دانشگاه آزاد اسلامي
واحد شاهرود
دانشکده فني مهندسي گروه مهندسي شيمي
پايان نامه براي دريافت درجه کارشناسي ارشد ” M.Sc. ”
گرايش : مهندسي فرآيند
عنوان :
ارزيابي کمي ريسک ناشي ازحوادث فرآيندي در ايستگاه تقويت فشار گاز شهرستان رامسر
استاد راهنما :
دکتر سحر رضايان
نگارش :
سيد علي موسوي
تابستان 1393

ISLAMIC AZAD UNIVERSITY
Shahrood unit
Faculty of Science-Department of Chemical Engineering
“M.Sc” Thesis
On Process Engineering
Subject:
Quantitative Risk Analysis due to Effects of Process Events in Ramsar Gas Compressor Station
Thesis Advisor:
Sahar Rezaian Ph.D
By:
Seyyed Ali Moosavi
Summer 1393
از دوست و همکار گرامي ، جناب آقاي دکتر ناصر بدري بسيار سپاسگزارم چرا که راهنمايي هاي بي چشمداشت و فروتنانه ايشان تامين اين پايان نامه را برايم محقق نمود .
و
از محضر ارزشمند استاد راهنما ، سرکار خانم دکتر سحر رضايان که همواره راه گشاي نگارنده در اتمام و اکمال پايان نامه بوده اند ، سپاسگزارم .

تقديم به پدرم که عالمانه به من آموخت تا چگونه در عرصه زندگي بردباري و ايستادگي را تجربه کنم ؛
و
به مادرم ، درياي عشق و ايثار ، که وجودم برايش همه رنج بود و وجودش برايم همه مهر ؛
به همسرم ، اسطوره زندگيم ، پناه خستگيم و اميد بودنم ؛
و
تمام عزيزاني که نفس خيرشان برکت زندگيم است و خيس ، از باران لطفشان هستم .
فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکيده ……………………………………………………………………………………………. 1
مقدمه ……………………………………………………………………………………………………. 2
فصل اول : کليات ……………………………………………………………………… 4
1-1. هدف اصلي تحقيق …………………………………………………………………….. 5
1-2. بيان مسئله ………………………………………………………………………………… 5
1-3. فرضيه تحقيق …………………………………………………………………………. 7
1-4. نوآوري تحقيق ……………………………………………………………….. 7
1-5. پيشينه تحقيق ………………………………………………………………. 8
1-6. ضرورت توجه به مطالعات ايمني در ايستگاه تقويت فشار گاز ………………………….. 11
1-7. مفاهيم و تعاريف …………………………………………………… 17
1- 7-1. روش ارزيابي کمي ريسک ………………………………………………. 17
1-7-2. مراحل ارزيابي کمي ريسک ……………………………………………………………………………………………………. 19
1-7-2-1. مرحله اول : تعيين اهداف ارزيابي کمي ريسک ………………………………… 20
1-7-2-2. مرحله دوم : شرح واحد فرآيندي تحت بررسي ………………………………. 20
1-7-2-3.مرحله سوم : شناسايي مخاطرات …………………………………………………… 21
1-7-2-4.مرحله چهارم : تعيين و تحليل سناريو ها …………………………………….. 22
1-7-2-5. مرحله پنجم : مدل سازي پيامد ………………………………………………… 24
1-7-2-5-1. مدل سازي تخليه مواد ………………………………………………. 26
1-7-2-5-2. مدل سازي انتشار ……………………………………. 27
1-7-2-5-2-1. انواع آتش ……………………………………………………… 35
1-7-2-5-2-2. مدل سازي آثار ناشي از آتش فوراني و ناگهاني …………………… 40
1-7-2-5-2-3. تاثيرات تشعشع آتش …………………………………………………. 45
1-7-2-5-2-4. جرقه و احتمال رخداد آن …………………………………….. 48
1-7-2-6. مرحله ششم : تخمين تکرار پذيري سناريو ……………………………. 51
1-7-2-7. مرحله هفتم: محاسبه و ارزيابي ريسک ……………………… 56
1-8. معرفي نرم افزار PHAST …………………………………………….. 62
فصل دوم : روش کار ………………………………………. 65
2-1. معرفي ايستگاه تقويت فشار گاز شهرستان رامسر ………………………………. 66
2-1-1. شرح فرآيند عملياتي ايستگاه تقويت فشار گاز شهرستان رامسر ……………………… 68
2-1-2. حالت عملياتي مستقيم ……………………………………………………. 68
2-1-3. حالت عملياتي معکوس ……………………………………………………… 70
2 – 2 . روش کار …………………………………………………………………………… 74
فصل سوم : نتايج …………………………………………………………… 79
3 – 1 . توضيح و تفسير نمودار گلباد و ارائه نمودارهاي مربوط به شرايط آب و هوايي ………. 80
3 – 2 . نتايج مربوط به تخمين تکرار پذيري اتصالات ………………………………………… 84
3 – 3 . نتايج حاصل از مدلينگ به وسيله نرم افزار ……………………………………. 91
فصل چهارم : نتيجه گيري و پيشنهادات ………………………………………….. 99
4 – 1 . نتيجه گيري ………………………………………………………………………. 100
4 – 2 . پيشنهادات ……………………………………………………………….. 101
4 – 3 . مقايسه کار انجام شده با کار ديگران …………………………………………… 104
4 – 4 . پيشنهاد براي ساير دانشجويان ………………………………………….. 105
پيوست ………………………………………………………………………………… 106
پ -1 ……………………………………………………………………………………. 107
منابع و ماخذ …………………………………………………………………….. 124
چکيده انگليسي …………………………………………………………. 127
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 1 – 1 . برخي از مهمترين حوادث فرآيندي رخ داده در ايران و جهان……………………… 12
جدول 1 – 2 . آمار حوادث نشت گاز ، آتش سوزي و انفجار مناطق عمليات انتقال گاز……………. 13
جدول 1 – 3 . گزارش تفضيلي نشت گاز و آتش سوزي در مناطق انتقال گازدر سال 1390….. 14
جدول 1 – 4 . جدول معيار پايداري پاسکوييل………………………………………….. 29
جدول 1 – 5 . تحليل بانک اطلاعاتي شرايط آب و هوايي…………………………… 30
جدول 1 – 6 . طول زبري سطح براي موقعيت هاي متفاوت…………………………. 35
جدول 1 – 7 . تاثيرات ناشي از تشعشع آتش…………………………………….. 45
جدول 1 – 8 . احتمال مرگ بر حسب ميزان تشعشع……………………………… 48
جدول 1 – 9 . احتمال ايجاد جرقه منجر به انفجار يا آتش سوزي……………………….. 50
جدول 1 – 10 . احنمال جرقه فوري بر اساس ميزان حضور منابع جرقه…………………………. 50
جدول 1 – 11 . رابطه ميان ابعاد نشتي و تکرار پذيري………………………………. 53
جدول 1 – 12 . احتمالات مربوط به درخت رويداد نشتي گاز قابل اشتعال…………………. 56
جدول 2 – 1 . ترکيب درصد جريان گاز طبيعي در ايستگاه تقويت فشار گاز شهرستان رامسر….. 74
جدول 3 – 1 . تعداد اتصالات ورودي و خروجي……………………………………….. 84
جدول 3 – 2 . تعداد اتصالات مسير سوخت……………………………………………. 84
جدول 3 – 3 . تکرار پذيري فلنج ها در سايز هاي موجود در ايستگاه تقويت فشار گاز شهرستان رامسر بر حسب سايز نشتي……………………………………………………………………………………… 85
جدول 3 – 4 . تکرارپذيري شيرهاي دستي در سايز هاي موجود در ايستگاه تقويت فشار گاز شهرستان رامسر بر حسب سايز نشتي…………………………………………………………………………… 85
جدول 3 – 5 . تکرار پذيري شيرهاي اتوماتيک در سايز هاي موجود در ايستگاه تقويت فشار گاز شهرستان رامسر بر حسب سايز نشتي………………………………………. 86
جدول 3 – 6 . تکرارپذيري مخازن با قطر بزرگتر از 150 ميلي متردر ايستگاه تقويت فشار گاز شهرستان رامسر بر حسب سايز نشتي………………………………………………………………… 86
جدول 3 – 7 . تکرارپذيري لوله ها در سايزهاي موجود در ايستگاه تقويت فشار گاز شهرستان رامسر بر حسب سايز نشتي……………………………………………………………………………………… 87
جدول 3 – 8 . تکرار پذيري اتصالات مسير سوخت بر حسب سايز نشتي……………………… 87
جدول 3 – 9 . تکرار پذيري کل براي اتصالات مسير سوخت بر حسب سايز نشتي……………………….. 87
جدول 3 – 10 . تکرار پذيري اتصالات مسير ورودي بر حسب سايز نشتي………………….. 88
جدول 3 – 11 . تکرار پذيري کل براي اتصالات مسير ورودي بر حسب سايز نشتي…………… 88
جدول 3 – 12 . تکرار پذيري اتصالات مسير خروجي بر حسب سايز نشتي…………………. 88
جدول 3 – 13 . تکرار پذيري کل براي اتصالات مسير خروجي بر حسب سايز نشتي……………. 89
جدول 3 – 14 . تکرار پذيري کل مربوط به سناريوي شماره يک………………………… 89
جدول 3 – 15 . تکرار پذيري کل مربوط به سناريوي شماره دو……………………………… 89
جدول 3 – 16 . ميزان جرم تخليه شده گاز براي ايزوله کردن شير در زمان هاي 20 دقيقه و 40 ثانيه………… 90

فهرست نمودار ها
عنوان صفحه
نمودار 1 – 1 . نمودار مقايسه تعداد حوادث نشت گاز ، انفجار و آتش سوزي مناطق عمليات انتقال گاز در سال 1390 ………………………………………………………………………………….. 16
نمودار 3 – 1 . نمودار گلباد ايستگاه هواشناسي شهرستان رامسر………………………. 81
نمودار 3 – 2 . شکل ستوني نمودار گلباد…………………………………………………………. 81
نمودار 3 – 3 . نمودار متوسط ماهانه دماي هوا……………………………………… 82
نمودار 3 – 4 . نمودار متوسط ماهانه رطوبت هوا……………………………………….. 82
نمودار 3 – 5 . نمودار متوسط سرعت باد………………………………………. 83
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 1 – 1 . مراحل مختلف رويه ارزيابي کمي ريسک……………………………………. 19
شکل 1 – 2 . نمودار شاخه اي حوادث فرآيندي…………………………………………….. 25
شکل 1 – 3 . جو ناپايدار…………………………………………………………………. 29
شکل 1 – 4 . جو پايدار……………………………………………………………………. 29
شکل 1 – 5 . سرعت باد m/s10 …………………………………………………………….. 31
شکل 1 – 6 . سرعت باد m/s5 …………………………………………………………………. 31
شکل 1 – 7 . نمودار گلباد براي تعيين سرعت و جهت وزش باد غالب……………….. 32
شکل 1 – 8 . پروفايل غلظت در تابستان…………………………………………………. 34
شکل 1 – 9 . پروفايل غلظت در زمستان……………………………………… 34
شکل 1 – 10 . پروفايل انتشار بعد از برخورد به مانع و پروفايل انتشار قبل از برخورد به مانع…………………………… 35
شکل 1 – 11 . توپ آتش……………………………………………………………… 37
شکل 1 – 12 . نمايي از جت آتش………………………………………………. 38
شکل 1 – 13 . نمايي از آتش استخري……………………………………………….. 39
شکل 1 – 14 . تعيين مختصات مرکز شعله…………………………………………………. 42
شکل 1 – 15 . شکل شعله در مدل ارايه شده توسط Roj & Emmons…………………. 44
شکل 1 – 16 . نمودار تعيين احتمال تلفات ناشي از تشعشع …………………………… 47
شکل 1 – 17 . نمودار مورد استفاده در تبديل پروبيت به احتمال تلفات……………………….. 47
شکل 1 – 18 . احتمال جرقه با تاخير بر اساس ميزان دبي جريان خروجي …………………………. 50
شکل 1 – 19 . شرايط مربوط به وقوع حوادث مختلف بر اساس نوع جرقه……………………….. 51
شکل 1 – 20 . درخت رويداد ………………………………………….. 55
شکل 1 – 21 . نمودار تراز……………………………………………………………….. 58
شکل 1 – 22 . نمودار هاي ريسک جمعي مربوط به برخي کشور ها…………………….. 61
شکل 1 – 23 . نمودار هاي ريسک جمعي و نواحي مختلف آن…………………………………. 62
شکل 2 – 1 . موقعيت شهرستان رامسر در نقشه ايران…………………………………….. 67
شکل 2 – 2 . نمايي از ايستگاه تقويت فشار گاز شهرستان رامسر…………………………….. 67
شکل 2 – 3 . نمايي از حالت عملياتي مستقيم ايستگاه تقويت فشار گاز شهرستان رامسر…….. 70
شکل 2 – 4 . نمايي از حالت عملياتي معکوس ايستگاه تقويت فشار گاز شهرستان رامسر……….. 71
شکل 2 – 5 . شماي کلي قسمت هاي ايستگاه تقويت فشار گاز شهرستان رامسر( حالت عملياتي )….. 73
شکل 3 – 1 . نمودار کانتور ريسک فردي ………………………………. 91
شکل 3 – 2 . محدوده آتش ناگهاني در شرايط آب و هوايي 1 حالت پايداري B………….. 91
شکل 3 – 3 . محدوده آتش فوراني در شرايط آب و هوايي 1 حالت پايداري B………….. 91
شکل 3 – 4 . محدوده آتش ناگهاني در شرايط آب و هوايي 2 حالت پايداري D……………. 92
شکل 3 – 5 . محدوده آتش فوراني در شرايط آب و هوايي 2 حالت پايداري D…………….. 92
شکل 3 – 6 . محدوده آتش ناگهاني در شرايط آب و هوايي 3 حالت پايداري C………….. 92
شکل 3 – 7 . محدوده آتش فوراني در شرايط آب و هوايي 3 حالت پايداري C……………….. 92
شکل 3 – 8 . محدوده پوشش داده شده با آتش ناگهاني در شرايط آب و هوايي 1 حالت B… 92
شکل 3 – 9 . محدوده پوشش داده شده با آتش فوراني در شرايط آب و هوايي 1 حالت B… 92
شکل 3 – 10 . محدوده پوشش داده شده با آتش ناگهاني در شرايط آب و هوايي 2 حالت D…. 93
شکل 3 – 11 . محدوده پوشش داده شده با آتش فوراني در شرايط آب و هوايي 2 حالت D…. 93
شکل 3 – 12 . محدوده پوشش داده شده با آتش ناگهاني در شرايط آب و هوايي 3 حالت C….. 93
شکل 3 – 13 . محدوده پوشش داده شده با آتش فوراني در شرايط آب و هوايي 3 حالت C………….. 93
شکل 3 – 14 . نمودار ريسک جمعي ……………………… 93
شکل 3 – 15 . نمودار کانتور ريسک فردي…………………………………………………… 94
شکل 3 – 16 . محدوده آتش ناگهاني در شرايط آب و هوايي 1 حالت پايداري B……………… 94
شکل 3 – 17 . محدوده آتش فوراني در شرايط آب و هوايي 1 حالت پايداري B…………. 94
شکل 3 – 18. محدوده آتش ناگهاني در شرايط آب و هوايي 2 حالت پايداري D…………… 94
شکل 3 – 19 . محدوده آتش فوراني در شرايط آب و هوايي 2 حالت پايداري D…………… 94
شکل 3 – 20 . محدوده آتش ناگهاني در شرايط آب و هوايي 3 حالت پايداري C………………. 95
شکل 3 – 21 . محدوده آتش فوراني در شرايط آب و هوايي 3 حالت پايداري C………………. 95
شکل 3 – 22 . محدوده پوشش داده شده با آتش ناگهاني در شرايط آب و هوايي 1 حالت B…………. 95
شکل 3 – 23 . محدوده پوشش داده شده با آتش فوراني در شرايط آب و هوايي 1 حالت B… 95
شکل 3 – 24 . محدوده پوشش داده شده با آتش ناگهاني در شرايط آب و هوايي 2 حالت D…. 95
شکل 3 – 25 . محدوده پوشش داده شده با آتش فوراني در شرايط آب و هوايي 2 حالت D. …. 95
شکل 3 – 26 . محدوده پوشش داده شده با آتش ناگهاني در شرايط آب و هوايي 3 حالت C…. 96
شکل 3 – 27 . محدوده پوشش داده شده با آتش فوراني در شرايط آب و هوايي 3 حالت C…… 96
شکل 3 – 28 . نمودار ريسک جمعي …………………………………………….. 96
شکل 4 – 1 . روش هاي کنترل کاهش ريسک از طريق کاهش پيامد حوادث ………………. 101
شکل 4 – 2 . روش هاي کنترل کاهش ريسک از طريق کاهش تکرارپذيري حوادث……… 102
چکيده
در اين تحقيق ، ارزيابي کمي ريسک ناشي از حوادث فرآيندي ، نظير نشتي تجهيزات فرآيندي از جمله فلنج ها وشيرها که ممکن است در ايستگاه تقويت فشار گاز شهرستان رامسر به وقوع بپيوندد ، مورد بررسي قرار گرفته است . اين ارزيابي با توجه به اطلاعات جمع آوري شده نظير ( فشار ماده موجود در فرآيند ، دما ماده موجود در فرآيند ، فاز ماده موجود در فرآيند ، ترکيب در صد ماده موجود در فرآيند ، شرايط آب و هوايي ، جهت وزش باد غالب ، نوع سناريو ، محل وقوع سناريو ، جانمايي ، توزيع جمعيت و… ) توسط نرم افزار PHAST ، مدل گرديده است . در اين پروژه سعي بر آن است تا با مدل سازي دو نوع آتش محتمل در ايستگاه تقويت فشار گاز رامسر ، که آتش ناگهاني و آتش فوراني ناشي از نشتي فلنج ها و شيرهاي مورد بررسي در سناريو هاي تعريف شده مي باشند ، و رسم نمودار هاي مربوط به آن ، محدوده اثر اين اتفاقات تعيين گردد . همچنين با وارد نمودن داده هاي مربوط به تعيين ريسک مانند توزيع جمعيت ، محل وقوع جرقه ، احتمال وقوع جرقه ، تکرار پذيري حادثه و …. نمودار کانتور ريسک فردي و احتمال وقوع تلفات در محدوده هاي مختلف مدل شده و نيز نمودار F – N ريسک جمعي به دست آيد . با داشتن نمودار F – N ريسک جمعي مربوط به ايستگاه ، مي توان آن را با استاندارد هاي ساير کشور ها مقايسه نمود و ميزان ريسک پذيري سيستم و هم چنين راهکار هاي مناسب در جهت کنترل و کاهش اين حوادث و پيامد هاي ناشي از آن را تعيين کرد .
واژگان کليدي : ارزيابي کمي ريسک – آتش فوراني – آتش ناگهاني – ريسک فردي – ريسک جمعي – ارزيابي پيامد
مقدمه [ 1 ] و [ 2 ]
زندگي در جهان امن و عاري از خطر همواره آرزوي انسان ها بوده است و توجه به ايمني به صورت تلاش براي بقا از بدو خلقت در نهاد بشر وجود داشته است . از سوي ديگر بشر همواره در تلاش براي بهبود زندگي و سطح رفاه خود بوده و در اين راه با ايجاد تغيير در طبيعت کوشيده منابع آن را در خدمت خود درآورد . فعاليت هاي صنعتي بخشي از تلاش انسان براي رسيدن به رفاه بيشتر است ، اما در اثر اين تغييرات و گسترش اين نوع فعاليت ها ، مخاطرات خاصي که ناشي از تغيير در نظام رايج طبيعت است ، رخ نموده اند . با گذر زمان و رشد فعاليت هاي صنعتي ، مخاطرات مربوط به آن ها نيز رشد داشته است . بنابراين براي داشتن محيطي ايمن ، امروزه داشتن صنايعي عاري از خطر به عنوان دغدغه اي بزرگ براي عامه مردم و به ويژه متخصصين و صنعت گران مطرح است . از طرفي مقياس امروزي توليد و ميزان سرمايه گذاري ، که افزايش چشمگيري نسبت به سابق داشته ، وجود واحد هاي ايمن تري را ايجاب مي کند . چرا که در صورت وقوع حادثه ميزان خسارات وارده بسيار بالا خواهد بود و اين براي صنعت امروز ، که رقابتي بي رحمانه در آن حکم فرما مي باشد ، غير قابل تحمل است . نزديکي واحدهاي صنعتي به مراکز پر جمعيت ، باعث افزايش اثرات اقتصادي و اجتماعي حوادث شده است . در سال هاي آغازين گسترش فعاليت هاي صنعتي ، مهندسي ايمني به صورت درس گرفتن از حوادث رخ داده براي بهبود طراحي هاي آن ، تجلي مي يافت . بر مبناي تجارب کسب شده و براي جلوگيري از حوادث مشابه ، مهندسين فرآيند آموخته هاي خود را به صورت کد هاي طراحي ، مدون و منتشر کردند . به علت محدود بودن دامنه فعاليت هاي صنعتي در اين برهه عموماً حوادث رخ داده محدود به تجهيزات خاص و يا نهايتاً مرزهاي کارخانه مي ماند ، اما پس از رشد سريع صنايع شيميايي و نفت و گاز ، در ابتداي دهه شصت ميلادي تعداد و دامنه تاثير حوادث صنعتي نيز افزايش چشمگيري داشت .
رخداد حوادثي چون فليکس بورو 1 انگلستان در سال1974و يا حادثه نشت گاز سمي در سوسو 2 ايتاليا در سال 1976 تنها نمونه هايي از اين حوادث است . اين حوادث وحوادثي از اين دست بر خلاف حوادث پيش از سال هاي دهه شصت ، تاثير فراتر از مرزهاي کارخانه هاي مربوطه داشتند . دراين زمان بود که به علت فشار شديد افکار عمومي قوانين ايمني واحدهاي صنعتي توسط جامعه اروپا مورد تصويب قرارگرفت . در آمريکا نيز پس از فاجعه بوپال 3 در هند در سال 1984 ، که هنوز پس از گذشت سال ها فجيع ترين حادثه صنايع شيميايي شناخته مي شود و برخي حوادث رخ داده در اين کشور ، قوانين متعددي در زمينه ايمني صنايع از تصويب کنگره گذشت . بنا به نياز احساس شده در سال هاي آخر دهه شصت ميلادي بود که روش هايي براي شناسايي مخاطرات فرآيند ، همچون روش شناخته شده “ارزيابي کمي ريسک ” ابداع و ارائه شد . بنابراين براي کاهش دادن دامنه يا احتمال رخداد اين حوادث ، نياز به پياده سازي روش هايي موسوم به مديريت ريسک است . هدف از مديريت ريسک ، ارزيابي و سپس حذف يا کنترل کانون هاي خطر است . مديريت ريسک امروزه نه تنها در صنايع شيميايي و نفت و گاز بلکه در بسياري از فرآيند هاي سازمان يافته بشري مانند فعاليت هاي اقتصادي يا پروژه هاي عظيم عمراني هم کاربرد دارد .
1-Flixborough
2-Seveso
3-Bhopal
فصل اول : کليات
1-1 . هدف اصلي تحقيق
هدف از اين پروژه ارزيابي برخي از حوادث مخاطره آميز است که وقوع آن در ايستگاه تقويت فشار گاز رامسر 1 محتمل مي باشد و هم چنين بررسي آثار و پيامد هاي ناشي از بروز اين حوادث ، با داده هاي تجربي و به وسيله مدلينگ توسط نرم افزار PHAST انجام مي شود و در نهايت راهکار ها و پيشنهادات مناسب جهت کنترل و کاهش پيامد هاي ناشي از اين حوادث ارائه خواهد شد .
1-2. بيان مسئله
نياز امروزي جوامع بشري به تعريف رعايت استانداردهاي بالاتر ، در برخورد با فعاليت هاي مربوط به صنايع فرآيندي همواره در حال افزايش است . اين استاندارد ها عموماً در جهت افزايش سطح ايمني صنايع فرآيندي است . برآورده کردن اين نياز موجبات ايجاد تقابل ، بين سود ناشي از گسترش واحد هاي فرآيندي و ريسک وارده بر انسان ها و تجهيزات را فراهم مي آورد . تعريف اين استاندارد ها ، از يک سو منجر به تغيير فرآيند ، حجيم شدن واحد هاي صنعتي و تغيير شرايط در خارج از
1- Ramsar Gas Compressor Station
مرزهاي واحدهاي صنعتي شده و از سوي ديگر سبب مي شود که ريسک توليدي ، توسط واحد هاي صنعتي تغييرکند . با توجه به روندکنوني ، اين تغييرعموماً رو به افزايش است. لذا تعيين و رعايت فاصله مناسب بين منابع ايجاد خطر و بخش آسيب پذير ، همواره سبب ايجاد انعطاف لازم در برخورد مناسب با تغييرات محتمل درطول زمان مي شود . تعيين اين فواصل و مطالعات مربوطه ، از طريق روشي به نام ارزيابي کمي ريسک يا همان روشQRA صورت مي گيرد . ارزيابي کمي ريسک روشي است که با توجه به مجموعه شرايط موجود و با لحاظ کردن احتمال وقوع حوادث ، مي تواند تخمين مناسبي از فواصل ايمن را ارائه دهد. در ارزيابي کمي ريسک حوادث ، دو پارامتر نقش عمده اي ايفا مي کنند . پارامتر اول پيامد و پارامتر دوم تکرارپذيري حادثه است . پيامد به معناي ميزان خسارت وارد شده به سيستم در اثر يک بار وقوع حادثه و تکرارپذيري به معناي تعداد دفعاتي است که آن حادثه در يک بازه زماني يک ساله اتفاق مي افتد . عموماً هيچ کدام از اين دو پارامتر به تنهايي براي ارزيابي خطرات کافي نيستند . به همين دليل تعيين معياري که هر دو عامل را در نظر بگيرد ، در بررسي مخاطرات بسيار مفيد مي باشد . تابعيت ريسک از تکرارپذيري و پيامد در اکثر موارد پيچيده بوده و با توجه به روش هايي که براي ارزيابي ريسک به کار برده مي شود ، ترکيب هاي مختلفي از آن ها ارائه مي گردد . اما در ساده ترين حالت ، مي توان ريسک را حاصل ضرب مقاديرکمي پيامد در تکرارپذيري دانست .
حوادثي که در خطوط انتقال گاز و همچنين در تاسيسات تقويت فشار گاز در داخل و خارج از کشور رخ داده است و باعث ايجاد تلفات جسمي و مالي جبران ناپذيري به اشخاص و سيستم شده است ، سبب گرديده که اين بحث و مباحثي از اين دست جايگاه ويژه اي در صنعت گاز کشور پيدا کند .
براي انجام اين تحقيق نيازمند آنيم که با تاسيسات تقويت فشار گاز ، هدف از راه اندازي ، تعاريف مهم و اصلي مربوط به ارزيابي و رويه آن و نيز طريقه کار با نرم افزار Phast ، آشنا شويم .
1-3 . فرضيه تحقيق
از ميان فرضيه هاي زير ، رخداد فرضيه 1 مردود مي باشد و فرضيه هاي 2 و 3 مطابق انتظار محتمل مي باشند.
1) بعداز overhaulسيستم احتمال بروز نشتي بالاتر مي رود.
2) از بين شرايط موثر در انتشار مواد (پايداري جوي،سرعت باد،دماي محيط،عوارض محلي زمين ورطوبت هوا) رطوبت هواتاثير قابل ملاحظه اي درانتشار مواد ندارد.
3) محتمل ترين مخاطرات انتشار گاز قابل اشتعال، آتش سوزي و انفجار مي باشد.
1-4 . نوآوري تحقيق
با توجه اين که عمده فعاليت هاي انجام شده در زمينه ارزيابي ريسک درايستگاه هاي تقويت فشار گاز به ارزيابي ريسک محيط زيستي مربوط مي شود و همچنين مطالعات ايمني و شناسايي مخاطرات در ايستگاه هاي تقويت فشار گاز با استفاده از روش هاي نظيرFMEA,HAZOP FTA, و RBIصورت گرفته است ، لذا اين پروژه مي تواند الگوي خوبي جهت ارائه در زمينه ارزيابي ريسک ناشي از حوادث فرآيندي به روش QRA در يک ايستگاه تقويت فشار گاز باشد.
1-5 . پيشينه تحقيق
در ارتباط با پروژه هاي خارجي انجام شده در زمينه ارزيابي کمي ريسک ( QRA ) ، مي توان به اين مطلب اشاره کرد که پروژه اي که به طورخاص به ارزيابي کمي ريسک در” ايستگاه تقويت فشار گاز” بپردازد ، وجود ندارد و عمده اين پروژه ها مربوط به ارزيابي ريسک “خطوط انتقال گاز و شبکه ” بوده که تعدادي از آن ها به قرار زير مي باشد :
1 – Lei Ma, Liang Cheng and Man Chun Li., (26, 6, Nov. 2013), “Quantitative Risk Analysis of Urban Natural Gas Pipeline Networks Using Geographical Information System”, Journal of Loss Prevention in the process Industries, pp.1183 – 1192.
2 – Z.Y. Han and W.G. Weng. , (23, 3, May 2010), “An Integrated Quantitative Risk Analysis Method For Natural Gas Pipeline Network”, process Industries Journal of Loss Prevention, pp. 428-436.3 – Young-Do Jo and Bum Jong Ahh. , (3, August 2005), “A method of Quantitative Risk Analysis Assessment for Transmission Pipeline Carrying Natural Gas”, Journal of Hazardous Material, pp.1-12.

1 ) آقايان لي ما ، ليانگ چنگ و مان چو لي ، در سال 2013 ، مقاله اي را با عنوان ” ارزيابي کمي ريسک خطوط لوله شبکه گاز طبيعي شهري با استفاده از اطلاعات جغرافيايي سيستم ( GIS )” ، به چاپ رساندند . روش کار آن ها در اين مقاله ترکيب پارامتر هاي نرخ رد شده ارزيابي شبکه خط لوله جامع ، تحليل کمي مدل و نتيجه منطقي حادثه و ارزيابي اختصاصي و معمول ريسک ها بود . نتايج حاصله بيانگر اين است که کاربرد تکنولوژي ( GIS ) ، مي تواند از طريق مديريت کارکنان که در تعيين حدود نواحي ريسک بالا مورد نياز است ، به قوي تر شدن تحليل کمي ريسک ( QRA ) براي خطوط لوله شبکه گاز طبيعي شهري ، کمک شاياني نمايد .
2 ) آقايان هان و ونگ ، در سال 2010 ، مقاله اي تحت عنوان ” کامل کردن روش ارزيابي کمي ريسک براي خطوط لوله شبکه گاز طبيعي شهري ” ، به چاپ رساندند . روش کار آن ها ترکيب احتمالي ارزيابي اتفاقات ( تحليل نتايج و سنجش ريسک ) بود . نکته قابل توجه اينکه نتايج تحليل شده در اين مقاله شامل ورودي و خروجي به لوله هاي گاز مي باشد . ارزيابي نتايج خروجي بر روي ريسک اختصاصي و ريسک هاي عموي تمرکز دارد . نتايج حاصله نشان مي دهد که ريسک کمي و جامع روشي را براي شبکه خطوط لوله گاز تحليل مي کند که مي تواند در موارد عملي و کاربردي مورد استفاده قرار گيرد .
3 ) آقايان يانگ دو جو و بوم جانگ آه ، در سال 2005 ، مقاله اي با عنوان ” روش آناليز ارزيابي کمي ريسک براي انتقال خطوط لوله حامل گاز طبيعي ” ، به چاپ رساندند . روش کار آن ها بر روي توسعه روش ساده جهت ارزيابي کمي ريسک براي خطوط لوله گاز طبيعي متمرکز شده و به معرفي پارامترهايي از مسافت مهلک و مسافت تجمعي مهلک مي پردازد . نتايج حاصله از روش پيشنهادي ارزيابي کمي ريسک در اين مقاله براي مديريت ريسک ، طي برنامه ريزي و مراحل ساخت خطوط لوله جديد و بهبود خطوط لوله مدفون شده مفيد مي باشد .
کارهاي انجام شده در زمينه ارزيابي ريسک ( ايمني و زيست محيطي ) در داخل کشور بيشتر بر روي خطوط انتقال گاز و شبکه مي باشد ، در مواردي هم که اين ارزيابي ها بر روي تاسيسات گازي ( ايستگاه ها و پالايشگاه ها ) انجام گرفته با روش هايي مانند FMEA ،HAZOP ،AHP بوده است . با توجه به روشي که در اين پروژه مد نظر است ، بايد تمرکز خود را بر روي روش کار قرار داد و از پروژه ها و مقالاتي که در آن از روش ارزيابي کمي ريسک استفاده شده است الگو برداري کرد . در ذيل به مقاله اي اشاره مي شود که در داخل کشور و با روش ارزيابي کمي ريسک بر روي خطوط انتقال گاز بررسي و تدوين شده است .
1 ) آقايان مجتبي باقري ، ناصر بدري ، داوود رشتچيان و هوشنگ اقباليان نوري زاده مقاله اي را تحت عنوان ” تعيين حريم ايمن خط لوله انتقال گاز ترش به روش ارزيابي کمي ريسک ” در اسفند 1390 به چاپ رساندند . در روش کار آن ها با استفاده از نرم افزار Phast Risk و با توجه به روش ارزيابي کمي ريسک ، حريم اين خطوط لوله در چهار ضخامت متفاوت تعيين و مشخص شد . نتيجه کار آن ها نشان داد که افزايش يا کاهش ضخامت لوله در تعيين حريم تاثير انکار ناپذيري دارد ، اين در حالي است که روش هاي گذشته تاثير ضخامت لوله را لحاظ نمي کردند .
1-6 . ضرورت توجه به مطالعات ايمني در ايستگاه تقويت فشار گاز
هر سناريو )ايجاد نشتي 1 يا پارگي 2 در يک لوله يا مخزن تحت فشار حاوي ماده اشتعال پذير( مي تواند داراي چندين پيامد )انتشار گاز قابل اشتعال ، آتش و انفجار 3( باشد که اين پيامد ها از طريق مدل هاي ارائه شده براي رهايش و پخش مواد در محيط و مدل هاي آتش و انفجار تعيين مي شوند. آثار ناشي از آتش به صورت توزيع شدت تشعشع و آثار ناشي از انفجار به صورت توزيع موج انفجار تعيين مي شود و در ادامه تاثير اين پيامد ها بر روي جمعيت و تجهيزات طريق مدل هاي آسيب پذيري ارزيابي مي گردد .
با توجه به توضيحات فوق ، اهميت چنين مطالعاتي براي واحد هاي فرآيندي مشخص مي شود. اين اهميت با بررسي سوابق حوادث گذشته که بي توجهي به اين موارد سبب ايجاد حوادث ناگواري شده است ، بيشتر ملموس مي شود . ( جداول 1 – 1 و 1 – 2 و 1 – 3 و نمودار 1 – 1 ) .
1-Leakage
2-Rupture
3-Explosion
جدول ( 1-1 ) . برخي از مهمترين حوادث فرآيندي رخ داده در ايران و جهان [ 3 ]
حادثهکشورعلت وقوعپيامد هاسال وقوعفليکس برو انگلستاننشت و انفجار گاز سيکلو هگزان27 نفر کشته و آتش سوزي به مدت 10 روز1974پايپر آلفا 1انگستانآتش سوزي و انفجار در سکوي نفتيمرگ 165 نفر و تخريب کامل سکو1988لانگفورد2استرالياانفجار در کارخانه گاز ESSO 2 نفر کشته و توقف فعاليت هاي صنعتي در ايالت ويکتوريا به مدت 20 روز1998خط لوله گاز پالايشگاه شهيد هاشمي نژادايرانبرخورد بيل مکانيکي با خط لوله و وقوع انفجار و آتش سوزي4 نفر کشته و سوختگي 16 نفر کارکنان1389پالايشگاه آبادانايراننشت گاز و انفجار1 نفر کشته و 36 نفر مصدوم1390پتروشيمي بندر امام خمينيايران نشت گاز و انفجار8 نفر کشته و 2 نفر مصدوم1391
1- Piper Alpha
2- Langford
جدول ( 1-2 ) . آمار حوادث نشت گاز ، آتش سوزي و انفجار مناطق عمليات انتقال گاز [ 4 ]
نوع حادثهتعداد حادثه
حوادث نشت گاز
و آتش سوزي

حوادث مربوط به خطوط لوله
12 حادثه

فرسودگي خط1برخورد بيل مکانيکي با لوله6شکستگي سر جوش1نشت گاز از بلودان و رعد و برق2ترک و نشتي پيگ سيگنال لانچر1سايش در قسمت انتهاي لوله بلودان1
حوادث مربوط به تاسيسات تقويت فشار
9 حادثه

مواد مذاب حاصل از جوشکاري1جرقه شمع در کاسه پاور سيلندرهاي واحد A1ترک در لوله روغن کاري پاور توربين1نقص در اتصالات الکتريکي2شليک گان و ريختن مواد مذاب روي علف ها1تعميرات روي کمپرسور هوا – بخار روغن2جوشکاري توربين روغن و نشت گاز از ونت1
جدول ( 1 – 3 ) . گزارش تفضيلي نشت گاز و آتش



قیمت: تومان


پاسخ دهید