چکیده

متداول ترین راه برای محافظت از دستگاه های مکانیکی در برابر افزایش فشار، استفاده از شیرهای اطمینان مکانیکی میباشد. در یک رویکرد متفاوت، میتوان از سیستمهای ابزار دقیق نیز بدین منظور استفاده کرد. این پروژه به معرفی استفاده از سیستم های حفاظتی با قابلیت اطمینان بالا که به اختصار HIPS نامیده می شود، پرداخته و در پایان نیز یک مطالعه موردی روی میزان واحد تثبیت میعانات گازی فاز ۹ و ۱۰ عسلویه با در نظر گرفتن این سیستم انجام شده است. به همین منظور، در قدم اول، با مطالعه HAZOP واحد و تحلیل نمودار درخت خطا، به محاسبه مسطح مSIL واحد براساس استاندارد IEC پرداخته است. سپس با شبیه سازی دینامیکی واحد و با استفاده از استاندارد API RP ، سناریوهای مختلف افزایش فشار در واحد مشخص گردیده است. در ادامه نیز، الگویی مناسب برای اعمال این سیستم در واحد فرایندی معرفی و با اعمال این سیستم در فضای شبیه سازی دینامیک، میزان فلرینگ واحد تا حد زیادی کاهش یافته است. علاوه بر معرفی این سیستم، در این پروژه، با رویکرد قابلیت اطمینان و به منظور کاهش میزان گاز فلر شده، روشی کاربردی برای انتخاب افزونگی مناسب برای دستیابی به سطح قابلیت اطمینان بالا پیشنهاد و ترکیب مناسب برای سیستم HIPS معرفی گردیده است. این طرح نه تنها موجب افزایش سطح قابلیت اطمینان سیستم می شود بلکه از هدر رفتن حجم قابل توجهی از هیدروکربن ها که جهت تصفیه آنها مراحل متعدد و پیچیدهای طی شده و یک منبع غنی کربن و انرژی به شمار می آیند، جلوگیری می کند. علاوه بر این، با اجرای این سیستم، شبکه فلر کوچک تر شده، اندازه خطوط و تجهیزات مورد نیاز کاهش یافته و همچنین شعله حاصل از سوختن مواد تخلیه شده کوتاهتر میگردد.

کلمات کلیدی: کاهش فلرینگ غیر عادی، سیستم های ایمنی با قابلیت اطمینان بالا(HIPS)،شبیه سازی دینامیکی، افزایش فشار، تحلیلی درخت خطا، سSIL، احتمال خرابی

فهرست مطالب

فصل اول:مقدمه

مقدمه

مقدمه: در طراحی بسیاری از پالایشگاه ها و کارخانجات پتروشیمی، تخلیه فشار سیستم از طریقی سیستم فلر، از ضروریات طراحی است. پرداختن به موضوع قلر از دو جهت کلی دارای اهمیت است؛ اول آنکه گازهای ارسالی به فلر دارای ارزش اقتصادی قابل توجهی هستند و نکته دوم تاثیرات مخرب زیست محیطی ناشی از احتراق گازهای مذکور است. از این رو مدیریت گازهای فلر، بستر مناسبی را برای انجام فعالیتهای علمی، تحقیقاتی و کاربردی نه تنها در سطح کشور بلکه در کل دنیا فراهم کرده است. از این رو، بسیاری از کارخانجات نفت و گاز متعهد شدهاند که ارزیابی سیستم های فلر و پروژههای مرتبط با آن را برای اطمینان از ایمنی سیستم ادامه داده تا بتوانند از سیستم های فلر موجود حداکثر استفاده را ببرند. سیستم فلر بطور کلی در سه حالت عملیاتی مختلف، گازهای دریافتی را می سوزاند:

– شرایط عملکرد نرمال واحد (شرایط عادی کارخانه): در این حالت گازهای آزاد شده از برخی فرآیندها به همراه گازهای پرج در فلر سوزانده می شود.

– شرایط اشفتگی واحد : این شرایط در هنگام راه اندازی (pلا Start) و توقف کامل ShultDownاواحد بوجود آمده و در این حالت، حجم گازهای ارسالی به قلر بیش از شرایط عادی است.

– شرایط اضطراری واحد: در مواقعی که حوادثی نظیر نقص فنی دستگاه ، اشتباهات انسانی ، تغییر در خوراک ورودی و یا قطع جریان برق اتفاق میافتد، مقداری از گازها بصورت ناخواسته به فلر ارسال می شود.

– ابزارهای مهم جهت مدیریت عملیات فلرینگ؛ استفاده از تجهیزات اندازه گیری کمی و کیفی گازهای ارسالی به فلر، مونیتورینگ سیستم فلر و سیستم های کاهش و بازیابی گازهای ارسالی به فلز هستند.

اگرچه هر فرایند شیمیایی نظیر فرایندهای پالایشگاهی و پتروشیمیایی بدلایل مختلف جهت رعایت ایمنی شاغلین و تجهیزات، ملزم به استفاده از سیستم فلر می باشند، اما می توان راهکارهایی را ارایه نمود تا میزان جریان ارسالی به فلر را به حداقل رساند. هم اکنون در سطح دنیا مبحث جدیدی تحت عنوان NO-FLARING مطرح گردیده و دنبال می شود.راهکارهای دستیابی به NO – FLARING در هر یک از سه قسمت اصلی سیستم فلر، بصورت زیر قابل ارایه و اجرا میباشد:

– بخش فرآیند: کاهش تولید گازهای فلر از طریق بهبود شرایط فرآیندی و جلوگیری از نشتی تجهیزات و اتصالات

-شبکه جمع آوری: بازیابی و استفاده مجدد از گازهای فلر تولیدی بر اساس مشخصات آن خل سیستم قلر: اصلاح

-سیستم فلر شامل تجهیزات، عملکرد آنها و سیستمهای کنترلی و نظارتی. از طرفی دیگر، با توجه به اینکه صفر کردن یا خاموش کردن فلر از دیدگاه ایمنی امکان پذیر نیست، بنابراین برای حفظ ایمنی واحد، تمام واحدهای فرایندی، کاهش فلر یا ‘”FRP را به عنوان هدف اصلی قرار دادهاند. در پروژه حاضر، یکی از روشی های کاهش فلرینگ با استفاده از سیستمهای ایمنی با قابلیت اطمینان بالا(HIPS) مطرح گردیده است. برای طراحی و استفاده از این سیستم، باید به این سوالات پاسخ گفت:

 ۱. محتوای کدام ابزار تخلیه باید به سیستم قلر فرستاده می شود؟

۲. بار اضافی چه اثری بر روی هدر فلر موجود و ابزارهای تخلیه مرتبط دارد(همچون اتلاف توان یا خنک کننده)؟ – برای افزایشی ایمنی سیستم چند سیستم HIPS و در چه مکان هایی، جهت کاهش بدترین بار فلر، باید استفاده شود؟

 ۱. برای دستیابی به سطح یکپارچگی ایمنی مورد نظر(SIL)، ترکیبات HIPS باید چگونه کنار هم قرار گیرند؟

 به منظور دسترسی به هزینهای موثر باید به سوالات موجود پاسخ گفت؛ برای این کار تخصصی های ویژه و ابزارهایی برای طراحی سیستم های تخلیه فشار، آنالیز ریسک و سیستم های ابزار دقیق نیاز است که به صورت زیر باید بررسی شود:

– شبیه سازی دینامیکی وسلی های تخلیه و شبکه لولهکشی فلر جهت شناسایی محدودیتهای ظرفیتی

-ضوابط قابل پذیرشی مرتبط با خطرات افزایش فشار وسلی

– آنالیز قابلیت اطمینان و ارزیابی ریسک برای بررسی صحت درستی انتخاب و شکل سیستم HPS

به همین منظور، در این پروژه در مرحله اول، منابع افزایش فشار در واحدهای فرایندی شناسایی و بررسی شده اند. به همین منظور، در گام اول، باید تمام سناریوهای افزایش فشار در واحد فرایندی بررسی شود. در این فصل به بررسی تمام عوامل ممکن جهت افزایش فشار در دستگاههای قرایندی پرداخته شده است.پس از تعیین عوامل افزایش فشار، روش های طراحی سیستم HIPS و پارامترهای موثر برای بررسی ریسک سیستم، مورد ارزیابی قرار گرفته است. به همین منظور در ابتدا این سیستم معرفی، زمینه استفاده سیستم HIPS استخراج گردیده است. اسپس برای تحلیل این سیستم، آنالیز ریسک s محاسیات لازم برای یافتن روشی کارآمد برای تعیین سطح ایمنی واحد استفاده از استانداردهای 615 IEC و ANSI S مشخص گردیده است.

در فصل چهار این کار پژوهشی نیز واحد تثبیت میعانات گازی جهت کاربردی بودن پروژه، معرفی و در دو حالت استاتیک و دینامیک با استفاده از نرمافزار ASPEN HYSYS شبیه سازی گردیده است. در این فصل عواملی که در افزایش فشار سیستم مربوطه محتمل تر بوده شناسایی و شبیه سازی شده اند.فصل پنجم مربوط به بررسی رویداد فلر ناخواسته یا غیر عادی در واحد مورد مطالعه است. پس از تشریح عملکرد عادی واحد، با استفاده از تکنیک Hazop کلیه سناریوهای ناخواستهای که پیامد آنها سناریوی محتمل برای اعمال سیستم HIPS، احتمال افزایش فشار و فرکانسی رویداد هر یک محاسبه گردیده است. سپس روشی برای نصب سیستم ایمنی مورد نظر پیشنهاد شد. در ادامه نیز ترکیب مناسب برای نصب این واحد با استفاده از الگوریتم ژنتیک مشخص گردید و در نهایت نیز، این سیستم برروی واحد مربوطه نصب ومحاسبات هزینه این سیستم انجام شد.

بلوک دیاگرام حلقه کنترلی با ترکیب loo2 سنسور

بلوک دیاگرام حلقه کنترلی با ترکیب loo2 سنسور

فصل دوم:شناسایی منابع پرفشار

مقدمه

 میدانید که در راه اندازی واحدهای عملیاتی، محصولاتی که مشخصات عملیاتی مورد نظر را ندارند و در شرایط عادی، مواد گازی زائد مانند بخارات هیدروکربنی تولید می کنند، برای حفظ ایمنی واحد یا عدم وجود واحدهای فراورش آنها، باید به صورت پیوسته یا ناپیوسته توسط سیستمهای دفع مواد زائد، دفع شوند. براساسی استانداردهای -IPS-E-PR و -API-RP، سیستمهای دفع بخارات زائد فرایندی را می توان به صورت زیر تقسیم بندی کرد:

– تخلیه مستقیم به اتمسفر

– هدایت مواد زائد به سیستم یا مخزن فرایندی دیگر با فشار پایین

-هدایت مواد زائد به سیستم فلر

امروزه روش تخلیه مستقیم به اتمسفر، به دلیل قوانین زیست محیطی و ایمنی معمولا به کار نمیرود. با این حال براساس استانداردهای ذکر شده، اگر تمام شرایط زیر برقرار باشند، میتوان از این روش دفع استفاده نمود:

– تخلیه مستقیم جریان های گازی زائد به اتمسفر، باعث آلودگی زیست محیطی یا صوتی نشود و قوانین HSE” را نیز نقض نکند

-مواد دفع شده، سمی یا خورنده نباشند.

– بخارات از هوا سبک تر باشند یا بخارات با هر جرم مولکولی، قابل اشتعالی، قابل کندانس و آلاینده

– بر اثر کند انس شدن مواد خورنده یا قابل اشتعالی، هیچ ریسک و خطری به وجود نیاید.

– امکان و احتمال تخلیه مواد مایع به همراه دفع مواد زائد گازی، وجود نداشته باشد.

تخلیه هیدروکربن های قابل اشتعالی فقط زمانی امکانپذیر است که با هوا به شدت رقیق شده باشند(در زیر محدوده اشتعالی پذیری قرار داشته باشند). روش محاسباتی رقیق کردن هیدروکربن ها با هوا در 521-API-RP ارائه شده است.یکی از اهداف بلند مدت صنایع فرآیندی با عنوان صفر کردن فلر، حذف فلرینگ عادی و به حداقل رساندن فلرینگ غیر عادی واحد است. از طرفی به دلیل اهمیت سیستم فلر در حفظ ایمنی واحد در هنگام افزایش قشار و انفجار و صدمات جانی که ممکن است به دنبال داشته باشد، صفر کردن یا خاموش کردن فلر از دیدگاه ایمنی امکان پذیر نبوده و صرفاً به عنوان واژهای برای هدفگذاری حرکت به سمت طرح کاهش فلریا FRP به کار میرود. در توسعه یک FRP ابتدا لازم است که موارد زیر تعیین شوند:

– شناسایی منابع فلرینگ

– طبقه بندی منابع فلرینگ به منابع عادی و غیر عادی

– کمی کردن رویدادهای فلرینگ ( نرخ، حجم و …)

– تعیین دلایل فلرینگ

2-1-شناسایی منابع فلرینگ در واحدهای صنعتی 7

2-2-طبقه بندی منابع فلز 9

2-2-1-کمی کردن رویدادهای فلرینگ 10

2-2-2-تعیین علت وقوع ریدادهای فلر 10

2-3-طراحی شبکه فلر 15

2-4-سناریوهای افزایش فشار درتجهیزات 17

2-4-1-خطاهای عملیاتی 18

2-4-2-بستن شیر خروجی دستگاه ها 18

2-4-3-باز شدن غیرعمدی شیرهای مسیر جریان ورودی به دستگاه ها 19

2-4-4-قطع منابع حرارتی گرم وسرد خارجی 19

2-4-5-بروز اشکال درجریان برگشتی برج های تقطیر 21

2-4-6-اشکال درلوله های مبدل حرارتی 21

2-4-7-افزایش ناگهانی فشار در داخل دستگاه های فرایند درنتیجه بروز انفجار درآنها 21

2-4-8-واکنش های شیمیایی 22

2-4-9-انبساط هیدرولیکی 22

2-4-10-تجمع مواد غیرفعال کندانس 22

2-4-11-آتش سوزی درواحدهای عملیاتی 22

2-5-تخمین دبی خروجی ازشیرهای تخلیه یا سایر دستگاه های ایمنی 23

2-6-ارزیابی سیستم های پرفشا 24

بلوک دیاگرام ساختار loo2

بلوک دیاگرام ساختار loo2

فصل سوم:سیستم های ایمنی با قابلیت اطمینان بالا

هر پلانت فرایندی چندین لایه ایمنی دارد که برخی برای جلوگیری از حادثه و برخی برای کاهش عواقب حادثه به کار میرود. سیستمهای ایمنی (SIS) عنوانی است که در استانداردها به آنچه سابقا سیستمهای ایمنی یا Interlock نامیده می شود، داده شده است، یکی از چندین لایه مستقل ایمنی است. اگر سیستم کنترل و اپراتورها نتوانند عمل مناسبی را برای کنترل مخاطره انجام دهند، سیستمهای اتوماتیک معروف به SIS این کار را انجام میدهند. این سیستمها کاملا مستقل اند و سنسورها و عناصر نهایی آنها، مشترک با سیستم کنترلی نیست. این سیستم ها باید سطح اطمینان پذیری و شناسایی خرابی بالایی داشتهباشند.

۱-۳. سیستمهای حفاظتی با قابلیت اطمینان بالا HIPS

سیستمهای حفاظتی با قابلیت اطمینان بالا (HIPS)، سیستم های ابزار دقیقی از نوع SIS هستند که با وجود لایه های کنترلی موجود در سیستم، به عنوان یک لایه مستقل می توانند از افزایش ناخواسته فشار در سیستم و در پی آن تخلیه گاز از طریق فلر جلوگیری کند. این سیستم ها به منظور کاهش میزان فلرینگ غیرعادی در سیستمها نصب شده و میزان فلرینگ را تا حد زیادی کاهش می دهند.شبکه فلر را میتوان یک سیستم محافظت در برابر اقزایش فشار دستگاه ها و دفع مواد زائد و سمی به وسیله سوزاندن به موادی با ضررهای به مراتب کمتر دانست. نتیجه مستقیم تخلیه گازهای قابل اشتعالی به فلر پس از فرایند سوختن، تولید انبوه گاز( CO2) بوده که تاثیر مستقیمی بر افزایش اثرات گلخانه ای جو زمین دارد. بدین ترتیب، هر گونه کاهش میزان گازهای تخلیه شده به فلر، می تواند از تاثیرات حاصل از پدیده گلخانه ای به شدت کاسته و فرایند گرم شدن کره زمین را تا حدودی کنترل کند. سیستمهای HIPPS در برابر افزایش فشار از سیستم محافظت کرده و در کارخانه های فرآیندی برای کاهش PSV و ظرفیت طراحی فلر در سیستم نصب می گردند.

3-7-انتخاب شرایط HIPS

سیستم HIPS به طور کلی برای وسلی هایی که نیاز به گرمای خارجی دارند همچون برجهای تقطیر، استفاده میشوند. علاوه بر این، سیستم HIPS می تواند در وسلی ها، در مکانی که امکان از کار افتادن خنک کننده یا تجزیه خوراک و انجام واکنشی های ناخواسته وجود دارد(جهت جلوگیری از این واکنشی ها) به کار میرود. با کاهش سریع منبع حرارتی، ونت کردن اضطراری در سناریوهای خاص حذف می گردد. علاوه بر این، سیستم نامبرده، در پالایشگاه های نفت، جهت حذف بارهای فلر ناشی از خرابی خنک کننده ها یا توان بر روی ستون استفاده می شود. مکانهایی که در واقع برای این کار در نظر گرفته می شوند از طریق بررسی سناریوهای موجود صورت می گیرد. بسیاری از این پتانسیلیها ممکن است به دلیل داشتن بارهای نسبتا کم حذف شوند زیرا می توانند هزینه زیادی را برای نصب HIPS داشته باشند

3-1-سیستم های حفاظتی با قابلیت اطمینان بالا 28

3-1-1-لزوم طراحی سیستم 29

3-1-2-HIPS,SIS و SIL چیست؟   30

3-2-تعیین سناریوهای افزایش فشار سرتاسری 32

3-3-تعیین وبررسی ظرفیت تخلیه 33

3-4-مدلسازی شبکه های ساخت فلر 33

3-5-آنالیز هیدرولیک های سیستم های فلر 33

3-6-ارزیابی HIPSا  34

3-7-انتخاب شرایط HIPSا   35

3-8-اشکال مختلف HIPSا    35

3-9-همخوانی HIPS با بارهای فلر طراحی 36

3-10-شناسایی SIL مورد نیاز 36

3-10-1-مدیریت ریسک 36

3-10-2-مقدارلازم کاهش ریسک 38

3-10-3-مفهوم ریسک درتحلیل سیستم های فلر 40

3-10-4-محاسبه احتمال خرابی سیستم های کنترلی ایمنی 42

3-10-5-محاسبه احتمال خرابی سیستم های کنترلی ایمنی براساس استاندارد IECا  45

3-11-مقایسه استانداردها 51

3-12-آنالیز درخت خطا 52

3-13-آنالیز HAZOPا  53

3-13-1-مطالعه مخاطرات وراهبری فرایند 54

3-13-2-شرح فعالیت ها درروش هازپ  54

3-13-3-اطلاعات شروع کار 55

3-13-4-مراحل هازپ 55

3-14-SIL مورد نیاز برای سیستم HIPSا   56

3-14-1-طراحی سیستم HIPSا  56

3-14-2-هدف از طراحی سیستم HIPSا    57

3-14-3-بیان تحلیلی PFD برای نمونه ای از سیستم HIPS قابل نصب 57

3-14-4-مقادیر مورد نیاز برای محاسبه PFDا 58

3-15-دستورالعمل های مناسب در استانداردهای صنعتی 58

3-15-1-استاندارد 58

3-15-2-استاندارد 61

3-15-3-استاندارد 61

بلوک دیاگرام قابلیت اعتماد ساختار loo1

بلوک دیاگرام قابلیت اعتماد ساختار loo1

فصل چهارم:شبیه سازی واحد تثبیت میعانات گازی پارس جنوبی

۴- ۴-۶. جریان پرفشار بخار به ریبویلر:

نرخ جریان پرفشار بخار به ریبویلر، به صورت زیر کنترل می شود: در عملیات نرمال، از طریق کنترلر جریان بخار که با تحلیل حساسیت سینی، سیستم را به حالت اولیه برمیگرداند. از طریق کنترلر سطح لولی مایعات، زمانی که لولی جریان در نقطه خاصی از لولهکشی، به مقداری خیلی خیلی کم میرسد(LC مانع از کار FC می شود). در این سیستم چنانچه اختلالی رخ دهد، به این معنی که با اختلال در بخش های دیگر سیستم، این بخش موجب فشار برج شود، در این صورت میزان فلرینگ واحد تا حد بسیار زیادی افزایش خواهد یافت. مرحله آخر ایمنی نیز استفاده از شیرهای ایمنی است. مهم ترین عاملی که در این سیستم شبیه سازی با توجه به ویژگی خاصی که سیستم HIPS نیاز دارد، منبع حرارتی سیستم تثبیت کننده میعانات گازی است. برای بررسی این مهم، همان طور که در بخشهای اخیر به آن اشاره شد، در ابتدا گزینههای قطع سیستم خنک کننده و قطع توان را به عنوان عوامل افزایش فشار در برج در نظر می گیریم. سپس با اعمال سیستم HIPS خروجی فلرینگ دو سیستم را با یکدیگر مقایسه می کنیم که تفسیر این فرایند در فصلی آتی به طور کامل بیان خواهد شد.

4-1-نرم افزار   67

4-2-شرح فرآیند وفلسفه کنترل واحد تثبیت میعانات گازی 68

4-3-سیستم های کنترلی 70

4-4-اصول شبیه سازی 71

4-4-1-انتخاب مواد 71

4-4-2-انتخاب معادله حالت 72

4-4-3-مدل سازی واحد تثبیت میعانات گازی 7

4-5-شبیه سازی استاتییک واحد تثبیت میعانات گازی 74

4-6-شبیه سازی دینامیکی واحد 77

4-6-1-کنترل فشار تثبیت کننده میعانات گازی 79

4-6-2-کنترل فشار درام میعانات 80

4-6-3-جریان پرفشار بخاربه ریبوپلر 80

شبیه سازی استتیک واحد 103

شبیه سازی استتیک واحد 103

فصل پنجم:بررسی سطح یکپارچگی واحد تثبیت میعانات گازی

۳-۱-۵. برج تثبیت میعانات گازی 101-C-103

محصول میعان که نمک آن به مقدار ا/Img ۱۰ کاهش یافته است، به برج تثبیت کننده ( Stabilizer COlumTl) فرستاده می شود. محصول کند انس از بالای برج که از نوع سینی دار می باشد به پایین ریخته می شود و در فشار bar ۱۰/۲ که برج دارد ترکیبات سبک به صورت گاز خارج شده و پس از سرد شدن در یک کولر خنک کننده(Air cooler) تا دمای ۵۵°C وارد یک رفلاکس درام می شود و مقداری از آن مایع شده و به وسیله پمپ به بالای برج برمیگردد.

5-1-تعیین SIL هدف واحد تثبیت میعانات گازی جهت اهش فلرینگ غیرعادی 82

5-1-1-آنالیز HAZOPا 82

5-1-2-جزئیات واحد تثبیت میعانات گازی 87

5-1-3-برج تثبیت میعانات گازی   92

5-1-4-محاسبه احتمال خرابی برج تثبیت میعانات گازی 97

کاهش ریسک با استفاده از بکارگیری لایه های حفاظتی

کاهش ریسک با استفاده از بکارگیری لایه های حفاظتی

فصل ششم:اعمال سیستم ایمنی با قابلیت اطمینان بالا

یکی از مهمترین عوامل افزایش فشار در برجهای تقطیر، میزان حرارت ورودی بیش از حد به برج و یا قطع سیستم خنک کننده است که با استفاده از سیستمهای ابزار دقیق قابل اطمینان می توان از افزایش پیرویه فشار آن جلوگیری کرد. به هر حال، باید همه خطرات ناشی از افزایش فشار به وسیله عامل، درجه تکرار و پیامد، به طور کاملی ارزیابی گردد. سیستمی که برای جلوگیری از افزایش فشار برج به دلیل ورود حرارت بیش از حد، در این پروژه پیشنهاد شده است، کنترل کننده HIPS است که می تواند مSIL سیستم را به برساند۔

۳-۲-۶. گام سوم: روابط قابل قبول ریسک

سر و صدای زیادی که در نصب تجهیزات در تولیدات نفتی و گازی وجود دارد و همچنین عوامل ایجاد فلرینگ، به عنوان اهداف ایمنی در سیستمها مطرح می شود. یکی از مهمترین اهداف ایمنی، دستیابی به سطح ایمنی مورد قبول در سیستم است که مطابق با ضوابط موجود در آنالیز ریسک تعریف می شود. این ضوابط در مدت زمان معینی برای اپراتورها و در مورد یک فاز عملیاتی خاصی مطرح می شود. این ضوابط به صورتی هستند که تمام ریسک بشری همچون آلودگی زیست محیطی و خطرات منابع پرفشار و … را در نظر گرفته و با توجه به تلفات، ضررهای اقتصادی را محاسبه می کند. البته در این آنالیز امکان حذف هیچ یک از سناریوهای پرفشار وجود ندارد ولی احتمال افزایش سطح ریسک وجود دارد. در حقیقت ریسک ، یک واقعه تصادفی قابل پذیرش است که در بعضی از موارد خطرات جدی را به همراه دارد.

6-1-روش شناسی انجام کار 100

6-2-افزودن لایه های شناختی HIPSا 102

6-2-1-سناریو ی میدانی 102

6-2-2-رویدادهای بحرانی 103

6-2-3-روباط قابل قبول ریسک 103

6-2-4-چگونگی انجام عملیات وطرح سیستم 103

6-2-5-دینامیک سیستم 104

6-2-6-چگونگی انتخاب شکل سیستم HIPSا   104

6-2-7-ایمنی اشکال HIPSا  104

6-2-8-انجام ضوابط قابل قبول ریسک 104

6-2-9-آیا ایمنی سیستم بهبود می یابد؟   105

6-2-10-بهینه کردن هزینه تجهیزات 105

6-2-11-انتخاب راه حل مناسب دربهینه کردن هزینه 105

6-2-12-آیا استفاده از سیستم HIPS ازنظر هزینه اقتصادی است؟   106

6-3-طراحی سیستم  HIPPSا        106

6-3-1-سیستم HIPPS درواحد تثبیت میعانات گازی 107

6-3-2-تعیین خصوصیات سیستم HIPSا 112

6-3-3-طراحی ساختمان HIPSا   115

6-3-4-سیستم HIPPS درواحد تثبیت میعانات گازی پالایشگاه گاز عسلویه 124

نمونه ای از سیستم HIPS قابل نصب

نمونه ای از سیستم HIPS قابل نصب

فصل هفتم:نتیجه گیری وپیشنهادات

نمونه ای سیستم HIPS دریک جدا کننده

نمونه ای سیستم HIPS دریک جدا کننده

فهرست اشکال

شکل ۲-۱ . نمونه ای از باز شدن غیرعمدی شیرهای مسیر جریان ورودی به دستگاه ها

شکل ۳-۱. نمونه ای سیستم HIPS در یک جداکننده

شکل ۳-۲. سطوح ریسک و محدوده ALARP

شکل ۳-۳. کاهش ریسک با استفاده از بکارگیری لایه های حفاظتی

شکل ۳-۴. شمایی کلی یک سیستم کنترل

شکل ۳-۵. بلوک دیاگرام حلقه کنترلی با ترکیب سنسور

شکل ۳-۶. بلوک دیاگرام ساختار

شکل ۳-۷. بلوک دیاگرام قابلیت اعتماد ساختار

شکل ۳-۸. بلوک دیاگرام ساختار

شکل ۳-۹. بلوک دیاگرام قابلیت اعتماد ساختار

شکل ۳- ۱۰. بلوک دیاگرام ساختار

شکل ۳-۱۱. بلوک دیاگرام قابلیت اعتماد ساختار

شکل ۳-۱۲. مراحل انجام مطالعات هاز بپ

شکل ۳-۱۳. نمونهای از سیستم HIPS قابل نصب

شکل ۳-۱۴. نمونه ای از نصب سیستم HIPS بر روی یک کوره

شکل ۴-۱. شبیهسازی استاتیک واحد ۱۰۳

شکل ۴-۲. شبیه سازی دینامیکی واحد ۱۰۳

شکل ۴-۳. شیر تخلیه فشار برای وحد تثبیت میعانات گازی برای سناریوهای مهم

شکل ۵-۱. بررسی ساختاری کنترلرهای تخلیه به فلر

شکل ۵-۲. تحلیل درخت خطای واقعه افزایش فشار در برج 106-D

شکل ۵-۳. کنترل کننده های برج 101-C

شکل ۵-۴. سیستم کنترل حرارت ورودی به برج

شکل ۵-۵. کنترلرهای سیستم خنک کننده برج

شکل ۵-۶، محتوای جریان خروجی بالای برج

شکل ۵-۷. کنترل کننده جریان ورودی به 10-C

شکل ۵-۸. سیستمهای ایمنی فشار 101-C

شکل ۵-۹. سیستمهای تخلیه فشار 101-C

شکل ۵- ۱۰. دلایل فلرینگ در برج 101 – C

شکل ۶-۱۱. نمونه ای از چگونگی نصب سیستم HIPS

شکل ۶-۲. قطع توان و سیستمهای خنک کننده

شکل ۶-۳. سناریوی قطع سیستم خنک کننده و توان

شکل ۶-۴. تغییر فشار سینیهای برج در زمان قطع توان و سیستم خنک کننده

شکل ۶-۵. تغییرات جریان های بالای برج – برگشتی و فلرینگ واحد در سناریوی قطع سیستم خنک کننده و توان

شکل ۶-۶. تغییرات حداکثر زمان واکنش سیستم نسبت به فشار نقطه تنظیم HIPS

شکل ۶-۷. فلوچارت الگوریتم ژنتیک

شکل ۶-۸. نمونهای از نصب سیستم SIS بر روی یک راکتور شیمیایی

شکل ۶-۹. بهترین تابع انتخاب براساس تعداد نسلها

شکل ۶-۱۰. تغییرات بهترین جواب در تولیدهای مختلف

شکل ۶-۱۱. شمایی فرضی از چگونگی نصب شیرهای HIPS

شکل ۶-۱۲. تغییرات فشار بازمان باز شدن شیر

شکل ۶-۱۳. اعمال سیستم HIPPS بر روی سیستم

فهرست جداول

جدول ۲-۱. منابع فلر عادی و غیر عادی در تاسیسات سر چاهی نفت

جدول ۲-۲. علل وقوع رویداد فلرینگ غیر عادی

جدول ۲-۳. علل وقوع رویداد فلرینگ عادی

جدول ۲-۴. یوتیلیتی هایی که قطع آنها منجر به افزایش فشار برخی تجهیزات فرایندی می شود

جدول ۳-۱. تعیین SIL سیستم بر اساس احتمال خرابی و فاکتور کاهنده ریسک

جدول ۳-۲. محدوده فرکانس قابل قبول برای یک وسلی تحت فشار

جدول ۳-۳. تعیین SIL سیستمهای ایمنی بر حسب احتمال خرابی و RRF با استفاده از استاندارد IEC

جدول ۳-۴. تعیین SIL سیستمهای ایمنی بر حسب احتمال خرابی و RRF با استفاده از ANSI/ISA stat.

جدول ۳-۵.PFD برخی لایه های حفاظتی

جدول ۳-۶. مقادیر مورد نیاز برای محاسبه PFD

جدول ۴-۱. ترکیب درصد ترکیبات ورودی به واحد ۱۰۳

جدول ۴-۲. ویژگیهای جریان های اصلی ورودی به واحد ۱۰۳

جدول ۴-۳. ویژگیهای جریان های اصلی خروجی از واحد ۱۰۳

جدول ۴-۴. درصد مولی ترکیبات خروجی از واحد

جدول ۴-۵. درصد مولی ترکیبات خروجی از شبیهسازی

جدول ۵-۱. آنالیز HAZAP واحد ۱۰۳

جدول ۵-۲. آنالیز HAZOPواحد ۱۰۳

جدول ۵-۳. نرخ خرابی اجزای کنترلی و تجهیزات مورد بررسی

جدول ۵-۴. احتمال افزایش فشار برج گازربایی (106-D-103)

جدول ۵-۵. احتمال افزایش فشار برج تثبیت میعانات گازی

جدول ۶-۱. داده های فلرینگ واحد ۱۰۳

جدول ۶-۲. داده های فلرینگ حاصل از شبیه سازی دینامیک

جدول ۶-۳. ترکیبات خروجی از واحد پس از فلرینگ

جدول ۶-۴. محاسبات لازم برای تعیین فشار نقطه تنظیم کنترلر HIPPS

جدول ۶-۵. نرخ خرابی و هزینه خریداری انواع مختلف عناصرSIS

جدول ۶-۶. جواب بهینه تابع هدف و متغیرهای آن

جدول6-7. مقادیر گازهای خروجی براساس سناریوهای مختلف


تعداد صفحات فایل : 140

مقطع : کارشناسی ارشد

بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

خرید فایل pdf و سفارش فایل word

قبل از خرید فایل می توانید با پشتبانی سایت مشورت کنید