مستقيم با شعله مي باشد .
منطقه تحت تاثير آتش ناگهاني آن دسته از مناطقي هستند که غلظت گاز منتشر شده در آن ها از حد پايين اشتعال پذيري بيشتر باشد. بنابراين واضح است که مدل سازي آتش ناگهاني مبحثي جدا از مدل سازي انتشار نيست که جزئيات آن پيش از اين توضيح داده شده است.
در اين مدل عامل اصلي در نظر گرفته شده ، سرعت پيشرفت شعله در درون ابر گازي مي باشد و فرض صورت گرفته در اين روش اين است که در طول احتراق ابر گازي ، يک شعله متلاطم در حال پيشرفت از سمت شعله به سمت ابر گازي مشتعل نشده ، با سرعتي ثابت و متناسب با سرعت باد وجود دارد و در محلي با غلظت بالاي گاز ، يک شعله بلند است که مرز مشخصه آن ، ابر گازي موجود مي باشد .
اين مدل در شکل 1-15 به دقت نمايش داده شده است که شعله در حال پيشرفت به درون ابر گازي مشتعل نشده با عمق D و سرعت ثابت S مي باشد . در اين مدل عرض شعله در پايه آن Wو ارتفاع آن H در نظر گرفته شده است .
با به کار بردن معادلات بقا ، مي توان يک رابطه بين ارتفاع شعله و سرعت رو به بالاي شعله به دست آورد و با به کار بردن موازنه جرم در مثلث ايجاد شده بين شعله و پايه آن ميتوان يک رابطه بين ارتفاع شعله و سرعت پيشرفت شعله حاصل کرد .
يک رابطه نيمه تجربي توسط Roj & Emmons براي ارتفاع شعله آتش ناگهاني ارائه شده است :
رابطه 1 – 12 :
ابر گازي عمق: D
: H ارتفاع شعله قابل مشاهده
به سوخت هوا استوکيومتريک جرمي نسبت: r
سرعت شعله: S
سرعت باد : Uw
دانسيته هوا :?a
0 😕 دانسيته مخلوط هوا و سوخت
پارامتر w به شدت وابسته به ترکيبات ابر گازي بوده و براي يک سوخت هيدروکربني خالص اين مقدار تقريبا برابر 11/0 مي باشد و براي ابر هاي گازي با ترکيبات استوکيومتريک يا رقيق تر اين پارامتر برابر صفر در نظر گرفته مي شود .

شکل ( 1- 15 ) . شکل شعله در مدل ارائه شده توسط Roj & Emmons[ 1 ]

نتايج محاسبات صورت گرفته براي مدل سازي آتش سوزي در ايستگاه تقويت فشار گاز شهرستان رامسر در فصل سوم کاملاً تشريح خواهد شد .
1-7-2- 5 -2 -3. تاثيرات تشعشع آتش [ 1 ]
در جدول 1 -7 ميزان تاثيرات ناشي از تشعشع آتش و پيامد هاي آن و هم چنين احتمال تلفات ناشي از تشعشع آورده شده است .
جدول ( 1 – 7 ). تاثيرات ناشي از تشعشع آتش [ 8 ]
پيامدها
ميزان تشعشع ( kw/m2)
تابش آفتاب
5/0
حد آستانه درد به گونه‌اي که شخص توانايي فرار دارد .
?
رسيدن اين سطح تشعشع به انسان موجب آسيب شديد مي‌شود و اگر تيم نجات نرسد موجب مرگ مي‌شود .
??
تشعشع بيشتر از اين مقدار براي آسيب رساندن به تجهيزات کافي است و در صورت رسيدن اين سطح تشعشع به انسان، موجب مرگ آني مي‌شود .
5/37

* تعيين احتمال تلفات 1 ناشي از تشعشع آتش [ 1 ]
پيامد هاي ناشي از تشعشع ، تابع شدت تشعشع و زمان مواجهه با تشعشع مي باشد (شکل 1- 16) . همانند بررسي پيامد هاي ناشي از سميت مواد ، به منظور ارزيابي پيامد هاي ناشي از تشعشع نيز معادله پروبيت 2 تعريف مي گردد .
1-Death
2-Probit Equation
يکي از روش هاي متداول كه به منظور به دست آوردن درصد افرادي كه تحت تاثير تشعشع ناشي از آتش قرار مي‌گيرند ، استفاده از متغيري به نام پروبيت است . ( شکل 1 – 17 و جدول 1- 8 )
رابطه 1 – 13 :
رابطه 1 – 14 :
Y: متغير پروبيت
k1 و k2 : مقادير ثابت تجربي
V: ( دُز تشعشع ) متغير وابسته به شدت تشعشع و زمان

الف ) ارزيابي پيامد 1 ناشي از تشعشع آتش فوراني
معادله پروبيت به منظور ارزيابي پيامد ناشي از تشعشع آتش فوراني به صورت معادله 1 – 15 تعريف شده است :
رابطه 1 – 15 :
n : مقدار ثابت
q : شدت تشعشع
t : زمان سپري شده پس از حادثه

1-Consequence Analysis
ب ) ارزيابي پيامد ناشي از تشعشع آتش ناگهاني
مدت زمان اين نوع آتش کوتاه و در حد چند دهم ثانيه است ولي شدت تشعشع ناشي از آن زياد ( بيشتر از 100 کيلو وات بر متر مربع ) مي باشد . در ارزيابي پيامد هاي ناشي از آتش ناگهاني فرض مي شود ، افرادي که در محدوده اين آتش ، يعني فاصله بين LFL 1 (حدپايين اشتعال پذيري ) و UFL 2 (حد بالاي اشتعال پذيري ) ماده اشتعال پذير و به عبارتي در تماس مستقيم با شعله قرار مي گيرند ، به احتمال بسيار زياد کشته مي شوند و مشاهدات نشان داده است که احتمال مرگ افراد بيرون از اين محدوده خيلي کم مي باشد .

شکل ( 1 – 16 ) . نمودار تعيين احتمال تلفات ناشي از تشعشع [ 1 ]

شکل ( 1 – 17 ) . نمودار مورد استفاده در تبديل پروبيت به احتمال تلفات [ 1 ]

1-Low Flammability Limit
2- Upper Flammability Limit
جدول ( 1 – 8 ) . احتمال مرگ بر حسب ميزان تشعشع [ 1 ]
در صد احتمال مرگ
ميزان تشعشع(kw/m2)
10
25
20
28
50
36
70
42
100
70

1-7-2- 5 -2-4 . جرقه و احتمال رخداد آن [ 1 ]
مهم ترين عامل ايجاد انفجار يا آتش ، جرقه اي است که ممکن است مواد رها شده در محيط در مسير پخش با آن مواجه شوند . در واقع احتمال ايجاد خسارت به واسطه رها شدن مواد اشتعال پذير در محيط ، با احتمال جرقه در آن محيط متناسب است . در بعضي از موارد اين جرقه ممکن است با منبع رها شدن مواد فاصله زياد داشته باشد .
جرقه در محيطي که مواد اشتعال پذير در آن پخش شده است ، ممکن است فوري 1 باشد ، به اين معني که مواد بلافاصله پس از نشت به واسطه مواردي مانند انرژي توليد شده از خراب شدن دستگاه يا تماس با يک سطح داغ يا رها شدن در محيطي با دماي بالاتر از دماي اشتعال خود به خودي ماده ، مشتعل گردند . هم چنين جرقه ممکن است با تاخير 2 باشد يعني مواد پس از رها شدن در محيط با طي کردن فاصله اي به منبع جرقه برسند .
منابع ايجاد جرقه عموما شامل شعله ها ، سطوح داغ ، رعد و برق ، الکتريسيته ساکن ، وسايل الکتريکي يا مکان هايي است که سطوح با يکديگر در تماس هستند .
1-Immediate Ignition
2-Delay Ignition
تعدادي از تجهيزات که داراي منابع ايجاد جرقه مي باشند عبارتند از : مشعل ها ، جوش آور ها ،گرمکن ها ، موتور هاي الکتريکي ، پمپ ها ، کمپرسور ها و خطوط الکتريسيته با ولتاژ بالا .
بديهي است هر چقدر محوطه اي که مواد در آن رها مي شود وسيع تر باشد ، تعداد منابع جرقه و احتمال رخداد آن بيشتر مي گردد . همان گونه که قبلا نيز گفته شد سطوح داغ نيز مي توانند از منابع جرقه محسوب شوند . چون مي توانند باعث بالا رفتن دماي ماده قابل اشتعال تا دماي احتراق خود به خودي آن شوند . بر اساس مطالعات انجام گرفته توسط API1 ، احتمال ايجاد اشتعال توسط سطوح داغ فقط در صورتي قابل ملاحظه است که دماي سطح مزبور حداقل F ?200 بالاتر از دماي احتراق خود به خودي ماده باشد .
دو محقق به نام هاي Cox & Less بر اساس شدت خروج مواد از محل نشتي ، جدولي را براي احتمال جرقه منجر به آتش سوزي يا انفجار ارائه داده اند . همان گونه که در اين جدول مشاهده مي گردد هر چه مواد با نرخ بيشتري وارد محيط شوند ، احتمال برخورد با منابع ايجاد جرقه افزايش مي يابد . زيرا گاز هاي اشتعال پذير محدوده وسيع تري را پوشانده و بديهي است که احتمال وجود منابع جرقه در يک محدوده وسيع تر بيشتر است . احتمال ايجاد جرقه منجر به انفجار يا آتش سوزي بر اساس ميزان نشتي به صورت جدول 1 – 9 ، احتمال ايجاد جرقه فوري بر اساس ميزان حضور منابع جرقه به صورت جدول 1 – 10 و احتمال ايجاد جرقه با تاخير بر اساس ميزان دبي جريان خروجي به صورت شکل 1- 18 نشان داده شده است .

1-American Petroleum Institute
جدول ( 1 – 9 ) . احتمال ايجاد جرقه منجر به انفجار يا آتش سوزي [ 1 ]

ميزان نشتي kg/s
احتمال ايجاد جرقه منجر به انفجار يا آتش سوزي

گاز
مايع
کمتر از 1
01/0
01/0
50 – 1
07/0
03/0
بيشتر از 50
3/0
08/0
جدول ( 1 – 10 ) . احتمال جرقه فوري بر اساس ميزان حضور منابع جرقه [ 1 ]
احتمال جرقه
ميزان حضور منابع جرقه
1/0
هيچ
2/0
خيلي کم
5/0
کم
9/0
زياد

شکل ( 1 – 18 ) . احتمال جرقه با تاخير بر اساس ميزان دبي جريان خروجي [ 1 ]
در شکل 1 – 19 نمايي از شرايط مربوط به وقوع حوادث مختلف بر اساس نوع جرقه آورده شده است .

شکل ( 1 – 19 ) . شرايط مربوط به وقوع حوادث مختلف براساس نوع جرقه
1-7-2-6 . مرحله ششم : تخمين تکرار پذيري سناريو [ 1 ]
در اين مرحله روش هاي محاسبه احتمال رخداد حوادث و احتمال پيامد هاي ناشي از آن شرح داده خواهد شد . اين محاسبات يکي از مراحل ارزيابي ريسک است که به صورت موازي با مرحله تعيين شدت پيامد صورت مي گيرد . البته در صورتي که پس از مدل سازي مشخص شد که حادثه مورد بررسي ، پيامد ناگواري در پي ندارد ، محاسبه احتمال رخداد حادثه ، لزومي نخواهد داشت .
اين مرحله به دو بخش اصلي تقسيم مي شود . در بخش اول به بررسي روش هاي محاسبه احتمال حوادث به کمک داده ها و سوابق موجود پرداخته مي شود و در بخش دوم روش درخت رويداد بررسي مي گردد . درخت رويداد به منظور محاسبه تکرار پذيري پيامد هاي ناشي از يک حادثه ، ( مانند انواع آتش و انفجار ) مورد استفاده قرار مي گيرد .
البته قبل از تشريح اين روش ها بايد به تعريف احتمال رخداد و تکرار پذيري آن پرداخته شود .
* احتمال رخداد يک حادثه ( p ) : عبارت است از امکان وقوع آن حادثه در يک بازه زماني که عددي بين صفر و يک است .
* تکرار پذيري يک حادثه ( f) : عبارت است از تعداد اتفاق افتادن آن حادثه در واحد زمان كه معمولاً يك سال در نظر گرفته مي‌شود .
رابطه 1 – 16 ( رابطه تکرار پذيري و احتمال ) :
P : احتمال وقوع
F : تکرار پذيري
t : بازه زماني است که احتمال رخداد حادثه در آن مشخص مي شود .
الف ) محاسبه تکرار پذيري حوادث به کمک سوابق موجود
سوابق موجود در يک واحد فرآيندي و واحد هاي مشابه آن ، مي توانند منبع اطلاعاتي بسيار مفيدي در محاسبه تکرار پذيري يک حادثه باشد . در اين روش همه حوادث و اتفاقات در يک واحد فرآيندي و واحد هاي مشابه جمع آوري شده و با تقسيم تعداد هر حادثه مشخص ، مثل پارگي يک لوله بر بازه زماني که اين حوادث در آن رخ داده اند ، ميزان تکرار پذيري آن محاسبه مي گردد . هر چه تعداد واحد هاي مورد بررسي بيشتر باشد اعداد به دست آمده دقيق تر و به واقعيت نزديکترند . مراجع مختلفي مانند Guideline For Process Equipment Reliability Data(CCPS,1989) ميزان تکرار پذيري حوادثي هم چون نشتي لوله ها و مخازن را بيان نموده اند .
يکي از مهم ترين و مفيدترين مراجع براي محاسبات وقوع حوادث ، مجموعه ARF 1 مي باشد که توسط شرکت DNV 2 جمع آوري گرديده

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید