بهينه سازي محاسبه محدوده نواحي خطر در طبقه بندي مناطق خطرناك با رويكرد مبتني بر ريسك

Optimization of the calculation of hazardous zones boundaries for classification of hazardous area using riskbased approach

مقدمه: بروز نشتي از تجهيزات فرآيندي و ورود سيالات قابل­ اشتعال به محيط اطراف موجب به وجود آمدن ابر گاز­ قابل اشتعال خواهد ­شد. برخورد اين ابر گاز­ قابل اشتعال با منبع جرقه پيامد آتش ناگهاني و انفجار را به­ دنبال خواهد­­ داشت. مفهوم كاهش احتمال تلاقي ميان اين ابر­گاز ­قابل اشتعال و منابع­ جرقه بالقوه به­ عنوان طبقه­ بندي مناطق خطرناك شناخته مي ­شود. استانداردهاي فراواني به ­ارايه روش­هايي به منظور طبقه­ بندي مناطق خطرناك پرداخته­­ اند كه اغلب آن ها با مشكلاتي در تعيين دقيق نواحي خطرناك ناشي از نشتي­ هاي بالقوه به دليل انعطاف­ پذيري كم در مقابل تغييرات شرايط­ فرآيندي و جا نمايي تجهيزات و نيز در­نظر­نگرفتن اثرات تجمعي منابع رهايش و شرايط آب­ و­ هوايي روبرو هستند. بنابراين هدف از­اين مطالعه بهينه سازي محاسبه محدوده خطر ناشي از نشتي­ هاي بالقوه است. روش­ كار: در­اين مقاله به ­بهينه­ سازي طبقه­­ بندي مناطق خطرناك با­رويكرد مبتني بر ريسك به وسيله پارامترهاي تعداد منابع رهايش تاثيرگذار در­هر مكان و احتمالات شرايط آب­و­هوايي پرداخته­ شده­ است. عامل تعيين­كننده محدوده منطقه خطر در­اين روش احتمال جرقه قابل ­قبول براي هر مكان خاص داخل منطقه خطرناك است كه ­اين احتمال توسط انجام يك ارزيابي­ كمي­ ريسك به وسيله نرم­افزار PHAST RISK ورژن 6/7 برروي واحد تقويت­فشار پالايش گاه گازي به عنوان مطالعه­ موردي محاسبه ­شده ­است. يافته­ ها: نتايج حاصل از­اين روش وابستگي كامل محدوده منطقه خطر به­ اثرات تجمعي رهايش­ هاي بالقوه و جهت­ باد غالب را نشان ­داد و مشخص­ كرد كه روش بهينه ­ارايه ­شده توانسته احتمالات جهات باد و آثار تجمعي نشتي­ هاي بالقوه را وارد محاسبات طبقه­ بندي­ مناطق­ خطرناك مبتني ­بر ريسك كند. نتيجه­ گيري: مقايسه نتايج به دست­ آمده با روش­ هاي گذشته مشخص­ كرد كه اين روش داراي برتري­ هايي هم چون در نظر­گرفتن تمام­ منابع نشتي­ و­ آثار تجمعي­ و در­نظرگرفتن احتمالات جهات باد در تعيين محدوده ناحيه 2 است كه طبقه بندي­ مناطق ­خطرناك را بسيار دقيق ­و انعطاف­ پذير مي­ كند.

Introduction: Leakage from process equipment and the entrance of flammable fluids to surrounding atmosphere may cause flammable gas cloud. The coincidence of flammable gas cloud with ignition source could make flash fire or vapor cloud explosion that cause injury and fatality. The concept of reduction of confluence of flammable gas cloud and potential sources of ignition is known as hazardous area classification. Several standards have provided methods regarding hazardous area classification; however, of the disadvantages of them are lack of an accurate determination of hazardous areas due to potential leakage sources which is because of low flexibility in process condition variation and equipment layout and also not considering effect of weather conditions and cumulative effects of release sources. Material and Method: In this paper, risk-based hazardous area classification is optimized using parameters such as the number of influencing release sources and weather condition probabilities. In this method, the determining factor of hazardous area boundary is the probability of acceptable ignition for every specific location. This probability is calculated using quantitative risk assessment with PHAST RISK software version 6.7 on the gas boosting unit of a gas refinery as a case study. Result: The results of this method showed the full dependency of hazardous area boundary to cumulative effects of potential sources of release and the prevailing wind direction and it also demonstrated that the suggested optimized method can consider wind direction probabilities and cumulative effects of potential sources of release in risk-based hazardous area classification calculation. Conclusion: Comparing the results of this method with the usual method determines that this method has some advantages such as considering all sources of release and cumulative sources of release and considering wind direction probabilities in determining boundary of zone 2 which makes the hazardous area classification very precise and flexible.