شرایط اضطراری و نرم افزار مدیریت آن در یک کارخانه شیمیایی

فرمت: PDF   تعداد صفحات: 6

چکیده

در این مقاله نرم افزار مدیریت شرایط بحرانی برای یک کارخانه شیمیایی ارائه می شود. برای طراحی این نرم افزار، ابتدا مدلسازی پیامد برای حوادث آتش سوزی، انفجار تجهیزات و پخش مواد سمی انجام شد. سپس برنامه ریزی برای شرایط بحرانی انجام می شود. برنامه شرایط بحرانی برای داخل و خارج سایت با توجه به بزرگی حادثه، حاصل از محاسبات مدل های پیامد این نرم افزار تابع نوع و مقدار مواد شیمیایی در محل حادثه، امکانات و تجهیزات ایمنی داخل و خارج سایت و توزیع جمعیت اطراف کارخانه تعریف می شود. با عملیاتی کردن این نرم افزار در کارخانجات، مدیریت شرایط بحرانی، مجهز به وسیله ای برای پیش بینی حوادث زنجیره ای و ارائه راه حل های مناسب برای پیشگیری از آنها می شود. بر آورد بزرگی حادثه، پیش بینی حوادث زنجیره ای و راه حل هایی که این نرم افزار برای مواجهه با آنها ارائه می کند، خسارات جانی ومالی حوادث احتمالی را تا حد قابل توجهی کاهش می دهد.

کلمات کلیدی: مدلسازی، انفجار، برنامه شرایط اضطراری

مقدمه

کارخانه های شیمیایی دارای پتانسیل خطرات گوناگونی از جمله حریق، انفجار و پخش مواد سمی می باشند. با وجود اینکه در این کارخانجات تمهیدات ایمنی با ضریب اطمینان بالا طراحی و اجرا می شود، احتمال بروز حادثه در آنها اجتناب ناپذیر است. در نتیجه طراحی و توسعه یک نرم افزار مدیریت ریسک شرایط بحرانی ضروری است. در این راستا نرم افزار EPM برای شبیه سازی حوادث و در نهایت ارائه یک سری راهکار برای مقابله با شرایط بحرانی در این نوع کارخانه جات طراحی، تدوین و مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله ساختار کلی نرم افزار و مدل های بکار رفته برای مدلسازی پیامد در نرم افزار EPM معرفی می شود.

ساختار کلی نرم افزار

برای طراحی و تدوین این نرم افزار در مرحله اول اقدام به تعیین نقاط حادثه خیز در خطوط فرایندی شد. برای این کار با توجه به مقدار مواد شیمیایی در واحدهای مختلف کارخانه و میزان سمیت آنها، نقاط دارای پتانسیل خطر تعیین می شوند. بعد از این مرحله، بوسیله مدل های پخش، حریق و انفجار، شدت حادثه ۲ تخمین زده می شود. با استفاده از نتایج مدل ها، تیم هایی که باید برای مهار حادثه و کاهش وخامت آن وارد عمل شوند مشخص می گردند. در دیاگرام (۱) گام های متوالی برنامه نشان داده شده است. منو اصلی برنامه دارای انتخابهای ۳HAZOP ، Map Event می باشد. مهمترین قسمت این نرم افزار منو Event است که در شکل (1) نشان داده شده است.

در این منو برجسته ترین حوادث واحدهای مختلف کارخانه آورده شده است. منو Map حاوی اطلاعات مفید منطقه سایت است که در مواقع حادثه ای می توانند مورد استفاده قرار گیرند، از آن جمله می توان به نقشه های مربوط به رودخانه های فصلی، خطوط گاز و جاده های اطراف سایت اشاره نمود. منو سوم، منو HAZOP است. این منو نتایج حاصل از مطالعات خطر و راهبری فرآیندهای تولید را نشان می دهد، با دسترسی به این منو کاربر با نقاط ضعف خطوط فرآیندی آشنا می شود.

الگوریتم اصلی برنامه کامپیوتری EPM

دیاگرام 1- الگوریتم اصلی برنامه کامپیوتری EPM

مدلسازی پیامد

1- مدل پخش

رها شدن مواد بصورت گاز و یا ذرات آئروسل در هوا، در اغلب حوادث مربوط به فرآیندهای صنعتی محتمل است. پیش بینی چگونگی پخش این مواد در اتمسفر، یعنی شناخت میزان غلظت و زمان آن در فواصل مختلف از چشمه انتشار برای مدیریت شرایط اظطراری ضروری است. مدل هایی که برای محاسبات پخش اتمسفری مورد استفاده قرار می گیرند به سه دسته کلی گوسی، انتگرالی و عددی تقسیم می شوند. محاسبه پخش جوی در نرم افزار EPM بوسیله مدل slab انجام می شود. مدل slab یک مدل انتگرالی است که پخش و پراکنش های جوی مربوط به آزاد شدن گازها را همانند سازی می کند. اساس این مدل ابتدا توسط زیمان (۱۹۸۲) برای نفوذ هوا بداخل ابر گاز سنگین تر از هوا و گسترش آن تحت اثر گرانی ۱ مطرح شد.

در مدل مذکور پخش جوی بوسیله حل معادلات پایستارت جرم، تکانه و انرژی بصورت جعبه ای، بدست می آید. برای کاستن از زمان اجرای برنامه، معادلات بصورت مکانی روی ابر مانا یا پاف زود گذر میانگین گیری مکانی می شوند. خروجی مدل میزان غلظت آلاینده های گازی و ذره ای را در زمان ها و مکان های مختلف در روی نقشه کلی منطقه در اطراف محل حادثه با رنگ بندی مقیاس شده، نشان می دهد. نقشه مورد استفاده، شامل اطلاعات جمعیتی، توپوگرافی و دارای ابعاد km2 ۶۰×۶۰ می باشد. در این نرم افزار واحد احتمال خسارات جانی مربوط به پخش گازهای سمی، از رابطه (۱) محاسبه می شود [2]. در این رابطه C غلظت آلاینده ها بر حسب PPM و t زمان در معرض قرار گرفتن افراد در آن غلظت می باشد.

 Y = -35.87+ 3.35Ln (∫Ctd)

یک نمونه از خروجی مدل پخش در شکل (۱) نشان داده شده است.

شکل 1. منو event در نرم افزار EPM و یک نمونه از خروجی مدل پخش نشان داده شده است

۲- مدل Fire

اقدامات ایمنی برای پیشگیری از حریق در تمام کارخانجات از آن جمله شیمیایی بعمل می آید. با این وجود احتمال آتش سوزی در این کارخانجات صفر نیست. این گونه حوادث معمولا با خسارات مالی و جانی همراه است. هدف از شبیه سازی حریق براورد خسارات حاصل از آتش و پیش بینی حوادث احتمالی بعدی است. در این نرم افزار مدلسازی حریق با استفاده از مرجع [۱] انجام شده است.

3- مدل انفجار

در مدل انفجار این نرم افزار، نوع و میزان صدمات و خسارات ناشی از انفجار در فواصل مختلف از مرکز آن با محاسبه به ترتیب حداکثر انرژی که در اثر انفجار یا ترکیدگی یک مخزن آزاد می شود و قدرت تخریب آن تابع اضافه فشار حاصل با استفاده از مدلسازی انفجار در مرجع [1] بعمل می آید.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ آمادگی و واکنش در شرایط اضطراری دکتر سعید گیوه چی

⇐ ساختار کلی یک طرح پیشنهادی برای واکنش در شرایط اضطراری

⇐ چک لیست واکنش در شرایط اضطراری

⇐ ایمنی در شرایط اضطراری