مدل سازی پیامد
حوادث ناشي از نگهداري، ذخيرهسازي و استفاده از مواد آتشگير، منفجره و سمي تحـت عـنوان ”مخاطرات عمده واحدهاي صنعتي“ طبقهبندي گرديده است. اين حوادث ميتوانند به دليل اشكالات در طراحي فرايند، نقص فني تجهيزات و يا خطاهاي انساني رخ دهند. به گواهي آمار و ارقام، خسارتهاي ناشي از اين حوادث در جهان بسيار زياد است. به همين دليل تدابير خاصي بايد انديشيده شود. از طرف ديگر با توجه به تعداد زياد حوادث محتمل در يک واحد فرايندي و نيز محدود بودن بودجه، تعيين معياري براي تصميمگيري و اولويتبندي ضروري به نظر ميرسد. طبعاً ابعاد حوادث محتمل در يک واحد يعني ميزان و شدت تأثير آنها بر انسان، تجهيزات و محيط زيست، عــامل مهمي است که در اين باره مطرح ميگردد.
کاربردها
از مطالعات ارزیابی پیامد میتوان به منظور اهداف زیر استفاده نمود:
- تعیین حریم خطر تجهیزات (Fire zone)
- مطالعات ارزیابی کمی ریسک
- جانمایی واحد (siting)
- بهینهسازی layout واحد
- جانمایی تجهیزات در واحد
- تعیین حداقل فاصله تجهیزات
- مدلسازی venting
- محاسبه ارتفاع فلر
- تدوین طرح واکنش در شرایط اضطراری
- بررسی جانمایی سیستم F&G
- بررسی راههای فرار به هنگام مواجهه با شرایط اضطراری
روش
مدلسازی پیامد به منظور تعیین میزان شدت حوادث فرآیندی (همانند مواد آتشزا، سمی و غیره) بر مردم، محیط زیست و فرآیند تولید است. در این مطالعات میزان و ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی مواد رهاشده همانند سمیّت، اشتعالپذیری، انفجارپذیری مشخص میگردند (این موارد به عنوان source term گفته میشوند). انتشار مواد رهاشده در محوطهی فرآیندی تجهیزات و هم چنین تاثیر آن برری محوطه غیرفرآیندی مورد مطالعه قرار گرفته و توزیع مکانی غلظت، تشعشع، موج انفجار و همچنین میزان سطح پوشش داده شده توسط این موارد تعیین میگردند. به منظور ارزیابی پیامد مواد اشتعالپذیر، میزان تاثیر تشعشع ناشی از آتش برروی مردم و تجهیزات ارزیابی میگردد. مواد انفجارپذیر نیز، میزان تاثیر موج فشار برروی مردم، تجهیزات و structure نیز مورد ارزیابی قرار میگیرند.
مدلهایی که برای هروضعیت خواص درنظر گرفته شدهاند جهت ارزیابی پیامد مورد استفاده قرار میگیرند. حالت مواد (گاز، دو فازی و مایع) مشخص و میزان نرخ نشت نیز محسابه میشود. مدلسازی انتشار برای مواد با شناوری خنثی و گازهای سنگین، با درنظر گرفتن طیف وسیعی از شرایط جوی ممکن، صورت میپذیرد. مدل دادههای سمیّت و dose-response به عنوان مدلهایی برای محاسبه میزان تاثیر مواد سمی استفاده میشوند. انوع متفاوتی از آتش همچون آتش استخری، آتش فورانی، آتش ناگهانی، آتش توپی و آتشسوزی انبارها مدل میگردند. انواع متفاوتی از انفجارها نیز همچون فضای بسته، فضای باز unconfined، انفجار گرد و غبار و همچنین BLEVE، تجزیه حرارتی و واکنش خارج از کنترل runaway reactions مدل میگردند.
نرمافزار Phast 7.2
نرمافزار Phast 7.2 توسط شرکت DNV-GL به منظور مدلسازی پیامد ارائه گردیده است. این شرکت در “ارزیابی مخاطرات عمده حوادث صنعتی” جزو اولین و شناخته شدهترین شرکتهای بین االمللی است. با توجه به قابلیت اطمینان بالای PHAST، این نرمافزار در بسیاری از سازمانها، به منظور تعیین شرایط متفاوتی که دارای قابلیت بررسی هرگونه خطرات جانی، مالی و محیط زیستی است. صنایعی که در حال حاضر از نرمافزار PHAST استفاده به شرح زیر است:
- صنایع نفت و گاز
- صنایع پتروشیمیایی
- تولیدکنندههای مواد شیمیایی
- شرکتهای مهندسی مشاور
- شرکتهای بیمه
- دانشگاه ها
رویکرد
مراحل اجرایی مطالعات ارزیابی پیامد به شرح ذیل می باشند:
- جمعآوری اطلاعات و درخواست اطلاعات مورد نیاز
- برگزاری جلسات
- بررسی مدلهای مورد استفاده در ارزیابی پیامد
- انتخاب سناریوهای محتمل
- انجام مطالعات ارزیابی پیامد
- امادهسازی پیشنویس گزارش
- ارزیابی ایمنی واحد مورد مطالعه و ارائه راهکارهای پیشنهادی
- آمادهسازی و ارسال گزارش نهایی
مراجع و استانداردهای مورد استفاده استانداردها
- IPS-E-PR-190-LAYOUT and SPACING
- Total-GS-EP-SAF-253- Impacted area, restricted area and fire zones
- OGP-434.7 Consequence modelling
- API 521
- ISO 23251
مراجع
- CCPS (1999)- Guidelines for Consequence Analysis of Chemical Releases
- ELSEVIER (2008)- Evaluation of the Effects and Consequences of Major Accidents in Industrial Plants
- TNO (2005)- Methods for The Calculation of Physical Effects-Yellow Book
- Spinger (2019)- Risk Analysis of Vapour Cloud Explosions for Oil and Gas Facilities
- CCPS (1996)- Guidelines for Use of Vapor Cloud Dispersion Models
خدمات پیشنهادی
- بررسی روابط و مدل های مورد استفاده بمنظور ارزیابی پیامدهای ناشی از انفجار، آتش سوزی و نشت مواد سمی
- معرفی نرم افزارهای متداول بمنظور مدلسازی پیامدهای انفجار، آتش سوزی و نشت مواد سمی و بررسی قابلیت های آنها (نظیر نرم افزارهای PHAST و ALOHA)
- بررسی شرایط آب و هوایی و جغرافیایی واحد مورد بررسی
- بررسی مستندات فنی واحد
- بررسی سوابق حوادث در واحد مورد بررسی و واحدهای صنعتی مشابه
- تعریف سناریوهای مختلف که امکان وقوع آنها در واحد مورد بررسی وجود دارد و انتخاب سناریوهای معیار
- مدلسازی پیامدهای ناشی از انفجار، آتش سوزی و نشت مواد سمی در واحدهای صنعتی با استفاده از نرم افزار
- تحلیل نتایج مدلسازی و بررسی راهکارهای کنترلی مناسب برای مقابله با حوادث احتمالی
- تعیین محدودههای Fire Zones, Impacted Areas, Restricted Areas
- تدوین دستورالعمل مقابله با شرایط اضطراری و یا بازنگری دستورالعمل موجود با توجه به نتایج بدست آمده از مدلسازی
- برگزاری کارگاه تخصصی بمنظور آشنایی پرسنل واحد با مفاهیم ارزیابی پیامد و نرم افزارهای مورد استفاده در این خصوص
- بررسی روابط و مدل های مورد استفاده بمنظور ارزیابی پیامدهای ناشی از انفجار، آتش سوزی و نشت مواد سمی
- معرفی نرم افزارهای متداول بمنظور مدلسازی پیامدهای انفجار، آتش سوزی و نشت مواد سمی و بررسی قابلیت های آنها (نظیر نرم افزارهای PHAST و ALOHA)
- بررسی شرایط آب و هوایی و جغرافیایی واحد مورد بررسی
- بررسی مستندات فنی واحد
- بررسی سوابق حوادث در واحد مورد بررسی و واحدهای صنعتی مشابه
- تعریف سناریوهای مختلف که امکان وقوع آنها در واحد مورد بررسی وجود دارد و انتخاب سناریوهای معیار
- مدلسازی پیامدهای ناشی از انفجار، آتش سوزی و نشت مواد سمی در واحدهای صنعتی با استفاده از نرم افزار
- تحلیل نتایج مدلسازی و بررسی راهکارهای کنترلی مناسب برای مقابله با حوادث احتمالی
- تعیین محدودههای Fire Zones, Impacted Areas, Restricted Areas
- تدوین دستورالعمل مقابله با شرایط اضطراری و یا بازنگری دستورالعمل موجود با توجه به نتایج بدست آمده از مدلسازی
- برگزاری کارگاه تخصصی بمنظور آشنایی پرسنل واحد با مفاهیم ارزیابی پیامد و نرم افزارهای مورد استفاده در این خصوص