مقدمه
همه ساله به علت عدم توجه به نکات، مقررات و دستورالعمل های مربوط به ایمنی و بازبینیهای به موقع شاهد حوادثی در برخی از نقاط مختلف دنیا چه از بعد مالی، جانی و یا هر دو هستیم. در این میان شاید بزرگترین خسارات تاکنون گریبان گیر صنایع به خصوص صنایع شیمیایی بوده که از آن میان می توان به حادثه بوپال هند اشاره نمود. این نوع وقایع معمولاً از یک اشتباه به ظاهر کوچک و ساده از قبیل بستن و یا باز کردن یک شیر به اشتباه، وارد شدن در داخل یک مخزن بدون مجوزهای لازم، برچسب گذاری غلط روی مخازن و تجهیزات، ناخوانا بودن علائم و پارامترهای اندازهگیری شده توسط ابزاردقیق و درنتیجه اتخاذ واکنش غلط و نابجا، استفاده ناصحیح از تانکرها در تخلیه و یا پر نمودن مواد، عدم اطلاع اپراتورها از میزان خطرات مواد شیمیایی، و یا اتفاقاتی نظیر جرقه های ناشی از الکتریسیته ساکن، لبریز شدن مخازن و تانکرها، پاره شدن شیلنگها، آزاد شدن گازهای قابل انفجار در فضاهای مسدود، شکسته شدن لوله ها، نشت مواد، گرفتگی مشعل ها، همچنین اشکالات پیچیده تر از جمله بروز برخی معایب در مراحل کار و عدم طراحی ایمن، خطاهای سخت افزاری و نرمافزاری، استفاده از مواد نامناسب برای ساخت و در نتیجه ایجاد خوردگی، عدم توزیع صحیح مسئولیت بین افراد و . . . شروع می شوند[1].
صنایع شیمیایی و پتروشیمی اغلب با مواد شیمیایی خطرزا و واحدهای عملیاتی تحت شرایط دما و فشار بالا نظیر راکتورها، تانک های ذخیره و … سروکار دارند. بنابراین احتمال وقوع حوادثی مثل آتشسوزی، انفجار و نشت مواد سمی در این واحدها وجود دارد. این حوادث ممکن است به علت اشکالات فرایندی، نقص دست گاهها و یا خطاهای انسانی ایجاد گردد. رشد صنایع در کنار رشد جمعیت انسانی نه تنها باعث تکرار حوادث بلکه موجب افزایش خسارات ناشی از آنها نیز شده است. علاوه بر مسائل ناشی از خسارات و عقب ماندن در میدان رقابت جهانی، عوامل دیگری نیز وجود دارد که در جلب توجه به مسأله ایمنی ایجاد انگیزه می کند. یکی از مهمترین این عوامل، جنبههای وجدانی و اخلاقی مسأله است. آمار حوادث بیشماری که منجر به فاجعه و به خطر افتادن جان کارگرانی که در داخل و یا مردمی که در اطراف زندگی می کنند، شده است حاکی از این است که مسأله ایمنی اهمیت دارد و باید به فکر راهی برای فرار، کنترل و یا رفع مخاطرات بود.
برای حفظ ایمنی ابتدا باید مخاطرات بالقوه را شناخته و مهمترین آنها را تعیین نمود و سپس راهی برای مقابله با آن ها پیدا نمود. بنابراین بحث و بررسی در مورد مخاطرات فرایند دو جنبه دارد. نخست شناخت و معلوم کردن مخاطرات یعنی فهمیدن این مسأله که در یک واحد صنعتی یا یک فرایند چه خطراتی بالقوه وجود دارند و دوم روش های ارزیابی آن ها به منظور تعیین میزان حذف آن ها و یا محافظت جان انسان ها در مقابل آن ها.
یکی از بهترین تعاریف ایمنی عبارتست از: »میزان فرار از مخاطرات«. چون هر روشی برای برآورد خطرها دارای محدودیت خاص خود می باشد و کلیه خطرات، علت ها و پیامدها را پوشش نمیدهد به همین منظور از کلمه »میزان« به منظور نسبی بودن ایمنی استفاده شده است[2].
یکی از مهمترین مسایل که در ایمنی صنایع شیمیایی مطرح است بحث اقتصادی بودن یا اقتصادی نبودن سرمایه گذاری برای ایمن بودن فرایند است. با توجه به محدود بودن بودجه و وجود حوادث محتمل زیاد باید توسط مدیریت و ارزیابی ریسک به اولویتبندی آنها پرداخت. چون ابعاد حادثه با احتمال وقوع آن در اکثر مواقع نسبت عکس دارد بهترین راه یک جا جمع نمودن ابعاد حادثه و احتمال وقوع آن است که با مدیریت ریسک به آن هدف می توان رسید[3].
همان گونه که در شکل (1) مشاهده می کنید جهت ارزیابی ریسک باید مراحل زیر را انجام دهید[4و5]:
1- شناسایی مخاطرات احتمالی فرایندی با استفاده از روش های تجزیه و تحلیل مقدماتی خطر1، آنالیز فهرست های جامع2، آنالیز پرسش3 و . . . .
2- ارزیابی کیفی این مخاطرات با تکنیک هایی مثل HAZOP4
3- ارزیابی کمی این مخاطرات با قوانین احتمالات مثل تحلیل درخت خطا5
4- بررسی اثر و عواقب حوادث نامطلوب احتمالی با روش آنالیز پیامد6
5- با مشخص شدن احتمال حوادث و شدت وقوع پیامد می توان به ارزیابی ریسک7 پرداخت.

موضوع اصلی این پروژه مرحله سوم آنالیز ریسک یعنی مطالعه و بررسی آنالیز پیامد تانک آمونیاک پتروشیمی آمونیاک و اوره کرمانشاه (اعم از مدل سازی آتش، انفجار و پیامد نشت مواد سمی) می باشد. آنچه در این پروژه آمده است شامل کلیات ایمنی و مخاطرات فرایندی، شرح فرایند مخزن نگهداری آمونیاک مجتمع آمونیاک و اوره کرمانشاه، آنالیز پیامد و روابط حاکم بر آن، مدل سازی پیامد تانک آمونیاک مجتمع آمونیاک و اوره کرمانشاه و در فصل آخر نتیجه گیری و پیشنهادات این مدل سازی ارائه شده است.

بررسی آنالیز پیامد تانک آمونیاک پتروشیمی کرمانشاه

بررسی آنالیز پیامد تانک آمونیاک پتروشیمی کرمانشاه

مطالب مطالب

چکیده ……………………………………………………………………………………………………………………….1
مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………….2

فصل اول: کلیات ایمنی و مخاطرات فرایندی

1- 1- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………….6
1- 2- ضرورت ایمنی از دیدگاه آمار ………………………………………………………………………………………6
1- 3- انواع و نتایج مخاطرات عمده واحدهای صنعتی ………………………………………………………………..9
1- 3- 1- نشت مواد قابل اشتعال ……………………………………………………………………………………….9
1- 3- 1-1- آتش ……………………………………………………………………………………………………………9
1- 3- 1-2- انفجار ……………………………………………………………………………………………………….11
1- 3- 1-3- انواع سناریوهای آتش و انفجار…………………………………………………………………………….12
1- 3- 2- نشت مواد سمی ……………………………………………………………………………………………..19
1- 4- اصطلاحات ایمنی …………………………………………………………………………………………………19
1- 4- 1- مخاطره …………………………………………………………………………………………………………20
1- 4- 2- رویداد ………………………………………………………………………………………………………….20
1- 4- 3- حادثه ……………………………………………………………………………………………………………20
1- 4- 4- ریسک …………………………………………………………………………………………………………..21
1- 5- نتیجه گیری ……………………………………………………………………………………………………….21

فصل دوم: شرح فرایند تانک آمونیاک پتروشیمی آمونیاک و اوره کرمانشاه

2- 1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………24
2- 2- مخاطرات آمونیاک …………………………………………………………………………………………………24
2- 3- کلیاتی در مورد مخزن نگهداری آمونیاک و تسهیلات بارگیری …………………………………………………25
2- 4- تانک ذخیره آمونیاک ………………………………………………………………………………………………..26
2- 5- هیتر آمونیاک ………………………………………………………………………………………………………28
2- 6- ایستگاه بارگیری تانکرهای حمل جاده ای ……………………………………………………………………..28
2- 7- ایستگاه بارگیری کپسول ………………………………………………………………………………………….29
2- 8- انتقال آمونیاک گرم از مخزن آمونیاک به واحد اوره ………………………………………………………………29
2- 9- انتقال مایع آمونیاک به واحد آمونیاک به منظور راه اندازی این واحد ………………………………………….29

فصل سوم: آنالیز پیامد و روابط حاکم بر آن

3- 1- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………….31
3- 2- شرایط اولیه و مدل سازی تخلیه و رهایی ……………………………………………………………………….32
3- 2- 1- شرایط اولیه برای سناریوها ……………………………………………………………………………………32
2 2- پارامترهای تخلیه و طراحی ………………………………………………………………………………………..35
2 3- رهایی و تخلیه های پیوسته ……………………………………………………………………………………….37
2-3-1- تخلیه و رهایی از میان یک اریفیس ……………………………………………………………………………..37
3-.2- 3-2- تخلیه و خروج از میان یک لوله ………………………………………………………………………………39
3- 2- 4- رهایش های آنی ……………………………………………………………………………………………….40
3- 3- مدل های ساده تخلیه و خروج …………………………………………………………………………………….43
3- 3- 1- رهایش گاز ………………………………………………………………………………………………………43
3- 3- 1-1- شدت رهایش اولیه گاز ……………………………………………………………………………………..43
3- 3- 1-2- تغییر شدت رهایش گاز با زمان ……………………………………………………………………………44
3- 3- 2- رهایش های دوفازی و مایعات ………………………………………………………………………………..47
3- 3- 2-1- شدت رهایش اولیه مایع …………………………………………………………………………………….47
3- 3- 2-2- جزء تبخیر ناگهانی شده در مایعات هیدروکربنی ………………………………………………………….47
3- 3- 2-3- تخلیه مایعات ناپایا و نامتعادل ………………………………………………………………………………..48
3- 3- 2-4- تخلیه مایعات پایا و متعادل …………………………………………………………………………………..50
3- 3- 2-5- رهایش های دوفازی …………………………………………………………………………………………50
3- 4- مقدمه ای بر مدل سازی انتشار …………………………………………………………………………………..51
3- 4- 1- مشخص نمودن وضعیت آب و هوایی محیط …………………………………………………………………..52
3- 5- مدل های انتشار اتمسفری ………………………………………………………………………………………..56
3- 5- 1- مرور کلی ………………………………………………………………………………………………………….56
3- 5- 2- مدل انتشار یکپارچه ……………………………………………………………………………………………..60
3- 5- 2-1- جنبه ترمودینامیکی انتشار …………………………………………………………………………………. 61
3- 5- 2-2- پروفایل های جوی و محیطی ………………………………………………………………………………..62
3- 5- 2-3- پروفایل های عمومی غلظت ………………………………………………………………………………….63
3- 5- 2-4- هندسه توده ابر ………………………………………………………………………………………………. 64
3- 5- 2-5- معادلات دیفرانسیلی ………………………………………………………………………………………….65
3- 5- 2-6- پایداری ………………………………………………………………………………………………………….66
3- 6- رهایش گاز در مناطق بسته و محصور ……………………………………………………………………………..67
3- 6-1- شدت تهویه هوا …………………………………………………………………………………………………….68
3- 6-2- غلظت گاز برای شدت نشتی ثابت ………………………………………………………………………………68
3- 6-3- غلظت گاز برای شدت نشتی متغیر ……………………………………………………………………………..68
3- 7- مدل سازی تأثیرات مواد سمی …………………………………………………………………………………….69
.
7.1- تأثیرات . تودههای ابر مواد سمی و آرایش های آن ………………………………………………………………69
7 2- مدل سازی تأثیرات سمیت در یک آنالیز کمی ریسک ……………………………………………………………..71
8مدلسازی آتش و تأثیرات آن ……………………………………………………………………………………………..73
3- 8- 1- توپ آتش /BLEVE ..ا…………………………………………………………………………………………….74
3- 8- 1-1- تعریف …………………………………………………………………………………………………………..74
3- 8- 1-2- آزمایشات و تجربیات تصادفی ……………………………………………………………………………….75
3- 8- 1-3- مدل سازی توپ آتش …………………………………………………………………………………………75
3- 8- 2- جت آتش ………………………………………………………………………………………………………….76
3- 8- 2-1- تعاریف ………………………………………………………………………………………………………….78
3- 8- 2-2- مدل سازی جت آتش …………………………………………………………………………………………79
3- 8- 2-3- گرمای اشیا و اهداف پرت شده …………………………………………………………………………….81
3- 8- 2-4- تأثیر موانع ………………………………………………………………………………………………………81
3- 8- 3- آتش های استخری ……………………………………………………………………………………………..82
3- 8- 3-1- تعاریف …………………………………………………………………………………………………………..83
3- 8- 3-2- اشتعال آتش استخری ………………………………………………………………………………………..83
3- 8- 3-3- مدل سازی استخر آتش ………………………………………………………………………………………84
3- 8- 3-4- گرمای اهداف و اشیا فرا گرفته شده ………………………………………………………………………..87
3- 8- 4- آتش های تبخیر ناگهانی شده ………………………………………………………………………………….88
3- 8- 4-1- تعاریف …………………………………………………………………………………………………………..88
3- 8- 4-2- مدل سازی آتش تبخیر ناگهانی ……………………………………………………………………………..88
3- 8- 5- آتش های محصور و مسدود شده ……………………………………………………………………………..88
3- 8- 5-1- تعاریف کلی ……………………………………………………………………………………………………88
3- 8- 5-2- دستاوردهای مدل سازی …………………………………………………………………………………….89
3- 8- 5-3- آتش های استخر گازی ……………………………………………………………………………………….89
3- 8- 5-4- آتش های محدود شده ………………………………………………………………………………………90
3- 8- 5-5- آتش استخری مسدود شده ………………………………………………………………………………..91
3- 8- 6- ملاک و معیار مخاطره آتش ……………………………………………………………………………………..91
3- 9- مدل سازی انفجار و تأثیرات آن ……………………………………………………………………………………95
3- 9- 1- مدل های انفجار …………………………………………………………………………………………………95
3- 9- 1-1- مدل انفجار توده ابر بخار TNO …..ا…………………………………………………………………………..95
3- 9- 1-2- مدل TNT معادل ……………………………………………………………………………………………….95
1-3- مدل انفجار چند انرژی ……………………………………………………………………………………………….96
9 2- معیار خطر برای انفجارات ……………………………………………………………………………………………97
1نتیجه گیری ……………………………………………………………………………………………………………..101

فصل چهارم: مدل سازی پیامد تانک آمونیاک مجتمع پتروشیمی کرمانشاه

4- 1- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………….104
4- 2- شرایط و سناریوهای تانک آمونیاک مجتمع آمونیاک و اوره کرمانشاه ……………………………………………105
4- 3- نشت آمونیاک از خطوط لوله، اتصالات، فلنج ها و واشرهای متصل به تانک …………………………………..105
4- 4- ترکیدن و گسستگی تانک آمونیاک …………………………………………………………………………………114
4- 5- نشتی از خروجی پمپ آمونیاک مخزن نگهداری آمونیاک ……………………………………………………….121
4- 6- نتیجه گیری …………………………………………………………………………………………………………131
فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری 134
5- 1- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………….135
5- 2- خوردگی در آمونیاک ………………………………………………………………………………………………..135
5- 3- آنالیز احتمالات و آنالیز درخت خطای تانک آمونیاک ………………………………………………………………137
5- 4- بحث و نتیجه گیری سناریوهای تانک آمونیاک …………………………………………………………………….138
5- 5- پیشنهادات ……………………………………………………………………………………………………………141
منابع و مأخذ ………………………………………………………………………………………………………………..142
چکیده انگلیسی ……………………………………………………………………………………………………………145
جدول ها
جدول 1-1: معیارهای صدمات سوختگی ناشی از تشعشع حرارتی ……………………………………………………..11
1جدول 1-2: پیامدهای مربوط به سطوح متفاوت تشعشع………………………………………………………………….11
جدول 1-3: نمونه هایی از آتش سوزی های مهم……………………………………………………………………………12
جدول 1-4: نمونه هایی از انفجارهای صنعتی……………………………………………………………………………….13
جدول 1-5: پیامدهای مربوط به سطوح مختلف فشار ناشی از انفجار……………………………………………………..14
جدول 1-6: نمونه هایی از نشت مواد سمی ………………………………………………………………………………..19
جدول 2-1: نمونه ای از اثرات 3NH بر روی انسان ……………………………………………………………………………25
جدول 2-2: مشخصات طراحی تانک نگهداری آمونیاک ……………………………………………………………………….27
جدول 3-1: تخمین سرعت باد از روی آثار زیست محیطی………………………………………………………………….53
جدول 3-2: جهت باد بر اساس زاویه (درجه) و علامت اختصاری………………………………………………………….54
جدول 3-3: معادل های ناهمواری سطح (0z)…..ا………………………………………………………………………….54
جدول 3-4: کلاس پایداری و سرعت باد…………………………………………………………………………………….55
جدول 3-5: دسته بندی های پایداری ……………………………………………………………………………………….67
جدول 3-6: مقدارهای ثابت رابطه probit برای چند ماده …………………………………………………………………72
جدول 3-7: احتمال تلفات و مرگ و میر بر حسب مقادیر probit ……ا…………………………………………………..72
جدول 3-8: مقدار واحد و معیار احتمال چند ماده رایج …………………………………………………………………….74
جدول 3-9: نقاط تبخیر ناگهانی هیدروکربن ها …………………………………………………………………………….84
جدول 3-10: شدت سوختن هیدروکربن ها در خشکی …………………………………………………………………..84
جدول 3-11: مقادیر ویژه 0E و Ls ….ا…………………………………………………………………………………………87
جدول 3-12: زمان تماس ضروری برای رسیدن به آستانه درد……………………………………………………………..92
جدول 3-13: توصیه های طراحی سطوح تشعشع مشعل های روباز به استثنای تشعشع خورشیدی……………….93
جدول 3-14: تأثیرات تشعشع حرارتی…………………………………………………………………………………………93
جدول 3-15: سطوح تماس تشعشع مهلک (حاصل از probit)………ا………………………………………………………94
جدول 3-16: میزان بازده برخی مواد در TNT ……ا……………………………………………………………………………96
جدول 3-17: سطوح آسیب افراد در نتیجه موج انفجار ………………………………………………………………………99
جدول 3-18: ایجاد آسیب ها و ویرانی های حاصل از انفجار مهیب همراه صدا ………………………………………….101
جدول 4-1: ابعاد متفاوت نشتی برای تعریف سناریوهای احتمالی………………………………………………………..105
جدول 4-2: نتایج مدل سازی سناریوی اول………………………………………………………………………………….106
جدول 4-3: نتایج مدل سازی سناریوی دوم ………………………………………………………………………………..116
جدول 4-4: میزان شدت تخلیه مایع آمونیاک از خروجی پمپ آمونیاک مخزن …………………………………………….122
جدول 4-5: نتایج مدل سازی سناریوی سوم ………………………………………………………………………………124

شکلها
شکل 1: فرایند مدیریت ریسک ……………………………………………………………………………………………….4
شکل 1-1: مراحل ایجاد حادثه ……………………………………………………………………………………………..21
شکل 3-1: جریان عمومی مدل سازی پیامد ………………………………………………………………………………33
شکل 3-2: رهایش آنی (ترکیدن فاجعه آمیز) ……………………………………………………………………………..33
شکل 3-3: نشت پیوسته از یک اریفیس……………………………………………………………………………………33
شکل 3-4: رهایش از لوله (ترکیدن)…………………………………………………………………………………………34
شکل 3-5: ناحیه تخلیه و رهایی…………………………………………………………………………………………….35
شکل 3-6: درخت تصمیم رویداد برای پدیده شناسی پیامد …………………………………………………………….52
شکل 3-7: نمودارهای پاسکوئیل……………………………………………………………………………………………..58
شکل 3-8: توزیع گوسی (بالا) و پخش گوسی (پایین)…………………………………………………………………….59
شکل 3-96: شیوع و نشر توده ابر حاصل از جاذبه و ثقل زمین …………………………………………………………..59
شکل 3-10: بخشی از توده ابر . ایدهآل سازی شده ………………………………………………………………………61
شکل 3-11: پروفایل های غلظت عمودی و افقی……………………………………………………………………………63
شکل 3-12: رابطه برای توان به کار رفته در پروفایل افقی………………………………………………………………..64
.شکل 3-13: رابطه برای توان به کار رفته در پروفایل عمودی…………………………………………………………….64
شکل 3-14: پروفایل توده ابر در حین لمس و تماس سطح پایین…………………………………………………………65
شکل 3-15: تأثیرات سمیت بر حسب فاصله ……………………………………………………………………………..73
شکل 3-16: معادل تابع پله ای …………………………………………………………………………………………….73
شکل 3-17: هندسه توپ آتش/BLEVE …ا…………………………………………………………………………………76
شکل 3-18: خروجی توپ آتش/BLEVE ……ا………………………………………………………………………………78
شکل 3-19: شکل جت آتش………………………………………………………………………………………………….78
شکل 3-20: مدل جت آتش shell……ا……………………………………………………………………………………….79
شکل 3-21: خروجی جت آتش………………………………………………………………………………………………..81
شکل 3-22: تأثیر موانع روی منطقه تشعشع…………………………………………………………………………………82
شکل 3-23: شکل شعله آتش استخری ……………………………………………………………………………………..85
شکل 3-24: خروجی آتش استخری …………………………………………………………………………………………..87
شکل 3-25: میزان فشار بیش از حد بر حسب فاصله در مدل TNTو………………………………………………………..96
شکل 3-26: مثالی از سطح تأثیر انفجار………………………………………………………………………………………..97
شکل 3-27: سناریوهای بعد از رهایش مواد سمی ………………………………………………………………………….101
شکل 4-1: مناطق خطر نشر مواد سمی پس از یک ساعت انتشار………………………………………………………….109
شکل 4-2: مناطق خطر نشر مواد سمی پس از یک ساعت انتشار………………………………………………………….110
شکل 4-3: مناطق خطر نشر مواد سمی پس از یک ساعت انتشار………………………………………………………….111
شکل 4-4: مناطق خطر نشر مواد سمی پس از یک ساعت انتشار…………………………………………………………..112
شکل 4-5: مناطق خطر نشر مواد سمی پس از یک ساعت انتشار…………………………………………………………..112
شکل 4-6: مناطق خطر نشر مواد سمی پس از یک ساعت انتشار…………………………………………………………..113
شکل 4-7: مناطق خطر نشر مواد سمی پس از یک ساعت انتشار…………………………………………………………..114
شکل 4-8: مناطق خطر نشر مواد سمی پس از یک ساعت انتشار…………………………………………………………..115
7شکل 4-9: مناطق خطر نشر مواد سمی پس از یک ساعت انتشار…………………………………………………………117
شکل 4-10: مناطق خطر نشر مواد سمی پس از یک ساعت انتشار…………………………………………………………118
شکل 4-11: مناطق خطر نشر مواد سمی پس از یک ساعت انتشار………………………………………………………..118
شکل 4-12: مناطق خطر نشر مواد سمی پس از یک ساعت انتشار…………………………………………………………119
شکل 4-13: مناطق خطر نشر مواد سمی پس از یک ساعت انتشار…………………………………………………………120
شکل 4-14: مناطق خطر نشر مواد سمی پس از یک ساعت انتشار…………………………………………………………121
شکل 4-15: مناطق خطر نشر مواد سمی پس از یک ساعت انتشار…………………………………………………………122
شکل 4-16: مناطق اشتعال پذیری توده ابر بخار……………………………………………………………………………..123
شکل 4-17: مناطق خطر نشر مواد سمی پس از یک ساعت انتشار …………………………………………………….123
شکل 4-18: مناطق خطر نشر مواد سمی پس از یک ساعت انتشار ……………………………………………………..127
شکل 4-19: مناطق اشتعال پذیری توده ابر بخار……………………………………………………………………………..127
شکل 4-20: مناطق خطر نشر مواد سمی پس از یک ساعت انتشار……………………………………………………..128
شکل 4-21: مناطق اشتعال پذیری توده ابر بخار……………………………………………………………………………..129
شکل 4-22: مناطق خطر نشر مواد سمی پس از یک ساعت انتشار………………………………………………………129
شکل 4-23: مناطق اشتعال پذیری توده ابر بخار……………………………………………………………………………..130
شکل 4-24: مناطق خطر نشر مواد سمی پس از یک ساعت انتشار……………………………………………………..130
.شکل 4-25: مناطق خطر نشر مواد سمی پس از یک ساعت انتشار…………………………………………………….131
شکل 4-26: مناطق اشتعال پذیری توده ابر بخار…………………………………………………………………………….131
شکل 4-27: مناطق خطر نشر مواد سمی پس از یک ساعت انتشار…………………………………………………….132
شکل 4-28: مناطق اشتعال پذیری توده ابر بخار…………………………………………………………………………….132
شکل 5-1: آنالیز درخت خطا تانک آمونیاک ……………………………………………………………………………………137

فصل اول
کلیات ایمنی و مخاطرات فرایندی

1– 1- مقدمه
صنایع شیمیایی و پتروشیمی اغلب با مواد شیمیای خطرزا و واحدهای عملیاتی تحت شرایط دما و فشار بالا نظیر راکتورها و تانک های ذخیره سروکار دارند. بنابراین احتمال وقوع حوادثی از قبیل انفجار، آتش سوزی و نشت مواد سمی در آنها وجود دارد. این حوادث ممکن است به علت اشکالات فرایندی، نقص دستگاه ها و یا خطاهای انسانی ایجاد شوند. رشد صنایع در کنار رشد جمعیت انسانی نه تنها باعث تکرار حوادث، بلکه موجب افزایش خسارات ناشی از حوادث نیز شده است. بعضی مواقع این خسارات سنگین و جبران ناپذیر میباشند. امروزه ایمنی فرایندها جهت جلوگیری از حوادث و یا کاهش خسارات ناشی از آن ها به طور جدی مورد توجه قرار گرفته است.

1–2– ضرورت ایمنی از دیدگاه آمار
1- در سال 1966 بنزین نفوذ کرده به داخل زمین در ESSEX انگلستان پس از گذشت دو سال مجدداً روی سطح زمین پدیدار گشت و بخار جمع شده در طبقه همکف خانه ای آتش گرفت و با ایجاد سوراخی در پلکان، دو نفر را مجروح ساخت[1].
2- انفجار یک مخزن تحت فشار بزرگ 1200 مترمکعبی پروپان در FEYZIN فرانسه در سال 1966 یکی از فجیع ترین حوادث در رابطه با LPG می باشد. در این حادثه یک خودرو، در حدود ده مخزن آتش گرفته و منفجر شدند. ده نفر مأمور آتشنشانی جان باختند. افراد بسیاری تا فواصل یکصد و چهل متری این مخزن به طرز فجیعی سوختند. در مجموع هشتاد نفر مجروح و پانزده تا هجده نفر کشته شدند و هشتاد و هفت میلیون دلار خسارت به بار آورد[1].
3- در آوریل 1967 در غرب لندن لبریز شدن یکی از تانکرهای حمل بنزین و سایر هیدروکربنات به علت از کار افتادن دستگاه اتوماتیک پرکننده و سهل انگاری اپراتور بارگیری، آتش سوزی ایجاد شده سه تن را کشته و یازده نفر را مجروح نمود و تمامی هجده دستگاه پرکننده را خراب کرد[1].
4- انفجار سیلندر آمونیاک به هنگام تماس با نفت در حال اشتعال در یک کارخانه سوسیسسازی در شیکاگو در سال 1968 باعث کشته شدن نه تن و مجروح شدن هفتاد و دو نفر شد و ساختمان کارخانه با خاک یکسان گردید[1].
5- در سال 1970، سی و پنج تُن بنزین در SHIP CANAL منچستر انگلیس سرریز نمود. دو ساعت و نیم بعد در یک کیلومتری محل، بنزین آتش گرفت و شش نفر کشته شدند. علت آن جوشکاری در محل بود که از سرریز شدن بنزین در دور از آن محل اطلاع نداشتند[1].
6- درسال 1972 در پالایشگاهی در برزیل انفجار مخزن LPG رخ داد و سی و هفت نفر کشته شدند[1].
7- در اکتبر 1973 انفجاری در اثر سهلانگاری در جوشکاری در یک مخزن ذخیرهسازی نفتای سبک زیرزمینی 4000 مترمکعبی در کارخانه SHEFFIELD GAS انگلیس رخ داد. در این حادثه شش نفر کشته و بیست و نه نفر مجروح گشته و مخزن خراب شد[1].
8- در سال 1974 به علت خراب شدن لوله موقت نصب شده در کارخانه NYPRO درFLIXBOROUGH واقع در بریتانیای کبیر و آزاد شدن پنجاه تُن سیکلوهگزان داغ و در نتیجه انفجارآن در هوا، بیست و هشت نفر کشته و واحد ویران گردید[1و6].
9- اصلاح اشتباه در طراحی مخزن شناور نفت خام و عدم اطلاع اپراتورها باعث نفوذ هوا به داخل مخزن و انفجار و آتش سوزی وسیع در محوطه و تجهیزات اطرف گردید. به دنبال آتش سوزی، کابلهای برق آتش گرفت و برق پمپ ها قطع گردید و نفت خام روی سطح مایع به دلیل عدم پمپاژ انباشته گشت و آتش سوزی گسترش یافت. این حادثه در سال 1975 در فیلادلفیا اتفاق افتاد و هشت نفر کشته و دو نفر مجروح به جای گذاشت[1].
10- انفجار آمونیاک در سال 1976 که در جریان آن یک کارخانه برودت سازی واقع در هگزام انگلستان ویران گردید[1].
11- کشته شدن سی نفر و مجروح شدن دویست و بیست هزار نفر ناشی از گاز سمی دی اکسین در SEVESCO ایتالیا در سال 1976[1و6].
12- آتش گرفتن پمپ و روغن روانکاری آن در اثر سهلانگاری تعمیرات در زمان تعمیر پمپ و کشته شدن سه نفر در سال 1977 در انگلیس[1].
13- در سال 1977 آتش سوزی و انفجار ناشی از نشت پروپان مایع از یک مخزن بیست هزار مترمکعبی در قطر هفت تَن کشته و خسارات سنگینی به بقیه واحد وارد ساخت[1].
14- آتش سوزی سال 1977 در LIANDARCY واقع در SOUTH WALES در اثر نشت شیرهای آمونیاک[1].
15- تشخیص اشتباه در ارتفاع سطح مایع در مدار اولیه آب توسط اپراتورها در سال 1977 در حادثه
.[1]THREE MILE ISLAND
16- نشت پنج تُن LPG از شیر یک مخزن در حال تعمیر و تخلیه دو هزار نفر از اهالی
.[1]1980 در 20 نوامبر WHITEFRIARS GLASS LIMITED,WEALDSTONE,MIDDLESEX
17- آتش سوزی و انفجار یک واحد فرآوری و مرکز توزیع گاز نفت مایع١ درنوامبر 1984 در موقعیت SAN JUANICO واقع در حومه مکزوسیتی، پانصد و چهل و دو نفر کشته و چهارهزار و دویست و چهل و هشت تَن مجروح و نزدیک به ده هزار نفر بی خانمان شدند[1].
18- در فوریه 1984 انفجار یک لوله حامل بنزین و ریختن هفتصد تُن بنزین داخل باتلاق حداقل پانصد و هشت نفر که بیشتر آنها کودکان بودند در CUBATAO واقع در شهر SAO PAULO در برزیل کشته شدند[1].
19- حادثه ناگوار بوپال2 در 3 دسامبر 1984 در ایالت MADHYA PRADESH در مرکز هند رخ داد. نشت متیل ایزوسیانات3 باعث کشته شدن هزار و هفتصد و پنجاه و چهار نفر و مجروح شدن دویست هزار نفر شد[1و6].

1- LPG
2- BHOPAL
3- MIC
20- نشر اسید نیتریک در هواپیمای انتقال آن در سال 1985 از امریکا به انگلیس برفراز اقیانوس اطلسبه خاطر نقض مقررات بسته بندی و برچسب گذاری مواد شیمیایی منجر به سقوط هواپیما و کشته شدنهمه سرنشینان آن شد[1].
21- کشته شدن دو کارگر در حادثه انفجار نیروگاه اتمی چرنوبیل و به دنبال آن از بین رفتن بیش از بیست و نه نفر بر اثر قرار گرفتن در معرض گازهای رادیواکتیو در سال 1986[6].
22- آتش سوزی و انفجار آمونیاک در سال 1987 در یک سردخانه متروک واقع در ناحیـه ای در
.[1]SOUTH WARK
23- آتش سوزی و انفجار یک سکوی تولید نفت دریای شمال، PIPER ALPHA در سال 1988. این حادثه به دلیل نشت سوخت مایع و تبدیل آن به توده متراکم گازی به وجود آمد. خسارات حاصله از آن معادل سیصد میلیون دلار بوده و سبب کشته شدن صد و شصت و هفت نف ر گردید[5].
24- کشته شدن 16 نفر ناشی از انفجار ابر بخار پروپان در سال 1988 در امریکا[7].
25- کشته شدن 23 نفر بر اثر انفجار توپ آتش ایزوبوتان در سال 1989 در امریکا[7].
26- کشته شدن 35 نفر بر اثر آتش سوزی و انفجار هیدروکربن در سال 1990 در هندوستان[7].
27- کشته شدن یک نفر و مجروح شدن بیش از 29 نفر بر اثر انفجار یک پالایشگاه در اسپانیا در سال
.[8]1996
28- کشته شدن 10 نفر بر اثر آتش سوزی نفت در سال 1977 در هندوستان[7].
29- کشته شدن 60 نفر بر اثر آتشسوزی و انفجار مخازن LPG در سال 1997 در هندوستان[7].
30- کشته شدن 3 نفر بر اثر آتش سوزی در پالایشگاه اراک در سال 1997[9].
31- کشته شدن 3 نفر و مجروح شدن بیش از 43 نفر بر اثر انفجار پالایشگاه الاحمدی در کویت در سال
.[10]2000
32- کشته شدن 22 نفر و ناپدید شدن 15 نفر و مجروح شدن بیش از 650 نفر بر اثر انفجار یک واحد عظیم پتروشیمیایی در شهر تولوز فرانسه در سال 2001[11].
33- کشته شدن بیش از شصت نفر و مجروح شدن سی و هشت نفر از کارگران کارخانه تولیدکننده مواد شوینده، آرایشی و بهداشتی شازند اراک و خسارت مالی میلیارد تومانی بر اثر بیتوجهی به رعایت اصول ایمنی در سال 1387(2008)[12و13].

آمار ذکر شده در بالا می تواند دلیل بسیار خوبی برای لزوم رعایت اصول ایمنی نه تنها در واحدهای شیمیای بلکه در تمام زمینه ها باشد.
رشد سریع استفاده از مواد شیمیایی مخاطرهآمیز در صنعت و تجارت تهدید جدی علیه زندگی کارگران این گونه واحدها و عموم مردم به شمار می آمد. گام های سریع در پیشرفت تکنولوژی مدرن، فرصت کمتری را برای یادگیری و عبرت آموزی از حوادث پیش آمده در اختیار متخصصین قرار می داد.
نگرانی های عمومی ناشی از آسیبها و خسارات حاصل از وقایعی همچون انفجارها و آتش سوزی های بزرگ موجب کنترلهای اتفاقی در ترازهای ملی، منطقهای و بینالمللی می شد، اما این کنترلها کافی و یا اصولی نبود. تا این که در سال 1982 جامعه اروپا با وضع قوانین ویژه ای سعی در ایمن ساختن واحدهای صنعتی گرفت. در طبقه بندی که جامعه اروپا برای مخاطراتی که در واحدهای صنعتی بیشتر رخمی دهد انجام داد، این مخاطرات را تحت عنوان »مخاطرات عمده واحدهای صنعتی« طبقه بندی نمود وبنا به تعریف نگهداری، ذخیره سازی و استفاده از مواد آتشگیر، منفجره و سمی که قابلیت پدید آوردن حوادث فوق الذکر را دارا می باشد، به عنوان مخاطرات عمده واحدهای صنعتی نام برده می شوند که البته این قابلیت خطرآفرینی بستگی به عواملی چون مقدار و طبیعت شیمیایی این مواد دارد.
حوادث فوق الذکر هرچند که از نظر چگونگی اتفاق و نوع ماده شیمیایی با یکدیگر متفاوتند، اما در چند مورد اساسی اشتراک دارند:
عدم کنترل آتش، انفجار و یا نشت مواد سمی که نتیجه آن کشته و زخمی شدن هزاران تن در داخل و خارج واحدهای شیمیایی، ماندگار بودن اثرات ناشی از این حوادث و آلودگی محیطزیست را می توان برشمرد.
در سالهای اخیر بیشتر تلاش ها وقف گسترش قوانین مربوط به کنترل این مخاطرات شده است، اما متأسفانه در ایران هنوز کار اصولی در این زمینه صورت نگرفته است[2].

1-3- انواع و نتایج مخاطرات عمده واحدهای صنعتی[14و15و16]
مخاطرات عمده واحدهای صنعتی عموماً با احتمال آتش سوزی، انفجار و یا پراکندگی مواد شیمیایی سمی از مخازن و دستگاه ها مرتبط بوده و از این دیدگاه خاص می تواند شامل موارد زیر باشد.

1-3-1- نشت مواد قابل اشتعال
آمیزش و اختلاط این مواد با هوا، تشکیل یک ابر یا بخار قابل اشتعال، حرکت این توده به سمت منبع آتش و نهایتاً رخداد یک آتش سوزی و یا انفجار می باشد که در ادامه توضیح داده میشوند.

1-3-1-1- آتش
آتش یک واکنش زنجیره ای پیچیده است که در آن سوخت یا ماده سوختنی با اکسیژن هوا جهت تولید حرارت، دود و یا روشنایی ترکیب می گردد. بیشتر آتشهای شیمیایی به وسیله یکی از منابع اشتعال و احتراق زیر آزاد خواهند شد:
1- جرقه
2- الکتریسیته ساکن
3- حرارت یا مشتعل شدن از آتش دیگر
به علاوه اگر یک ماده شیمیایی بالاتر از دمای احتراق خودبهخودی1 بدون منبع خارجی اشتعال و احتراق باشد شروع به آتش گرفتن می نماید.
سه خاصیت جهت سهولت و آمادگی آتش گرفتن مواد شیمیایی وجود دارد:
1- فراریت

1- Autoignition temprature
2- نقطه تبخیر ناگهانی1
3- محدوده اشتعال پذیری2
فراریت معیاری بر سهولت تبخیر مواد شیمیایی می باشد. یک مایع اشتعال پذیر قبل از این که بتواند بسوزد باید تبخیر گردد و تشکیل بخاری روی سطح مایع بدهد. هر چقدر فراریت ماده شیمیایی بیشتر باشد، سریع تر تبخیر شده و ابر بخار قابل اشتعال سریع تر تشکیل می گردد.
نقطه تبخیر ناگهانی پایینترین دمایی است که یک مایع قابل اشتعال می تواند تبخیر شود و اگر در نزدیکی منبع اشتعال و جرقه باشد به اندازه کافی آتش بگیرد. در پایینتر از نقطه تبخیر ناگهانی شروع آتش آسان تر می باشد. معادله حاکم بر هیدروکربن ها به صورت زیر می باشد که بر حسب درجه سانتی گراد می باشد:
(1-1) 7.71 Tf  0.683Tb محدوده های اشتعال پذیری که کمترین محدوده انفجارپذیری3 و بالاترین محدوده انفجارپذیری4 نامیده می شود، مرزهای ناحیه اشتعال پذیری توده ابر بخار میباشد. این محدوده ها درصدهایی از غلظت وجود بخار سوخت یا مواد شیمیایی در هوا میباشد. اگر بخار مواد شیمیایی در تماس با منبع جرقه و انفجار قرار گیرد، آن ماده فقط زمانی خواهد سوخت که غلظت هوا- سوخت بین این دو ناحیه LEL و UEL یا LFL و UFL قرار گیرد. مواد شیمیایی با فراریت زیاد و دارای نقطه تبخیر ناگهانی پایین که معمولاً LEL پایین نیز دارند این خواص وابسته به هم را در برخی حدود دارا می باشند. در غلظت پایین تر از LEL و یا LFL مخلوط برای اشتعال رقیق است و اگر غلظت بالاتر از UEL و یا UFL باشد میزان اکسیژن برای ایجاد اشتعال کافی نیست. در نتیجه غلظتی بین این دو حد برای اشتعال مناسب می باشد.
برای این که ماده شیمایی که آتش گرفت به آتش سوزی خود ادامه دهد به حفظ سه عامل احتیاج دارد که به مثلث آتش معروف است:
1- سوخت یا ماده شیمیایی
2- گرما یا حرارت
3- اکسیژن
محدود شدن یکی از این عوامل باعث توقف در سوختن می گردد.

فصل دوم
شرح فرایند تانک آمونیاک پتروشیمی آمونیاک و اوره کرمانشاه

2-1- مقدمه[21]
واحد آمونیاک جهت تولید 1200 تن در روز آمونیاک طراحی شده است و براساس فرایند ریفورمینگ گاز طبیعی با حداقل انرژی با لیسانس شرکت M.W.kellogg می باشد. 1132تن در روز محصول آمونیاک به عنوان خوراک C˚5/37 به واحد اوره ارسال می گردد و 68 تن در روز مابقی آن در C˚35- به تانک ذخیره آمونیاک1 فرستاده می شود. به عنوان جایگزین در واحد آمونیاک می توان 1200 تن در روز محصول آمونیاک سرد را در زمانی که واحد اوره در سرویس نباشد نیز به مخزن فرستاد.

2-2- مخاطرات آمونیاک[20و22]
آمونیاک یک گاز و یا مایع بی رنگ است که دارای بوی تند می باشد و به این ترتیب محدوده ای گسترده برای هشدار در مورد حضور خود، فراهم می آورد. آستانه حس کردن بوی آن در حدود ppm20- 5 می باشد. در محدوده 16 تا 27 درصد حجمی مخلوط قابل اشتعال با هوا تشکیل می گردد و دمای خود اشتعالی آمونیاک حدود 850 درجه سانتیگراد می باشد. محدوده قابل انفجار پایین آن در حدود 15 درصد در مخلوطی از نیتروژن/ اکسیژن/ آمونیاک می باشد. حضور روغن و یا سایر مواد قابل اشتعال این ریسک را افزایش می دهد. توصیه میشود که هنگامی که یک نشت پیوسته از این گاز وجود داشته و خطر انفجار وجود دارد اقدام به قطع منبع گاز نمایید. برای خنک ساختن محفظه های حاوی آمونیاک که در معرض آتش قرار دارند باید از دوش آب استفاده کرد اما باید احتیاط کرد که آب به شدت با مایع آمونیاک واکنش میدهد. نازل های ایجاد مه برای پراکنده ساختن و جذب کردن بخارات آمونیاک مورد استفاده قرار می گیرد. آمونیاک یک ماده بسیار تحریک کننده و خورنده می باشد. قرار گرفتن در معرض این گاز باعث تحریک شدن و احساس سوزش می شود مخصوصاً اگر پوست مرطوب باشد، ممکن است تاول زدگی به وجود آید.
این ماده چشم ها را تحریک کرده و باعث ریزش آب از آنها می شود، ورم کردن پلک ها و ورم ملتحمه چشم را در پی دارد. پاشیده شدن آمونیاک در غلظت های بالا ممکن است باعث کوری موقت و صدمات چشمی سختی می گردد. اگر چنانچه چشمها به طور کامل و به سرعت با آب تمیز، شستشو نشود، نقص در بینایی و یا از دست دادن کامل بینایی را در پی دارد.
استنشاق آمونیاک باعث تحریک مخاط بینی و ابتدای حلق می شود که ممکن است به دنبال آن سرفه کردن، التهاب حنجره و برونشیت را در پی داشته باشد. استنشاقات بسیار غلیظ آمونیاک بر تمامی دستگاه تنفسی انسان اثر گذاشته و صدمات سختی بر غشا مخاطی و بافت ریه وارد آورده و نتایج مرگباری را به دنبال دارد.
در غلظت ppm25 آمونیاک می توان به مدت 8 ساعت و در غلظت ppm35 می توان به مدت 10 دقیقه در معرض آمونیاک کار کرد. آن چه که در جدول (2-1) می بینید نمونه ای از واکنش در معرض قرارگیری گاز آمونیاک می باشد.
1- Ammonia storage tank
مدت زمان در معرض قرارگیری اثرگذاری بر روی افراد در حال کار غلظت آمونیاک در هوا
(ppm)
-حداکثر مدت 8 ساعت
– تماس deliberate برای مدت طولانی مجاز است.
-تأثیرات جدی و خطرناکی بعد از نیم تا یک ساعت ندارد. بوی آن قابل کشف به وسیله اکثر افراد می باشد. هیچ تأثیر مضری برای متوسط کارکنان ندارد. افراد اندکی دچار تحریک چشم خواهند شد. (MAC)125-100
-تأثیرات جدی و خطرناکی بعد از نیم تا یک ساعت ندارد. تحریک شدن شدید و فوری حلق، فضای درون بینی و قسمت فوقانی دستگاه تنفسی 400
-تأثیرات جدی و خطرناکی بعد از یک تا یک و نیم ساعت ندارد. تحریک شدن بسیار شدید و فوری چشم ها 700
– می تواند بعد از نیم ساعت کشنده و مهلک باشد. سرفه های شدید و خطرناک، گرفتگی عضلانی برونشیتی، سوزش شدید چشم و بینی. 1700
– مهلک و کشنده بعد از نیم ساعت تماس و در معرض قرارگیری سرفه تشنج آور 2400
– مهلک و کشنده بعد از دقایقی Oedema خطرناک ، خفگی شدید، اسپاسم و گرفتگی تنفسی. 5000
————————— ————————— 10000

مایع آمونیاک در تماس با پوست سوختگی شدید شیمیایی را به وجود آورده و اثرات یخ زدگی به وجود می آورد زیرا به سرعت از سطح پوست تبخیر شده و می توا ند باعث یخ زدن آن شود.
باید توجه نمود که تبخیر مایع و یا انبساط گاز می تواند باعث سردسازی مایع شود. فولاد متوسط در تماس با این شرایط خاصیت لوله شدن خود را از دست میدهد و در دمای زیر 20 درجه سانتی گراد اگر با جسمی برخود کند دچار شکست میگردد. قسمت های جوشکاری شده که تحت تنش قرار ندارند، اگر چنان چه در معرض شوک های سرمایی ناگهانی قرار گیرند مستعد ایجاد شکست می گردند.

2-3- کلیاتی در مورد مخزن نگهداری آمونیاک و تسهیلات بارگیری[21]
تانک نگهداری آمونیاک برای ذخیره سازی آمونیاک در نظر گرفته شده است. این تانک دارای ظرفیت
10000 تن متریک می باشد و تحت فشار mbarg50 و دمای 35- درجه سانتی گراد قرار دارد.
اگرچه این تانک به خوبی عایق شده است اما مقداری حرارت از محیط بیرون به آمونیاک سرد موجود در این تانک نشت کرده و باعث تبخیر آمونیاک می شود که باید به وسیله سیستم تبرید زدوده شود. در حالت کلی سردسازی تانک ذخیره را منتقل کردن بخارات آمونیاک از فضای بالای مایع آمونیاک ذخیره شده و سپس متراکم کردن این بخارات توسط کمپرسور تبرید و سرد کردن کندانس های حاصله در

1- حداکثر غلظت مجاز در 8 ساعت کار در روز و 5 روز در هفته از ppm25 تا ppm 100 در کشورهای مختلف فرق می کند.
سیستم تبرید واحد آمونیاک در بر می گیرد. اگر کمپرسور تبرید از سرویس خارج شود، واحد سردسازیکنار مخزن1 به سرویس گذاشته خواهد شد و تانک ذخیره آمونیاک را در دما و فشار نرمال خود نگهمی دارد.
یک ایستگاه بارگیری تانکرهای حمل جادهای با دو بازوی بارگیری و هرکدام با ظرفیت بارگیری 25000 کیلوگرم بر ساعت در نظر گرفته شده است. مایع آمونیاک موجود در مخزن با استفاده از پمپ های انتقال آمونیاک و از طریق هیتر آمونیاک به طرف بازوهای بارگیری فرستاده می شوند. در هیتر، دمای آمونیاک به نحوی کنترل می شود که برای بارگیری درون تانکرها، که نیاز است در دمای محیطی باشد؛ مناسب باشد و بخارات جابجا شده از درون تانکر در حال بارگیری به سمت مخزن آمونیاک بازگشت داده می شود.
امکاناتی در نظر گرفته شده تا از مایع آمونیاک فشارزدایی شده تا بتوان کپسولهای کوچک را با مایع آمونیاک پر نمود، عملیات بارگیری تا یک وزن دقیق که برای کپسولهای تحت بارگیری مشخص شده میباشد، با استفاده از توزین کننده های کپسول آمونیاک به انجام می رسد.
یک پمپ دستی قابل حمل برای تست هیدروستاتیک کپسول های مورد استفاده در زمان نیاز در نظر گرفته شده است.

2-4- تانک ذخیره آمونیاک[21]
تانک ذخیره آمونیاک از نوع دو جداره2 می باشد که دارای یک محفظه حلقوی بین دو جداره داخلی و خارجی می باشد که این فضای حلقوی با هوای خشک پر شده است. منبع هوای خشکی که وارد فضای حلقوی می شود هوای ابزار دقیق می باشد که به وسیله یک کنترل کننده فشار تحت کنترل قرار میگیرد که دارای آلارم های مربوط به فشار بالا و فشار کم می باشد. خط کنارگذر3 دور این کنترلکننده فشار دارای یک صفحه سوراخ محدودکننده4 است. این تانک یک جداره داخلی و یک جداره خارجی دارد که می توانید مشخصات طراحی آن را در جدول (2-2) مشاهده نمایید.
این فضای حلقوی همچنین دارای یک رگولاتور تنظیم کننده فشار می باشد که گاز را به محیط تخلیه می نماید. همچنین این مخزن دارای دو شیر اطمینان بوده و دارای یک آلارم مربوط به سطح بالای مایع می باشد. آنالایزر و یک آلارم مربوط به غلظت بالای آمونیاک در هوای موجود در فضای حلقوی وجود دارد که در صورت نشت آمونیاک از محفظه درونی به فضای حلقوی به پرسنل هشدار می دهد.
تعدادی از حسگرهای دمایی بر دیوارهای تانک و در زیر پایههای بتونی زیر مخزن برای استفاده در عملیات کاهش دمای مخزن قرار داده شده است. این حسگرها دمای هر نقطه از مخزن را بر روی تابلوهای محلی نمایش می دهد.
مایع سرد آمونیاک در دمای 5/35- درجه سانتیگراد از ظروف تبخیر ناگهانی5 واحد آمونیاک به وسیله پمپ آمونیاک سرد به طرف تانک نگهداری آمونیاک ارسال می گردد. این تانک به دو نشانگر مستقل سطح

1-boil off gas compressor
2- double-integrity
3- bypass
4- restriction orifice
5- flash drum
مایع مجهز شده است که دارای آلارم های سطح بالا و پایین مایع می باشند. دو آلارم مربوط به سطحبسیار اندک و بسیار زیاد مایع وجود دارد که آلارم ارتفاع بسیار اندک مایع باعث فعال شدن اینترلاکشده و پمپ و کمپرسور مخزن آمونیاک را از سرویس خارج می کند.

جدول2-2: مشخصات طراحی تانک نگهداری آمونیاک[24]

فشار تانک توسط کنترلکننده فشار کنترل میگردد. توسط یک انتخاب گر دستی شما می توانید یا بخارات آمونیاک را از این کنترلکننده فشار به سمت کمپرسور تبرید واحد آمونیاک بفرستید و یا اینکه از کمپرسور مخزن جهت ارسال بخارات آمونیاک و کندانس نمودن آن استفاده نمایید.
کنترل کننده فشار مخزن دارای یک آلارم فشار بالا و یک آلارم فشار پایین می باشد. فشار بسیار زیاد مخزن باعث میگردد که بخارات اضافی توسط یک کنترلکننده دیگر فشار به سمت مشعل روباز1 مخزن ارسال گردد.
فشار بسیار کم مخزن باعث عمل نمودن اینترلاک شده و پمپ و کمپرسور مخزن را از سرویس خارج می نماید.
هنگامی که قسمت بارگیری آمونیاک فعال است و میزان آمونیاک سرد ورودی به مخزن کم باشد جهت کنترل فشار تانک و عدم افت فشار آن، کنترل کننده فشار دیگری وجود دارد که فرمان این کنترلکننده فشار و کنترل کننده فشار به سمت مشعل روباز به یک صورت می باشد.
هنگامی که افت فشار زیادی داخل تانک به وجود آید و به منظور جلوگیری از ورود هوا به تانک از طریق خلأشکن ها2، آمونیاک گرم از هیتر آمونیاک مخزن به طرف تانک برگشت داده می شود.

1- flare
2- vaccum breaker
هنگامی که واحد آمونیاک به طور پایا در سرویس باشد، بخارات جمع شده در تانک ذخیره آمونیاک بهخاطر نشت گرما، تخلیه محصول و جابجایی بخار (از قسمت بارگیری)، به قسمت تبرید واحد آمونیاکبرای کندانس شدن و برگشت مجدد به مخزن ارسال می گردد. در این زمان کمپرسور مخزن را از سرویس خارج می کنند.

2-5- هیتر آمونیاک[21]
آمونیاک از تانک آمونیاک برای بارگیری در تانکر و سیلندر به وسیله پمپهای انتقال آمونیاک و از طریق هیتر آمونیاک ارسال می گردد. دراین مبدل، متانول به وسیله بخار فشار پایین گرم شده و تبخیر میشود و سپس بخارات متانول گرمای خود را به آمونیاک داده و کندانس می شود. کنترل کننده دما بر روی خط تأمین آمونیاک برای بازوهای بارگیری و سیستم پرکن سیلندر قرار گرفته و به نحوی تنظیم می شود که دمای محیطی مورد نیاز برای بارگیری تانکر و یا پر نمودن سیلندر را فراهم سازد. این کنترل کننده دما دارای یک آلارم دمای پایین و دمای بالا می باشد. این کنترل کننده دما به همراه یک کنترل کننده فشار میزان بخار فشار پایین جهت تنظیم دمای آمونیاک را کنترل می کنند. یک آلارم فشار بیش از حد بخار هشدار لازم را به اپراتور جهت بالا رفتن فشار متانول می دهد. زمانی که فشار بخار متانول به barg 34 نزدیک گردد بخار به مبدل قطع می گردد.

2-6- ایستگاه بارگیری تانکرهای حمل جادهای[21]
مایع آمونیاک به وسیله پمپ های انتقال دهنده آمونیاک و از طریق هیتر آمونیاک به بازوهای بارگیری تانکرهای حمل جاده ای منتقل می گردد. دمای مایع آمونیاک از طریق هیتر آمونیاک به نحوی کنترل می گردد که دمای محیطی مورد نیاز برای بارگیری در این تانکرها را بتوان به دست آورد.
ایستگاه بارگیری تانکرهای حمل جادهای دارای دو بازوی بارگیری است که ظرفیت هر یک 25000 کیلوگرم بر ساعت می باشد. کامیون ها تحت دمای محیط و تحت فشاری بارگیری می شوند که بتوان بخارات جابجا شده را از تانکرها به تانک ذخیره سازی آمونیاک بازگشت داد. این تانکرها به وسیله یک شیر کنترلی که بر روی این خط لوله بخارات برگشتی قرار داده شده، تحت فشاری نگه داشته می شوند که بستگی به دمای مورد نیاز برای بارگیری تحت شرایط محیطی، خواهد داشت.
در هنگام بارگیری تانکرها می بایست جهت اطمینان از آلوده نبودن تانکر ابتدا آن را با آمونیاک زدایش1 نمود و بخارات را به جای فرستادن به مخزن به محیط تخلیه نمود و پس از اطمینان از تمیز بودن تانکر بخارات را به مخزن باز گرداند.
به منظور جلوگیری از بالا رفتن پیوسته فشار متانول درون هیتر آمونیاک، هنگامی که هیچگونه بارگیری وجود ندارد اگر فشار داخل مبدل به حدود (cmkg2.g ) 35 برسد شیر کنترلی خط بخار فشار پایین به هیتر مسیر را مسدود و اجازه ورود بخار را نمی دهد.

1- purge
2-7- ایستگاه بارگیری کپسول[21]
پیش از بارگیری یک کپسول، باید تا فشار تقریباً اتمسفری از طریق یک ظرف تله انداز1 که به خط لوله متوازن سازی بخارات بین تانک های ذخیره، متصل شده است، فشارگیری شود.
یک پمپ دستی قابل جابجایی برای تست هیدروستاتیک به منظور حصول اطمینان از کپسول های مورد استفاده در نظر گرفته شده است.
کپسول هایی که باید بارگیری شوند سپس با مایع آمونیاک پر می شوند در حالی که هیتر آمونیاک دمای آن را در مقدار محیطی مورد نیاز تثبیت می کند. عملیات بارگیری تا یک وزن دقیق، که برای کپسولی که پر می شود مشخص بوده و با استفاده از دستگاه توزین کپسولهای آمونیاک تعیین میشود، به انجام می رسد.

2-8- انتقال آمونیاک گرم از مخزن آمونیاک به واحد اوره[21]
هنگامی که قسمت سنتز و تبرید واحد آمونیاک از سرویس خارج باشد ممکن است احتیاج باشد که مایع آمونیاک گرم از مخزن آمونیاک به واحد اوره ارسال گردد. این عمل به وسیله راهاندازی پمپ های انتقال دهنده آمونیاک و همچنین با هیتر آمونیاک که درنقطه 2/35 درجه سانتی گراد تثبیت شده است، به انجام می رسد. مایع آمونیاک گرم از طریق یک خط لوله قرار گرفته بر روی خط لوله تأمین کننده آمونیاک برای ایستگاه بارگیری، راهی واحد اوره می شود.

2-9- انتقال مایع آمونیاک به واحد آمونیاک به منظور راهاندازی این واحد[21]
درهنگام راه اندازی واحد آمونیاک، این امر لازم است که یک مقدار موجودی آمونیاک را برای سیستم تبرید، از طریق خط لولهای از قسمت خروجی پمپهای انتقالدهنده آمونیاک به طور معکوس و به ظرف دریافت کننده آمونیاک تأمین نمود تا مایع آمونیاک اولیه در سیستم تبرید موجود باشد.

قیمت 25 هزار تومان

خرید فایل pdf به همراه فایلword

قیمت:35هزار تومان