کاربرد نرم افزار PHAST در ایمنی معادن
ایمنی فرآیند در معادن
وقتی صحبت از ایمنی می شود می توانیم ایمنی را به سه بخش ایمنی شغلی، ایمنی فردی و ایمنی فرآیندی تقسیم بندی کنیم. برای درک بهتر این سه شاخه به حوادث هر شاخه می پردازم و مثالی می آورم برا ی ایمنی شغلی حادثه سقوط از ارتفاع یا خفگی در فضای محصور، برای ایمنی فردی، حادثه برق گرفتگی در منزل و برای ایمنی فرآیند آتش سوزی، انفجار و سمیت را می توانیم ذکر کنیم.
در این مقاله می خواهیم به ایمنی فرآیند در معادن بپردازیم. در مقوله حوادث فرآیندی همیشه رد پای یک سیال فرآیندی خطرناک که خواه می تواند سمی باشد و خواه می تواند قابل اشتعال باشد دیده می شود. سیالی که در صورت نشت می تواند یکی از حوادث انفجار، آتش سوزی یا سمیت را ایجاد کند. سیالاتی که در انواع معادن در حجم بالا به عنوان سیالات خطرناک استفاده می شوند عبارتند از کلر برای گندزدایی و تصفیه آب، گازوئیل و بنزین به عنوان سوخت ماشین آلات.
حوادث فرآیندی در معادن
نشت گاز کلر از مخازن نگهداری می تواند موجب مسمومیت و مرگ کارکنان در معدن و کارگاه شود. نشت گازوئیل و بنزینی که در حجم قابل توجهی برای سوخت رسانی به ماشین آلات به کار می رود می تواند منجر به ایجاد استخر وسیعی از ماده سوختنی شود که در ادامه می تواند حوادثی چون آتش ناگهانی، آتش استخری و حتی انفجار را رقم بزند و خسارت شدید جانی و مالی به دنبال داشته باشد. وجود ماده منفجره (آنفو) به میزان قابل توجه می تواند خطر انفجار و تخریب کامل ساختمان ها و مرگ افراد تا صدها متر شود. وجود اسید سولفوریک برای فرآیند لیچینگ در واحدهای پایین دست نیز با مخاطرات ویژه ای همراه است.
کاربرد تکنیک ارزیابی پیامد (نرم افزار PHAST) در ایمنی معادن
در مبحث ایمنی (انواع شاخه های ایمنی) دو وظیفه اصلی بیشتر نداریم: پیشگیری از حادثه، کاهش پیامد حوادث احتمالی (حفاظت از افراد، ابنیه، تجهیزات و محیط زیست). از تکنیک ارزیابی ریسک در مقوله حفاظت استفاده می کنیم و در این تکنیک وجود بالقوه یا بالفعل یک حادثه فرآیندی در پی نشت ماده قطعی است. لذا با نرم افزار PHAST که بر پایه تکنیک ارزیابی ریسک عمل می کند می توانیم مسائل زیر را برای نمونه حل کنیم:
مساله کلر
- یک مخزن کلر برای نگهداری x تن کلر در دمای محیط به صورت 50 درصد مایع 50 درصد بخار مفروض است. این مخزن در فضای بیرون قرار دارد. ضمنا کارگاه شرکت در جنوب مخزن واقع شده است.
به سئوالات زیر با کمک نرم افزار PHAST پاسخ دهید:
الف– آیا کارگاه شرکت در حریم ایمن مخزن قرار دارد؟ و آیا لازم است اقدامی برای ایمن سازی انجام شود؟
ب– وقوع یک نشتی 120 میلی متری خطر بیشتری دارد یا کسست ناگهانی مخزن؟
ج- در صورت پناه بردن افراد به سرپناهی همچون ساختمان یا خودرو احتمال مرگ چقدر کاهش می یابد؟
د- در صورت قرار گرفتن مخزن در یک ساختمان به ابعاد 10 در 14 با ارتفاع 3 متر خطر چقدر کاهش می یابد؟
و- آیا تغییر شرایط عملیاتی مخزن ( شرایط نگهداری کلر) می تواند از خطرات آن بکاهد یا خیر؟ دما را نمی خواهیم تغییر بدیم.
ز- یک اقدام اصلاحی پیشنهاد کنید که بتوانیم با آن حریم ایمنی این مخزن را آنقدر کاهش دهیم که جاده را شامل نشود. پیشنهاد مذکور را با نرم افزار ارزیابی کنید.
تعیین حریم ایمن مخزن کلر
برای تعیین حریم ایمن مخزن کلر می توانیم از استاندارد توتال 253 و نمودار زیر استفاده کنیم.
بررسی آسیب پذیری کارگاه
در شکل زیر نمودار سبز برای وقتی است که شرایط نگهداری کلر به صورت مایع اشباع است و نمودار آبی برای وقتی است که کلر به شکل دو فازی نگهداری می شود همانطوری که ملاحظه می شود اگر کلر به شکل دو فازی نگهداری شود تبعات بیشتر و خطرات وسیعتر خواهد داشت.
بررسی اثر تغییر شرایط نگهداری کلر
در شکل زیر مشاهده می شود که با یک تغییر ساده در نحوه نگهداری کلر بدون اینکه به دمای آن دست بزنیم چقدر می توانیم احتمال مرگ را در اطراف مخزن کاهش دهیم
در شکل زیر مشاهده می شود که با یک تغییر ساده در نحوه نگهداری کلر بدون اینکه به دمای آن دست بزنیم چقدر می توانیم محدوده مرگ را در اطراف مخزن کاهش دهیم.
مساله گازوئیل
x لیتر گازوئیل در 35 مخزن هر کدام به حجم y لیتر در نزدیکی بخش اداری یک معدن روباز جانمایی شده است. با توجه به اینکه این مخازن در ارتفاع مشرف به کارگاه قرار دارد در صورت نشت گازوئیل پیش بینی می شود که به سمت کارگاه معدن سرازیر شود و حادثه آتش استخری را در پی داشته باشد. به کمک نرم افزار PHAST احتمال وقوع حوادث مختلف و ابعاد هر کدام را بررسی کنید و مشخص کنید که
الف- در صورت وقوع این نشتی آیا راه های تردد و بخش اداری تهدید خواهد شد یا خیر؟
ب- در صورت وقوع آتش سوزی از نوع استخری به چه حجم آب برای اطفا، به چه حجم فوم برای اطفا نیاز خواهیم داشت؟
ج- در صورتی که یکی از این مخازن دچار نشتی شود آیا مخازن مجاور هم آسیب خواهد دید. پاسخ خود را تحلیل کنید.
د- حریم ایمن مجموعه مخازن را محاسبه و روی نقشه مشخص کنید
و- فعالیت بارگیری هر مخزن توسط تانکری که از بیرون مجتمع حامل سوخت است و مسیر مشخصی را تا رسیدن به هر مخزن ماهی یکبار طی می کند و تخلیه مخزن روزی سه بار به طور متوسط انجام می شود ریسک این فعالیت چقدر است؟
راهنمایی: با این فرض که مخازن به هم متصل نیست مساله را حل کنید.
بررسی ابعاد آتش فورانی مورد انتظار
در نموداری مشابه آنچه در شکل زیر مشاهده می کنید می توانیم ابعاد آتش فورانی ایجاد شده را با نرم افزار PHAST بررسی کنیم و در مورد امکان آسیب پذیری کارگاه ها، انبارها و بخش اداری و تمهیدات لازم برای مواجهه با این نوع آتش را در نظر بگیریم.
تعیین ناحیه ای که در باید منابع جرقه کنترل شود
یکی از نکات مهم در پیشگیری از آتش ناگهانی یا انفجار یا حتی آتش استخری که در پی نشتی گازوئیل امکان وقوع دارد بحث کنترل منابع جرقه است. به کمک نمودارهای مشابه زیر می توان این محدوده ها را تعیین کرد.
بررسی اثر وجود دایک در زیر مخازن سوخت
یکی از پیشنهادات جدی که می توان برای کاهش پیامد ناشی از نشت ارائه کرد استفاده از دایک وال یا همان حوضچه زیر مخازن است در شکل زیر تاثیر استفاده از حوضچه در کاهش میزان اتلاف سوخت را ملاحظه می فرمایید.به طوری که پس از 50 دقیقه از نشتی اگر زیر مخزن دایک وال داشته باشیم فقط 191 کیلوگرم از سوخت تبخیر شده این در حالی است که در صورت عدم وجود حوضچه 10281 کیلوگرم تبخیر خواهد شد.
در شکل زیر تاثیر استفاده از حوضچه در کاهش موثر ابعاد آتش استخری را ملاحظه می فرمایید.
مساله آنفو (نیترات آمونیوم)
علیرغم اینکه ما از نرم افزار PHAST برای ارزیابی پیامد حوادث ناشی از تخلیه سیالات فرآیندی استفاده می کنیم ولی اینجا در مقوله ایمنی معدن می توانیم انفجار مواد منفجره ای همچون آنفو یا نیترات آمونیوم را نیز مدلسازی کرده در مورد محل جانمایی و مقدار و شرایط نگهداری به شکل ایمن اظهار نظر تخصصی و فنی مبتنی بر محاسبات داشته باشیم. با مدلسازی انفجار این ماده منفجره مطمئنا سورپرایز خواهید شد چرا که خواهید دید که تا چند صد متر هر چیزی در محیط است تخریب می شود دامپتراک، انسان، ساختمان و ….
مساله ترکیدن لاستیک دامپتراک
در صورت ترکیدن لاستیک دامپتراک احتمال مرگ فردی که در فاصله 20 متری آن قرار دارد را محاسبه کنید؟
برای شروع رشد حرفه ای روی تصویر زیر کلیک کنید:
نتیجه مطالعه ارزیابی پیامد در معادن
در بررسی سناریوهایی چون نشت کلر و نشت گازوئیل در کارگاه های آموزشی کاربرد نرم افزار PHAST در ایمنی معادن دو نتیجه بسیار مهم زیر به دست آمد:
1- بهترین راه برای کاهش پیامد حوادث آموزش پرسنل برای پناه بردن به محیط های بسته مثل ساختمان یا داخل خودرو در موقع نشتی است.
2- مخازن سوخت مورد استفاده در پروژه ها حتما باید دارای حوضچه مهار نشتی یا همان Dike Wall باشند.
یک نکته ویژه و یک پیشنهاد
متاسفانه ایمنی در معادن بیشتر به ایمنی شغلی محدود شده و کمتر به ایمنی فرآیند پرداخته شده است. خطرات کلر و سوخت های مایع یکی از خطراتی است که به آنها توجه نشده است. به کار گیری کارشناسانی که سابقه فعالیت در ایمنی فرآیند در صنعت نفت و گاز دارند می تواند در اتخاذ تصمیمات موثر در حوزه ایمنی فرآید در معادن بسیار موثر باشد.
کارگاه کاربرد نرم افزار PHAST در ایمنی معادن- دی 1401
اگر علاقمند به برگزاری دوره آموزشی ویژه صنعت خود هستید با شماره 09022582835 تماس حاصل فرمایید. در این دوره ها مثال ها و چالش های واقعی شرکت شما بررسی خواهد شد.
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.