آموزش ایمنی فرایندی در کارشناسی مهندسی شیمی

بازدیدها: 415

تهیه کنندگان: فرزانه سعادتی و مهدی پروینی

چکیده

ابعاد گسترده و تاثیرگذارانسانی، مالی و محیط زیستی سوانح بزرگ، گویای ضرورت و اهمیت آموزش ایمنی و وجود افراد متخصص در آن حوزه است. مطالعات خوبی تا کنون در حوزه ایمنی شغلی انجام شده و مقوله آموزش اصول حفاظت و ایمنی فردی نیز به خوبی تبین شده است اما ایمنی فرایندی موضوعی متفاوت از ایمنی فردی است و نیازمند نگرش تخصصی به فرایند و تجهیزات عملیاتی آن در صنایعی چون پتروشیمی، پالایش، نفت و … است نگرشی که نیازمند اشراف به مبانی علومی مانند موازنه جرم و انرژی، ترمودینامیک، سیالات، حرارت، کنترل فرایند و … دارد. علوم یاد شده دروس اصلی رشته مهندسی شیمی می باشند و بدیهی است فارغ التحصیلان مهندسی شیمی نسبت به سایر رشته ها از بیشترین شانس برای تصدی مشاغل مرتبط به طراحی و بهره برداری در صنایع پرمخاطره ای همچون نفت و گاز برخوردار هستند. در این مقاله ضمن بررسی رویکرد کشورهای دیگر در آموزش ایمنی فرایندی، به نحوه ارائه مطلوب آموزش­های لازم در این زمینه پرداخته شده است. از نتایج این تحقیق می توان به ضرورت آموزش ایمنی فرایندی در رویکردی تلفیقی مبتنی بر اختصاص دروس اختصاصی به مقوله ایمنی فرایندی و نیز ارائه مطالب مکمل در دروس اصلی اشاره نمود.

۱-    مقدمه

با وجود اینکه ایمنی در فرایند به قدمت مهندسی فرایند است تا اواخر دهه ۶۰ میلادی به شاخه ای مستقل تبدیل نشد. در این زمان که نسل جدیدی از واحدها با دما و فشار عملیاتی بالاتر کار می کردند، آتش سوزی و انفجارهایی رخ می داد و این حوادث سبب شد که بخش صنعت به این موضوع که پیشگیری از سوانح نیازمند نگرش فنی هر بخشی از طراحی و راهبری واحدهای صنعتی است مورد تاکید بیشتر قرار دهد. با بررسی ابعادانسانی، مالی و محیط زیستی سوانح فلیکس بورو– انگلستان[۱]،مکزیکوسیتی- مکزیک[۲]، بوپال- هند[۳] و مطالعه نقش خطای انسانی چه در مرحله طراحی و چه در مرحله بهره برداری به راحتی می توان اهمیت آموزش ایمنی برای همگان- از کارگران ساده تا مدیریت عالی- را درک کرد[۱]. هر اتفاقی که در صنایع به وقوع می پیوندد در نتیجه نقص و خطا در کارکرد انسان، تجهیز یا فرآیند است.خطای انسانی در صورتی که فقط تبعات فردی برای شخص داشته باشد در قالب ایمنی فردی قابل بررسی است ولی وقتی این خطا منجر به تغییر عملکرد فرایند یا تجهیز گردد در قالب ایمنی فرایندی مورد مطالعه قرار می گیرد به عبارت دیگر در ایمنی فرایندی تمرکز بر عملکرد ناقص فرایند و ایجاد شرایطی است که می تواند بالقوه یا بالفعل به حادثه بیانجامد. تاکنون دردنیا کارهای آموزشی و پژوهشی متعددی در حوزه ی ایمنی فردی انجام شده است و رشته های متعدد دانشگاهی مرتبط به آن ایجاد شده است که از آن جمله می توان به ایمنی صنعتی، بهداشت حرفه ای و … اشاره کرد این در حالی است که در مورد ایمنی فرایندی رشته ها از تنوع زیادی برخوردار نیستند و در ایران در مقطع کارشناسی فقط در دانشگاه صنعت نفت در دو رشته ی مهندسی شیمی گرایش های حفاظت فنی و بازرسی فنی، اصول مهندسی فرایند در کنار مسائل مرتبط به ایمنی تدریس می شود. رشته مهندسی شیمی به عنوان رشته ای که در آن اصول کلی مهندسی فرایند، طراحی و کنترل و نیز بهینه سازی آن آموزش داده می شود و طیف وسیع فارغ التحصیلان این رشته که در صنایع فرایندی مشغول به تحصیل می شوند بهترین رشته برای آموزش مسائل ایمنی مرتبط به اصول فرایندی است اما متاسفانه در نظام آموزش داخلی تنها یک درس اختیاری ایمنی در صنعت آن هم با محتوای ایمنی شغلی ارائه می شود لذا سوال اساسی این تحقیق این است که بهترین روش ارائه آموزش های لازم در حوزه ایمنی فرایندی برای دانشجویان کارشناسی که قرار است درصنایع فرایندی شاغل شوند چیست؟ در راستای پاسخ به این سوال پرسشنامه هایی تهیه و تدوین شد ودر اختیار اساتید هیات علمی دانشکده مهندسی شیمی دانشگاههای مختلف کشور قرار گرفت.

 

۲-   تفاوت های ایمنی فردی(شغلی) با ایمنی فرایند

ایمنی فرایند متفاوت از ایمنی فردی(بهداشت صنعتی) است، که در آن در درجه اول به شناسایی خطرات بالقوه و شرایط خطرناک مرتبط با فرآیندها و تجهیزات درگیر در صنایع فرآیند شیمیایی، و روش های پیش بینی شدت امکان این خطرات، ارائه، کنترل و یا کاهش آن مربوط می شود. به این ترتیب، برای درک عملکرد این فرایندها و تجهیزات، اعمال اصول مهندسی برای تجزیه و تحلیل و پیش بینی عملکرد، تحت شرایط نامطلوب لازم است. بنابراین، درس تجزیه و تحلیل کمی مهندسی، بر اساس برنامه های کاربردی از تعادل جرم و انرژی ، مکانیک سیالات مایع، گاز، و جریان دو فازی، انتقال حرارت و بقای انرژی، انتقال جرم، انتشار و پراکندگی در شرایط بسیار متغیر ، سینتیک واکنش، کنترل فرآیند، و استاتیک است.

۳-   مبانی آموزشی ایمنی فرایندی

اعم از خطرات شیمیایی و مسمومیت با مواد شیمیایی، انفجار، دمای شعله آدیاباتیک، قابلیت اشتعال، انفجار انرژی، انتشار، فلش مایعات، تخلیه، پراکندگی، آتش، تبخیر برودتی مایعات، طراحی

ایمن تر فرایندهای جداسازی، تبخیر مایعات فرار، واکنش های فرار، طراحی ایمن راکتورهای شیمیایی، درک عمومی واجتماعی پذیرش خطر، قابلیت اطمینان اپراتور است.

۴-   رویکردهای موجود در آموزش ایمنی فرایندی

کارهای تحقیقاتی انجام شده در داخل کشور در خصوص موضوع آموزش ایمنی فرایندی بسیار محدود می باشد. تنها در سال ۱۳۷۹ مقاله ای تحت عنوان ایمنی در فرایند حلقه گمشده در آموزش مهندسی شیمی توسط امین فرخزاد [۱]منتشر شد که دراین تحقیق پیشنهاد شده است با نظارت وزارت علوم، تحقیقات و فناوری کمیته ای در انجمن مهندسین شیمی ایران

با دوبخش مجزا برای دوره کارشناسی و تحصیلات تکمیلی تشکیل شود.

البته اخیرا در مقاله ضرورتی به نام کمیته ایمنی، بهداشت و محیط زیست در تمام دانشگاه های کشور که در همایش ملی مدیریت ایمنی دانشگاه شریف ارائه شد به چالش ها و زمینه های تحقیقاتی ایمنی فرایندی در مهندسی شیمی پرداخته شده است[۲]. در سال ۲۰۰۸ نیز تحقیقاتی توسط ال پرین[۱] و آلاورنت[۲][۳] در زمینه وضعیت کنونی و آینده اجرای برنامه های درس ایمنی برای آموزش مهندسی شیمی در فرانسه انجام شد که در نتیجه این تحقیقات دو دیدگاه در زمینه آموزش ایمنی در برنامه درسی مهندسی شیمی بررسی شد :

-۱آموزش ایمنی به عنوان بخشی از سرفصل دروس مهندسی شیمی ۲- آموزش ایمنی در یک دوره جداگانه. در واقع سئوال اساسی این تحقیق این است که در کشور ما اساتید مهندسی شیمی و متخصصان شاغل در صنعت، در کدام رویکرد اتفاق نظر دارند. در این مطالعه سعی شده است به بررسی آماری و تحلیلی  آرای صاحبنظران این حوزه پرداخته شود.

مولفه های آموزش بهینه ایمنی فرایندی

به منظور تعیین مولفه ها و عوامل موثر بر آموزش بهینه ایمنی فرایندی، پرسشنامه ای مبتنی بر چالش های اساسی مطرح در این حوزه، تهیه و از اساتید مهندسی شیمی شاغل در دانشگاه های کشور نظرسنجی شد.     

 

۵-۱ نحوه ارائه مطالب ایمنی فرایندی

در خصوص نحوه ارائه مطالب مرتبط به ایمنی فرایندی سه گزینه پیش رو می باشد گزینه اول اختصاص یک درس ویژه ایمنی فرایندی به عنوان درس اختصاصی است، گزینه دوم تخصیص مباحثی از دروس اصلی مهندسی شیمی (موازنه، سیالات، راکتور، جرم، عملیات واحد و …) به ایمنی فرایندی و گزینه سوم ترکیبی از دو دیدگاه فوق است. پاسخ دهنده ها به ترتیب نمودار زیر به این رویکردها رای داده اند.

نمودار۱ نحوه ارائه مطالب مرتبط به ایمنی فرایندی

همانطوری که مشاهده می شود عمدتا با رویکرد اول موافق تر بوده اند. دلایل عمده این موافقت عبارتند از:

۱-دربرنامه درسی حاضر، با توجه به حجم بالای مطالب در دروس تخصصی مجال پرداختن به مطالب مرتبط به ایمنی در طول ترم ایجاد نمی شود.

۲-میزان تسلط افراد و مدرسین دروس مختلف به ایمنی فرایندی متفاوت است لذا ممکن است مطالب به نحو شایسته ارائه نشوند. پس لازم است ابتدا مطالب تکمیلی در هر درس مشخص و سپس مدرسین در دوره های بازآموزی شرکت کنند تا مقدمات تحقق رویکرد دوم فراهم آید به نظر می رسد تحقق رویکرد اول در وضعیت موجود با هزینه کمتر و سهولت بیشتری قابل دستیابی است.

۳-عدم پوشش برخی مطالب مرتبط به ایمنی فرایندی در قالب دروس اصلی مورد اشاره.

۴-نیاز به جمع بندی موارد در درسی مستقل با فرصت انجام پروژه مستقل برای دانشجویان ترم های پایانی.

به نظر می رسد اضافه نمودن مطالب به عنوان مطالب یا فصول مکمل ایده کامل و کافی نیست و نیاز به ارائه یک درس مستقل ایمنی فرایندی غیرقابل اجتناب است.

۵-۲ مهمترین درسی که می تواند مفاهیم ایمنی فرایندی را در خود بگنجاند

در این گام به بررسی میزان نزدیکی و ارتباط ماهیت دروس اصلی مهندسی شیمی با مباحث ایمنی فرایندی پرداخته شده و

اولویت بندی زیر نتیجه این بررسی است:

  • کنترل فرایند
  • دروس تخصصی هر گرایش
  • طرح واقتصاد
  • عملیات واحد
  • سینتیک واکنش ها
  • موازنه مواد و انرژی
  • ترمودینامیک
  • انتقال حرارت
  • سیالات

  ۵-۳ رئوس مطالب مرتبط به ایمنی فرایندی قابل تدریس در دوره کارشناسی

موارد پر تکرار در پاسخها عبارتند از:

  • آشنایی با بحران ها و حوادث بزرگ فرایندی
  • استانداردهای ایمنی فرایندی
  • تجهیزات ایمنی فرایندی اعم از PSV، PRV و …
  • مدیریت شرایط اضطراری
  • شناسایی مخاطرات فرایندی
  • اصول بهره برداری ایمن فرایند
  • اصول کنترل فرایندها
  • مدیریت ریسک
  • ارزیابی کمی و کیفی ریسک در صنایع فرایندی
  • فرهنگ ایمنی
  • نرم افزارهای مدل سازی
  • مدل سازی پیامد
  • ایمنی در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
  • Piping
  • EIA
  • اصول طراحی سیستمهای اطفای حریق

   ۵-۴- راه کارهای حساس سازی دانشجویان مهندسی شیمی به مباحث ایمنی

  • تحلیل ریشه ای حوادث فرایندی به همراه استفاده از ابزارهای کمک آموزشی
  • برگزاری رقابت های دانشجوییHSE (این رقابت ها سالانه در دانشگاه صنعت نفت برگزار می شود)
  • اعزام دانشجویان به همایش های مرتبط
  • پخش بروشور های آموزشی و نشریات مرتبط فارسی و انگلیسی
  • چاپ نشریه علمی با این موضوع ایمنی فرآیند (و دعوت به همکاری از دانشجویان)
  • بازدیدهای مکرر از سایت های مختلف و تخصیص نمره برای آن
  • بررسی تیترهای خبری مربوط به ایمنی در صنایع بخصوص نفت و گاز
  • کارآموزی در محیط هایی مناسب برای آموزش دانشجویان

۶-   نتیجه‌گیری

با توجه به اهمیتی که ایمنی فرایندی برای دانشجویان کارشناسی مهندسی شیمی دارد و با توجه به نقش ایمنی فرایندی در صنایع به بررسی نحوه آموزش ایمنی فرایندی در کارشناسی مهندسی شیمی پرداختیم. در نتیجه این تحقیق به نظر می رسد با اختصاص یک درس ویژه ایمنی فرایندی به عنوان درس اختصاصی می توان تا حد زیادی مطالب مورد نیاز در این زمینه را به دانشجویان آموزش داد. با توجه به حجم بالای مطالب در هر درس مدرسین نمی توانند به نحو شایسته به آموزش مطالب ایمنی فرایندی در ضمن هر درس بپردازند لذا نیاز به یک درس اختصاصی ویژه در این دوره وجود دارد که با برنامه های مختلف از قبیل : بازدید، پروژه درسی با تخصیص نمره، اعزام دانشجویان به همایش های مربوطه در ضمن این درس می توان به ترویج فرهنگ ایمنی و آموزش هر چه بیشتر ایمنی فرایندی پرداخت.

مراجع

  • فرخ زاد امیر، ” ایمنی در فرایند حلقه گمشده در آموزش مهندسی شیمی”، مجله آموزش مهندسی ایران، شماره ۴، جلد۲، ص ۷۱ تا ۸۲، سال ۱۳۷۹٫
  • پروینی مهدی، “ضرورتی به نام کمیته ایمنی، بهداشت و محیط زیست درتمام دانشگاههای کشور”، سال ۱۳۹۲٫
  • Perrin and A. Laurent, “ Current situation and future implementation of safety curricula for chemical engineering education in France”, education for chemical engineers3, e84-e91, 2008.

 

[۱]L. Perrine

[۲]A. Laurent

[۱]Flixborough-England

[۲]Mexico city-Mexico

[۳]Bhopal-India

اشتراک گذاری:
مطالب زیر را حتما بخوانید

دیدگاهتان را بنویسید