المخاطر المهنية الناتجة عن التسرب الكيميائي

مقدمة حول المخاطر المهنية الناتجة عن التسرب الكيميائي:

تقوم شركات البتروكيماويات بتخزين ونقل كميات كبيرة من المواد القابلة للاشتعال والمتفجرة والسامة، وذلك باعتبارها واحدة من منشآت المخاطر الرئيسية، فإن صهاريج تخزين المواد الكيميائية هي مصدر قلق كبير جداً لإدارة السلامة في الصناعات البتروكيماوية.

ووفقاً للتحليل الإحصائي لعدد كبير من الحوادث، فإن الحرائق والانفجارات والتسمم الناجم عن تسرب صهاريج تخزين المواد الكيميائية تعتبر أكثر الحوادث شيوعاً في مؤسسات البتروكيماويات، لذلك، فإن تقييم مخاطر تسرب الخزانات الكيميائية مهم للغاية لمنع الحوادث ولضمان التطور الصحي لمؤسسات البتروكيماويات.

لفترة طويلة، استخدم العلماء طرقاً مثل مؤشر (Dow ​​F&E)، ومؤشر المخاطر النسبية، و(ICI / MOND)، وتحليل شجرة الأعطال لتقييم المخاطر الصناعية، ولكن يتم تطبيق هذه الأساليب فقط لتقييم التثبيت الفردي والحصول على مخاطره المطلقة، وذلك كمكان تخزين مؤقت وجزء مهم من شركات رصيف البتروكيماويات، حيث تحتوي منطقة خزان تخزين المواد الكيميائية عادة على مواد كيميائية مختلفة مع اختلاف في التخزين في الوقت الفعلي.

بالمقارنة مع المخاطر المطلقة، تعد المخاطر النسبية لخزانات تخزين المواد الكيميائية المختلفة أكثر فائدة في تحديد الأهداف الرئيسية لإدارة السلامة في شركات البتروكيماويات، وعلاوة على ذلك، تتطلب هذه الأساليب جمع البيانات على المدى الطويل، والتي لا يمكن أن تحقق تقييم المخاطر في الوقت الحقيقي، لتقييم المخاطر الكيميائية المتعددة بدقة والحصول على نتائج في الوقت الفعلي، ومن الضروري اقتراح طريقة لتقييم المخاطر النسبية في الوقت الحقيقي. الهدف من هذه الدراسة هو:

• تحليل خصائص تسرب صهاريج تخزين المواد الكيميائية بشكل مناسب.

•  بناء نموذج فعال لتقييم المخاطر.

•  استخدام الكمبيوتر لتحقيق التقييم السريع.

لذلك، تقوم هذه الدراسة أولاً بتحليل وتقدير الحوادث المشتقة من تسرب صهاريج تخزين المواد الكيميائية، ثم تدمج تحليل زوج المجموعة لإنشاء نموذج لتقييم المخاطر النسبية، وأخيراً، تم تطوير برنامج لمحاكاة تسرب صهاريج تخزين المواد الكيميائية وتحقيق تقييم المخاطر في الوقت الفعلي، ومن المتوقع أن يتم استخدام الطريقة المقترحة والبرنامج المطور بشكل فعال للوقاية من الحوادث في شركات البتروكيماويات.

عواقب تسرب الخزان الكيميائي:

هناك بعض الحوادث المحتملة المتعلقة بتسرب الخزان الكيميائي، وبشكل عام، المواد الكيميائية المخزنة في الخزانات قابلة للاشتعال ومتفجرة وسامة، وبعد التسرب، قد تحدث ثلاثة أنواع من الحوادث المشتقة، وهي حريق البركة وانفجار سحابة البخار (VCE) والتسمم، وفي الممارسة العملية، يتم تحديد نوع الحادث الذي وقع من خلال وقت الإشعال والاحتمال، لذلك، يمكن تلخيص عملية تسرب خزان تخزين المواد الكيميائية على النحو التالي:

يتشقق خزان تخزين المواد الكيميائية، وتتدفق المواد الكيميائية السائلة إلى الأرض وتشكل مساحة كبيرة من تجمع السائل.

• يتم إشعال تجمع السوائل على الفور لإحداث حريق في المسبح.

• يتبخر تجمع السائل، ويتم إشعال الغاز المتفجر المتولد لإحداث (VCE).

• لا يشتعل الغاز المتفجر ولكنه ينتشر في اتجاه المصب ويسبب حوادث تسمم.

حساب الاحتمالات المتعلقة بعملية التسرب:

وفقًا للأبحاث السابقة، فإن احتمال تسرب صهريج التخزين مرتبط بفتحة التشقق، حيث تم اقتراح طريقة حساب لاحتمال تسرب الفتحة العشوائية بناءً على البيانات الإحصائية لاحتمالية فتحات التسرب المختلفة التي نشرتها مجموعة البحث الهولندية، كما يتم عرض احتمال التسرب من فتحات الشقوق المختلفة.

تسريب خزان تخزين المواد الكيميائية هو نوع من الحوادث الخطيرة في شركات البتروكيماويات، ومن الضروري تقييم مخاطر صهاريج تخزين المواد الكيميائية لتحديد الهدف الرئيسي لإدارة السلامة، ونظراً لأن المادة الكيميائية المخزنة في كل صهريج تخزين مختلفة والكمية كبيرة جداً، لا يمكن لأساليب تقييم المخاطر التقليدية التمييز بشكل فعال بين مخاطر صهاريج تخزين المواد الكيميائية المتعددة، لذلك، تم وضع نموذج لتقييم المخاطر النسبية على أساس تحليل الزوج المحدد في هذه الورقة.

وفقاً لخاصية التباين في الوقت الفعلي لكمية التحليل، تم تطوير برنامج لمحاكاة السيناريوهات المختلفة لتسرب خزان تخزين المواد الكيميائية وتقييم مخاطرها النسبية في الوقت المناسب، حيث تتضمن المشكلات العملية التي تم حلها في هذه الدراسة ما يلي:

•  تحديد وقياس الحوادث المشتقة من تسرب خزان تخزين المواد الكيميائية.

•  إنشاء نموذج تقييم مخاطر تسرب خزان تخزين المواد الكيميائية.

• تحقيق تقييم المخاطر النسبية في الوقت الحقيقي خزانات تخزين مواد كيميائية متعددة.

كما تتحقق محاكاة حالة منطقة خزان البتروكيماويات من فعالية الطريقة المقترحة وأداء البرنامج، كذلك يمكن استخلاص بعض الاستنتاجات المفيدة على النحو التالي:

• قدمت هذه الطروح طريقة لتقييم المخاطر النسبية في الوقت الحقيقي لخزانات تخزين المواد الكيميائية بناءً على تحليل مجموعة زوجية، وتم التحقق من فعالية النموذج من خلال محاكاة الحالة.

• تم تحديد الحوادث المشتقة من تسرب الخزان وتطبيق 3 نماذج حسابية لتحديد العواقب الوخيمة، تم وضع نموذج تقييم مخاطر التسرب في صهاريج تخزين المواد الكيميائية.

• سيتم تغيير مخاطر صهاريج تخزين المواد الكيميائية مع اختلاف كمية التخزين، عندما يحدث تغيير في أحد صهاريج تخزين المواد الكيميائية، سوف تتأثر أيضاً المخاطر النسبية لخزانات التخزين الأخرى.

• يمكن لبرنامج قد تم تطويره بواسطة (LabVIEW)، على أن يحقق بكفاءة محاكاة تسرب خزان تخزين المواد الكيميائية وتقييم المخاطر، والتي يمكن أن توفر مراجع لإدارة السلامة في شركات البتروكيماويات.

نموذج (SPA) لتقييم مخاطر تسرب الخزانات الكيميائية:

الخطر هو مزيج من الشدة والاحتمال، وبشكل عام، يتم تحديد درجة مخاطر منشأة المخاطر من خلال مصفوفة المخاطر، الجدول التالي هو عبارة عن مصفوفة مخاطر (5 × 5)، واستناداً إلى مصفوفة المخاطر هذه، يمكن تقسيم شدة الحوادث المشتقة وإمكانية حدوثها إلى 5 درجات واستخدام 5 درجات أخيراً لوصف المخاطر النسبية لخزانات تخزين المواد الكيميائية، وهي مخاطر منخفضة للغاية ومخاطر منخفضة  ومتوسطة ومخاطر عالية ومخاطرة عالية جدًا.

لذلك، فإن الهدف من نموذج تقييم مخاطر (SPA) هو إنشاء زوج مجموعة شدة من 5 درجات وزوج احتمالي من 5 درجات، ثم تحديد موقع الهدف في مصفوفة المخاطر للحصول على مرتبة المخاطر النهائية، حيث تقدم هذه الورقة بشكل أساسي عملية إنشاء زوج مجموعة شدة من 5 درجات، كما ويمكن أيضاً تطبيق نفس الطريقة لإنشاء زوج مجموعة احتمالية من 5 درجات.

نظراً لأن طريقة التقييم المقترحة في هذه الورقة هي الحصول على المخاطر النسبية لخزانات تخزين المواد الكيميائية المتعددة، حيث يجب أن يتم تحديد معيار كل درجة خطورة من خلال قيم مؤشر الوقت الفعلي لجميع الأهداف، وبافتراض أن أهداف التقييم هي صهاريج تخزين المواد الكيميائية وقيم الفهارس (m)، وهي: (v1 ،v2 … ،vm).