آشنایی با سیستم‌های ايمنی فرآيند در صنايع نفت و گاز و پتروشيمی

توجه به سیستم‌های ایمنی فرایند در صنایع پرکاربردی مانند پتروشیمی، نفت و گاز از اهمیت زیادی برخوردار است زیرا در این صنایع ما با مواد قابل اشتعال، سمی و قابل انفجاری روبرو هستیم که بنا به دلایل مختلفی مانند امکان نشت ممکن است پدیده آتش‌سوزی و انفجار ناشی از نشت بخار آب و مواد قابل اشتعال رخ دهد. هنگام به وجود آمدن چنین مشکلاتی حوادث ناگواری را شاهد خواهیم بود که اغلب غیرقابل‌جبران هستند. در نتیجه برای حفظ ایمنی انسان‌ها، محیط‌ زیست، تجهیزات و سرمایه باید همواره به سیستم‌های ایمنی فرایند توجه لازم را داشته باشیم. داشتن این سیستم‌ها به همراه مطالعات فنی مهندسی، هنگام طراحی نقشه یک اصل ضروری است و در صورتی که ب‌توانید میزان و دقت این اطلاعات فنی را بالا ببرید می‌توان سلامت انسان، محیط‌ زیست، اعتبار و سرمایه شرکت را تضمین کرد. در ادامه می‌خواهیم بیشتر با سیستم‌های ایمنی فرایند در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی آشنا شویم.

ايمني فرآيند یا Process Safety System چیست؟

نکته‌ای که جالب است بدانید این است که شرکت‌های بیمه برای سرمایه‌گذاری در صنایع نفتی علاقه‌مند هستند تا اطلاعات ایمنی فرایند خود را هنگام طراحی نقشه‌ها بالا ببرند؛ بنابراین داشتن مطالعات فنی درباره ایمنی فرایند برای اطمینان در سرمایه‌گذاری نکته بسیار حائز اهمیتی است. اما بروز انفجار ناشی از نشت مداوم ممکن است مسئله‌ای باشد که همیشه با آن روبرو باشیم، زیرا این اتفاق در صنایع نفتی و شیمیایی به وفور رخ می‌دهد. اما با داشتن مطالعات، طبقه‌بندی مناطق خطر و همچنین خرید صحیح تجهیزات الکتریکی متناسب می‌توان تا حد زیادی از به وجود آمدن چنین حوادثی که منجر به انفجار می‌شوند جلوگیری کرد. سیستم‌های ایمنی فرایند شامل سیستم‌های Passive & Active هستند که در ادامه به معرفی آن‌ها خواهیم پرداخت.

Passive system

این سیستم‌ها قبل از به وجود آمدن انفجار، آتش و نشت توانایی شناخت و دفع آن را دارند.

Active system

این سیستم‌ها بعد از به وجود آمدن آتش، انفجار و یا نشت توانایی کاهش اثرات و محدود کردن نتایج و اثرات حادثه را دارند.

Fire and Gas Detection System یا f&g چیست؟

این سیستم که به آن سیستم دیوار گفته می‌شود یک سیستم اکتیو است و به محض اینکه سیگنال را از سیستم F&G یا خط هوا دریافت کند، فعالیت خود را آغاز می‌کند و آب را روی تجهیزات مورد نظر برای اطفاء حریق تخلیه می‌کند و در نتیجه مانع از ادامه حریق و آسیب رساندن به قسمت‌های دیگر می‌شود. سیستم‌های Co2/Inert Gas/FM200/،CF3I.  و ساير سیستم‌های اطفاء حريق در واقع یک سيستم Active در مناطق سربسته است و برای قطع حريق احتمالي در مناطق سربسته مثل ساختمان‌ها، کانتینرها… مورد استفاده قرار می‌گیرد. با داشتن این سیستم می‌توانید از به وجود آمدن نشت جلوگیری کنید و در نتیجه امکان اشتغال و انفجار را کاهش دهید. این تجهیزات می‌توانند حوادث احتمالی را شناسایی کرده و با قطع منبع نشت مانع از به وجود آمدن حادثه بزرگ‌تری شوند در واقع این سیستم‌ها هر دو نقش Active  و Passive را بازی می‌کند که می‌تواند مانع از به وجود آمدن هرگونه حادثه شود.

فلر سیستم یا Flare system چیست؟

فلر سیستم در واقع تمامی مواد قابل اشتعال و سمی که ناشی از عملکرد PSVها یا Pressure safety valve هستند را جمع‌آوری کرده و در محیطی خارج از نقشه که به آن محیط استریل گفته می‌شود قرار می‌دهند. این موضوع به خصوص درباره سیالات و میعاناتی که قابل اشتعال هستند نیز صادق است.

Fire Proofing چیست؟

پس از اینکه فرآیند احتراق به وجود می‌آید و احتمال تغییر فرم تجهیزات و کابل وجود دارد، با ایجاد Fire Proofing روی تمامی تجهیزات مذکور می‌توان مانع از نابودی تجهیزات شد. با داشتن Fire Proofing حتی پس از آتش‌سوزی امکان استفاده مجدد از تجهیزات میسر می‌شود، زیرا تقریباً حدود یک ساعت امکان استفاده مجدد از تجهیزات و سرمایه شرکت برای شما فراهم است که می‌تواند کمک بسیار بزرگی به سرمایه شرکت کند.

HIPS System یا High integrity Pressure Safety System چیست؟

سيستم HIPS شامل يك كنترل ولو يا شات دان ولو است كه در فشار‌های بسيار بالا معمولاً در تجهيزات سرجاهي همانند Xmas tree valve به همراه يك Logic solver عمل می‌کند و باعث قطع جريان در شرايط اضطراری می‌شود؛ در نتیجه ابن سیستم یک سيستم Passive است.

Fire water Pump system چیست؟

درواقع سيستم هوشمند fire water pump به محض دريافت سیگنال از خط آب آتش ‌نشانی ناشی از كاهش فشار يا دريافت سیگنال از سيستم F&G، فعالیت خود را آغاز می کند و فشار مورد نیاز آب در خطوط اصلی آب آتش ‌نشانی را تأمين می‌کند، این سیستم یک سيستم Active است.

Relief System چیست؟

هنگام افزايش فشار در تجهيزات، اين سيستم فعالیت خود را آغاز كرده و توسط Blow down valveها یا BDV مانع از افزايش فشار و fail احتمالي می‌شود. عملكرد ESDV / SDV / BDV / XVها از طريق fire zone و شات داون انجام می‌شود.

سیستم Piping Material selection / vessels material selection چیست؟

هنگام تخليه و كاهش فشار، انتخاب مواد در سيستم Piping /vesslel با رويكرد رفتار دما در آن فشار مورد نظر است، در نتیجه این سیستم یک نوع سيستم Passive است. بسياري از حوادث فرآیندی هنگامی رخ می‌دهد كه زمان افت فشار همراه با افت دما متريال انتخاب شده تجهيز توان تحمل اين شرايط را نداشته باشد و با ترک خوردگی و در نهایت شکستن تجهيز، زمینه‌ساز حادثه فاجعه بار شده است.

برای بالا بردن ایمنی فرایند در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی چه باید کرد؟

همان‌طور که در ابتدا به آن اشاره شد، فرآیند صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و معدنی با مواد قابل اشتعال و انفجار و سمی همراه هستند. هنگامی‌که این مواد نشت پیدا کنند این صنایع ممکن است با پدیده آتش و انفجار ناشی از نشت بخارات یا مواد قابل اشتعال روبرو شود که می‌تواند حادثه بسیار جبران‌ناپذیری را به وجود آورد. اما برای جلوگیری از اتفاق چه باید کرد، برای بالا بردن ایمنی فرایند می‌توانید از راهکارهای زیر استفاده کنید:

1. اولین کاری که می‌توانید برای جلوگیری از چنین مشکلاتی انجام دهید این است که از سیستم Process Safety System استفاده کنید. این سیستم قبل از به وجود آمدن آتش‌سوزی و انفجار می‌تواند باعث دفع خطر و حادثه شود. در صورتی که سیستم شما از همان ابتدا دچار حریق شود این حریق می‌تواند قابل‌کنترل باشد و در نتیجه از به وجود آمدن صدمات بعدی به کل سیستم جلوگیری کند. در صورتی که سیستم شما فوم داشته باشد سرعت عملکرد اطفاء حریق بهبود بیشتری پیدا می‌کند و مانع از تخریب تمامی سیستم و واحد می‌شود.
2. هنگامی که یک واحد را طراحی می‌کنید باید نگاه ایمنی به آن داشته باشید و از ابتدا تا انتها شرطی که برای تیم خود تعیین ‌می‌کنید این است که با نهایت دقت سیستم‌های ایمنی فرایند را چک کنند. زیرا از همان ابتدا تعیین موقعیت تجهیزات و حفظ فاصله ایمنی برای در نظر گرفتن سیستم‌های ایمنی فرایند برای حذف یا کاهش ریسک حوادثی مانند آتش، انفجار و نشت ضروری است.
3. با داشتن دید کامل به فرایند می‌توانید در خصوص ارائه سیستم‌های ایمنی فرایند به اجرا کردن این سیستم‌ها به سمت طراحی بهینه‌ای حرکت کنید و خیالتان را بابت عملکرد درست سیستم راحت کنید.

نکات ایمنی در رابطه با سیستم‌های ایمنی فرایند

مراحل طراحی شما از همان ابتدا باید کاملاً دقیق چیده شوند و تا مرحله نهایی ادامه پیدا کنند. از آنجایی که طراحی سیستم‌ها نقش بسیار کلیدی در ایمنی واحد را دارند، در صورتی که طراحی بر مبنای سیستم‌های ایمنی فرایند صورت گرفته باشد و کارفرما از آن استقبال کند، کمتر شاهد به وجود آمدن حوادث جبران ناپذیر خواهیم بود. در صورتی که اقدامات لازم درباره احتمال‌های انفجار در واحد فرآیندی صورت گرفته باشد می‌توان تصمیم‌سازی منطقی در مورد جانمایی و میزان تحمل فشار بتن به کار رفته را با واحد سیویل نهایی کرد. همچنین مسئله بسیار مهم دیگری که باید به آن توجه شود فاصله تجهیزات و تاسیسات است زیرا فاصله این تجهیزات می‌تواتد یک خطر جدی برای ایمنی فرایندی محسوب می‌شود. فاصله هر کدام از تجهیزات و قطعات وابسته به فشار کمپرسور است و نوع تمهیدات خاص خود را می‌طلبند. همچنین می‌توان از روشی مانند Hazop Study استفاده کرد. این روش با آنالیز کامل ریسک می‌تواند حوادث را شناسایی کند و در جهت کاهش و یا از بین بردن آن‌ها تلاش کند. همچنین می‌توانید از روش‌های آنالیز ریسک دیگری مانند Hazop /Hazid / QRA برای ارزیابی نقطه ناشی از به وجود آمدن انفجار و آتش‌سوزی استفاده کنید.

سخن پایانی

حالا که تا پایان این مقاله با ما همراه بودید و درباره سیستم‌های ایمنی فرایند اطلاع کسب کردید لازم است تا یک خبر خوب درباره برای علاقه‌مندان به حوزه آموزش‌های فنی و مهندسی بدهیم. خبر خوب ما این است که مجتمع آموزشی فلات قاره با بیش از ۱۵ سال سابقه تجربه در حوزه آموزش‌های مدیریتی، اداری، فنی، مهندسی، ایمنی و… و با دارا بودن مجوزات سازمان آموزش فنی و حرفه‌ای کشور دوره‌های کاملاً کاربردی در زمینه‌های آموزشی مانند Piping Engineer، پروسس، صنایع و کنترل پروژه عمران، ایمنی مواد و متالوژی، سیمان، تعمیر و نگهداری، فناوری اطلاعات، مدیریت و… برگزار می‌کند. این دوره‌ها در مجتمع فلات قاره یا محل شرکت‌ها برگزار می‌شود. همچنین این آموزش‌ها هم به صورت حضوری و هم به صورت آموزش‌های مجازی و آفلاین در دسترس هستند و هدف آن کاهش هزینه‌ها و آسان کردن آموزش است. بنابراین اگر به این زمینه‌های آموزشی علاقه‌مندید این فرصت استثنایی را از دست ندهید.