مدل سازی پیامد حوادث فرایندی به کمک نرم افزارهای PHAST و ALOHA

مدل سازی پیامد حوادث فرایندی به کمک نرم افزارهای PHAST و ALOHA

تهیه و تنظیم: دکتر داود رشتچیان و دکتر جهانگیری

فهرست:

فصل اول: مبانی مدل سازی پیامد

• مدیریت نوین ایمنی
• مراحل مدل سازی پیامد
• مدل سازی حادثه

فصل دوم: مدل سازی پیامد به کمک نرم افزار PHAST

• آشنایی با نرم افزار phast
• اطلاعات مورد نیاز برای مدل سازی با نرم افزار phast
• نحوه مدل سازی توسط نرم افزار

فصل سوم: مدل سازی پیامد به کمک نرم افزار ALOHA

• آشنایی با نرم افزار ALOHA
• تشریح قسمت های اصلی
• محدودیت های نرم افزار ALOHA
• بررسی یک مثال

این مطلب بروزرسانی شد و فایل «مدل سازی پیامد با استفاده از نرم افزار ALOHA و Phast» با موضوعات زیر پیوست شد.

پیشگفتار:

مرکز طراحی فرایند، ایمنی و کاهش ضایعات (CPSL) در سال ۱۳۷۹ در دانشکده مهندسی شیمی و نفت دانشگاه صنعتی شریف تاسیس گردیده است. هدف از تاسیس این مرکز انجام پروژه های کاربردی، توسعه ای، پژوهشی و آموزشی در زمینه های مختلف طراحی فرایند، ایمنی در صنایع فرایندی، مدیریت HSE و دیگر زمینه های مرتبط می باشد. این مرکز از زمان تشکیل تاکنون با بهره گیری از اساتید دانشگاه و پرسنل با تجربه و نیز استفاده از به روز ترین نرم افزارهای حرفه ای توانسته همکاری های نزدیکی با صنایع نفت، گاز و پتروشیمی و صنایع شیمیایی در زمینه های فوق داشته و پروژه های صنعتی متعددی را با موفقیت به اتمام برساند.

در ادامه این فعالیت ها، این مرکز هم اکنون در حال انجام پروژه پژوهشی خدمات مشاوره مدل سازی پیامد با همکاری اداره ایمنی و آتش نشانی مدیریت HSE شرکت ملی پالایش و پخش فراورده های نفتی ایران می باشد. این جزوه آموزشی بخشی از این پروژه پژوهشی بوده و امید است مورد استفاده مهندسین ایمنی قرار گرفته و گامی در جهت پیشبرد علم ایمنی در کشور عزیزمان باشد. سعی گردیده است تا این جزوه آموزشی به نحوی تنظیم گردد که متخصصین ایمنی به راحتی بتوانند از آن استفاده نموده و با اصول اولیه دو نرم افزار PHAST و ALOHA آشنا شوند. بدیهی است تسلط کامل به این نرم افزارها منوط به تمرین و ممارست بیشتر می باشد.

در سال های اخیر نرم افزارهای مختلفی جهت مدل سازی پیامد حوادث فرایندی عرضه شده است که برخی از مهمترین آنها در جدول 1 ارائه شده اند.

جدول 1: نرم افزارهای مطرح در مدل سازی پیامد

معرفی نرم افزار ALOHA

نرم افزار ALOHA توسط انجمن حفاظت از محیط زیست آمریکا (EPA) برای مدل سازی حوادث ناشی از رهایش مواد سمی، آتش سوزی و یا انفجار ارائه شد. این نرم افزار قادر است سرعت خروج بخارات مواد شیمیایی از لوله های صدمه دیده، مخازن در حال نشت، … و همچنین چگونگی انتشار یک ابر گاز خطرناک را پیش بینی کند. بانک اطلاعاتی این نرم افزار شامل اطلاعاتی در مورد خصوصیات فیزیکی بیش از ۱۰۰۰ ماده شیمیایی خطرناک است.

مهمترین محدودیت های نرم افزار ALOHA در این است که در سرعت های کم باد، شرایط بسیار پایدار جوی، تغییرات مداوم جهت باد و حالاتی که واکنش شیمیایی وجود دارد، نتایج قابل قبولی ارائه نمی دهد و بر خلاف نرم افزار PHAST قادر به مدل سازی مخلوط مواد شیمیایی نیست.

این نرم افزار قادر است پروفایل غلظت را به صورت گرافیکی نمایش دهد که در آن محور افقی، فاصله از منبع رهایش در جهت باد و محور عمودی، فاصله از منبع رهایش در جهت عمود بر باد می باشد. همچنین کنتورهای مربوط به سطوح آسیب رسان فشار و نیز پیامدهای آتش ناگهانی را به صورت کنتورهای حد پایینی اشتعال پذیری (LEL)، رسم می کند. در نرم افزار ALOHA جهت ارزیابی سطوح مختلف مواجهه با پیامدهای حوادث فرایندی (انتشار مواد سمی، حریق و انفجار) در ناحیه تهدید از سطوح آسیب رسان (LOC) استفاده می شود که در ادامه شرح داده می شوند.

معرفی نرم افزار PHAST

این نرم افزار یکی از قویترین و مشهورترین نرم افزارهایی است که از سوی شرکت DNV به منظور مدل سازی حوادث ناشی از رهایش مواد سمی، آتش سوزی و انفجار عرضه شده است. از جمله ویژگی های این نرم افزار می توان به بانک اطلاعاتی قدرتمند از مواد و مدل های شبیه سازی، امکان تعریف مخلوط، توانایی تطبیق نتایج روی نقشه و امکان رسم نمودارهای متغیر با زمان اشاره نمود. این نرم افزار قادر به مدلسازی مراحل مختلف رهایش مواد در محیط (اعم از خالص یا مخلوط) شامل تخلیه، تبخیر از حوضچه های مایع و در نهایت انتشار مواد می باشد. هر دو نوع رهایش دائمی و رهایش ناگهانی در این نرم افزار قابل مدلسازی هستند. همچنین شرایط جوی نیز به عنوان یکی از داده های ورودی به این نرم افزار در نظر گرفته می شود.

در شکل 1 نمونه ای از نمودار پروفایل غلظتی که توسط این نرم افزار رسم می گردد نشان داده شده است. محور افقی این نمودار، فاصله از منبع رهایش در جهت باد و محور عمودی آن فاصله از منبع رهایش در جهت عمود بر باد می باشد. در این نمودار پس از مشخص شدن غلظت های مورد نظر (که در شکل عبارتند از ۳۰، ۶۰، ۱۵۰ و ۳۰۰ پی پی ام)، محدوده هایی که حداقل غلظت در آنها برابر با این اعداد است، از نمای بالا و با یک رنگ خاص مشخص می شود.

در سمت چپ این نمودار شرایط جوی، ماده پخش شده در محیط، بازه زمانی متوسط مورد استفاده، ارتفاع مطلوب برای محاسبه غلظت مواد (که در شکل برابر صفر است، یعنی غلظت ها در سطح زمین محاسبه شده اند و همچنین زمانی که از شروع رهایش گذشته است، نشان داده شده است.

شکل 1: نمودار پروفایل غلظت در نرم افزار PHAST

ادامه مطلب را با دانلود فایل های پیوستی مشاهده کنید

حتما بخوانید:

⇐ مدل سازی پویای ریسک, حوادث و خطای انسانی در سیستم های فرآیندی

⇐ مدل سازی پیامد انفجار مواد

⇐ مدل سازی پیامد سمیت مواد

⇐ Phast 6.51 نرم افزار شبیه سازی حوادث و مدل سازی پیامد