ارزیابی و شناسایی مخاطرات فرآیندی واحد Utility پالایشگاه پنجم مجتمع گاز پارس جنوبی با استفاده از تکنیک HAZOP
 کلمات کلیدی:شناسایی مخاطرات، واحد بخار آب، هزاپ، پالایشگاه گاز فهرست مطالب عنوان صفحه فصل اول: مقدمه‌ای بر ایمنی و روش‌های شناسایی مخاطرات5 1-1- تاریخچه ایمنی در صنعت6 1-1-2- سلامت و جنبش ایمنی، از گذشته تا حال6 1-1-3- پیشرفت‌های اولیه ایمنی7 1-1-4- حوادث و اثرات آنها در صنعت8 1-1-5- هزینه‌های حوادث8 1-2- مروری بر فجایع عظیم صنعتی در گذشته9 1-2-1- حادثه عظیم نیروگاه هسته ای چرنوبیل9 1-2-2- آتش‌سوزی در مجتمع پتروشیمی پردیس یک عسلویه11 1-2-3- انفجار فیسین فرانسه:11 1-2-4- آتش‌سوزی و انفجار در سکوی تولید نفت دریای شمال، پایپر آلفا11 1-2-5- حادثه بوپال هندوستان12 1-2-6- انفجار در مجتمع پتروشیمی خارک12 1-3 تعاریف13 1-3-1- ریسک13 1-3-2- مخاطره13 1-3-3- واقعه13 1-3-4- حادثه14 1-3-5- ایمنی14 1-3-6-ریسک قابل تحمل14 1-4- معیار اندازه‌گیری ریسک14 1-4-1- شاخص ریسک14 1-4-2- شدت متوسط تلفات15 1-4-3- ریسک شخصی15 1-4-4- ریسک جمعی15 1-5- ارزیابی ریسک15 1-6- شناسایی مخاطرات16 1-6-1- مرور ایمنی17 1-6-2-آنالیز چک لیست18 1-6-3- آنالیز پرسش18 1-6-4- تحلیل مواد موجود در فرآیند وشرایط بحرانی19 1-6-5- تجزیه و تحلیل مقدماتی خطر(PHA)19 1-6-6- مطالعه مخاطرات و راهبری (HAZOP)20 1-6-7- تحلیل مخاطرات20 1-6-8-تحلیل عیب‌ها و اثرات21 1-7- مدل‌سازی پیامد21 1-9- محاسبه ریسک22 1-9-1- منحنی F-N22 1-9-2- معیارهای پذیرش ریسک24 1-10- کاهش ریسک25 1-11- نتیجه گیری26 فصل دوم: تجزیه و تحلیل مخاطرات و راهبری سیستم28 2-1- مقدمه29 2-2- تعریف HAZOP29 2-3- دلایل فراگیر شدن روش HAZOP29 2-4- شرح فعالیت‌ها در روش HAZOP30 2-5- اطلاعات شروع به کار30 2-6- مراحل HAZOP31 2-7- گروه HAZOP31 2-8- جدول HAZOP34 2-8-1- ورودی‌های جدول HAZOP35 2-9- نرم‌افزارهای کاربردی و دلایل استفاده از آنها.38 2-10- معایب عمده روش HAZOP40 2-11- ماتریس ریسک40 2-12 – انتگراسیون مدل ریاضی به عنوان راهکار پیشنهادی جهت بهبود معایب روش HAZOP42 2-13– نتیجه‌گیری:42 فصل سوم: شناخت کلی واحد utility مجتمع گازپارس جنوبی44 3-1- مقدمه45 3-1-1- شرکت مجتمع گاز پارس جنوبی:46 3-2-1- واحد 100: سیلابه گیر، تجهیزات دریافت و HP separator47 3-2-2- واحد 101: شیرین‌سازی گاز49 3-2-3- واحد 102: احیاء گلایکل49 3-2-4- واحد 103: تثبیت میعانات گازی50 3-2-5- واحد 104: نم‌زدایی و حذف جیوه50 3-2-6- واحد 105: بازیافت اتان51 3-2-7- واحد 106: صادرات گاز52 3-2-8- واحد 107: جداسازی گاز مایع53 3-2-9- واحد 108: بازیافت گوگرد53 3-2-9-1- مرحله کلوس (Clause)54 3-2-9-2- مرحله گاز زدایی54 3-2-9-3- آشغال‌سوز (Incinerator)55 3-2-10- واحد 109: جداسازی گازهای اسیدی و هیدروکربن‌ها از آب55 3-2-11- واحد 110: پشتیبان واحد 10356 3-2-12-واحد 111: پروپان خنک کننده56 3-2-13- واحد 113: احیا کاستیک57 3-2-14- واحد 114: فرآوری پروپان58 3-2-15- واحد 115: فرآوری بوتان59 3-2-16- واحد 116: فرآوری اتان59 3-2-16-1- بخش جذب (Absorber)60 3-2-16-2- بخش احیا (Regeneration)60 3-2-16-3-بخش آبگیری (Dehydration)60 3-2 -17- واحد 121: تولید بخار آب61 3-2-18- واحد122: گاز سوخت (fuel gas)62 3-2-19- واحد 123: تولید هوای ابزاردقیق63 3-2-20- واحد124: تولید نیتروژن64 3-2-21- واحد 125: تأمین آب65 3-2-22- واحد 126: شیرین‌سازی آب66 3-2-23- واحد 127: تولید آب بدون املاح67 3-2-24- واحد 128: تولید آب آشامیدنی (potable water)67 3-2-25- واحد 129: تصفیه پسابهای صنعتی68 3-2-25-1- تصفیه آب روغنی و هیدرو کربن ها68 3-2-25-2- تصفیه آب‌های شیمیایی68 3-2-25-3- تصفیه فاضلاب انسانی69 3-2-26- واحد130: آب آتش‌نشانی70 3-2-27- واحد 131: تأمین سوخت مصرف‌کننده‌های دیزلی71 3-2-28- واحد132: آب خنک‌کن71 3-2-29- واحد 140: مشعل‌ها (flares)72 3-2-30- واحد 141: مخزن درین72 3-2-31- واحد 142: حوضچه‌سوزان (Burn Pit)73 3-2-32- واحد 143: مخازن میعانات گازی73 3-2-33- واحد 144: جامد‌سازی گوگرد74 3-2-34- واحد 145: ذخیره پروپان جهت سردسازی74 3-2-35- واحد 146: ذخیره مواد شیمیایی74 3-2-36- واحد 147: ذخیره‌سازی پروپان صادرات75 3-2-37- واحد 148: ذخیره‌سازی بوتان صادرات76 فصل چهارم: مطالعات HAZOP واحد Utility پالایشگاه پنجم مجتمع گاز پارس جنوبی77 4-1- مقدمه78 4-2- مدارک مطالعات HAZOP واحد Utility پالایشگاه پنجم79 4-2-1- اعضای تیم HAZOP79 4-2-2- لیست شماره نقشه‌های به کار رفته درHAZOP79 4-2-3- لیست گره‌ها80 4-2-4- بررسی انحرافات در هر گره83 4-2-5- جداول HAZOP : شامل کلیه جداول نهایی شده می‌باشد. (Worksheet)83 4-2-5-1- تفسیر جدول الف-61-کاهش/قطع جریان در سیستم ورودی آب دریا به مخزن10184 4-2-6- لیست پیشنهادات ارائه شده در جلسات HAZOP85 4-3- فرضیات و ملاحظات در انجام مطالعات HAZOP85 4-4- راه‌کارهای مؤثر برای کاهش ریسک در واحد Utility پالایشگاه پنجم86 4-4-1- تجهیزات حفاظت فردی86 4-4-2- مواد فرآیندی86 4-4-3- بهداشت کار87 4-4-4- حوادث87 4-4-5- آموزش87 4-4-6- تعمیرات و نگهداری87 4-4-7- فرآیند88 4-4-8- ایمنی88 4-4-9- مدیریت88 4-5- نتیجه‌گیری88 فصل: پنجم نتیجه‌گیری و پیشنهادات89 5-1- مقدمه90 5-2- پیشنهادات عمومی90 5-3- نتایج حاصل از مطالعه مخاطرات و راهبری (HAZOP)91 5-3-1- پیشنهادات سخت‌افزاری92 5-3-2- پیشنهادات دستورالعملی و توصیه‌ها95 5-3-3- پیشنهادات مطالعاتی و تحقیقاتی97 5-4- پیشنهاداتی برای کارهای آینده97 مراجع98 پیوست‌ها101 پیوست (الف): مدارک HAZOP102 پیوست (ب): گره‌بندی انجام شده بر روی نقشه‌های p&id واحدUtility پالایشگاه پنجم132 پیوست (ج): پرسش‌نامه HSE139 فهرست جداول عنوان صفحه جدول 1-1- روش‌های شناسایی مخاطرات18 جدول 1-2- بخش‌های منحنی F-N23 جدول2-1- اصول بنیادی HAZOP30 جدول 2-2- مراحل روش HAZOP33 جدول 2-3- الف. جدول HAZOP34 جدول 2-4- پارامترهای موجود در روش HAZOP36 جدول 2-5- کلید واژه‌های روش HAZOP37 جدول 2-6- مقادیر پیچیدگی گره‌ها38 جدول 2-7- مقادیر پیچیدگی دستگاه‌ها39 جدول 2-8- مقادیر فاکتور سطح طراحی39 جدول 2-9- مقادیر متغیرهای E1 تا E7 موجود در معادله39 جدول 2-10- تعاریف کیفی شدت جهت آسیب وارده به انسان41 جدول 2-11- تعاریف کیفی احتمال41 جدول 2-12- تعاریف ارزش ریسک41 جدول 4-1- اعضای تیم HAZOP79 جدول 4-2- لیست شماره نقشه‌های به کار رفته در HAZOP80 جدول 4-3- لیست گره‌ها81 جدول 4-4- بررسی انحرافات در هر گره83 جدول 4-5- تفسیر جدول الف- 61- کاهش/ قطع جریان در سیستم ورودی آب دریا به مخزن10184 جدول الف-1- قطع جریان در مرحله شیرین‌سازی آب از تا مرخله توزیع102 جدول الف-2- قطع جریان در مرحله شیرین‌سازی آب از مخزن ذخیره تا مرحله توزیع103 جدول الف-3- افزایش جریان در مرحله شیرین‌سازی آب از مخزن ذخیره تا مرحله توزیع103 جدول الف-4- معکوس شدن جریان در مرحله شیرین‌سازی آب از مخزن ذخیره تا مرحله توزیع103 جدول الف-5- افزایش فشار در مرحله شیرین‌سازی آب از مخزن ذخیره تا مرحله توزیع104 جدول الف-6-کاهش دما در مرحله شیرین‌سازی آب از مخزن ذخیره تا مرحله توزیع104 جدول الف-7- قطع جریان در مرحله مخزن 101 به واحد نمک زدایی104 جدول الف-8- افزایش جریان در مرحله مخزن 101 به واحد نمک زدایی105 جدول الف-9- معکوس شدن جریان در مخزن 101 به واحد نمک‌زدایی105 جدول الف-10- افزایش فشار در مخزن 101 به واحد نمک‌زدایی106 جدول الف-11- افزایش سطح درمخزن آب نمک‌زدایی شده106 جدول الف-11-کاهش سطح در مخزن آب نمک‌زدایی شده106 جدول الف-12- قطع جریان از پکیج هیپوکلرید به مخزن آب نمک زدایی شده107 جدول الف-13-افزایش جریان از پکیج هیپوکلرید به آب نمک زدایی شده107 جدول الف-15- معکوس شدن جریان از پکیج هیپوکلرید به آب نمک زدایی شده108 جدول الف-16- کاهش فشار از پکیج هیپوکلرید به مخزن توزیع آب108 جدول الف-17- قطع جریان از بیوسید به آب و آتش نشانی108 جدول الف-18- افزایش جریان از بیوسید به آب و آتش نشانی109 جدول الف-19- معکوس شدم جریان از بیوسید به آب و آتش‌نشانی109 جدول الف-20- قطع جریان از واحد آب نمک‌زدایی شده به مخزن آب آشامیدنی110 جدول الف-21- افزایش جریان از واحد آب نمک‌زدایی شده به مخزن آب آشامیدنی110 جدول الف-22- افزایش فشار از واحد آب نمک زدایی شده به مخزن آب آشامیدنی111 جدول الف-23- کاهش فشار از واحد آب نمک‌زدایی شده به مخزن آب آشامیدنی111 جدول الف-24- قطع جریان توزیع آب آشامیدنی از مخزن101111 جدول الف-25-افزایش جریان توزیع آب آشامیدنی از مخزن101112 جدول الف-26- افزایش سطح مخزن ذخیره آب آشامیدنی112 جدول الف-26- کاهش سطح مخزن ذخیره آب آشامیدنی113 جدول الف-27- افزایش دما در مخزن ذخیره آب آشامیدنی113 جدول الف-28- افزایش فشار در مخزن ذخیره آب آشامیدنی113 جدول الف-29-کاهش فشار درمخزن ذخیره آب آشامیدنی114 جدول الف-30-کاهش فشار درمخزن ذخیره آب آشامیدنی114 جدول الف-31-کاهش فشار درمخزن ذخیره آب آشامیدنی114 جدول الف-32-کاهش فشار درمخزن ذخیره آب آشامیدنی115 جدول الف-33-قطع جریان دستگاه خنک کننده مدار آب115 جدول الف-34-افزایش جریان دستگاه خنک کننده مدار آب116 جدول الف-35-افزایش دما در دستگاه خنک کننده مدار آب116 جدول الف-36-کاهش دما دردستگاه خنک کننده مدار آب116 جدول الف-37-افزایش فشاردردستگاه خنک کننده مدارآب117 جدول الف-38-کاهش فشاردردستگاه خنک کننده مدار آب117 جدول الف-39- عدم خوردگی در درام 101117 جدول الف-40- عدم خوردگی در درام 101118 جدول الف-41-افزایش سطح درام118 جدول الف-42-کاهش سطح درام119 جدول الف-43-افزایش فشار در درام119 جدول الف-44-کاهش فشار در درام119 جدول الف-45-قطع جریان آب آتش نشانی ارسالی به مخزن120 جدول الف-46- افزایش جریان آب آتش نشانی ارسالی به مخزن121 جدول الف-47- افزایش سطح درآب آتش نشانی ارسالی به مخزن121 جدول الف-48- کاهش سطح درآب آتش نشانی ارسالی به مخزن121 جدول الف-49- افزایش فشار درآب آتش نشانی ارسالی به مخزن122 جدول الف-50- کاهش فشار درآب آتش نشانی ارسالی به مخزن122 جدول الف-51- قطع توزیع جریان برگشتی از پمپ‌ها از مخزن122 جدول الف-52- افزایش توزیع جریان برگشتی از پمپ‌ها از مخزن123 جدول الف-53- معکوس توزیع جریان برگشتی از پمپ‌ها از مخزن123 جدول الف-54- افزایش توزیع فشار برگشتی از پمپ‌ها از مخزن123 جدول الف-55- کاهش توزیع فشار برگشتی از پمپ‌ها از مخزن124 جدول الف-56-قطع جریان از مخزن از طریق پمپ‌های اصلی به شبکه توزیع124 جدول الف-58- افزایش جریان از مخزن از طریق پمپ‌های اصلی به شبکه توزیع125 جدول الف-59- افزایش دمااز مخزن از طریق پمپ‌های اصلی به شبکه توزیع125 جدول الف-60- کاهش دما از مخزن از طریق پمپ‌های اصلی به شبکه توزیع125 جدول الف-61-کاهش جریان ورود آب دریا به مخزن101126 جدول الف-62- معکوس جریان ورود آب دریا به مخزن101128 جدول الف-63- افزایش جریان ورود آب دریا به مخزن101128 جدول الف-64- افزایش فشارورودی آب دریا به مخزن101128 جدول الف-65- کاهش فشارورودی آب دریا به مخزن101129 جدول الف-66-کاهش جریان درون پمپ تقویت‌کننده آب دریا از مسیر مخزن به هدر129 جدول الف-67- افزایش جریان درون پمپ تقویت کننده آب دریا از مسیر مخزن به هدر130 جدول الف-68- کاهش فشار درون پمپ تقویت کننده آب دریا از مسیر مخزن به هدر130 جدول الف-69-افزایش سطح در مخزن ذخیره آب دریا131 جدول الف-70-کاهش سطح در مخزن ذخیره آب دریا131 فهرست شکل‌ها عنوان صفحه شکل 1-1- انفجار در سکوی پایپر آلفا12 شکل 1-2- مراحل مختلف ارزیابی ریسک16 شکل 1-3- منحنی F-N23 شکل 2-1- مراحل روش HAZOP32 شکل 2-2- نقش هر عضو در مراحل مطالعات HAZOP33 شکل 2-3- ماتریس ریسک41 شکل 3-1- میدان گازی پارس جنوبی46 شکل 3-2- نمایی از پالایشگاه پنجم48 شکل 3-3- نمایی از واحد تولید بخار آب62 شکل 3-4- نمایی از واحد تولید نیتروژن64 شکل 3-5- نمایی از واحد دریافت آب از دریا65 شکل 3-6- نمایی از واحد شیرین‌سازی آب66 شکل 3-7- نمایی از واحد تصفیه آب69 شکل 3-8- نمایی از واحد آب و آتش نشانی71 فهرست علائم
پیشگفتار:امروزه ایجاد محیطی ایمن که در آن تمامی عوامل آسیب‌رسان شناسایی، ارزیابی، حذف یا کنترل گردیده تا سلامت افراد و تأسیسات را تضمین نماید از اولویت‌های مدیریت‌های صنعتی می‌باشد، علم ایمنی نیز همانند نگرش سنتی به ایمنی عکس‌العملی بوده است یعنی تا هنگامی که حوادث رخ نمی‌داد مدیران به فکر یافتن اشکالات و رفع آنها بر نمی‌آمدند. در دهه‌های اخیر ملاحظات وجدانی و اخلاقی صاحبان صنایع در کنار الزامات قانونی و تعهدات بیمه‌ای، توجه به علم ایمنی را در جایگاهی ویژه قرار داده است. در این میان از تأثیر زیاد ایمنی بر سود‌آوری و افزایش رقابت با همکاران نیز نباید غافل شد. بنابراین توجه به ایمنی با نگرش پیشگیرانه نسبت به حوادث به خصوص در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی که پتانسیل بالایی جهت ایجاد سوانح انسانی و زیست‌محیطی دارند، محور توجه قرار گرفته است. صنعت گاز در ایران به دلیل وجود ذخایر عظیم گازی در این کشور از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. پالایشگاه‌های گاز یکی از مهم‌ترین قسمت‌های این صنعت به شمار می‌روند و لزوم افزایش ایمنی در این بخش‌ها از مهم‌ترین موارد مورد توجه همه می‌باشد زیرا کوچک‌ترین مشکلی در این صنعت علاوه بر فجایع عظیم زیست‌محیطی و انسانی ممکن است مسایل اقتصادی جبران‌ناپذیری را به کشور تحمیل نماید. روش‌های متعددی جهت افزایش فرایندهای جاری در صنایع گازی مورد استفاده قرار می‌گیرند که مطالعه مخاطرات و راهبری فرآیند[1] یکی از بهترین این روش‌ها است. استفاده از این روش در کشورهای صنعتی به صورت یک الزام مطرح می‌شود اجرای این سیستم در کشورهای رو به توسعه شدیداً توصیه شده و در بسیاری از صنایع نفت، گاز و پتروشیمی مورد استفاده قرار می‌گیرد. اجرای سیستم HAZOP در پالایشگاه‌های ایران به منظور افزایش ایمنی سیستم‌ها به یکی از مهم‌ترین کارهای قابل انجام در این کارخانجات تبدیل شده و تاکنون در بسیاری از صنایع مرتبط با نفت، گاز و پتروشیمی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از کارهای انجام شده در این صنایع می‌توان به مطالعه HAZOP و ارزیابی ریسک برای واحد اوره مجتمع پتروشیمی شیراز، واحدهای شیرین‌سازی مجتمع پتروشیمی رازی، واحد تولید اکسید اتلین مجتمع پتروشیمی اراک، واحد تولید فلور- UCF اصفهان واحدهای بی‌کربنات‌سدیم مجتمع پتروشیمی شیراز، واحد بازیافت LPG پالایشگاه گاز کنگان، واحد تولید پلی‌استایرن پتروشیمی تبریز، واحدهای بالادستی منطقه دهران و دانان، واحد آبگیری از دریا در پتروشیمی مبین و واحد آیزوماکس شرکت پالایش نفت بندرعباس اشاره نمود. البته فعالیت‌های انجام شده در این زمینه بسیار زیاد و رو به پیشرفت است و هر روز واحدهای بیشتری از مجتمع پتروشیمی تحت این مطالعه قرار می‌گیرند[1].
[1] HAZOP |
