و به مادرم:
دریای بی‌کران فداکاری و عشق که وجودم برایش همه رنج بود و وجودش برایم همه مهر
و به همسرم:
اسطوره زندگیم، پناه خستگیم و امید بودنم.
تشکر و قدردانی:
حمد و سپاس خدای را که توفیق کسب دانش و معرفت را به ما عطا فرمود. در اینجا برخود لازم می‌دانم از تمامی اساتید بزرگوار بویژه اساتید دوره‌‌ی کارشناسی‌ارشد که در طول سالیان گذشته مرا در تحصیل علم و معرفت و فضایل اخلاقی یاری نموده‌اند، تقدیر و تشکر نمایم.
از استاد گرامی و بزرگوار جناب آقای دکتر محمدرضا مزدیان فرد که راهنمایی اینجانب را در انجام تحقیق، پژوهش و نگارش این پایان‌نامه تقبل نموده‌اند، نهایت تشکر و سپاسگزاری را دارم.
از جناب آقای مهندس کاوه رضایی بعنوان مشاور که با راهنمایی خود مرا مورد لطف قرار داده‌اند کمال تشکر و سپاس را دارم.
همچنین از تشریک مساعی آقای دکتر ابوالحسنی و آقای دکتر گل حسینی بعنوان اساتید داور داخل دانشگاه که این پایان‌نامه را مورد مطالعه قرار داده و در جلسه دفاعیه شرکت نموده‌اند تشکر می‌نمایم.
در پایان از جناب آقای دکتر ابوالحسنی که بعنوان نماینده تحصیلات تکمیلی دانشگاه قبول زحمت نموده‌اند سپاسگزاری می‌نمایم.
چکیده
توجه به مسئله ایمنی در تأسیسات صنعتی و شیمیایی از اهمیت بسیاری برخوردار است. به گواهی آمار و ارقام، میزان خسارات و صدمات انسانی اقتصادی و زیست‌محیطی ناشی از حوادث صنعتی همه‌ساله در جهان بسیار بالا است. افزون بر اینکه برخی از این خسارات اساساً غیرقابل‌جبران هستند. بنابراین برای پیشگیری از این صدمات و کشف مخاطراتی که منجر به بروز حوادث می‌شود و نیز آنالیز ریسک واحد صنعتی به تدابیر خاص و روش سامان نیاز است. در این مطالعه، ارزیابی خطرات و آنالیز ریسک واحد Utility پالایشگاه پنجم مجتمع گاز پارس جنوبی مورد بررسی قرار گرفته است. برای شناسایی خطرات این واحد از تکنیک (HAZOP) استفاده شده است که در آن به کشف مشکلات فرایندی نیز پرداخته می‌شود در این راستا انحراف موجود توسط تیم HAZOP بررسی شده است. نتیجه این پژوهش ارائه پیشنهاد‌ها کارشناسی حاصل از روش HAZOP برای کاهش ریسک و بالا بردن ضریب ایمنی و عملیاتی واحد است. براساس کارشناسی‌های صورت گرفته راندمان واحد Utility به شدت وابسته به جریان و فشار ناشی از آن در واحد می‌باشد، زیرا جریان ورودی به واحد ابتدا در مخزن ذخیره شده سپس با فشار متناسب آن واحد توزیع می‌گردد پس هرچه بتوان این پارامترها را کنترل و از افزایش و کاهش آنها جلوگیری نمود. جریان با یک فشار عملیاتی نرمال در سیستم گردش داشته و از خسارات احتمالی که از جمله آنها می‌توان به شکسته شدن لاین‌ها به دلیل حساسیت در مقابل تنش‌های زیاد و توقف پمپ و از سرویس خارج شدن واحد به دلیل کاهش جریان جلوگیری نمود.
مهمترین پیشنهادات ارائه شده در این مطالعه شامل نصب هشداردهنده‌های دما و فشار در واحد می‌باشد. همچنین براساس نتایج این مطالعه دستورالعمل راهاندازی واحد اصلاح گردید.
کلمات کلیدی: شناسایی مخاطرات، واحد بخار آب، هزاپ، پالایشگاه گاز
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه‌ای بر ایمنی و روش‌های شناسایی مخاطرات 5
1-1- تاریخچه ایمنی در صنعت 6
1-1-2- سلامت و جنبش ایمنی، از گذشته تا حال 6
1-1-3- پیشرفت‌های اولیه ایمنی 7
1-1-4- حوادث و اثرات آنها در صنعت 8
1-1-5- هزینه‌های حوادث 8
1-2- مروری بر فجایع عظیم صنعتی در گذشته 9
1-2-1- حادثه عظیم نیروگاه هسته ای چرنوبیل 9
1-2-2- آتش‌سوزی در مجتمع پتروشیمی پردیس یک عسلویه 11
1-2-3- انفجار فیسین فرانسه: 11
1-2-4- آتش‌سوزی و انفجار در سکوی تولید نفت دریای شمال، پایپر آلفا 11
1-2-5- حادثه بوپال هندوستان 12
1-2-6- انفجار در مجتمع پتروشیمی خارک 12
1-3 تعاریف 13
1-3-1- ریسک 13
1-3-2- مخاطره 13
1-3-3- واقعه 13
1-3-4- حادثه 14
1-3-5- ایمنی 14
1-3-6-ریسک قابل تحمل 14
1-4- معیار اندازه‌گیری ریسک 14
1-4-1- شاخص ریسک 14
1-4-2- شدت متوسط تلفات 15
1-4-3- ریسک شخصی 15
1-4-4- ریسک جمعی 15
1-5- ارزیابی ریسک 15
1-6- شناسایی مخاطرات 16
1-6-1- مرور ایمنی 17
1-6-2-آنالیز چک لیست 18
1-6-3- آنالیز پرسش 18
1-6-4- تحلیل مواد موجود در فرآیند وشرایط بحرانی 19
1-6-5- تجزیه و تحلیل مقدماتی خطر(PHA) 19
1-6-6- مطالعه مخاطرات و راهبری (HAZOP) 20
1-6-7- تحلیل مخاطرات 20
1-6-8-تحلیل عیب‌ها و اثرات 21
1-7- مدل‌سازی پیامد 21
1-9- محاسبه ریسک 22
1-9-1- منحنی F-N 22
1-9-2- معیارهای پذیرش ریسک 24
1-10- کاهش ریسک 25
1-11- نتیجه گیری 26
فصل دوم: تجزیه و تحلیل مخاطرات و راهبری سیستم 28
2-1- مقدمه 29
2-2- تعریف HAZOP 29
2-3- دلایل فراگیر شدن روش HAZOP 29
2-4- شرح فعالیت‌ها در روش HAZOP 30
2-5- اطلاعات شروع به کار 30
2-6- مراحل HAZOP 31
2-7- گروه HAZOP 31
2-8- جدول HAZOP 34
2-8-1- ورودی‌های جدول HAZOP 35
2-9- نرم‌افزارهای کاربردی و دلایل استفاده از آنها. 38
2-10- معایب عمده روش HAZOP 40
2-11- ماتریس ریسک 40
2-12 – انتگراسیون مدل ریاضی به عنوان راهکار پیشنهادی جهت بهبود معایب روش HAZOP 42
2-13– نتیجه‌گیری: 42
فصل سوم: شناخت کلی واحد utility مجتمع گازپارس جنوبی 44
3-1- مقدمه 45
3-1-1- شرکت مجتمع گاز پارس جنوبی: 46
3-2-1- واحد 100: سیلابه گیر، تجهیزات دریافت و HP separator 47
3-2-2- واحد 101: شیرین‌سازی گاز 49
3-2-3- واحد 102: احیاء گلای
ک
ل 49
3-2-4- واحد 103: تثبیت میعانات گازی 50
3-2-5- واحد 104: نم‌زدایی و حذف جیوه 50
3-2-6- واحد 105: بازیافت اتان 51
3-2-7- واحد 106: صادرات گاز 52
3-2-8- واحد 107: جداسازی گاز مایع 53
3-2-9- واحد 108: بازیافت گوگرد 53
3-2-9-1- مرحله کلوس (Clause) 54
3-2-9-2- مرحله گاز زدایی 54
3-2-9-3- آشغال‌سوز (Incinerator) 55
3-2-10- واحد 109: جداسازی گازهای اسیدی و هیدروکربن‌ها از آب 55
3-2-11- واحد 110: پشتیبان واحد 103 56
3-2-12-واحد 111: پروپان خنک کننده 56
3-2-13- واحد 113: احیا کاستیک 57
3-2-14- واحد 114: فرآوری پروپان 58
3-2-15- واحد 115: فرآوری بوتان 59
3-2-16- واحد 116: فرآوری اتان 59
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 آب 61
3-2-18- واحد122: گاز سوخت (fuel gas) 62
3-2-19- واحد 123: تولید هوای ابزاردقیق 63
3-2-20- واحد124: تولید نیتروژن 64
3-2-21- واحد 125: تأمین آب 65
3-2-22- واحد 126: شیرین‌سازی آب 66
3-2-23- واحد 127: تولید آب بدون املاح 67
3-2-24- واحد 128: تولید آب آشامیدنی (potable water) 67
3-2-25- واحد 129: تصفیه پسابهای صنعتی 68
3-2-25-1- تصفیه آب روغنی و هیدرو کربن ها 68
3-2-25-2- تصفیه آب‌های شیمیایی 68
3-2-25-3- تصفیه فاضلاب انسانی 69
3-2-26- واحد130: آب آتش‌نشانی 70
3-2-27- واحد 131: تأمین سوخت مصرف‌کننده‌های دیزلی 71
3-2-28- واحد132: آب خنک‌کن 71
3-2-29- واحد 140: مشعل‌ها (flares) 72
3-2-30- واحد 141: مخزن درین 72
3-2-31- واحد 142: حوضچه‌سوزان (Burn Pit) 73
3-2-32- واحد 143: مخازن میعانات گازی 73
3-2-33- واحد 144: جامد‌سازی گوگرد 74
3-2-34- واحد 145: ذخیره پروپان جهت سردسازی 74
3-2-35- واحد 146: ذخیره مواد شیمیایی 74
3-2-36- واحد 147: ذخیره‌سازی پروپان صادرات 75
3-2-37- واحد 148: ذخیره‌سازی بوتان صادرات 76
فصل چهارم: مطالعات HAZOP واحد Utility پالایشگاه پنجم مجتمع گاز پارس جنوبی 77
4-1- مقدمه 78
4-2- مدارک مطالعات HAZOP واحد Utility پالایشگاه پنجم 79
4-2-1- اعضای تیم HAZOP 79
4-2-2- لیست شماره نقشه‌های به کار رفته درHAZOP 79
4-2-3- لیست گره‌ها 80
4-2-4- بررسی انحرافات در هر گره 83
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 مخزن101 84
4-2-6- لیست پیشنهادات ارائه شده در جلسات HAZOP 85
4-3- فرضیات و ملاحظات در انجام مطالعات HAZOP 85
4-4- راه‌کارهای مؤثر برای کاهش ریسک در واحد Utility پالایشگاه پنجم 86
4-4-1- تجهیزات حفاظت فردی 86
4-4-2- مواد فرآیندی 86
4-4-3- بهداشت کار 87
4-4-4- حوادث 87
4-4-5- آموزش 87
4-4-6- تعمیرات و نگهداری 87
4-4-7- فرآیند 88
4-4-8- ایمنی 88
4-4-9- مدیریت 88
4-5- نتیجه‌گیری 88
فصل: پنجم نتیجه‌گیری و پیشنهادات 89
5-1- مقدمه 90
5-2- پیشنهادات عمومی 90
5-3- نتایج حاصل از مطالعه مخاطرات و راهبری (HAZOP) 91
5-3-1- پیشنهادات سخت‌افزاری 92
5-3-2- پیشنهادات دستورالعملی و توصیه‌ها 95
5-3-3- پیشنهادات مطالعاتی و تحقیقاتی 97
5-4- پیشنهاداتی برای کارهای آینده 97
مراجع 98
پیوست‌ها 101
پیوست (الف): مدارک HAZOP 102
پیوست (ب): گره‌بندی انجام شده بر روی نقشه‌های p&id واحدUtility پالایشگاه پنجم 132
پیوست (ج): پرسش‌نامه HSE 139
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 1-1- روش‌های شناسایی مخاطرات 18
جدول 1-2- بخش‌های منحنی F-N 23
جدول2-1- اصول بنیادی HAZOP 30
جدول 2-2- مراحل روش HAZOP 33
جدول 2-3- الف. جدول HAZOP 34
جدول 2-4- پارامترهای موجود در روش HAZOP 36
جدول 2-5- کلید واژه‌های روش HAZOP 37
جدول 2-6- مقادیر پیچیدگی گره‌ها 38
جدول 2-7- مقادیر پیچیدگی دستگاه‌ها 39
جدول 2-8- مقادیر فاکتور سطح طراحی 39
جدول 2-9- مقادیر متغیرهای E1 تا E7 موجود در معادله 39
جدول 2-10- تعاریف کیفی شدت جهت آسیب وارده به انسان 41
جدول 2-11- تعاریف کیفی احتمال 41
جدول 2-12- تعاریف ارزش ریسک 41
جدول 4-1- اعضای تیم HAZOP 79
جدول 4-2- لیست شماره نقشه‌های به کار رفته در HAZOP 80
جدول 4-3- لیست گره‌ها 81
جدول 4-4- بررسی انحرافات در هر گره 83
جدول 4-5- تفسیر جدول الف- 61- کاهش/ قطع جریان در سیستم ورودی آب دریا به مخزن101 84
جدول الف-1- قطع جریان در مرحله شیرین‌سازی آب از تا مرخله توزیع 102
جدول الف-2- قطع جریان در مرحله شیرین‌سازی آب از مخزن ذخیره تا مرحله توزیع 103
جدول الف-3- افزایش جریان در مرحله شیرین‌سازی آب از مخزن ذخیره تا مرحله توزیع 103
جدول الف-4- معکوس شدن جریان در مرحله شیرین‌سازی آب از مخزن ذخیره تا مرحله توزیع 103
جدول الف-5- افزایش فشار در مرحله شیرین‌سازی آب از مخزن ذخیره تا مرحله توزیع 104
جدول الف-6-کاهش دما در مرحله شیرین‌سازی آب از مخزن ذخیره تا مرحله توزیع 104
جدول الف-7- قطع جریان در مرحله مخزن 101 به واحد نمک زدایی 104
جدول الف-8- افزایش جریان در مرحله مخزن 101 به واحد نمک زدایی 105
جدول الف-9- معکوس شدن جریان در مخزن 101 به واحد نمک‌زدایی 105
جدول الف-10- افزایش فشار در مخزن 101 به واحد نمک‌زدایی 106
جدول الف-11- افزایش سطح درمخزن آب نمک‌زدایی شده 106
جدول الف-11-کاهش سطح در مخزن آب نمک‌زدایی شده 106
جدول الف-12- قطع جریان از پکیج هیپوکلرید به مخزن آب نمک زدایی شده 107
جدول الف-13-افزایش جریان از پکیج هیپوکلرید به آب نمک زدایی شده 107
جدول الف-15- معکوس شدن جریان از پکیج هیپوکلرید به آب نمک زدایی شده 108
جدول الف-16- کاهش فشار از پکیج هیپوکلرید به مخزن توزیع آب 108
جدول الف-17- قطع جریان از بیوسید به آب و آتش نشانی 108
جدول الف-18- افزایش جریان از بیوسید به آب
و آتش نشانی 109
جدول الف-19- معکوس شدم جریان از بیوسید به آب و آتش‌نشانی 109
جدول الف-20- قطع جریان از واحد آب نمک‌زدایی شده به مخزن آب آشامیدنی 110
جدول الف-21- افزایش جریان از واحد آب نمک‌زدایی شده به مخزن آب آشامیدنی 110
جدول الف-22- افزایش فشار از واحد آب نمک زدایی شده به مخزن آب آشامیدنی 111
جدول الف-23- کاهش فشار از واحد آب نمک‌زدایی شده به مخزن آب آشامیدنی 111
جدول الف-24-