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