ممکن است در يک واحد فرآيندي اتفاق بيافتد و هر کدام از اين سناريو ها مي‏تواند چندين نتيجه حادثه ( آتش ، انفجار ، پخش مواد سمي و … ) داشته باشد ، که اين نتايج نيز

1- Preliminary Hazard Analysis (PHA(
2-Failure Modes & Effect Analysis (FMEA)

3- Flammable
4- Volatility
با توجه به شرايط مختلفي که سبب تغيير نوع آثار ناشي از آن ها مي‏شود ، به چند دسته به نام نتايج موردي ، تقسيم بندي مي‏شوند .
سناريو ها در اکثر موارد به صورت نشتي و يا پارگي محتمل در تجهيزات فرآيندي در نظر گرفته مي شوند به طوري که منجر به نشر مواد سمي و يا مواد قابل اشتعال شوند .
الف ) مشخصات سناريو
براي تعيين و تحليل يک سناريو دانستن برخي مشخصات آن الزاميست که در ذيل به آن ميپردازيم :
* محل وقوع سناريو ( مختصات جغرافيايي و تجهيز مربوطه )
* شرايط فرآيندي ( نوع ماده ، فاز ، دما ، فشار و … )
* کل مقدار مواد تخليه شده در اثر وقوع سناريو
* نوع سناريو ( نشتي ، تخليه ناگهاني و يا … )
* اندازه سوراخ ايجاد شده در مورد نشتي
* ارتفاع نشتي1 از سطح مبدا
* جهت نشتي ايجاد شده ( افقي، عمودي و مورب )
* زبري سطوح

ب ) اهداف انتخاب سناريو
تعيين سناريو و تعريف مشخصات آن بستگي به هدف انتخاب سناريو دارد ، که در ذيل به تعدادي از اين اهداف اشاره مي شود :

1-Leakage Elevation
* ارزيابي ريسک
* تعيين حريم ايمن 1
* مطالعه موردي
* ساير طرح‏هاي خاص

1-7-2- 5 . مرحله پنجم : مدل سازي پيامد 2 [ 5 ]
اولين قدم در بررسي و ارزيابي پيامد ، حوادث احتمالي همچون رهايش مواد پر خطر در يک واحد فرآيندي و مدل سازي اين رهايش است . با انجام اين مرحله مي توان به مدل سازي پيامد هاي بعدي که ممکن است ايجاد گردد ( مثل آتش سوزي و يا انفجار مواد ) ، پرداخت و در صورت سمي بودن مواد پخش شده ، ميزان آسيب وارده را نيز تخمين زد .
امروزه مدل هاي زيادي به منظور مدل سازي رهايش گاز هاي متراکم نوشته شده است که از روش هاي رياضي براي مدل سازي بهره مي گيرند و به صورت بسته هاي آماده نرم افزاري موجود مي باشند که مدل PHAST يکي از بهترين مدل هاي ارائه شده براي مدل سازي رهايش مواد در محيط مي باشد . اين مدل طيف وسيعي از مواد خالص سبک تر و سنگين تر از هوا را در بر مي گيرد و توانايي مدل سازي مخلوطي از مواد را نيز دارد . رهايش مواد در محيط را از نظر زمان ، مي توان به دو دسته کلي تقسيم کرد : رهايش دائمي3 مواد و رهايش ناگهاني 4 مواد .
در دسته اول ماده اي که پتانسيل تخليه به محيط را دارد ، به تدريج وارد محيط مي گردد و يک بازه زماني طول مي کشد تا کل آن تخليه گردد ، مانند نشتي از يک سوراخ کوچک در لوله و بدنه مخزني حاوي گاز تحت فشار .

1-Appointment Safe Frontage
2-Consequence Modeling
3-Continuous Release
Release 4-Insestantaneous

در دسته دوم ، کل ماده موجود که پتانسيل رها شدن در محيط را دارد ، به طور ناگهاني در محيط تخليه مي گردد ، مانند ترکيدن ناگهاني لوله يا يک مخزن بر اثر افزايش بيش از حد فشار در آن .
حوادث فرآيندي : حوادثي هستند که بر اثر خروج مواد خطرناک از يک سيستم فرآيندي رخ مي دهند ( شکل 1 – 2 ) .

حوادث فرآيندي

آتش سوزي انتشار گاز

آتش فوراني آتش ناگهاني آتش استخري آتش کروي انتشار گاز سمي
( Jet Fire) (Flash Fire) (Pool Fire) (Fire Ball) (Toxic)

انفجار

انفجار ابر گاز انفجار فضاي بسته انفجار فيزيکي انفجارغبار
(Vapor Cloud Explosion) (Close Explosin) (Physical Explosion) (Dust Explosion)

Bleve
(Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion)
شکل ( 1- 2 ) . نمودار شاخه اي حوادث فرآيندي [ 5 ]

1-7 -2- 5 -1. مدل سازي تخليه مواد 1
اکثر حوادث خطرناکي که در صنعت رخ مي دهند ، غالبا به سبب خروج يک ماده سمي يا قابل اشتعال از يک نشتي يا پارگي ايجاد شده در مخزن ، خط لوله و يا اتصالات2 مي باشند . براي مدل سازي تخليه مواد در اين گونه حوادث ، عوامل مختلفي نظير اندازه نشتي ايجاد شده ، مدت زمان نشتي ، ترکيب در صد مواد موجود در منبع و شرايط فرآيندي ماده تخليه شده )دما ، فشار و فاز( تاثير دارند .
در پروژه حاضر ، بررسي حوادث فرآيندي در اثر خروج گاز قابل اشتعال از نشتي اتصالات ( فلنج ها 3 ) در ايستگاه تقويت فشار گاز شهرستان رامسر ، مد نظر مي باشد .

* مدل سازي تخليه گاز
در اين بخش و به منظور محاسبه دبي جرمي تخليه گاز پس از وقوع نشتي ، از روابط زير استفاده مي شود :
با فرض جريان مادون صوت 4 :
رابطه 1-1 :
با فرض جريان ما فوق صوت 5 :
رابطه 1-2 :
اگر فشار شُک از فشار اتمسفريک بزرگتر باشد شرايط ما فوق صوت است .
رابطه 1-3 :
1- Discharge Modeling
2- Fittings
3- Flange
4-Downsonic Flow
5-Supersonic Flow
m? : دبي موادخروجي
:P1, P2 فشار مواد قبل و بعد از خروج
:T1, T2 دماي مواد قبل و بعد از خروج
:A مساحت شکاف ايجاد شده
:Rg ثابت گازها
:gc ثابت گرانشي زمين
:M جرم مولکولي گاز
:k نسبت ظرفيت گرمايي ويژه فشار ثابت به حجم ثابت ( بدون بعد )
:CD ضريب تخليه 1 گاز که به صورت محافظه کارانه برابر 1 فرض مي شود .
محاسبات مربوط به تخليه گاز براي سناريو هاي متفاوت از طريق نرم افزار PHAST انجام مي شود .

1-7 -2- 5 -2 . مدل سازي انتشار 2
هدف اصلي از مدل سازي انتشار مواد در محيط ، تخمين غلظت ماده رها شده در محيط در يک مکان و زمان خاص مي باشد. اين مرحله علاوه بر اين که به صورت مستقل مي تواند در جهت بررسي حادثه ناشي از انتشار گاز قابل اشتعال مورد استفاده قرار گيرد ، به منظور مدل سازي آتش سوزي و انفجار نيز داراي اهميت است .

1-Discharge Coefficient
2- Dispersion Modelin
در پروژه حاضر از مدل انتشار 1 UDM در قالب نرم افزار PHAST استفاده شده است. عوامل زيادي نظير پايداري جوي 1 ، شرايط آب و هوايي )سرعت باد ، جهت وزش باد ، دماي محيط و رطوبت هوا( و نوع پوشش جغرافيايي منطقه تحت بررسي ، وجود دارند که بر انتشار مواد در محيط مؤثر هستند و مدل نيز توانايي پيش بيني آثار ناشي از آنها را دارد. در ادامه اين عوامل توضيح داده مي شوند :
* ?پايداري جوي : پايداري جوي در هنگام رها شدن مواد در محيط ، عامل مهمي در مدل سازي انتشار آن ها مي باشد . رفتار توده ابر تشکيل شده از پخش مواد به ميزان پايداري جو بستگي دارد .
پايداري جو ، نشان دهنده ميزان اختلاط و اغتشاش لايه هاي جوي و معياري از اختلاط مواد پخش شده در محيط در جهت عمود بر سطح زمين است . هر چه جو پايدارتر باشد ، اين اختلاط کمتر و در صورت ناپايدار بودن جو ، اختلاط لايه هاي جوي بيشتر مي باشد و پخش مواد در جهت عمود بر سطح زمين را به حداکثر مي رساند . ( شکل 1 – 3 و 1 – 4 ) به طور کلي پايداري جو را مي توان به سه دسته تقسيم کرد :
دسته اول : جو ناپايدار3
دسته دوم : جو خنثي 4
دسته سوم : جو پايدار5

1- Unified Dispersion Model
2- Atmospheric Stability
3- Unstable
4- Neutral
5- Stable

شکل ( 1-3 ) . جو ناپايدار شکل (1- 4 ) . جو پايدار
در مواردي که انتشار مواد سمي در محيط ارزيابي مي شود ، مي توان گفت که هر چه پايداري جو کمتر باشد ، مواد در سه جهت اصلي بيشتر پخش خواهند شد و غلظتي که به يک فاصله خاص خواهد رسيد ، کمتر خواهد بود . به همين دليل در ارزيابي مخاطرات احتمالي در يک واحد ، پايدارترين کلاس جوي به عنوان بدترين حالت براي پخش مواد در محيط در نظر گرفته مي شود .
يکي از معيارهاي مشهور پايداري جو ، تقسيم بندي پاسکوييل1 مي باشد. در اين روش ، پايداري به شش کلاس تقسيم مي گردد. در اين تقسيم بندي ، پايداري جو تابع سرعت باد ، ميزان ابري بودن آسمان و ميزان Aتا F تابش خورشيد بر سطح زمين مي باشد و در جدول 1- 4 ارائه شده است .
در تقسيم بندي پاسکوييل ، کلاس جوي A , B نشان دهنده جو ناپايدار و C , D نشان دهنده جو خنثي و E , F نشان دهنده جو پايدار است .
جدول ( 1- 4 ) . جدول معيار پايداري پاسکوييل [ 2 ]

1 – Pasquill
* شرايط آب و هوايي : شرايط آب و هوايي بايد به صورتي انتخاب شود که بيانگر متوسط شرايط در يک دوره زماني يک ساله باشد . در صورت عدم امکان در نظر گرفتن يک شرايط آب و هوايي غالب ، بايد چند شرايط آب و هوايي غالب انتخاب شود و تمام محاسبات و بررسي ها براي کل شرايط آب و هوايي منتخب صورت گيرد . ( جدول 1- 5 )
اين قسمت از مطالعات بهتر است که از سازمان هواشناسي منطقه استخراج شده و يا توسط متخصصين هواشناسي بررسي و تعيين شود .
جدول ( 1- 5 ) . تحليل بانک اطلاعاتي شرايط آب و هوايي
2008
Temp. (°C)
Humidity (%)
Wind (km/h)
January
high
avg
Low
high
avg
low
high
avg
1
-5
-5
-5
94
93
92
0
0
2
8
2
-3
95
72
45
18
5
3
5
3
1
97
80
69
7
2
4
2
0
-1
94
82
74
7
1
5
6
4
0
80
68
48
14
10
6
-2
-4
-9
88
83
69
43
12
7
-11
-12
-16
78
65
54
11
4
8
-13
-17
-21
77
70
62
0
0
9
-10
-14
-17
78
71
56
11
2
10
-11
-14
-17
93
79
70
0
0

* سرعت باد: سرعت باد نيز يکي از عوامل مهم در مدل سازي پخش مواد است . با افزايش سرعت باد ، ماده پخش شده در محيط سريع تر در جهت باد حرکت مي کند و بيشتر در محيط پخش مي گردد . در طول روز و شب ، جهت و سرعت باد مکرراً تغيير مي کند و اطلاعات دقيق را مي توان به کمک برج هاي هواشناسي جمع آوري نمود . اين اطلاعات معمولا در ارتفاع 10 متري از سطح زمين اندازه گيري مي شوند . سرعت باد با افزايش ارتفاع از سطح زمين افزايش مي يابد و دليل آن آثار اصطکاکي سطح زمين است . لازم به ذکر است که مدل UDM اين تغييرات سرعت را در نظر مي گيرد . ( شکل 1- 5 و 1- 6 )

شکل ( 1-5 ) . سرعت باد m/s 10 شکل ( 1-6 ) . سرعت باد m/s 5
* جهت وزش باد :
* گلباد1 [8]
گلباد نموداري است که سرعت ، جهت و تواتر بادهاي يک مکان معين را با استفاده از يک دستگاه مختصات مرکزي نشان مي دهد ( شکل 1-7 ) . اين دياگرام کاربرد هاي فراواني دارد که مي توان به موارد ذيل اشاره کرد :
1- Wind Rose
* امکان سنجي ( مکان يابي ، چگالي ، توان و ايستايي باد و … ) براي استفاده از انرژي باد
? طراحي باند فرودگاه ها ، زمين هاي ورزشي

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید