته، بین مواد شیمیایی موجود در فرایند تحت مطالعه، اطلاق می شود)

شاخص ایمنی ذاتی فرایند (I_PI)، بیانگر ایمنی ذاتی خود فرایند است. شاخصی که زیر شاخص های آن عبارتند از: مقدار مواد موجود در فرایند (I_I)، دمای فرایند (I_T)، فشار فرایند (I_P)، ایمنی تجهیزات فرایند (I_EQ)، و ساختار فرایند ایمن (I_ST)

زیر شاخص های هر کدام از این شاخص ها در جدول شماره ۱ و ۲ و نحوه امتیاز دهی به آنها در جداول شماره ۳ تا ۱۴ ارائه شده است.

برای محاسبه شاخص I_SI، بدترین شرایط یعنی خطرناک ترین شرایط در نظر گرفته می شود، یعنی هر چه مقدار شاخص کمتر باشد ایمنی ذاتی بیشتری دارد. در محاسبه شاخص I_SI میزان موجودی مواد، بیشترین مقدار آتش گیری، مواجهه سمی و قابلیت انفجار با هم جمع می شوند. در مورد مقدار مواد موجود، فشار و دمای فرایند هم بیشترین مقادیر قابل انتظار در نظر گرفته می شوند. در مورد واکنش های شیمیایی بین مواد و بین قطعات تجهیزات و هم چنین در مورد ساختار فرایند، بدترین حالت نماینده مقدار زیر شاخص خواهد بود. استفاده از این شاخص محدود به یک روش نیست. مقایسه ها می تواند در سطح فرایندی، زیر فرایندی، یا حتی فقط با در نظر گرفتن بخشی از فاکتورها (مثلا فاکتورهایی که فقط مربوط به فرایند می شوند)، انجام شود. با استفاده از شاخص ISI فرایندهای مختلف می توانند مرتبا با هم مقایسه شوند. همچنین در مرحله طراحی، قسمت های مختلف می توانند از لحاظ زیر شاخص هایشان با یکدیگر مقایسه شوند، تا آسیب پذیرترین نقطه پیدا شود. گاهی هم مقایسه ای که در آن فقط از یک یا دو معیار استفاده شده می تواند جالب باشد، مثل وقتی که برای مطالعه خطر سمیت مواد تنها زیر شاخص مواجهه سمی در نظر گرفته میشود. چون شاخص ISI بسیار انعطاف پذیر است ترکیب ابزارهای بهینه سازی و شبیه سازی در آن بسیار راحت است. فهم این نکته ضروری است که یک فرایند از یک دید ممکن است ذاتا ایمن باشد ولی از دید دیگر نا ایمن باشد. دو فرایند ممکن است ISI یکسان ولی زیر شاخص های متفاوت داشته باشند.

جدول شماره ۱ اجزاء شاخص ایمنی ذاتی شیمیایی  (I_CI)

جدول شماره ۲. اجزاء شاخص ایمنی ذاتی فرایند (I_PI)

زیر شاخص گرمای واکنش اصلی و جانبی (I_RM و I_RS)

میزان گرمای واکنش برای همه واکنش های شیمیایی محاسبه می شود و بیشترین میزان آن جهت تعیین امتیاز با جدول ۳ مقایسه می شود. اگر برای محاسبه I_RM چندین واکنش اصلی وجود داشت، همه مقادیر آن با هم جمع می شود. اگر چندین واکنش دهنده در فرایند مورد نظر وجود داشت، بیشترین مقدار (گرمای آزاد شده) در نظر گرفته می شود.

جدول ۳: تعيين امتیاز زیر شاخص های گرمای واکنش I_RM و I_RS

جدول 4: تعیین زیر شاخص فعل و انفعال شیمیایی I_INT

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ بررسی و آنالیز ایمنی ذاتی در طراحی فرآیند

⇐ ایمنی در مرحله پایانی عمر سیستم

⇐ ایمنی در جانمایی تجهیزات واحدهای شیمیایی

⇐ ایمنی پیش راه اندازی و راه اندازی در صنایع فرآیندی