دانشگاه کاشان

دانشکده پردیس

گروه مهندسی شیمی

پایان‌نامه جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد

در رشته مهندسی شیمی

عنوان:

ارزیابی و شناسایی مخاطرات فرآیندی واحد Utility پالایشگاه پنجم مجتمع گاز پارس جنوبی با استفاده از تکنیک HAZOP

استاد راهنما:

دکتر محمدرضا مزدیان فرد

استاد مشاور:

مهندس کاوه رضایی

فهرست مطالب:

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………………………………

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……………………………….

2-3- دلایل فراگیر شدن روش HAZOP……………………………….

2-4- شرح فعالیت‌ها در روش HAZOP……………………………….

2-5- اطلاعات شروع به کار……………………………… 30

2-6- مراحل HAZOP……………………………….

2-7- گروه HAZOP……………………………….

2-8- جدول HAZOP……………………………….

2-8-1- ورودی‌های جدول HAZOP……………………………….

2-9- نرم‌افزارهای کاربردی و دلایل استفاده از آنها………………. 38

2-10- معایب عمده روش HAZOP……………………………….

2-11- ماتریس ریسک………………………………… 40

2-12 – انتگراسیون مدل ریاضی به عنوان راهکار پیشنهادی جهت بهبود معایب روش HAZOP…………

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…………..

3-2-2- واحد 101: شیرین‌سازی گاز……………………………… 49

3-2-3- واحد 102: احیاء گلایکل……………………………….. 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……………………………….

4-2-2- لیست شماره نقشه‌های به کار رفته درHAZOP……………………

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………………………

4-3- فرضیات و ملاحظات در انجام مطالعات HAZOP…………………………….

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……………………………….

پیوست (ب): گره‌بندی انجام شده بر روی نقشه‌های p&id واحدUtility پالایشگاه پنجم…….132

پیوست (ج): پرسش‌نامه HSE……………………………….

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.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.