تعیین مناطق خطر در یک فرآیند نمونه با استفاده از مطالعات ارزیابی پیامد

نوشته: محمدحسین خسروآبادی

۱-مقدمه

ادوات و تجهیزات برقی که در تاسیسات هیدروکربنی به کار می روند با توجه به خطر انفجار و آتش سوزی می بایست دارای خاصیتی باشند ، به طوری که سبب آتش سوزی و انفجار نشوند و در صورت بروز انفجار داخل آنها به دلیل وجود گاز ، قادر باشند فشار حاصل از انفجار را تحمل کرده و از سرایت شعله به محیط اطراف ممانعت نمایند. جهت انتخاب صحیح تجهیزات برقی در صنایع هیدروکربنی از نظر محافظت در برابر آتش سوزی و انفجار ، دو مطلب را در نظر می گیریم. مطلب اول شناسایی محوطه های صنعتی خطرناک و تشخیص میزان احتمال خطر در آنها است که بستگی به وجود مواد قابل اشتعال ، احتمال رها شدن و مقدار و نوع مواد مزبور در فضای عملیاتی دارد. مطلب دوم عبارتست از انتخاب دستگاه ها و تجهیزات موجود از انواعی که بدنه آنها مناسب جهت نصب در فضاهای شناخته شده و طبقه بندی شده فوق باشند. مطلب اول همان طبقه بندی مناطق خطرناک در صنایع نفت ، گاز و پتروشیمی می باشد.

       فعالیت بسیاری از صنایع به گونه ای است که با موادی که احتمال انفجار آنها وجود دارد ، سروکار دارند و از این رو ماهیتی خطرناک دارند. ریسک آتش سوزی یا انفجار در زمان حمل چنین موادی نیز بالا است. این صنایع که از آنها حرف می زنیم محدود به صنایع شیمیایی یا پتروشیمی نیستند. سیلوهای ذخیره سازی مواد ، کارخانه های فرآوری که حجم بالایی از مواد پودری را حمل می کنند ،‌ معادن ذغال سنگ ، تانکرهای بزرگ نفت و غیره ، همگی مولد و عاملی را در بر دارند که احتمال آتش سوزی و انفجار است. مثال های دیگری را نیز می توان مطرح کرد از جمله شرکت های تولیدی نفت و گاز ، ایستگاه های توزیع مواد سوختی ، کشتی های حامل محموله های مواد شیمیایی ، پایانه  های ذخیره سازی مواد در بنادر، مراکز نگهداری تانکرها ، صنایع تولید کاغذ ،‌ کارخانه هایی که با گاز کار می کنند و حتی پمپ های بنزین مثال هایی از این مناطق خطر^[۱] هستند. احتمال انفجار تنها به این مناطق خطر مشهور محدود نمی شود. مکانی که به نظر به اندازه کافی بی خطر نشان می دهد مثل سیلوی گندم می تواند به عنوان منطقه ای خطرناک شناخته شود ، زیرا گندم و کاه های آن می توانند سریع مشتعل شوند. در واقع چنین اشتعالی گاهی بسیار گسترده تر از انفجار گاز است. از این رو تجهیزاتی که گندم را در سیلوها جابه جا می کنند مثل آسانسورها و نقاله ها حجم بالای از غبار گندم را در خود دارند و به عنوان منطقه خطر دسته بندی می شوند. فرآیند های مشابه تولیدی مثل محل کار با آرد یا تولید پنبه نیز می توانند به عنوان مناطق خطر دسته بندی شوند. در این مناطق زمینه آتش سوزی و انفجار به دلیل ماهیت موادی که در آن است بالا می باشد و به همین دلیل به رویکردی متفاوت نسبت به مناطق صنعتی معمول نیاز دارند. اگر این مناطق به درستی شناسایی شوند و مهندسین ایمنی در آنها به کار بسته شود ، مشکلات و ریسک آتش سوزی و انفجار در چنین مناطقی کاهش می یابد. حال آنکه با بیان این مقدمه به اهمیت طبقه بندی مناطق پی می بریم و ادامه توضیحات را به بخش ایمنی فرآیندی^[۲] سوق می دهیم که هدف ما نیز پوشش این مطلب می باشد. نشت مواد قابل اشتعال از تجهیزات فرآیندی در صنایع نفت و گاز اجتناب ناپذیر است. انتشار این مواد در محیط موجب تشکیل توده ابر آتشگیر در فضای اطراف تجهیزات و واحدهای فرآیندی می گردد که در صورت برخورد با منابع جرقه  می تواند موجب ایجاد آتش ناگهانی^[۳]  یا انفجار ابر بخار گردد که خسارات جبران ناپذیری به افراد و تجهیزات وارد خواهد نمود. در بسیاری از تجهیزات نظیر کمپرسورها^[۴] ، پمپ ها^[۵] ، ونت ها^[۶] و غیره ، احتمال نشت مواد قابل اشتعال در شرایط عملیاتی برای مدت زمان قابل توجه وجود دارد. این مواد که شامل گازها ، بخارات ، مایعات و یا گردهای قابل اشتعال می باشند ، وقتی با نسبت مناسبی از هوا مخلوط شوند با مقدار کمی حرارت دچار انفجار شده و منطقه را در معرض خطر قرار می دهند. از طرف دیگر در اغلب تاسیسات نفت ، گاز و پتروشیمی تجهیزات الکتریکی در مجاورت دستگاه های فرآیندی قرار دارد و منابع خوبی برای ایجاد جرقه می باشند. بحث اصلی ما در اینجا کاهش احتمال تلاقی میان این ابر قابل اشتعال و منابع جرقه بالقوه می باشد که به عنوان طبقه بندی مناطق خطرناک^[۷] نام برده می شود. طبقه بندی مناطق خطرناک به عنوان لایه حفاظتی در برابر آتش گرفتن نشتی هایی به شمار می رود که امکان جلوگیری از رخداد آن ها وجود ندارد. در این زمینه استانداردهای مختلفی همچون ۶۰۰۷۹IEC^[8] ، ۴۹۷^[۹] NFPA ، ۵۰۵^[۱۰] API ، ۵۳۴۵ ^[۱۱]BS ، ۱۵ ^[۱۲]EI  وجود دارند که به ارائه روش هایی به منظور طبقه بندی مناطق خطرناک پرداخته اند.

[۱] Hazardous Area

[۲] Process Safety

[۳] Flash Fire

[۴] Compressors

[۵] Pumps

[۶] Vents

[۷] Hazardous Area Classification

[۸] International Electrotechnical Commission

[۹] National Fire Protection Association

[۱۰] American Petroleum Institute

[۱۱] British Standard

[۱۲] Energy Institute

۱-۱-دلایل طبقه بندی مناطق

سوال اینجاست که چرا مناطق را طبقه بندی می کنیم؟ در واحدهای پالایشگاهی و پتروشیمی به دلیل شرایط عملیاتی خاص، پتانسیل قابل ملاحظه ای از بروز حوادث وجود دارد. از مخاطره ترین حوادثی که در صنایع فرآیندی اتفاق می افتند می توان به انفجار ، انتشار گاز سمی و آتش سوزی اشاره نمود. از این میان ، انفجار و آتش سوزی علاوه بر اینکه سبب مرگ و میر می گردند خرابی تجهیزات فرآیندی را نیز در پی دارند. با این حال نمی توان وابستگی کشورمان را به این صنعت مهم و حساس نادیده گرفت لذا این نیاز موجب گستردگی روز افزون سایت ها و تاسیسات گازی گشته است که این امر افزایش تعداد حوادث مختلف را به دنبال خواهد داشت. یکی از آسیب پذیرترین عناصر این صنعت در مقابل حوادث ، نیروهای انسانی می باشند که صدمه به آن علاوه بر تحمیل هزینه های گزاف برای صنعت معضلات اجتماعی فراوانی به دنبال خواهد داشت که اهمیت آن بر کسی پوشیده نیست. پیشگیری از حوادث علاوه بر افزایش سود و بهره وری ، موجب حفظ جان و سلامت نیروهای انسانی متخصصی خواهد شد که لحظه به لحظه حضور آنها در محیط های کاری موجب مباهات و افتخار صنعت است. برخی از حوادث صنعتی برجسته ای که تنها در چند سال گذشته در صنایع نفت ،گاز و پتروشیمی رخ داده اند شامل حادثه آتش سوزی در مجتمع پتروشیمی خارک ، پتروشیمی پردیس عسلویه ، پتروشیمی بندر امام خمینی و پالایشگاه پنجم گاز پارس جنوبی  می باشد.  با یک نگاه تخصصی و جامع محور بر کلیه حوادث در می یابیم مبنای ایجاد فرآیند حادثه ، تنوع زیادی نداشته و اکثر این حوادث از نوع نشتی ، ایجاد ابر بخار و انفجار می باشد. صنایع نفت ، گاز و پتروشیمی کشور عزیزمان ایران نیز از این گونه حوادث در امان نبوده و آمار حوادث منتج به فوت روند رو به افزایشی داشته است. تنها طی چند سال گذشته حوادث آتش سوزی و انفجار متعددی در این صنایع رخ داده که از جمله می توان به موارد در جدول زیر اشاره نمود.

علاوه بر موارد ذکر شده در جدول ۱ ، حادثه ای مشابه موارد ذکر شده در کشور ونزوئلا در چهارم شهریور ماه سال ۱۳۹۱ اتفاق افتاد. در این حادثه به دنبال ایجاد نشتی گاز پروپان و بوتان ، حریق و انفجار مهیبی روی داد که منجر به کشته شدن ۴۸ نفر و آسیب دیدن ۱۵۱ نفر و از بین رفتن بخش عظیمی از تاسیسات نفتی پالایشگاه گردید. حال با توجه به موارد ذکر شده و فراوانی حوادث و نوع حادثه که اغلب ایجاد ابر بخار و انفجار می باشد  در می یابیم که طبقه بندی مناطق بحث کاملا حیاتی و مورد نیاز در امور مختلف صنعت می باشد ، و دلیل آن این است که تجهیزات الکتریکی معمولی مثل موتورها یا لامپ ها را نمی توان در چنین مناطقی بدون در نظر گرفتن برخی ملاحظات باز دارنده از حوادث استفاده کرد و یا در چنین مناطقی نمی توانیم از تجهیزات الکتریکی که به صورت موقت انرژی درست می کنند و این مواد خطرناک را مشتعل کرده و یا به انفجار می انجامند و باعث آسیب و ایجاد حادثه ای عظیم می شود ، استفاده کنیم.

   ۱-۲ هدف طبقه بندی مناطق            

کاربر گرامی برای مشاهده محتوا باید وارد سایت شوید.