ارزیابی ریسک فردی و جمعی وقوع رخداد نشتی در پالایشگاه پارس جنوبی بر اساس تخمین تکرارپذیری اتصالات و مدل سازی نرم افزار PHAST
محورهای موضوعی : ایمنی بهداشت و محیط زیست(HSE)
غلامرضا جعفرنژاد
1
(گروه ایمنی صنعتی، موسسه آموزش عالی تابناک، لامرد، فارس، ایران.)
سینا دوازده امامی
2
(گروه ایمنی صنعتی، موسسه آموزش عالی تابناک، لامرد، فارس، ایران.)
محمد ولایت زاده
3
(گروه ایمنی صنعتی، موسسه آموزش عالی کاسپین، قزوین، ایران.)
کلید واژه: نشت گاز, ارزیابی ریسک فردی, تکرارپذیری اتصالات, مدل سازی PHAST, پالایشگاه پارس جنوبی,
چکیده مقاله :
در این تحقیق، به‌منظور بررسی محدوده اثر دو نوع آتش Flash Fire و Jet Fire و تعیین ریسک فردی و جمعی مربوط به مخازن گاز پالایشگاه‌های پارس جنوبی، از روش ارزیابی کمی ریسک با استفاده از نرمافزار PHAST استفاده شد. برای به دست آوردن تکرارپذیری برای سناریوی نشتی فلنج شیر ورودی و خروجی، تمام اتصالات موجود در مسیر برای هر سناریو به‌طور جداگانه مورد بررسی قرار گرفته و تکرارپذیری آن¬ها محاسبه شدند. نتایج نشان داد که از میان نشتی‌ها، نشتی مربوط به فلنج شیر ورودی و فلنج شیر خروجی، با توجه به موقعیت مکانی آنها از اهمیت بیشتری برخوردار است. نمودار کانتور ریسک فردی حاصل از ترکیب دو سناریو شیر ورودی و شیر خروجی است که نشان‌دهنده میزان مرگ‌ومیر در سال در محدوده‌های مشخص‌شده می باشد نمودار ریسک جمعی از ترکیب تکرارپذیری و تعداد تلفات در سال تشکیل‌شده است که در محدوده حد بالا و حد متوسط قرار دارد و این بدین معناست که ریسک جمعی منطقه تحت بررسی بالا می باشد. با توجه به شرایط در پالایشگاه پارس جنوبی ازنظر شرایط آب و هوایی منطقه، سرعت و جهت وزش باد، جهت وزش باد غالب، جانمایی ساختمان‌های موجود در ایستگاه و توزیع جمعیتی آن به این نتیجه می‌رسیم که در صورت وقوع رخداد نشتی، پیامد آن‌که به‌صورت انتشار گاز قابل اشتعال و دو نوع آتش محتمل Jet Fire و Flash Fire می باشد، از محدوده معین موردنظر خارج بوده و این امر می‌تواند تبعات جبران‌ناپذیری جانی و مالی به همراه داشته باشد.
In this research, in order to investigate the scope of the effect of two types of fire, Flash Fire and Jet Fire, and to determine the individual and collective risk related to the gas tanks of South Pars refineries, the quantitative risk assessment method was used using PHAST software. To obtain reproducibility for the inlet and outlet valve flange leakage scenario, all connections in the path were examined separately for each scenario and their reproducibility was calculated. The results related to the gas tanks of South Pars refineries showed that among the leaks, the leakage related to the inlet valve flange and the outlet valve flange, according to their location (close to the car parking lot and vehicle traffic road as well as the traffic route) people and buildings around it) is more important. The individual risk contour diagram is the result of the combination of two scenarios, inlet valve and outlet valve, which shows the amount of deaths per year within the specified limits. This means that the collective risk of the area under investigation is high. Considering the conditions in the South Pars Refinery in terms of regional weather conditions, wind speed and direction, prevailing wind direction, the location of the buildings in the station and its population distribution, we come to the conclusion that in the event of a leakage incident, the consequences It is in the form of release of flammable gas and two possible types of fire, Jet Fire and Flash Fire.
1. Jafari M, Davazdah Emami S, Velayatzadeh M. Consequences of Fire and Explosion in Distillation Unit of Persian Gulf Star Gas Condensate Refinery Using PHAST Software. ohhp. 2022; 6 (1): 13-28. (In Persian).
2. Kashi, Islam, Bahmanpour, Homan and Habibpour, Sultanali, 2013, risk assessment of process accidents in Gachsaran 1200 LGN Gas Refinery, 14th National Congress of Chemical Engineering of Iran, Tehran, 5 p. (In Persian).
3. Bucelli, M., Landucci, G., Haugen, S., Paltrinieri, N., & Cozzani, V. (2018). Assessment of safety barriers for the prevention of cascading events in oil and gas offshore installations operating in harsh environment. Ocean Engineering, 158, 171-185.
4. Jo, Y. D., Park, K. S., Kim, H. S., Kim, J. J., Kim, J. Y., & Ko, J. W. (2010). A quantitative risk analysis method for the natural gas pipeline network. WIT Transactions on Information and Communication Technologies, 43, 195-203.
5. Ma, L., Cheng, L., & Li, M. (2013). Quantitative risk analysis of urban natural gas pipeline networks using geographical information systems. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 26(6), 1183-1192.
6. Sugawa, O., & Sakai, K. (1995). Flame length and width produced by ejected propane gas fuel from a pipe. Fire Safety Science, 2, 411-421.
7. Zhang, L., Wu, S., Zheng, W., & Fan, J. (2018). A dynamic and quantitative risk assessment method with uncertainties for offshore managed pressure drilling phases. Safety science, 104, 39-54.
8. Freeman, R. A. (1990). CCPS guidelines for chemical process quantitative risk analysis. Plant/Operations Progress, 9(4), 231-235.
9. Ronza, A., Muñoz, M., Carol, S., & Casal, J. (2006). Consequences of major accidents: Assessing the number of injured people. Journal of hazardous materials, 133(1-3), 46-52.
10. Online available in http://www.meadowbrooktoday.com/id141.html.
11. Bagheri Mojtabi, Badri Nasser, Rashtchian Davoud, Iqbalian Hoshang 2013. Determining the safe space of sour gas transmission pipelines by the method of quantitative risk assessment. Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering 32 (2): 57-71. (In Persian).
12. Bowen, J., & Stavridou, V. (1993). Safety-critical systems, formal methods and standards. Software Engineering Journal, 8(4), 189-209.
13. Khan, F. I., & Abbasi, S. A. (2001). Risk analysis of a typical chemical industry using ORA procedure. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 14(1), 43-59.
پژوهش و فناوری محیط زیست، 1401 7(12)، 45-63
| |||
ارزیابی ریسک فردی و جمعی وقوع رخداد نشتی در پالایشگاه پارس جنوبی بر اساس تخمین تکرارپذیری اتصالات و مدلسازی نرمافزار PHAST
|
| ||
1- گروه ایمنی صنعتی، موسسه آموزش عالی تابناک، لامرد، فارس، ایران 2- گروه ایمنی صنعتی، موسسه آموزش عالی کاسپین، قزوین، ایران | ||
چکیده | اطلاعات مقاله | |
در این تحقیق، به‌منظور بررسی محدوده اثر دو نوع آتش Flash Fire و Jet Fire و تعیین ریسک فردی و جمعی مربوط به مخازن گاز پالایشگاه‌های پارس جنوبی، از روش ارزیابی کمی ریسک با استفاده از نرمافزار PHAST استفاده شد. برای بهدست آوردن تکرارپذیری برای سناریوی نشتی فلنج شیر ورودی و خروجی، تمام اتصالات موجود در مسیر برای هر سناریو به‌طور جداگانه مورد بررسی قرار گرفته و تکرارپذیری آنها محاسبه شدند. نتایج نشان داد که از میان نشتی‌ها، نشتی مربوط به فلنج شیر ورودی و فلنج شیر خروجی، با توجه به موقعیت مکانی آنها از اهمیت بیشتری برخوردار است. نمودار کانتور ریسک فردی حاصل از ترکیب دو سناریو شیر ورودی و شیر خروجی است که نشان دهنده میزان مرگ‌ومیر در سال در محدوده‌های مشخص شده است نمودار ریسک جمعی از ترکیب تکرارپذیری و تعداد تلفات در سال تشکیل شده است که در محدوده حد بالا و حد متوسط قرار دارد و این بدین معناست که ریسک جمعی منطقه تحت بررسی بالا است. با توجه به شرایط در پالایشگاه پارس جنوبی از نظر شرایط آب و هوایی منطقه، سرعت و جهت وزش باد، جهت وزش باد غالب، جانمایی ساختمان‌های موجود در ایستگاه و توزیع جمعیتی آن، میتوان نتیجه گرفت که در صورت وقوع رخداد نشتی، پیامد آن به‌صورت انتشار گاز قابل اشتعال و دو نوع آتش محتمل Jet Fire و Flash Fire است، که از محدوده معین موردنظر خارج بوده و این امر می‌تواند تبعات جبران‌ناپذیری جانی و مالی به همراه داشته باشد. |
نوع مقاله: پژوهشی تاریخ دریافت: 11/07/1401 تاریخ پذیرش: 23/11/1401 دسترسی آنلاین: 30/11/1401
كليد واژه‌ها: نشت گاز، ارزیابی ریسک فردی، تکرارپذیری اتصالات، مدلسازی PHAST، پالایشگاه پارس جنوبی | |
| ||
[1] *پست الکترونیکی نویسنده مسئول: hse12de@gmail.com
Journal of Environmental Research and Technology, 7(12)2022. 45-63
|
Individual and collective risk assessment of leakage in South Pars Refinery based on estimation of reproducibility of connections and PHAST software modeling Gholamreza Jafarinejad1, Sina Davazdah Emami*1, Mohammad Velayatzadeh21
1- Department of Industrial Safety, Tabnak Institute of Higher Education, Lamerd, Fars, Iran 2- Department of Industrial Safety, Caspian Institute of Higher Education, Qazvin, Iran | |||
Article Info | Abstract | ||
Article type: Research Article
Keywords: Gas leakage, Individual risk assessment, Reproducibility of connections, PHAST modeling, South Pars Refinery | In this research, in order to investigate the effect scope of two types of fire, Flash Fire and Jet Fire, and to determine the individual and collective risk related to the gas tanks of South Pars refineries, the quantitative risk assessment method was applied using PHAST software. To obtain reproducibility for the inlet and outlet valve flange leakage scenario, all connections in the path were examined separately for each scenario and their reproducibility was calculated. The results showed that among the leakages, the leakage related to the inlet and outlet valve flange, is more important according to their location. The individual risk contour diagram is the result of the combination of two scenarios, inlet valve and outlet valve, which shows the amount of deaths per year within the specified limits. The collective risk diagram is composed of the combination of reproducibility and the number of fatalities per year and this means that the collective risk of the studied area is high. Considering the conditions in the South Pars Refinery in terms of regional weather conditions, wind speed and direction, prevailing wind direction, the location of the buildings in the station and its population distribution, It can be concluded that the consequence of leakage incident is releasing the flammable gas and two possible types of fire, Jet Fire and Flash Fire. | ||
| |||
[1] * Corresponding author E-mail address: hse12de@gmail.com
مقدمه
اکثر حوادث خطرناکی که در صنعت نفت و گاز رخ می‌دهند، غالباً به سبب خروج یک ماده سمی یا قابل اشتعال از یک نشتی یا پارگی ایجاد شده در مخزن، خط لوله و یا اتصالات می‌باشند. برای مدلسازی تخلیه مواد در این‌گونه حوادث، عوامل مختلفی نظیر اندازه نشتی ایجاد شده، مدت زمان نشتی، ترکیب درصد مواد موجود در منبع و شرایط فرآیندی ماده تخلیه شده (دما، فشار و فاز) تأثیر دارند (کاشی و همکاران، 1391؛ جعفری و همکاران، 1401). با توجه به خطرات موجود در پالایشگاه‌های نفت و گاز، نیاز انسان به تعریف رعایت استانداردها در برخورد با فعالیت‌های مربوط به صنایع فرآیندی همواره در حال افزایش است (باکلی1 و همکاران، 2018). این استانداردها عموماً در جهت افزایش سطح ایمنی صنایع فرآیندی است. تعریف این استانداردها، از یک‌سو منجربه تغییر فرآیند، حجیم شدن واحدهای صنعتی و تغییر شرایط در خارج از مرزهای واحدهای صنعتی شده و از سوی دیگر سبب می‌شود که ریسک تولیدی، توسط واحدهای صنعتی تغییر کند (جو2 و همکاران، 2010). بسیاری از حوادث را میتوان با پیامد شدید در نظر گرفت، اما در عمل احتمال روی دادن آنها ناچیز باشد و بالعکس برخی حوادث ممکن است به دفعات اتفاق بیفتند ولی پیامد قابل‌توجهی نداشته باشند. به همین دلیل تعیین معیاری که هر دو عامل را در نظر بگیرد، در بررسی مخاطرات بسیار مفید است (ما3 و همکاران، 2013). تابعیت ریسک از تکرارپذیری و پیامد در اکثر موارد پیچیده بوده و با توجه به روش‌هایی که برای ارزیابی ریسک به‌کاربرده می‌شود، ترکیب‌های مختلفی از آنها ارائه می‌گردد. اما در ساده‌ترین حالت، میتوان ریسک را حاصل‌ضرب مقادیر کمی پیامد در تکرارپذیری دانست (سوگاوا و ساکای،4 1995). حوادثی که در خطوط انتقال گاز و همچنین در تأسیسات تقویت فشار گاز در داخل و خارج از کشور رخ داده است و باعث ایجاد تلفات جسمی و مالی جبران‌ناپذیری به اشخاص و سیستم شده است، سبب گردیده که ارزیابی ریسک فرآیندی جایگاه ویژه‌ای در صنعت نفت و گاز کشور پیدا کند (شیرمردی و همکاران، 1398؛ ژانگ5 و همکاران، 2018).
ارزیابی ریسک برای تعیین اندازه کمی و کیفی خطرات و بررسی پیامدهای بالقوه ناشی از حوادث احتمالی بر روی افراد، مواد، تجهیزات و محیط است (قاسمی و همکاران، 1400). بهعبارت دیگر با اجرای ارزیابی ریسک میتوان سازمان، فرآیندها، تجهیزات، دستگاهها را در خصوص خطرات محیط کار محافظت کرد (فریمن6، 1990؛ رونزا7 و همکاران، 2006). معیارهای معتبر و مهم ارزیابی ریسک کمی شامل ریسک فردی و ریسک جمعی هستند. ریسک فردی به معنای احتمال صدمه دیدن یک شخص، در نزدیکی محل حادثه بوده و تابع عوامل مختلفی نظیر نوع صدمه ایجاد شده، احتمال اتفاق افتادن حادثه و شدت حادثه است. از آنجا که به غیر از مرگ برای سطح سایر صدمات تعریف یکسانی نمی‌توان ارائه کرد، لذا منظور از صدمه در این تعریف، صدمات جبران‌ناپذیر و در اکثر موارد مرگ است (میرزایی علی آبادی و همکاران، 1401). ریسک جمعی، معیاری از ریسک جمعیتی است که در نزدیکی محل خطر قرار گرفته‌اند. این معیار ریسک مانند ریسک فردی تابعی از احتمال رخ دادن حادثه و شدت پیامدهای آن است با این تفاوت که برای تعیین ریسک جمعی، توزیع جمعیت افراد در نزدیکی محل خطر نیز باید تعیین‌شده باشد. بنابراین امکان تعیین هرکدام از این معیارهای ریسک با در اختیار داشتن دیگری وجود ندارد و یا به عبارت ساده‌تر اینکه ریسک جمعی تابعی از توزیع جمعیت حاضر در محل حادثه است در حالی‌که ریسک فردی تابع توزیع جمعیت نیست (باقری و همکاران، 1392).
یکی از مهم‌ترین و مفیدترین مراجع برای محاسبات وقوع حوادث، مجموعه 8ARF است که توسط شرکت 9DNV جمع‌آوری شده است. در این مرجع بنا بر پایگاه اطلاعاتی که بر اساس حوادث اتفاق افتاده در واحدهای فرآیندی پایه‌گذاری شده‌اند، معادلاتی جهت محاسبه میزان تکرارپذیری نشتی از انواع تجهیزات، ارائه شده است که در ارزیابی ریسک بسیار مفید است (وریتاس10، 1998). محاسبه تکرارپذيري با استفاده از داده‌هاي تجربي دارای مزایا و محدودیت‌هایی نیز است. مزيت خاص اين روش سرعت بالا و هزينه پايين آن در مقايسه با ساير روش‌ها بوده که نياز به محاسبات رياضي بيشتري دارد. همچنین امکان تعيين تکرارپذیری يک نشتي با اندازه‌های مختلف نیز وجود دارد، در حالی‌که در ساير روش‌ها اندازه نشتي ایجاد شده تأثیری بر روي ميزان تکرارپذیری آن نشتي ندارد. از جمله محدودیت‌های این نحوه محاسبه، این است که نتايج حاصل از اين روش تنها در مواردي قابل استفاده است که از اعتبار لازم در آن زمينه خاص برخوردار باشد. محدودیت دیگر اینکه از آمار مربوط به حوادث اتفاق افتاده در گذشته براي تعيين تکرارپذیری حوادث در زمان حال استفاده می‌شود با اين شرط که ساير شرايط عملياتي بدون تغيير باقي بماند (بوون و استاوریدو11، 1993؛ خان و عباسی12، 2001).
با توجه به استفاده گسترده صنایع از مواد شیمیایی مختلف با قابلیت اشتعال بالا، پتانسیل ایجاد انفجار و خسارت ناشی از آن بیشتر شده است. مدلسازی با نرمافزار یک روش سریع و دقیق برای پیشبینی میزان گسترش دامنه انتشار مواد و شبیهسازی پیامدهای آن است. از آنجا که مدلهای ریاضی موجود برای مدلسازی پیامد شامل محاسبات پیچیده و بسیار زمانبر هستند، به کارگیری نرمافزارهای شبیهسازی اهمیت خاصی پیدا میکند (عمادی و همکاران، 1400). ارزیابی پیامد حریق مخازن گاز متان در یک پالایشگاه گاز نشان داد که حریق مخزن گاز متان V-100 بهعنوان بدترین سناریو در پالایشگاه انتخاب شد. درخت خطا سه عامل مکانیکی، انسانی و فرآیندی را در نشت گاز موثر نشان داد. با استفاده از مدلسازی پیامد، تشعشع حرارتی ناشی از حریق بهعنوان پیامد اصلی وقوع حادثه در نظر گرفته شد. شرایط آب و هوایی و اندازه نشتی در فاصله تحت تاثیر تشعشع موثر بودند (شاهدی علی آبادی و همکاران، 1395). مدلسازی پیامد ناشی از انفجار مخزن گاز مایع در میدان نفتی یادآوران به کمک نرمافزار ALOHA نشان داد آتش ناگهانی و نشت گاز مایع از مخزن در فاصله بیش از 10 یارد یعنی حدود 12 متر خطر شکستن شیشه‌ها بر اثر موج انتشار و خطر انفجار وجود خواهد داشت به عبارت دیگر در مدل آتش فورانی در فاصله 11 یارد یعنی حدود 12 متر ناحیه انفجار در حدود 60 ثانیه پس از سوراخ شدن و در همین فاصله احتمال آتش سوزی و آسیب بر اثر موج انتشار در مدت 60 ثانیه و در مدل انتشار ابر متراکم، در فاصله 12 یارد ناحیه شکستن شیشه‌ها بر اثر موج انتشار وجود داشت. ساختمان‌های مجاور در محدوده این دو سناریو هستند و این دو می‌توانند آسیب‌های جدی را وارد کنند (ولایتزاده و همکاران، 1396). مدلسازی پیامد نشت بنزین از مخازن پالایشگاه تهران به روش ALOHA نشان داد سناریوهای میانگین و حداکثر دمای روزانه در انتشار منطقه تهدید مدنظر قرار گرفت. نتایج حاصل از مدلسازی پیامد حریق نشان داد که رابطه مستقیمی بین پایداری جو، حجم مواد شیمیایی موجود در مخزن و اندازه نشتی با افزایش مساحت منطقه تهدید در پالایشگاه وجود دارد. با توجه به نتایج بهدست آمده در سناریوی اول، بیشترین خطر در منطقه اول تا فاصله 94 متری شروع می‌شود و تا 207 متر در منطقه سوم ادامه دارد که این فواصل بایستی در جانمایی تجهیزات و تعمیر و نگهداری تأسیسات توسط مدیران HSE مجموعه مورد توجه قرار گیرد (کریمی، 1400).
با توجه اینکه عمده فعالیت‌های انجام شده در زمینه ارزیابی ریسک در واحدهای ایمنی و عملیاتی نفت و گاز پارس جنوبی به ارزیابی ریسک محیط‌زیستی مربوط می‌شود و همچنین مطالعات ایمنی و شناسایی مخاطرات در این پالایشگاه با استفاده از روش‌هایی نظیر FMEA و HAZOP صورت گرفته است، لذا این تحقیق می‌تواند الگوی خوبی جهت ارائه ارزیابی ریسک ناشی از حوادث فرآیندی به روش ارزیابی ریسک کمی (QRA)13 در یک پالایشگاه باشد. در این پژوهش هدف ارزیابی ریسک فردی و جمعی وقوع رخداد نشتی در مخازن گاز پالایشگاه‌های پارس جنوبی بود.
مواد و روش‌ها
معرفی پالایشگاه پارس جنوبی
پالایشگاه‌های گاز پارس جنوبی مجموعه‌ای از ۱۴ پالایشگاه گازی است که برای پالایش گاز طبیعی حاصل از میدان گازی پارس جنوبی بهوجود آمدهاند. این پالایشگاه‌ها در اطراف شهرهای عسلویه، کنگان و تنبک واقع شده‌اند. این مجموعه متشکل از ۲۴ فاز می‌باشند که با عنوان طرح توسعه پارس جنوبی از تاریخ مهر ماه سال ۱۳۷۶ با شروع به کار طرح توسعه فاز ۲ و ۳، فعالیت خود را آغاز کردند.
فرآیند پالایشگاه‌های پارس جنوبی
در حالت عملیاتی مستقیم به ترتیب شیر کنارگذر قدیم بسته، شیر کنارگذر جدید باز، شیرهای ورودی و خروجی قدیم نیز باز و شیر خروجی جدید در حالت بسته قرار دارد و گاز توسط یک خط 30 اینچ از مسیرهای مختلف و از طریق شیر ورودی ایستگاه وارد محدوده عملیاتی ایستگاه تقویت فشار گاز پالایشگاه‌های پارس جنوبی می‌شود. مواد زائد (دوده و مایعات) همراه گاز، از هدر ورودی 30 اینچ توسط دو خط 24 اینچ، وارد اسکرابرها شده و پس از گذر از اسکرابرها از آن جدا می‌شوند. به‌این‌ترتیب که یک دسته لوله عمودی در راستای ورودی گاز قرار گرفته و مواد زائد همراه گاز پس از برخورد با این لوله‌ها ریزش کرده و از قسمت تحتانی اسکرابرها خارج می‌شود. خروجی این اسکرابرها دارای دو سایز 20 و 24 اینچ می‌باشند که پس از خروج مجدداً به یک هدر 30 اینچ وارد می‌شوند. یکی از اسکرابرها در سرویس و دیگری از سرویس خارج است و در مواقع مورد نیاز تعویض می‌شوند. البته گاهی هم ممکن است با توجه به حجم گاز ورودی به ایستگاه، به جهت فشار نیامدن به یک اسکرابر، هر دوی آنها در سرویس قرار گیرند. وقتی مایعات و ناخالصی‌های اسکرابرها به حد مشخصی برسد، شیرهای کنترل کننده، سطح اسکرابر را تخلیه می‌کنند. البته این کار در حال حاضر به‌صورت دستی انجام می‌شود. گاز پس از فیلتر شدن از هدر میترینگ عبور کرده و وارد هدر 30 اینچ ورودی به کمپرسورها می‌شود. هر واحد نیز دارای یک خط ورودی 20 اینچ با تجهیزاتی نظیر شیر ورودی اصلی، شیر دستی بالانسینگ، شیر بالانسینگ اصلی، ونتوری برای اندازه‌گیری میزان جریان ورودی و استرینر جهت زدایش دوده موجود در گاز، یک خط خروجی 20 اینچ با تجهیزاتی نظیر شیر چک، شیر اصلی خروجی، شیر ونت و شیر اطمینان و همچنین یک خط رابط، یعنی مسیر برگشتی است. گاز از مسیر خط ورودی 16 اینچ، وارد کمپرسور شده و پس از تقویت فشار از مسیر خط خروجی 14 اینچ خارج می‌شود و به سمت هدر خروجی هدایت می‌گردد. پس از آن از شیر اصلی خروجی از ایستگاه خارج می‌شود.
در حالت عملیاتی معکوس ابتدا شیر خروجی قدیم بسته و شیر کنارگذر قدیم در حالت باز قرار داده می‌شود. پس از آن شیر خروجی جدید باز شده و شیر کنارگذر جدید به حالت بسته درمی‌آید. بقیه مراحل آن همانند فرآیند حالت مستقیم است. پس از استارت واحدها، با توجه به توضیحات بالا، گاز از میدان پالایشگاه‌های پارس جنوبی کلید شده و بعد از تقویت فشار از لاین خروجی جدید به سمت نور هدایت می‌شود. لازم به ذکر است که این ایستگاه مجهز به سیستم قطع جریان و تخلیه در شرایط اضطراری بوده که از طریق اپراتور فعال می‌گردد. علاوه بر این، ایستگاه‌های پالایشگاه‌های پارس جنوبی در بخش مربوط به ساختمان کمپرسورها، مجهز به سیستم‌های اعلام حضور گاز قابل اشتعال است و بر روی هر یک از کمپرسورها یک آشکارساز حضور گاز قابل اشتعال وجود دارد. ایستگاه پالایشگاه‌های پارس جنوبی علاوه بر تجهیزات فرآیندی مذکور، شامل بخش‌های یوتیلیتی نظیر سوخت گازی و کمپرسور هوا نیز است که از آن به‌منظور تأمین سوخت موردنیاز توربین‌های گازی برای کمپرسورها استفاده می‌شود.
مدلسازی سناریوها
در این مرحله پیامدهای گوناگون ناشی از یک حادثه که می‌تواند سبب تلفات یا صدمات جسمی و مالی شود، ارزیابی می‌گردد. هر سناریو (ایجاد نشتی یا پارگی در یک فلنج یا لوله و یا مخزن حاوی ماده اشتعال‌پذیر یا سمی) می‌تواند دارای چندین پیامد (پخش مواد سمی، آتش و انفجار) باشد. در این پروژه سناریوی مورد مطالعه، نشتی در فلنج شیر ورودی و خروجی ایستگاه است که پیامدهای ناشی از آن آتش Flash Fire و Jet Fire است که از طریق مدلهای ارائه شده برای آتش در محیط تعیین می‌شود (بلوریان14 و همکاران، 2016). آثار ناشی از آتش به‌صورت شدت تشعشع، در نقاط مختلف تعیین می‌شود و در ادامه تأثیر این پیامدها بر روی جمعیت، به‌صورت ریسک فردی و جمعی از طریق مدلهای آسیب‌پذیری ارزیابی می‌شود.
تخمین تکرارپذیری
برای به دست آوردن تکرارپذیری برای سناریوی نشتی فلنج شیر ورودی و خروجی، باید تمام اتصالات موجود در مسیر برای هر سناریو به‌طور جداگانه موردبررسی قرار گیرد و تکرارپذیری آن محاسبه گردد. روش کار به این ترتیب است که باید ابتدا تعداد شیرهای دستی، اتوماتیک، فلنجها، مخازن و طول لوله‌های مسیر نشتی در سایزهای موجود در ایستگاه محاسبه و با توجه به جداول، فرمول‌ها و نمودارهای مراجع تکرارپذیری آنها محاسبه شود. سپس برای محاسبه تکرارپذیری کل سناریو، باید همه تکرارپذیری‌ها با هم جمع شده و یک عدد بهدست آید که با قرار دادن آن در قسمت Event Frequency از نرمافزار بخشی از اطلاعات مربوط به ارزیابی ریسک کامل می‌شود. در ضمن اگر اتصالی ما بین مسیر ورودی و خروجی قرارگرفته باشد که به هر دو مسیر مرتبط باشد، باید پس از محاسبه تکرارپذیری آن در محاسبات نهایی برای مسیر ورودی و خروجی به‌طور جداگانه نصف مقدار به‌دست‌آمده لحاظ شود.
محاسبه و ارزیابی ریسک
در این مرحله از ترکیب پیامد و تکرارپذیری سناریوها به‌منظور تعیین ریسک استفاده می‌شود. این ریسک ابتدا برای پیامدهای مختلف ناشی از هر سناریو تعیین شده و سپس از طریق جمع‌کردن آنها یک ریسک کلی برای هر سناریو بهدست می‌آید. شایان ذکر است که تمامی فرمول‌های مربوط به ارزیابی پیامد و ریسک در نرمافزار تعریف شده و دیگر نیاز به محاسبات دستی نمی‌باشد و تنها با وارد کردن داده‌های خواسته شده نرمافزار میتوان مدلسازی را انجام داد. پس از انجام عملیات محاسبه و ترسیم نمودار توسط نرمافزار آن را تحلیل و در صورت وجود نمودارهای مرجع، نمودار به‌دست‌آمده را با نمودار مرجع قیاس کرده تا بتوان به یک نتیجه واقعی رسید.
نرمافزار PHAST
مدلسازی پیامدهای ناشی از حوادث محتمل در یك واحد فرآیندي، از مهم‌ترین مراحل ارزیابی ریسك است. این مرحله شامل مدلسازی رهایش مواد در محيط و بهدنبال آن مدلسازی پیامدهای ناشی از سميت، اشتعال یا انفجار این مواد میباشد. امروزه این مرحله بهدليل پيچيدگی روابط مربوط به مدلسازی و زمانبر بودن حل آنها، توسط نرمافزارهای كامپيوتري انجام می‌گیرد. نرمافزار PHAST یكی از قوی‌ترین و مشهورترین نرم‌افزارهاي موجود است كه به‌منظور مدلسازی پیامدهای محتمل در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفته است (جعفری و همکاران، 1401).
به‌منظور درک رفتار سیال پس از رهایش و پیشبینی چگونگی توزیع سیال منتشر شده ضروری است تا فرآیند تخلیه مواد مدلسازی شود. برای آگاهی از پیامدهای انتشار یک سیال باید روند انتشار، غلظت مواد و رفتار ترمودینامیکی سیال قابل پیشبینی باشد. اکثر حوادث خطرناکی که در صنعت رخ می‌دهند، غالباً به سبب خروج یک ماده سمی یا قابل اشتعال از یک نشتی یا پارگی ایجاد شده در مخزن، خط لوله و یا اتصالات می‌باشند. برای مدلسازی تخلیه مواد در این‌گونه حوادث، عوامل مختلفی نظیر اندازه نشتی ایجاد شده، مدت زمان نشتی، ترکیب درصد مواد موجود در منبع و شرایط فرآیندی ماده تخلیه شده تاثیر دارند. در تحقیق حاضر، بررسی حوادث فرآیندی در اثر خروج گاز قابل اشتعال از نشتی اتصالات (فلنجها) در مخازن گاز پالایشگاه پارس جنوبی، مدنظر است.
در این بخش و به‌منظور محاسبه دبی جرمی تخلیه گاز پس از وقوع نشتی، از رابطههای 1،2 و 3 استفاده شد:
رابطه 1 (با فرض جریان مادون صوت):
رابطه 2 (با فرض جریان ما فوق صوت):