مقدمه
کارخانجات پتروشیمی با ھدف تامین محصولات استراتژیک به منظور توسعه صنایع پائیندستی و افزایش سھم درآمد ھای غیر نفتی در چرخه اقتصاد کشور در سالھای اخیر به طور چشمگیری رشد نموده است.
احداث واحدھای عظیم در مجاورت یکدیگر و تراکم تجھیزات در این واحدھا و حجم بالای تولیدات، مخازن و فرآیندھای مخاطره آمیز آنھا، استفاده از سیستم ھای ایمنی و آتشنشانی پیشرفته و تدوین برنامهھای موثر مقابله با وضعیت ھای اضطراری را حائز اھمیت نموده است.
یکی از نکات مھم درھنگام حوادث، پیش بینی اثرات و پیامد ھای ناشی از آن حادثه میباشد. بدون شک یکی از مھمترین و خطرناک ترین حوادث در مجتمع ھای پتروشیمی، انتشار گازھای سمی و قابل اشتعال می باشد. پیش بینی میزان انتشار و روند گسترش این گونه نشتی ھا می تواند کمک بسیار بزرگی در جھت کنترل حوادث، جلوگیری و کاھش اثرات نامطلوب آن داشته باشد. ضمن اینکه توانائی پیش بینی این گونه انتشارات گازھای سمی می تواند کمک بزرگی در تدوین برنامه ھای مقابله با شرایط اضطراری، تدوین برنامه ھای مانورھا و تمرینات عملی و دیگر برنامه ھا در جھت کاھش اثرات ناشی از انتشار گازھای سمی به دنبال داشته باشد.
به طورکلی برای پیشبینی روند انتشار ناشی از گستردهشدن یک گاز سمی و قابل اشتعال در محیط، نیاز به انجام کارھای آزمایشگاھی داشته و بسیار زمان بر می باشد که این نیاز، کار را در شرایط معمولی بسیار سخت و تقریباً ناممکن می نماید. در ھر صورت کارھای آزمایشگاھی زیاد در تضاد با نیاز به تصمیم گیری سریع می باشد. یکی از سریع ترین روش ھا، مدل کردن میزان و روند انتشار، با استفاده از نرم افزاھای دینامیک سیلاتی می باشد. در این روش می توان با یک سرعت مناسب و با انجام ھزینه ھای پائین میزان انتشار را در حدی قابل قبول و منطبق بر واقعیت پیش بینی کرد.

شبیه سازی انتشار آمونیاک از مخازن آمونیاک

شبیه سازی انتشار آمونیاک از مخازن آمونیاک

فھرست مطالب

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

فصل اول: کلیات

1-1.نگاھی بر انتشار گازھای سمی و حوادث رخ داده بر مخازن ذخیره ………………………………………………..۴
1-2.روشھای پیش بینی ……………………………………………………………………………………………………..۴
1-3.امتیازھای یک محاسبه نظری ………………………………………………………………………………………….۵
١-۴ نارسایی ھای محاسبه نظری ………………………………………………………………………………………….۶
١-۵ انتخاب روش پیش بینی………………………………………………………………………………………………….۶
١-۶ روش کار و تحقیق در پیشبینی نحوه انتشار آمونیاک نشت کرده از مخازن ……………………………………….٧

فصل دوم : مدیریت ریسک

٢-١ تعیین اھداف و عمق مطالعه …………………………………………………………………………………………١١
٢-٢ شرح فرآیند تحت بررسی …………………………………………………………………………………………….١٣
٢-٣ شناسائی مخاطرات …………………………………………………………………………………………………..۵١
٢-۴ تعیین سناریو ھا و حوادث منجر از آنھا ………………………………………………………………………………۶١
٢-۵ ارزیابی پیامد …………………………………………………………………………………………………………۶١
٢-۶ تخمین تکرارپذیری …………………………………………………………………………………………………..۴٢
٢-٧ تعریف و محاسبه ریسک …………………………………………………………………………………………….۶٢

فصل سوم : طراحی فضای مورد تحلیل و مد ل سازی با استفاده از نرم افزار گمبیت

٣-١ وضعیت سایت مخازن …………………………………………………………………………………………………٢٩
٣-٢ طراحی فضای در نظر گرفته شده با استفاده از . نرمافزار Gambit ……………………………………………….٣٠
٣-٣ تولید شبکه در داخل حجم ……………………………………………………………………………………………..٣١
٣-۴ تعیین شرایط مرزی و نواحی پیوستگی در گمبیت ………………………………………………………………….۴٣
٣-۵ تعیین شرایط مرزی ……………………………………………………………………………………………………۴٣
٣-۶ تعیین نواحی پیوستگی ………………………………………………………………………………………………..۶٣

فصل چھارم : شبیه سازی انتشار آمونیاک

۴-١ تنظیم ھای کلی فایل ورودی …………………………………………………………………………………………..٣٩
۴-٢ شرایط مرزی …………………………………………………………………………………………………………….١۴
۴-٣ دبی آمونیاک نشت کرده………………………………………………………………………………………………..۴۶
۴-۴ مقادیر اولیه و تحلیل مسئله …………………………………………………………………………………………….٠۵
۴-۵ جمع بندی …………………………………………………………………………………………………………………٠۵

فصل پنجم : نتایج شبیه سازی و تحلیل آنھا

۵-١ تحلیل حادثه نشت آمونیاک برای شرایط جوی D …………………………………………………………………….٢۵
۵-٢ تحلیل حادثه نشت آمونیاک برای شرایط جوی B ……………………………………………………………………٧۵
۵-٣ تحلیل حادثه نشت آمونیاک برای شرایط جوی E ……………………………………………………………………١۶
۵-۵ مقایسه نتایج ناشی از تحلیل در شرایط مختلف جوی ……………………………………………………………..۶۵
۵-۶ مقایسه نتایج به دست آمده ناشی از تحلیل انتشار آمونیاک به وسیله Fluent وPhast …..ا…………………..76

فصل ششم:نتیجه گیری و پیشنھادھا

۶-١ نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………………82
۶-٢ پیشنھادھا…………………………………………………………………………………………………………….83
پیوست ھا
1-.آشنایی با دینامیک سیالات محاسباتی و نرم افزار FLUENT ..ا…………………………………………………..۶٧
2-.گزارش تحلیل انتشار آمونیاک در شرایط جوی کلاسB با استفاده از نرم افزارPhast ……………………………٨٢
3-.نقشه PDF مربوط به واحد مخازن ……………………………………………………………………………………٩٠
.۴- نقشه P&ID مربوط به واحد مخازن…………………………………………………………………………………..91
منابع و ماخذ ………………………………………………………………………………………………………………92
فھرست منابع فارسیفھرست منابع لاتین ……………………………………………………………………………….٩٣
سایت ھای اطلاع رسانی ………………………………………………………………………………………………..٩٣
چکیده انگلیسی …………………………………………………………………………………………………………..۴٩

حفھرست جداول

٢-١: جدول تعریف ERPG …………………………………………………………………………………………………١٩
٢-٢: جدول تعریف TLV…..ا………………………………………………………………………………………………..19
٢-٣: جدول تعریف IDLH…ا………………………………………………………………………………………………..20
٢-۴: مقادیر ثابت معادله Probit برای چند ماده سمی ……………………………………………………………….٢٠
٢-۵:توضیحات مربوط به مراحل ریسک کیفی ………………………………………………………………………….٢٧
٣-١: انواع المانھای یک شبکه سه بعدی را نشان می دھد …………………………………………………………٣٢
3-٢: خصوصیات گزینه ھای Type که معرف الگوریتم ھای بکار رفته برای تولید شبکه سه بعدی می با………33
٣-٣: سازگاری شکل المان با الگوریتم انتخاب شده…………………………………………………………………..33
٣-۴: ھمخوانی الگوریتم ھای بکار رفته با نرم افزارھای آنالیز کننده ………………………………………………..٣٣
٣-۵: انواع شرایط مرزی مربوط به Fluent…ا……………………………………………………………………………35
۴-١: رده بندی پایداری ھوا ……………………………………………………………………………………………….٢۴
۴-٢: مقادیر n برای سطوح ھموار و ناھموار …………………………………………………………………………….٣۴
۴-٣: خلاصه ای از اطلاعات وارد شده در نرم افزار Fluent ………………………………………………………………٠۵
۵-١: شرایط عمومی برای تحلیل سناریو با لحاظ کردن شرایط جوی کلاس D ……………………………………….٢۵
۵-٢: شرایط عمومی برای تحلیل سناریو با لحاظ کردن شرایط جوی کلاس B ……………………………………….٧۵
۵-٣: شرایط عمومی برای تحلیل سناریو با لحاظ کردن شرایط جوی کلاس E …………………………………………١۶
۵-۴: مقدار فاصله انتشار برای 1000 ppm آمونیاک در زمان ھای مختلف و شرایط جوی مختلف …………………..۶۶
۵-۵:تایج بدست آمده از تحلیل با نرم افزار ھای Phast و Fluent درزمانھای مختلف ………………………………….٧١

فھرست اشکال
٢-١: مراحل مختلف مدیریت ریسک …………………………………………………………………………………………..١٢
٢-٢: نمودار نحوه تعیین تخمین تعداد تلفات از مدل کردن تخلیه مواد ………………………………………………………١٧
٢-٣: نمایش انتشار تخلیه مواد گازی و مایع…………………………………………………………………………………..17
٢-۴: نمایش پروفیل ھای غلظت در حالتھای دائم و ناگھانی…………………………………………………………………18
٢-۵: نمودار نحوه محاسبه توزیع غلظت مواد رھا شده بر حسب زمان و مکان…………………………………………….19
٢-۶: نمودار محاسبه درصد تلفات بر اساس Probit ………………………………………………………………………….٢١
٢-٧: نمودار کلی نحوه تعیین تعداد کل تلفات برای یک حادثه ……………………………………………………………….٢١
٢-٨: نمای بالا از انتشار مواد سمی محاسبه شده بوسیله نرم افزار Phast ………………………………………………٢٣
٢-٩: نمای جانبی از انتشار مواد سمی محاسبه شده بوسیله نرمافزار Phast…ا………………………………………..23
٢-١٠: نمای بالا از انتشار مواد سمی محاسبه شده بوسیله نرم افزار َALOHA…ا………………………………………..24
٢-١١: نمایش شماتیک درخت خطا ………………………………………………………………………………………….۶٢ه
٢-١٢: ماتریس تعیین ریسک کیفی …………………………………………………………………………………………..٢٧
٣-١: نمای کلی فضای طراحی شده جھت تحلیل…………………………………………………………………………..38
٣-٢: نمای محل نشتی ومش بندی فضای طراحی شده………………………………………………………………….39
۴-١: نمودار رطوبت ھوا_آب درفشار یک اتمسفر …………………………………………………………………………..۴۶
۵-١: نقشه کلی پتروشیمی ھای منطقه عسلویه ………………………………………………………………………….٣۵
۵-٢: نمای موقعیت محل نشتی و جھت باد غالب بر منطقه عسلویه …………………………………………………….٣۵
۵-٣: نحوه انتشار آمونیاک در شرایط جوی کلاس D در حالت دائم (نمایش سه بعدی) ………………………………..۵۴
۵-۴: نحوه انتشار آمونیاک در شرایط جوی کلاس D در حالت دائم (نمای بالا) ………………………………………….۵۴
۵-۵: نحوه انتشار آمونیاک در شرایط جوی کلاس D ٢٠ ثانیه پس از شروع نشتی ………………………………………۵۵
۵-۶: نحوه انتشار آمونیاک در شرایط جوی کلاس D ٠۴ ثانیه پس از شروع نشتی ………………………………………۵۵
۵-٧: نحوه انتشار آمونیاک در شرایط جوی کلاس D ٠۶ ثانیه پس از شروع نشتی ……………………………………….۵۶
۵-٨: نحوه انتشار آمونیاک در شرایط جوی کلاس D ١٢٠ ثانیه پس از شروع نشتی ……………………………………..۵۶
۵-٩: نحوه انتشار آمونیاک در شرایط جوی کلاس B در حالت دائم (نمایش سه بعدی) …………………………………٨۵
۵-١٠: نحوه انتشار آمونیاک در شرایط جوی کلاس B در حالت دائم (نمای بالا) ………………………………………….85

فھرست اشکال

۵-١١: نحوه انتشار آمونیاک در شرایط جوی کلاس B ٢٠ ثانیه پس از شروع نشتی ……………………………………….٩۵
۵-١٢: نحوه انتشار آمونیاک در شرایط جوی کلاس B ٠۴ ثانیه پس از شروع نشتی ……………………………………….٩۵
۵-١٣: نحوه انتشار آمونیاک در شرایط جوی کلاس B٠۶ ثانیه پس از شروع نشتی ……………………………………….٠۶
۵-۴١: نحوه انتشار آمونیاک در شرایط جوی کلاس B ١٢٠ ثانیه پس از شروع نشتی ………………………………………٠۶
۵-۵١: نحوه انتشار آمونیاک در شرایط جوی کلاس E در حالت پایدار(نمایش سه بعدی) …………………………………..٢۶
۵-۶١: نحوه انتشار آمونیاک در شرایط جوی کلاس E در حالت پایدار…………………………………………………………..٢۶
۵-١٧: نحوه انتشار آمونیاک در شرایط جوی کلاس E ٢٠ ثانیه پس از شروع نشتی ……………………………………….٣۶
۵-١٨: نحوه انتشار آمونیاک در شرایط جوی کلاس E ٠۴ ثانیه پس از شروع نشتی ………………………………………..٣۶
۵-١٩: نحوه انتشار آمونیاک در شرایط جوی کلاس E ٠۶ ثانیه پس از شروع نشتی ………………………………………..۶۴
۵-٢٠: نحوه انتشار آمونیاک در شرایط جوی کلاس E ١٢٠ ثانیه پس از شروع نشتی ………………………………………۶۴
۵-٢١: بیشترین ارتفاع آمونیاک منتشر شده در شرایط جوی مختلف در فاصله ٠٠۵ متری از محل نشتی ……………….۶۵
۵-٢٢: نمایشگر روند میزان پراکنش آمونیاک در جھت باد و در زمان ھای مختلف ……………………………………………۶۶
۵-٢٣: نحوه انتشار آمونیاک در شرایط جوی کلاس B در حالت دائم (نمای بالا) …………………………………………….٨۶
۵-۴٢: نحوه انتشار آمونیاک در شرایط جوی کلاس Side View) B)…………………………………………………………..٨۶
۵-۵٢: نحوه انتشار آمونیاک در شرایط جوی کلاس B با توجه به نرم افزار Phast …………………………………………..٩۶
۵-۶٢: نحوه انتشار آمونیاک در شرایط جوی کلاس B با توجه نرم افزار foot print) Phast) ……………………………….٧٠
۵-٢٧: نحوه انتشار آمونیاک از نمای Side View با توجه به نرم افزار Phast…ا……………………………………………..70
۵-٢٨: نتایج به دست آمده از تحلیل با نرم افزار Phast و Fluent در جھت باد و در زمانھای مختلف……………………..71
فھرست نقشه ھا

نقشه PFD مربوط به واحد مخازن……………………………………………………………………………………….90
نقشه P&ID مربوط به واحد مخازن………………………………………………………………………………………91

فصل اول
کلیات
١-١ نگاھی بر انتشار گازھای سمی و حوادث رخ داده بر مخازن ذخیره
مخازن ذخیره در پالایشگاه ھا و کارخانه ھای مواد شیمیائی، حجم زیادی از مواد خطرناک، قابل اشتعال و سمی را در بر می گیرند. یک حادثه کوچک در این گونه مخازن ذخیره ممکن است باعث به وجود آمدن خسارات جانی و مالی سنگین شود.
آتشسوزی معمولاً عمدهترین مشکلی است که مخازن ذخیره معمولاً با آنھا روبرو می شود، بعد از آتش سوزی، انفجار دومین رتبه را در حوادث مربوط به مخازن ذخیره دارا است. نشت نفت و خروج گاز و یا مایعات سمی از مخازن ذخیره به ترتیب سومین و چھارمین رتبه حوادث مربوط به مخازن ذخیره را با توجه به فراوانی به خود اختصاص داده اند.
با توجه به حوادث بزرگ انتشار گازھای سمی در صنایع شیمیایی و خطرات زیادی که اینگونه حوادث به دنبال دارند، باید یک نگرش دقیق و پیش بینی مناسبی از این گونه حوادث در صنایع، علیالخصوص صنایع شیمیایی به دلیل گستردگی مواد سمی در این صنایع وجود داشته باشد. بنابراین پیش بینی انتشار اینگونه مواد و آگاھی از نحوه انتشار از اھمیت بسیار بالائی در کنترل حوادث، روشھای مواجھه با آن و نھایتاً ارزیابی ریسک برخوردار است.
١-٢ روش ھای پیش بینی
به طورکلی پیش بینی فرآیندھای انتقال حرارت و جریان سیال به وسیله دو روش اصلی انجام می شود.
1. تحقیق آزمایشگاھی
2. مطالعات نظری
اطلاعات دقیق در مورد یک فرآیند فیزیکی غالباً توسط اندازه گیری عملی به دست میآید. تحقیق آزمایشگاھی انجام شده درمورد یک دستگاه که اندازهھایش عینا ً اندازه ھای اصلی دستگاه باشد، جھت پیش بینی چگونگی کار نسخهھای مشابه از دستگاه مذکور تحت ھمان شرایط استفاده میشود. اما در بیشتر حالتھا انجام چنین آزمایشھائی به علت بزرگ بودن اندازه د ستگاهھا، محیط و بسیارگران بودن وسائل عملاً غیرممکن است، لذا آزمایشھا روی مدلھایی با اندازه ھایی درمقیاس کوچکتر انجام میشود، ھر چند اینجا ھم مسئله بسط دادن اطلاعات به دست آمده از نمونه کوچکتر، ھمیشه تمام جنبه ھای دستگاه اصلی را شبیه سازی نمی کند وغالبا ً جنبه ھای مھم مانند احتراق از آزمایشھای مربوط به مدل حذف می شوند. این محدودیتھا مفید بودن نتایج را بیشتر کاھش می دھد، بالاخره باید به خاطر داشت که در بسیاری از حالت ھا مشکلات جدی اندازه گیری وجود داشته و وسایل اندازه گیری عاری از خطا نمی باشند.
یک پیش بینی نظری، حداکثر استفاده را از نتایج مدل ریاضی خواھد برد و در مقایسه با آن نتایج تجربی را کمتر مورد استفاده قرار می دھد. برای فرآیند ھای فیزیکی مورد نظر ما، اصولاً مدل ریاضی عبارت است از یک سری معادلات دیفرانسیل که می بایست حل شود. اگر قرار بود از روشھای کلاسیک در حل این معادلات استفاده شود، امکان پیش بینی برای بسیاری از پدیده ھای سودمند وجود نداشت. با کمی توجه به یک متن کلاسیک درباره انتقال حرارت و یا مکانیک سیالات مشخص می شود که فقط برای تعداد اندکیاز مسائل عملی می توان به تعداد مجھولات، معادلات لازم را پیدا کرد. به علاوه، پاسخ اینھا اغلب شامل سریھای نامحدود، توابع خاص، معادلات غیر جبری، مقادیر ویژه و غیره میباشد. به طوری که ممکن است حل تحلیلی آنھا کار سادهای نباشد. خوشبختانه توسعه متدھای عددی و در دسترس بودن پردازشگرھای بزرگ این اطمینان را به وجود می آورد که برای ھر مساله علمی بتوان از مفاھیم یک مدل ریاضی استفاده کرد[٢].
١-٣ امتیازھای یک محاسبه نظری
• ھزینه کم: مھمترین امتیاز یک پیش بینی محاسباتی، ھزینه کم می باشد. در بیشتر کاربردھا، ھزینه به کاربردن یک برنامه کامپیوتری به مراتب کمتر از مخارج آزمایشگاھی مشابه می باشد. این عامل وقتی که وضعیت فیزیکی مورد مطالعه بزرگ و پیچیده باشد، اھمیت بیشتری نیز پیدا می کند و این درحالی است که قیمت اقلام، در حال افزایش است ولیکن ھزینه محاسبات در آینده احتمالاً کمتر ھم خواھد شد.
• سرعت: یک تحقیق محاسبه ای می تواند با سرعت قابل ملاحظه ایی انجام شود. این طرح می تواند مفاھیم صدھا ترکیب از حالتھای مختلف را در کمتر از یک روز مطالعه کرده و طرح بھینه را انتخاب نماید، از طرف دیگر بسادگی می توان تصور کرد رسیدگی یا تحقیق آزمایشگاھی نیاز به زمان زیادی خواھد داشت.
• اطلاعات کامل: حل کامپیوتری یک مسئله، اطلاعات کامل و به ھمراه جزئیات لازم را به ما خواھد داد و مقادیر تمام متغیرھای مربوطه (مانند سرعت، فشار، درجه حرارت، تمرکز نمونه ھای شیمیائی و شدت تلاطمی) را در سراسر حوزه مورد علاقه بهدست میدھد. بر خلاف شرایط نامطلوبی که ضمن آزمایش پیش میآید، مکانھای غیرقابل دسترس در یک کار محاسباتی کم بوده و اغتشاشات جریان بهعلت وجود میلھای اندازه گیری در آن وجود ندارد. بدیھی است از ھیچ بررسی آزمایشگاھی نمیتوان انتظار داشت تا چگونگی توزیع تمام متغیرھا را بر روی تمام میدان اندازه بگیرد. بنابراین حتی وقتی یک کار آزمایشگاھی انجام می شود. بسیار با ارزش است که جھت تکمیل اطلاعات آزمایشگاھی حل کامپیوتری نیز به صورت ھمزمان انجام شود.
• توانائی شبیه سازی شرایط واقعی: در یک محاسبه نظری، چون شرایط واقعی بهآسانی می تواند شبیه سازی شود، نیازی نیست به مدل ھای با مقیاس کوچکتر متوسل شویم. برای یک برنامه کامپیوتری، داشتن ابعاد ھندسی بسیار بزرگ یا خیلی کوچک، به کار بردن درجات حرارت خیلی کم یا بسیار زیاد، عمل کردن با مواد سمی یا قابل اشتعال و تعقیب فرآیندھای بسیار سریع یا خیلی آھسته مشکل مھمی را ایجاد نمی کند.
• توانائی شبیه سازی شرایط ایده آل: گاھی اوقات برای مطالعه یک پدیده پایه از یک روش پیش بینی استفاده می شود، تا یک کاربرد پیچیده مھندسی. برای مطالعه پدیده، شخص توجھش را روی تعداد کمی از پارامترھای اصلی متمرکز کرده و تمام جنبه ھای دیگر را حذف می کند. بدین ترتیب، شرایط ایده آل زیادی ممکن است به عنوان شرایط مطلوب مورد ملاحظه قرار گیرند. به عنوان مثال می توان از دو بعدی بودن، ثابت بودن جرم مخصوص، وجود یک سطح آدیاباتیک یا داشتن نرخمحدود فعل و انفعال نام برد. در یک کار محاسباتی این شرایط به آسانی می توانند برقرار شوند، از طرفی حتی در یک آزمایش عملی دقیق به زحمت می توان به شرایط ایده ال نزدیک شد[٢].
١-۴ نارسایی ھای محاسبه نظری
امتیازھایی که اشاره شد، شخص را برای تحلیل کامپیوتری به اندازه کافی ترغیب می نماید. به ھر حال ایجاد علاقه کورکورانه، به ھرعلتی مطلوب نیست. لذا باید از موانع و محدودیتھا نیز آگاه باشیم. ھمان گونه که قبلاً تذکر داده شده، تحلیل کامپیوتری، مفاھیم یک مدل ریاضی را مورد استفاده قرار می دھد. در مقابل، تحقیق آزمایشگاھی خود واقعیت را مورد مشاھده قرار میدھد. بنابراین، اعتبار مدل ریاضی، مفید بودن یک کار محاسباتی را محدود می کند. باید توجه داشت، نتیجه نھایی فردی که از تحلیل کامپیوتری استفاده می کند، به مدل ریاضی و نیز به روش عددی بستگی دارد. به طوری که به کار بردن یک مدل ریاضی نامناسب می تواند باعث به وجود آمدن یک روش عددی ایده آل با نتایج بی ارزش شود.
بنابراین برای بحث در مورد نارسایی ھای یک محاسبه نظری، تقسیم کردن تمام مسائل عملی به دو گروه به شرح زیر مفید خواھد بود:
گروه اول مسایلی که برای آنھا بیان ریاضی مناسب میتوان نوشت (مانند ھدایت حرارت، جریان آرام، لایه مرزی و مغشوش ساده).
گروه دوم: مسایلی که برای آنھا ھنوز یک بیان ریاضی مناسب به دست نیامده است (مانند جریانھای متلاطم پیچیده، جریانھای غیرنیوتنی معین، تشکیل اکسیدھای نیتروژن در احتراق متلاطم و بعضی جریانھای دوفازی).
البته اینکه یک مسئله مشخص جزء کدام گروه قرار میگیرد، به اطلاعات ما در مورد آن بستگی دارد [٢].
١- ۵ انتخاب روش پیش بینی
بحث در مورد شایستگیھای نسبی تحلیل کامپیوتری و تحقیق آزمایشگاھی، توصیه ای برای محاسبات کار آزمایشگاھی نیست. شناخت توانھا و ضعفھا، برای انتخاب صحیح روش مناسب ضروری است. بدون شک آزمایش، تنھا روش تحقیق درباره یک پدیده اساسی جدید است. در این حالت، آزمایش ھدایت میکند و محاسبه پیروی می کند. در ترکیب تعدادی از پدیده ھای شناخته شده و موثر، به کار بردن محاسبه مفیدتر خواھد بود. حتی در این شرایط نیز برای تعیین اعتبار نتایج محاسبات لازم است آنھا با دادهھای آزمایشگاھی مقایسه شوند. از طرف دیگر، برای طرح یک دستگاه از طریق آزمایش، محاسبات اولیه اغلب کمک کننده بوده و اگر به تحقیقات علمی، محاسبات نیز اضافه شود، معمولاً می توان از تعداد آزمایشات به مقدار قابل توجھی کم کرد. بنابراین حجم مناسب فعالیت برای انجام یک پیشبینی باید ترکیب خردمندانه ای از محاسبات و آزمایش باشد. مقدار ھر یک از این دو در ترکیب مذکور بستگی به طبیعتمسئله و اھداف پیش بینی، مسائل اقتصادی و سایر شرایط خاص وضعیت مورد نظر دارد [٢].
١-۶ روش کار و تحقیق در پیش بینی نحوه انتشار آمونیاک نشت کرده از مخازن
بخش ذخیره سازی آمونیاک:
بخش ذخیره سازی آمونیاک مجتمع پتروشیمی پردیس شامل تانکھای ذخیره (TK-4501 A,B,C)، دستگاه خنک کننده (ARU-4501)، دو پمپ محصول به شماره ھای (PK-4501A,B)، دو پمپ انتقال آمونیاک به ش ماره ھ ای (PK-4502A,B) و مش عل مخ زن آمونی اک (FL-4501) م ی باش د (نقش ه PFD و P&ID واح د مخازن در پیوست ھای ٢و٣ ارائه شده است).
مخازن:
دیواره مخازن ذخیره آمونیاک، دو جداره و از جنس کربن استیل می باشد، مابین دو جداره توسط عایق پرلیت پرشده است.
آمونیاک مایع در تانک ھای ذخیره آمونیاک که با فشار جو کار کرده و ظرفیت ھر کدام از آنھا ٢٠٠٠٠ تن می باشد، ذخیره شده است.
فشار بخارات ھر مخزن به طور نرمال ما بین ٧٠ تا ۵٨ میلی بار می باشد. بر روی ھر مخزن ٢ عدد شیر اطمینان نصب شده است که فشار عملیاتی آنھا بر روی ٩٨ میلی بار تنظیم شده است، محل نصب این شیرھای اطمینان بر روی سقف و در قسمت جنوبی آن قرار دارد.
در صورت زیاد شدن فشار مخازن به بیش از ٩٨ میلی بار این شیرھای اطمینان عمل کرده و آمونیاک به سمت مشعل (FL-4501) ھدایت می شود.
ضخامت جداره ھر مخزن حدوداً ٢٠ تا ٣٠ سانتی متر و حداکثر ٠۵ سانتی متر می باشد. ھمچنین شیرھای اطمینانی بر روی مسیر ورودی آمونیاک به مخزن وجود دارد که در صورت بسته شدن مسیر و یا بالا رفتن فشار خط به ھر دلیل عمل کرده و مانع از به وجود آمدن فشار بالا بر روی خط می شود.
آمونیاک مایع با فشار ۶ الی ٧ بار و دمای تقریبی ٣٣- درجه سانتی گراد از پمپ ھای تغذیه کننده مخازن (3003 A,B,C ) واقع در واحد آمونیاک به مخازن ذخیره ارسال می گردد، در مسیر ورودی به ھر مخزن یک شیر وجود دارد که در صورت پر شدن و یا نشتی می توان آن را بست و مایع آمونیاک را به دیگر مخازن ارسال نمود.
آمونیاک تولید شده در واحد آمونیاک معمولاً به واحد اوره منتقل میگردد و اضافه آن به مخازن ذخیره فرستاده می شود.
در زمانی که واحد اوره از سرویس خارج باشد و یا با ظرفیت کمتر از ظرفیت خود در حال سرویس باشدواحد آمونیاک، مایع آمونیاک بیشتری را به مخازن ارسال خواھد کرد.
خروج آمونیاک جھت اسکله ھای صادرات با فشار ۵/٧ الی ٩ بار صورت می گیرد. این عمل با پمپھای 4502 A,B انجام شده و ظرفیت ھر کدام از این پمپ ھا 400 ton/hr یا 590 M³/hr می باشد.مسیر خروجی اصلی مخازن که به سمت پمپ ھای مذکور می رود دارای قطر ١٨ اینچ می باشد.
مجموعه خنک کننده مخازن ذخیره آمونیاک:
مجموع ه خن ک کنن ده آمونی اک در کن ار مخ ازن ذخی ره آمونی اک وظیف ه بازیاف ت بخ ارات آمونی اک داخ ل مخازن و یا لوله ھای انتقال را بر عھده دارد. این عمل به دلایل زیر صورت می گیرد.
1. جمع آوری و میعان بخارات آمونیاک داخل مخازن به دلیل انتقال حرارت مخزن با محیط.
2. جمع آوری و میعان بخارات داخل لوله ھای انتقال دھنده آمونیاک به دلیل تبادل حرارتی با محیط.
در حالت نرمال بھره برداری، معمولاً این بخارات توسط کمپرسور (C-3002) که در واحد آمونیاک قرار دارد، م ورد بازیاف ت قرارگرفت ه وپ س از خن ک س ازی، مج دداً به مخ ازن ارس ال م یگ ردد، در ای ن زم ان سیس تم خن ک کنن ده مس تقر در کن ار مخ زن(ARU-4501) به حال ت آم اده ق رار دارد، ای ن سیس تم زم انی در حالت بھره برداری قرار می گیرد که کمپرسور (C-3002) یا واحد آمونیاک در سرویس نباشند.

شبیه سازی انتشار آمونیاک از مخازن آمونیاک

شبیه سازی انتشار آمونیاک از مخازن آمونیاک

فصل دوم
مدیریت ریسک
قبل از انجام مدیریت ریسک در یک واحد پتروشیمیایی نیاز به شناخت خطرات و ارزیابی آن در اینگونه واحدھا می باشد. ارزیابی مخاطرات با روشھای مختلفی (مرور ایمنی، تحلیل چک لیست، تحلیل پرسش، تجزیه و تحلیل مقدماتی خطر، مطالعه مخاطرات و راھبری و غیره) انجام می شود. پس از شناسائی و ارزیابی مخاطرات، نیاز به برآورد شدت تاثیرات و عواقب مخاطرات آشکارشده میباشد، نھایتاً باید احتمال رخداد مخاطرات بررسی و محاسبه گردد.
شدت اثرات مخرب حوادث به ھمراه احتمال رخداد آن، میزان ریسک را مشخص می کند. بنابراین مدیریت ریسک یک واحد شیمیائی بدون تحلیل ریسک، شامل تحلیل پیامد و تحلیل تکرار میسر نمی باشد، از طرفی امروزه با افزایش تراکم و نزدیکی واحدھای صنعتی به ھم، عواقب نامطلوب یک حادثه تنھا محدود به ھمان واحد نمیشود بلکه اثرات مخرب ھر واحد به واحد ھای مجاور یا مناطق مسکونی اطراف نیز می تواند گسترش یابد. واحدھای پتروشیمی نمونه بارزی از صنایع متراکم ھستند که اثرات نامطلوب یک حادثه، پیامدھایی فراتر از مجتمع را در پی خواھد داشت، و حتی می تواند مناطق مسکونی اطراف را نیز تحت تاثیر قرار دھد. برای بررسی و آشکار شدن این تاثیرات از روشھای رایج در تحلیل ریسک پذیری می توان استفاده کرد.
آنچه باید مورد توجه و دقت قرار گیرد آن است که ابعاد بزرگ یک حادثه ھمیشه به معنای حتمی بودن اتفاق آن حادثه نیست، زیرا در اکثر موارد ابعاد حادثه با احتمال وقوع آن نسبت عکس دارد. میزان ریسک، سنجشی است که می تواند ابعاد حادثه و احتمال وقوع آن را به صورت یکجا نشان دھد و به ھمین دلیل است که امروزه مبنای اساسی در تصمیم گیری، بر اساس مدیریت و ارزیابی ریسک انجام می گیرد.
چارت کلی انجام مدیریت ریسک در شکل ٢-١ نشان داده شده است[٣].
٢-١ تعیین اھداف و عمق مطالعه در ارزیابی ریسک
به طور کلی رئوس با اھمیت، جایگاه و کاربردھای مدیریت ریسک در زیر فھرست شده است:
1. رشد روزافزون صنایع فرآیندی
2. افزایش مخاطرات مربوط به واحدھای صنعتی
3. الزام ھا و قوانین دولتی
۴. طرح ریزی واکنش اضطراری
۵. ارائه راھکارھای مناسب در جھت کاھش ریسک
۶. اولویت بندی مخاطرات
7. برآورد مناسب از ھزینه ھای بیمه
8. تعیین جانمایی مناسب واحد
شکل ٢ -١: مراحل مختلف مدیریت ریسک
اھداف مورد نظر برای مدیریت ریسک وابسته به عوامل زیر می باشد:
• تبدیل تمام مطلوبات کاربر به اھداف مطالعه
• تعیین معیارھای اندازه گیری ریسک و نحوه ارائه
• تعیین میزان و عمق مطالعات با توجه به اھمیت ارزیابی ریسک واحد فرآیندی مورد نظر و منابع در دسترس
• تعیین مطالعات خاصی که باید در ارزیابی ریسک انجام شود، نظیر مطالعات مربوط به تاثیرات حوادث زنجیره ای
٢-٢ شرح فرآیند تحت بررسی
در این قسمت تمام اطلاعات مربوط به واحد فرآیندی مورد نظر که برای ارزیابی کمی ریسک مورد نیاز است جمع آوری می گردد. در زیر اطلاعات کلی مورد نیاز لیست شده است:
• موقعیت جغرافیایی واحد
• اطلاعات مربوط به محیطی که واحد تحت بررسی در آن قرار گرفته است
• شرایط آب و ھوایی
• P&IDs ، PFDs ، طرح جانمایی واحد
• رویه ھای مورد استفاده در مرحله عملیاتی یا برقراری واحد
• اسناد فنی
• خواص فیزیکی مواد موجود در فرآیند
اطلاعات مربوط به موقعیت جغرافیائی واحد مربوطه باید توسط نقشه ھای دقیق و یا نقشه ھای ھوایی استخراج گردد. ھمچنین اطلاعات مربوط به محیطی که واحد در آن قرار دارد و ھمچنین محیط ھای اطراف به ھمراه جزئیات کامل باید استخراج گردد.
شرایط آب و ھوایی باید به صورتی انتخاب شود که بیانگر متوسط شرایط در یک دوره زمانی یکساله باشد، در صورت عدم امکان یک شرایط آب و ھوایی غالب، باید چند شرایط آب و ھوایی غالب انتخاب شود و تمام محاسبات و بررسی ھا در کل شرایط آب و ھوایی منتخب صورت گیرد.
این قسمت از مطالعات بھتر است از سازمان ھواشناسی منطقه استخراج شده و یا توسط متخصصین ھواشناسی بررسی و تعیین شود.

شرایط آب و ھوایی شامل اطلاعات متفاوتی می باشد که مھمترین آنھا عبارتند از:
• دمای ھوا
• رطوبت ھوا
• سرعت و جھت وزش باد
• کلاس پایداری شرایط جوی
• وجود پدیده ھای وارونگی P&IDs ،PFDs، رویه ھای مورد استفاده در مرحله عملیاتی یا برقراری واحد، طرح جانمایی واحد و اسناد فنی از جمله اطلاعات مھمی است که باید جھت ارزیابی ریسک یک واحد شیمیائی به طور کامل در دسترس باشد.
خواص فیزیکی مواد موجود در فرآیند: در این قسمت باید اطلاعات فیزیکی و شیمیایی مربوط به مواد خطرناک (سمی، آتش گیر و غیره) موجود در واحد تحت بررسی استخراج شود که می تواند از طریق منابع معتبر و مختلفی صورت بگیرد.برگه ھای شناسائی ایمنی مواد شیمیائی (MSDS)١ ھر ماده به عنوان مدرکی معتبر است که می تواند کلیه اطلاعات مورد نیاز ھر ماده را در اختیار قرار دھد.
برگه ھای شناسائی ایمنی مواد شیمیائی اطلاعات اساسی بھداشتی و ایمنی شیمیائی را برای مصرف و کاربرد آنھا در محیط کار فراھم می نماید.
برگه ھای شناسائی ایمنی مواد شیمیائی متشکل از متنھا و عبارتھای استاندارد می باشد که اطلاعات بھداشتی و ایمنی مواد شیمیائی را به صورت خلاصه بیان کرده و این اطلاعات توسط کارشناسان مجرب سازمانھای بین المللی از شرکت ھای سازنده و مراکز کنترل سموم مورد جمع آوری، اصلاح و بررسی قرار گرفته است.
برگه ھای شناسائی ایمنی مواد شیمیائی، برگه ھای اطلاعات فنی میباشد که اطلاعات مربوط به مخاطرات ویژه کارکنان ایمنی و دستورالعملھای اضطراری اساسی بھداشتی و ایمنی را برای مصرف و کاربرد آنھا مشخص می نماید. چون برگه ھای شناسائی ایمنی مواد شیمیائی حاوی اطلاعات جزئی و تخصصی ایمنی و بھداشتی ویژه ھر ماده شیمیایی می باشد باید به عنوان منبع اصلی اطلاعاتی برای برنامه ھای آموزشی و مقررات کاری ایمنی مورد استفاده قرار گیرد.
برگه ھای شناسائی ایمنی مواد شیمیائی ھمچنین یک منبع با ارزش اطلاعات ایمنی و بھداشتی برای کارگران، کمیت ھای ایمنی و بھداشت و کارکنان اورژانس می باشد.
برگه ھای شناسایی ایمنی مواد شیمیایی شامل موارد زیر می باشد.

1 : Material Safety Data Sheet
1. عنوان یا نام ماده شیمیایی
2. فرمول یا ترکیب شیمیایی ماده
3. شناسایی مخاطرات ماده شیمیایی از نظر حریق و انفجار، تماس از طریق تنفس، پوست، چشم، خوردن وآشامیدن وھمچنین مقررات پیشگیری (ھمراه با وسایل حفاظت فردی)، کمکھای اولیه، روشھای اطفاء حریق وغیره می باشد.
۴. اقدامات لازم در مورد نشتی ماده شیمیایی و دفع ماده شیمیایی
۵. انبار داری و نگھداری ماده شیمیایی
۶. بسته بندی، برچسب گذاری وحمل و نقل ماده شیمیایی
7. اطلاعات مھم درباره ماده شیمیایی شامل حدود تماس شغلی، مخاطرات فیزیکی وشیمیایی، راھھای تماس و اثرات تماس کوتاه یا طولانی مدت با ماده شیمیایی
8. خواص فیزیکی ماده شیمیایی
9. اطلاعات زیست محیطی
10. ملاحظات
برگه ھای شناسائی ایمنی مواد شیمیائی واطلاعات موجود در آن، به ھمان ماده شیمیایی مربوط می شود واصولاً با مخاطرات ناشی از آن ماده ارتباط دارد. مخاطرات ناشی از مواد شیمیایی بسته به چگونگی استفاده از آنھا متفاوت می باشد. و باید در نظر داشت که کارت یا برگه MSDS عملا ً نمی تواند تمام مشکلات ناشی از کار با ماده را مشخص نماید و نمی تواند تمام جزییات مربوط به استفاده از یک ماده ویژه را ارائه نماید.
اما این کارتھا یا برگه ھا در حالت کلی ابزار اصلی کسب اطلاعات مربوط به خواص مواد شیمیایی محسوب می شوند.
٢-٣ شناسائی مخاطرات
روشھای شناسائی مخاطرات در یک واحد فرآیندی، از بازنگریھای ساده که توسط یک فرد به تنھائی صورت می گیرد تا بازنگری ھای گروھی، منظم، تفضیلی و خیلی پیچیده تغییر میکند. در ھر مورد باید مطمئن بود که افراد بازنگر کاملاً واجد شرایط بوده و به اندازه کافی در شیوه ارزیابی مورد استفاده و ھمچنین در فن آوری تحت بررسی با تجربه باشند. شیوه ارزیابی و شناسائی مخاطرات به طور کلی شامل موارد زیر می باشد:
• مرور ایمنی١
• تحلیل چک لیست٢
• تحلیل پرسش٣
• تجزیه و تحلیل مقدماتی خطر١
• مطالعه مخاطرات و راھبری٢
• تجزیه تحلیل خطا و آثار ناشی از آن٣
• تحلیل علت پیامد۴
• تحلیل قابلیت اطمینان انسانی۵
• تحلیل مواد موجود در فرآیند و شرایط عملیاتی
٢-۴ تعیین سناریوھا و حوادث منجر از آنھا
سناریو به صورت حادثه مستقلی در نظر گرفته می شود که ممکن است در یک واحد فرآیندی اتفاق رخ دھد، و ھر کدام از این حوادث مستقل می تواند چندین نتیجه حادثه۶ (آتش، انفجار، پخش مواد سمی وغیره) داشته باشد، که این نتایج نیز با توجه به شرایط مختلفی که سبب تغییر نوع آثار ناشی از آنھا می شود به چند دسته به نام نتایج موردی٧ تقسیم بندی می شوند. که این شرایط مختلف میتواند، تغییر شرایط آب و ھوایی، تغییر جھت وزش باد، توزیع جمعیتھای گوناگون و غیره باشد. این سناریو به ھمراه نتایج و نتایج موردی اغلب برای سھولت محاسبات و نمایش رابطه بین آنھا در قالب خاصی به نام درخت رویداد نمایش داده می شود.


مقطع : کارشناسی ارشد

قیمت 25 هزار تومان

خرید فایل pdf به همراه فایلword

قیمت:35هزار تومان