سمینار آشنایی با مناطق آتش Fire zone، در صنایع نفت مهندس حسین مشهدی مسلم

به نام خداوند جان و خرد

خدمت همه عزیزان و سروران سلام و درود ، طاعات و عباداتتون مقبول حضرت حق...

درخدمتتون هستم با سمینار آشنایی با مناطق آتش Fire Zone, در صنايع نفت.


صنایع نفت و گاز و پتروشیمی و معدنی با پدیده انفجار و آتش سوزی  ناشی از نشت بخارات یا مواد قابل اشتعال  همیشه روبرو بوده است و حوادث بسیاری از این دست درتاریخ ثبت شده و همچنان این موضوع دربسیاری از پلنتها درحال وقوع میباشد

 بطور كلي در صنايع فرآیندي سناريوهاي آتش و انفجار دسته بندي میشود ، شامل سناريوها ي آتش :

Jet Fire, pool fire,  flash fire

و سناريوهاي انفجار شامل :

VCE,BLEVE

BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion)

VCE(Vapor Cloud Explosion)

 ابتدا در فاز طراحی بيسيك، زمانيكه مدارك اوليه PFD,P&ID بهمراه مشخصات فني تجهيزات آماده میشود، مهندسين ايمني فرآیند با استفاده از مدارك فني فوقالذكر و به استناد شرايط سناريوهاي آتش و انفجار كه در Spec. هاي ايمني شركت هاي معتبر همانند Total, Shevron,BP... مشخص شده ابتدا كليه سناريوهاي فوق را با استفاده از نرم افزارهای شبيه سازي يا فرمول هاي مندرج در استاندارد هاي API,IP

مدل كرده و آناليز بيامدهاي وقوع سناريوهاي آتش و انفجار را روي Plot plan نمايش ميدهند

 خروجي اين نرم افزارها Graph هايي از جنس تشعشع KW/m2 و قدرت موج انفجار mbar در ثانيه ميباشد

 بعنوان مثال در واحد ذخيرة تانك فارم سناريوي Pool fire را خواهيم داشت بنابراين با توجه به شرايط محيطي و مشخص شدن ميزان شعاع تشعشع ناشي از آتش استخري در اين واحد ميتوان حريم و شعاع منطقه فاير زون اين واحد را مشخص نمود

 اولين استفاده مورد نظر در خصوص حريم و محدوه مشخص شده اين است كه تجهيزات كنترلي اظطراری مانند ESDV ميبايست در بيرون از منطقه فاير زون مورد نظر نصب كردد و ضمن اينكه ساختمان كنترلي حتي المقدور ميبايست بيرون محوطه فاير زون باشد.

 در غير اينصورت ميبايست تمهيداتي در اين زمينه درخصوص تجهيزات كنترلي اظطراری و ساختمان ها مد نظر قرار داد، كه البته اين موضوع فقط محدود به اين موارد نميشود

 يكي ديكر از كاربرد هاي مناطق و محدوه فاير زون ارنجمنت تجهيزات فرآيندي و يوتيليتي است

 بعنوان مثال KO Drum مربوط به فلر ميبايست با توجه به شرايط حريم فلر در بيرون از منطقه استريل و فاير زون فلر نصب شود

 علت اين موضوع مسأله تشعشع فلر ناشي از سناريوهاي مختلف عملكرد فلر در شرايط مختلف ميباشد

 يك مثال ساده براي تفهيم ماهيت سناريوي VCE ، ملاحظة فرموديد زمانيكه در منزل نشت Gas داشته باشيم و درصورتيكه به حد LEL متان رسيده باشد با اولين جرقه ناشي از كليد برق يا الكتريسيته ناشي از جوراب و فرش خانه منفجر خواهد شد

 اين همان بديده VCE است، حال در يك plant فرآیندي بعلت Rupture يا نشتي از تجهیزات حاوي مواد قابل اشتعال و تركيب آن با هوا تا آستانه LEL% امكان بوقوع بيوستن انفجار را خواهيم داشت

 حال بررسي تبعات انفجار، بهترين راهكار تغيير موقعيت ساختمان كنترلي يا Blast Proof كردن ساختمان مورد نظر ميباشد، كه اين موارد درصورتيكه حين بررسي طراحي اوليه plant صورت خواهد كرفت

 درخصوص سناريوهاي ناشي از آتش مانند Jet Fire برأي واحد هاي فشار بالا و pool fire برأي واحدهايي كه حاوي مايعات قابل اشتعال هستند ميزان تشعشع ناشي از اين سناريوها مد نظر قرار خواهد كرفت

 درخصوص سناريوهاي ناشي از نشت VCE و سناريوهاي BLEVE و flash fire ميزان شدت موج انفجار ملاك خواهد بود

 سناريوي BLEVE زماني رخ ميدهد كه يك تانك تحت فشار حاوي مواد قابل اشتعال در نزديكي يك آتش سوزی خارج تانك باشد، دماي تانك تحت فشار در أثر تشعشع آتش سوزي مجاور بالا ميرود و بالطبع آن فشار نيز بالا ميرود و از حد آستانه فشار طراحي مكانيكي مخزن كه بالاتر رفت امكان Rupture مخزن بوجود ميايد بنابراين بعد از اين اتفاق ما سناريوي انفجار مخازن تحت فشار را خواهيم داشت

 مانند تانكهاي LPG كه ما هميشه سناريوي BLEVE را در خصوص اين تانكها بررسي ميكنيم و تمهيدات لازم را برايشان منظور خواهيم نمود مثل سيستم ديلاج جهت خنك سازي آنها

 با توجه به موارد فوق الذکر برأي هر واحد فرآيندي سناريوهاي مختلف آتش و انفجار را خواهيم داشت و بر مبني هركدام محدوده فاير زون را جهت اعمال سيستم هاي كنترلي و جانمايي تجهيزات بكار ميبريم

 واحدهاي IGAT و GPRS بعلت دارا بودن فشار بالا تنها سناريوي Jet Fire را خواهيم داشت و بعد از مشخص شدن محدوده فاير زون شير كنترلي ESDV /SDV را طبق Job Spec Total حداقل 15 متر بيرون از محدوده فاير زون قرار ميدهيم تا موقع حادثة به تجهيزات كنترلي كمترين آسيب وارد شده و با عملكرد سريع آنها بتوان واحد را ايزوله نمود

 كليه محاسبات مدل سازي بيامد تحت عنوان مدركي به نام Consequences Analysis انجام میشود و خروجي اين مدرك Fire Zone Layout, 

Fire consequences layout

Impacted area

Restricted area

خواهد بود

 مدارك فوق نقش قابل ملاحظة اي در خصوص جانمايي Plot Plan ايفا خواهند نمود، بعضي از مشاوران برأي راحتي كار استناد به فواصل ايمني مطابق با جداول مندرج در استاندارد IPS يا Spec. ها ميكنند ولي در واقع ميبايست كليه سناريوهاي نشت و آتش و انفجار را مدل كرده و نتايج آن را بصورت دواير و محدوه سناريوي مورد نظر روي Plot plan نمايش داده و جهت تمهيدات ايمني جانمايي را به بهترين صورت تغيير داده يا در غير اينصورت تمهيدات لازم را مدل نظر قرار دهند

 نمايي از fire zone layout 👆👆👆👆

 Fire Zone

Definition

Fire zones are areas within the installation were equipment are grouped by nature and/or by homogeneous level of risk attached to them. The partition into fire zones is such that the consequences of a fire, a flammable gas leak or an explosion corresponding to the credible event likely to occur in the concerned fire zone shall not impact other fire zones to an extend where their integrity could be put at risk. The status of the ESD and EDP system and active fire-fighting means (operative vs. inoperative), when incorporated into the incident scenarios, bear impact on the fire zone contour. In all cases the design shall preclude propagation of fire to adjacent fire zones in case the fire-fighting means are not operative as per design intention

 ملاحظة بفرمائيد محدوده فاير زون برأي نصب تجهيزات كنترلي مانند  ESDV با ملاحظة ميزان تشعشع يا فشار ناشي ازانفجار بصورت تجربي در مدارك توتال اشاره شده است 👆👆

 مباني و مراجع

API RP14C Recommended Practice for Analysis, design, Installation, and testing of Basic Surface Safety Systems for Offshore Production Platforms

 API RP 14G Recommended Practice for Fire Prevention and Control on Open Type Offshore Production Platforms

API RP 14J Recommended Practice for Design and Hazards Analysis for Offshore Production Facilities

API RP 505 Recommended Practice for Classification of Locations for Electrical Installations at Petroleum Facilities Classified as Class I, Zone 0, Zone1 and Zone 2

 Codes Reference : IP Code Part 15 Area Classification Code for Petroleum Installations

 باسپاس از توجه همه دوستان و همكاران عزيز

 امیدوارم مطالب این سمينار مفید و موثر در آبادانی ایرانی پرشکوه باشد

 

 با سپاس فراوان از جناب آقاي دكتر از اينكه فرصت ارائه سمينار آشنايي با مناطق آتش Fire Zone در اين كروه فرهيخته را فراهم نمودند، ارادتمند.