| روش افزایش ضریب ایمنی گاز |
 |
| مقالات - ایـمنی | ||
حوادث خطوط اصلی انتقال اگرچه تمام خطوط انتقال گاز، تحت پوشش حفاظت «کاتدی» قرار دارند ولی دیده شده که بیشتر به دلایل مختلفی مانند؛ نامناسب بودن کیفیت پوشش خارجی لوله، نقص در اجرای پوشش و یا سیستم حفاظت کاتدی و ترک خوردگی، لوله به طور موضعی دچار نشت می شود. این نوع خوردگی ها در صورتی که با نظارت های مستمر و به موقع شناسایی و رفع نقص نگردد، می تواند زمینه ساز بروز نشتی و حوادث ناشی از آن شود.تاثیر عوامل مکانیکی مانند زلزله، لغزش زمین و یا صدمه های مکانیکی وارد شده به لوله را نیز نمی توان در احتمال بروز نشتی لوله ها نادیده گرفت. یکی از تمهیدات ایمنی که در طراحی خطوط انتقال گاز پیش بینی می شود، نصب شیرهای بین راهی مجهز به سیستم قطع کننده ی اتوماتیک روی خطوط لوله است. این شیرها در فواصل معین بسته به مشخصات طراحی هر خط لوله یعنی کلاس، قطر لوله و غیره در ایستگاه های شیر تعبیه می شوند. نحوه ی عملکرد این نوع شیرها این گونه است که در اثر فشار ناگهانی به طور خودکار بسته می شوند. بنابراین در صورت بروز نشتی که سبب افت فشار غیرمتعارف در قسمتی از خط لوله می شود، شیرهای«ال.بی» از دو طرف بسته شده و به این ترتیب تنها گاز در محدوده ی بین دو شیر، تخلیه می شود و از خروج کامل گاز درون خط لوله که می تواند صدمه های زیادی به بار آورد ممانعت خواهد شد. • حوادث ایستگاه های تقویت فشار این ایستگاه ها مشتمل بر تعدای توربوکمپرسور است. خطوط اصلی انتقال گاز که در مسیر حرکت خود به تدریج دچار افت فشار می شود، جهت افزایش فشار به این تاسیسات وارد می گردد . این واحدها همانند سایر تاسیسات گازی در معرض حوادث ناشی از نشت گاز و آتش سوزی قرار دارند و به همین منظور در محوطه ی استقرار توربوکمپرسورها که بیش از سایر محوطه ها مستعد خطر نشت گاز هستند، تمهیدات ایمنی ویژه ای در نظر گرفته شده است.علاوه بر سنسورهای گاز یاب و یا شعله یاب مستقر در سقف سالن کمپرسورها، سیستم های اعلام خودکار جداگانه ای از قبیل شعله یاب، گاز یاب، و حرارت یاب نیز در محفظه ی توربین هر توربوکمپرسور تعبیه شده است. اکثر این سیستم ها با اتاق کنترل ایستگاه، مرتبط بوده و در صورت بروز آتش سوزی در محفظه ی توربین کمپرسورها اعلام ساعت و فرمان توقف کامل ایستگاه به طور خودکار در اتاق کنترل دریافت می شود، ضمن آن که همزمان نیز سیستم اطفای حریق خودکار با پاشیدن مواد خاموش کننده به داخل توربین عمل می کند. • حوادث شبکه های گازرسانی شبکه های گازرسانی به مجموعه ای از ایستگاه های تقلیل فشار شهری و شبکه گسترده ای از لوله های زیرزمینی که در سطح هر شهر گسترش یافته اند اطلاق می گردد. این شبکه ها وظیفه گازرسانی به منازل و واحدهای تجاری و صنعتی را در داخل شهرها را به عهده دارند. هر چند فشار گاز درون این شبکه ها در مقایسه با خطوط اصلی انتقال گاز به مراتب پایین تر است و انتظار می رود لوله های مذکور و تاسیسات مربوط به آن کمترین حوداث را داشته باشند ولی به دلیل وسعت و گستردگی زیاد این شبکه ها و قرار گرفتن آن ها در زیر معابر و خیابان ها، گاهی شاهد حوادث ناشی از نشت گاز هستیم.بر اساس اطلاعات موجود بیشتر حوادث منجر به نشتی های عمده در شبکه گازرسانی در اثر حفاری سایر سازمان ها در خیابان ها و معابر اتفاق افتاده است. عدم هماهنگی سازمان هایی نظیر آب و فاضلاب، برق و مخابرات با شرکت گاز در موقع حفر کانال باعث برخورد بیل مکانیکی به لوله های گاز و بروز نشتی در آن ها بوده است.در این جا می توان به انواع دیگری از نشتی در شبکه های گازرسانی اشاره نمود که در اثر جدایی اتصالات شیرهای پیاده رو و یا از محل سرویس های نصب شده در محل انشعابات اتفاق می افتد. نصب اتصال های مذکور به طور غیراصولی توسط پیمانکاران در زمان اجرا و یا وارد آمدن فشارهای غیرمتعارف به اتصالات شیرهای پیاده رو پس از اجرا، از عوامل مؤثر در جدا شدن قطعات این گونه اتصالات بوده و باعث بروز نشتی می شود. در این موارد چون نشتی گاز قابل تشخیص نبوده، در نتیجه به موقع برای رفع آن اقدام نمی شود و در مواردی گاز نشت یافته از راه زمین به داخل منازل مجاور راه یافته و در آن جا انفجار و آتش سوزی به همراه داشته است و در اغلب موارد نیز این گونه حوادث منجر به تلفات جانی شده است. یکی از راه های مؤثر در تشخیص نشتی شبکه های گاز رسانی، استفاده از دستگاه های نشت یاب دستی و ماشینی است که در اختیار شرکت های گازرسانی بوده و به طور دوره ای اقدام به عملیات نشت یابی می گردد. • نشت یابی و کنترل آن
۱- نشت گاز ضرورت و لزوم نظارت بر نشت گاز بر دو اصل زیر مبتنی است:
الف: به رغم تمام پیشگیری ها و پیش بینی هایی که برای جلوگیری از بروز نشت در سیستم مشخص شده و اعمال می گردد، باز هم امکان وقوع آن غیرممکن نیست و به عبارت دیگر همواره احتمال وقوع نشت وجود دارد. ۲- علل نشت نشت گاز به علل مختلف در لوله های گاز و تاسیسات گازی روی می دهد که مهمترین آن ها عبارت است از:
الف-خوردگی: در اثر نقص در عایق کاری و یا اجرا نکردن حفاظت کاتدی صحیح سطوح خارجی لوله ها، امکان بروز خوردگی وجود دارد. گرچه خوردگی ها به طور عمده در سطوح خارجی لوله ها اتفاق می افتد ولی امکان بروز خوردگی داخلی چه در لوله ها و چه در ظروف عملیاتی به علت وجود ترکیبات خورنده ای مانند ئیدروژن سولفوره و آب نیز وجود دارد. ۳-روش های نشت یابی الف- نشت یابی در لوله ها و اتصالات روکار: برای پیشگیری از وقوع نشت های احتمالی در لوله و اتصالات روکار اقدامات زیر باید به طور مرتب انجام شود.
۱ـ مسیر خطوط لوله گاز به صورت عینی بازرسی و با توجه به بو و صدای گاز، تحت نظارت همیشگی قرار گیرد. ب- نشت یابی در لوله های مدفون:
۱ ـ بازدید مسیر لوله کشی: مسیر لوله های گاز باید به طور متناوب بازرسی شود و به محض احساس بوی گاز یا علایم نشان دهنده ی نشت گاز نسبت به بررسی دقیق تر آن اقدام کرده و در صورت اطمینان از وجود نشتی رفع شود. ج- دستگاه های نشت یاب«اف.آی.دی»
این دستگاه ها وسایل بسیار حساسی هستند که برای تشخیص نشت گاز در لوله های تو کار استفاده می شود و انواع مختلفی از آنها وجود دارند. «اف.آی.دی» نوعی نشت یاب مورد استفاده در شرکت ملی گاز است که بر اساس یونیزاسیون شعله ی ئیدروژن کار می کند؛ به این صورت که در داخل دستگاه یک محفظه احتراق با سوخت ئیدروژن وجود دارد که هوای لازم را از محیط اطراف جذب می کند و به محض ورود کمترین مقادیر ئیدروکربن های گازی به داخل محفظه، یونیزاسیون محیط اطراف شعله تغییر می کند و نتیجه به صورت علائم بصری و صوتی دیده می شود. ۴- طبقه بندی نشت نشتی ممکن است به یکی از راه های زیر اتفاق افتد که در هر صورت باید به عنوان یک پدیده ی خطرناک با آن مواجه شویم:
الف ـ نشت تدریجی از سیستم لوله کشی گاز و یا وسایل گاز سوز که در صورت انتشار در فضای بسته به آرامی تجمع یافته و به حد اشتعال می رسد. این حالت به طور معمول در مواردی که محوطه فاقد تهویه کافی باشد پیش می آید. • نشت لوله های انتقال دهنده برای انتقال مواد و سرویس های مختلف عملیاتی بین تاسیسات و واحدهای موجود در پالایشگاه از تعداد زیادی لوله با ابعاد مختلف استفاده شده است.لوله ها بسته به نوع سیال و یا گاز داخل آن ها می تواند حوداث متفاوتی را ایجاد کند. حادثه زمانی به وقوع می پیوندد که در اثر بروز نشتی قسمتی از محتویات داخلی لوله ها به بیرون سرایت کرده و محیط اطراف خود را آلوده سازد.نشت در لوله های انتقال دهنده بیشتر از ناحیه اتصالات و فلنج ها و یا در اثر سوراخ شدن بدنه ی لوله ها در اثر خوردگی داخلی، سایش و غیره، به وجود می آید.لذا در پالایشگاه ها برای پیشگیری از این پدیده بازرسی های منظم دوره ای و همچنین تنظیم و اندازه گیری میزان خوردگی و سایش داخلی لوله ها با نصب کوپن های شاخص خوردگی در لوله ها انجام می شود. علاوه بر این در مواردی خاص نظیر لوله های انتقال دهنده ی گاز ترش به منظور کاهش میزان خوردگی از مواد بازدارنده ی خوردگی استفاده می شود. • گازیاب ها گازیاب ها وسایلی است که وجود گاز را در غلظت های کمتر از حد پایین انفجار تشخیص داده و هشدار می دهد. این دستگاه ها در داخل خود دارای فیلامنت کاتالیستی از جنس پلاتین هستند که در غلظت های زیر حد انفجار می تواند امکان ترکیب گاز و اکسیژن را فراهم سازد و نسبت به میزان غلظت گاز، دمای فیلامنت تغییر کرده و نتیجه به صورت تغییر مقاومت در یک مدار الکتریکی و پس از آن تغییر جریان حاصله به صورت علائم بصری ـ آنالوگ یا دیجیتال ـ بر روی صفحه ی نشانگر و علائم صوتی مشخص می شود. این دستگاه ها از نظر کاربردی به دو گروه زیر تقسیم می شوند: ۱ ـ گازیاب های دستی و قابل حمل: این نوع گازیاب ها قابل حمل بوده و توسط افراد در مسیر لوله گاز و یا محل های مورد نظر حرکت داده می شوند که در صورت برخورد با هرگونه نشتی با توجه به حساسیت دستگاه، به وسیله ی علائم هشدار دهنده ی وجود گاز و میزان آن را اعلام می کند. کاربرد این گونه گازسنج ها موارد زیر است:
الف ـ نظارت بر لوله های روکار از لحاظ وجود نشت های احتمالی. ۲ـ گازیاب های ثابت: این نوع گازیاب ها که برای تشخیص گاز به طور دائمی به کار می روند بیشتر در محیط های صنعتی، سالن ها یا کارگاه ها نصب می شوند و به دو دسته تقسیم می شوند:
الف ـ گازیاب های منفرد: این نوع گازیاب ها به صورت مستقل عمل نموده و بیشترین جنبه کاربرد آن ها غیرصنعتی است و در واحدهای مسکونی، موتورخانه ها، ساختمان ها، آبدارخانه ها و… استفاده می شود.گازیاب های ثابت برای گاز طبیعی و ارتفاع بالا و برای گاز مایع در سطوح پایین نصب می گردد. • گازها و مواد خطرناک تاسیسات گازی در فرآیند شیرین سازی گاز ترشی که از چاه ها به پالایشگاه ها وارد می شود یا در واحدهای جانبی مانند گوگردسازی یا در سایر تاسیسات گازی با گازهای خطرناک و مواد مختلفی سر و کار داریم. هر یک از آن ها به نوعی می تواند باعث آلودگی محیط زیست شده یا سلامتی افراد را تهدید نماید. در این بخش به طور مختصر به ویژگی های بعضی از این مواد و خطرهای ناشی از آن ها اشاره می شود. • ئیدروژن سولفوره گاز ئیدروژن که به مقدار کم و به عنوان یک ماده سمی و ناخواسته همراه گاز ترش به پالایشگاه ها وارد می شود، طی یک عملیات خاص و با استفاده از آمین در واحدهای پالایش از گاز ترش جدا می گردد. وجود مقادیر جزیی در حد یک هزار«پی.پی.ام» از این گاز در محیط، سلامت انسان را تهدید می کند. لذا نشتی آن حتی به میزان کم از ناحیه لوله های انتقال دهنده و یا ظروف عملیاتی که بیشتر در واحدهای گوگرد سازی واقع شده می تواند خطرهایی را برای سلامتی کارکنان داشته باشد. برای رفع آثار سوء زیست محیطی گاز ئیدروژن سولفوره آن را پس از تفکیک از گاز ترش به واحدهای گوگرد سازی انتقال می دهند و در آن جا طی یک دوره انجام واکنش های شیمیایی به گوگرد تبدیل می شود.سپس گازهای باقیمانده وارد کوره ی زباله سوز شده تا در آن جا پس از اکسیده شدن به صورت گازهای کم خطر به محیط واردشود. • ترکیبات گوگردی یکی از عناصر اصلی این گروه، اکسیدهای گوگردی است که در پالایشگاه ها تولید شده و از مهم ترین عوامل آلوده کننده هوا است. سایر ترکیبات گوگردی شامل گاز H2S که بسیار خطرناک و کشنده است، کربونیل سولفید و کربن دی سولفید نیز در واحدهای پالایشگاهی و تاسیسات جنبی آن ایجاد می شود.
۱-اکسیدهای گوگردی:گاز سولفور دی اکسید که بیشتر در اثر سوخت های فسیلی مثل زغال سنگ مصرفی نیروگاه های حرارتی و پالایشگاه ها از راه سوختن گازهای زائد مشعل اصلی در کارخانه های تولید اسید سولفوریک و کودشیمیایی و همچنین توسط اتومبیل ها تولید می شود، یکی از آلوده کننده های عمده ی هوا است. این گاز در قسمت فوقانی دستگاه تنفسی جذب شده و باعث تورم، تحریک و ترشح مخاط می شود.
۲-ئیدروژن سولفوره: گازی است بسیار خطرناک با بوی تخم مرغ گندیده که همراه با گاز ترش و از راه چاه های گوگردی به پالایشگاه وارد می شود و معمولا طی عملیات شیرین سازی و تفکیک از گاز ترش به واحد گوگردسازی منتقل و در آن جا به گوگرد تبدیل می شود. • اکسیدهای کربن دو ترکیب عمده ی آن دی اکسیدکربن و مونواکسیدکربن است که به منابع تولید و ضررهای هر کدام به طور جداگانه اشاره می شود.
۱- دی اکسیدکربن: این گاز که بیشتر در اثر احتراق سوخت های فسیلی در منازل و اتومبیل ها و سوختن گازهای زائد در مشعل پالایشگاه ها و صنایع پتروشیمی و همچنین در نیروگاه های حرارتی و سایر صنایع تولید و به جو وارد می شود،یکی از آلاینده های مؤثر در ایجاد پدیده ی گلخانه ای است؛ تجمع گاز CO2 و بعضی دیگر از گازها در بالای جو زمین یعنی لایه ی تروفسفر مانند یک مانع شیشه ای در گلخانه عمل می کند. یعنی باعث می شود پرتوهای خورشید از جو عبور کند ولی از خروج گرمای زمین به سطوح بالای جو جلوگیری شود و بنابر این گرم شدن و افزایش تدریجی دمای زمین را موجب می شود. • مرکاپتان ها
گازطبیعی که به وسیله شبکه های شهری منتقل و به مصرف کنندگان خانگی و تجاری عرضه می شود باید به حدی بو دار باشد که اگر گاز نشت یافته در فضا به مقدار یک پنجم حد پایین انفجار خود برسد، قابل تشخیص باشد، لذا به گاز که در حالت طبیعی خود فاقد بو است به مقدار معین مواد بودار افزوده می شود.مرکاپتان ها که جزو ترکیبات آلی گوگرد دار است دارای بوی بسیار بدی است و به دلیل همین ویژگی در صورت هرگونه نشتی گاز حس بویایی تحریک شده و تشخیص داده می شود. فرمول شیمیایی عمومی آن ها R-SH است که R نشان دهنده بنیان ئیدروکربوری و S نشان دهنده گوگرد است.متداول ترین انواع آن بوتیل مرکاپتان و ایزو پروپیل مرکاپتان است که از خاصیت بودارکنندگی زیادی برخوردار می باشد. معمولا برای به دست آوردن خواص مطلوب تر از مخلوط دو یا چند نوع مرکاپتان با نسبت های معین استفاده می گردد. به طور مثال مرکاپتان مصرفی برای تزریق به گاز طبیعی شهری از هشتاد درصد «آی.پی.ام»، ده درصد «تی.بی.ام» و ده درصد«ان.پی.ام» تشکیل یافته است. استنشاق این مواد به میزانی که در گاز طبیعی تزریق می شود اثر سویی برای انسان ندارد ولی در غلظت های زیاد و محیط های بسته بسیار سمی و خطرناک است. سولفور آهن: سولفور آهن که به عنوان یک ماده آتش زا شناخته می شود بیشتر در جداره ی فلزی ظروف پالایشگاهی و خطوط انتقال گازی تشکیل می شود که در معرض دائمی گازهای H2S همراه با گاز ترش قرار دارند. به تدریج این ذرات سولفوری از دیواره ها جدا شده و در مسیر حرکت گاز در داخل فیلترها و یا بسترهای کاتالیستی رسوب گذاری می کنند. این مواد به محض قرار گرفتن در معرض اکسیژن هوا سریع واکنش نشان داده و شروع به کندسوزی می کند. بنابراین هنگام باز کردن درب فیلترها و ظروف محتوی کاتالیست ها و یا زمان توپک رانی در ایستگاه های دریافت توپک باید تمهیدات خاص ایمنی و مراقبت های ویژه رعایت شود تا از شعله ور شدن آن ها و خطرهای ناشی از آن پیشگیری گردد. • تزریق گاز تزریق گاز به معنای جایگزینی گاز با هوا و یا گاز دیگر است. اصطلاح تزریق گاز هم در زمان تزریق گاز طبیعی به درون خطوط لوله و یا شبکه ها و تخلیه هوا و هم در مورد تخلیه ی گاز و جایگزینی آن با هوا به کار می رود.برای این کار می توان از گازهای خنثی مانند نیتروژن یا گاز کربنیک استفاده کرد که متناسب با طول و قطر لوله مقدار گاز خنثی مورد نیاز تغییر می کند.تزریق به اشکال مختلفی انجام می شود که در زیر می آید؛ • روش های تزریق
روش مستقیم: در این روش هوا با گاز طبیعی درون لوله بدون واسطه و با توجه به حد سرعت مشخص، جایگزین خواهد شد و هوا در نقطه و یا نقاط مشخص در انتهای هر مسیر تخلیه می گردد. به نحوی که حداقل اختلاط گاز را داشته باشد. باید توجه کرد عاملی که سبب به وجود آمدن حداقل اختلاط بین گاز و هوا می شود حد سرعت مجازی است که باید در هنگام انجام عملیات تخلیه رعایت گردد. بر همین اساس حداقل سرعت مجاز برای انجام عملیات تخلیه مستقیم ۲M/Sec می باشد. باید دقت شود که حداکثر سرعت مجاز برای انجام عملیات تخلیه نباید از ۲۰M/SECبیشتر باشد. لازم به ذکر است که باید از به کار بردن سرعت های کمتر و یا بیشتر از حد مجاز به شدت اجتناب شود. • اصول ایمنی در تزریق قبل از شروع فرآیند تزریق گاز باید از تمام مسیرها بازدید شود و از بسته بودن تمام شیرها، اطمینان حاصل کنیم. در صورتی که مسیرهای لوله کشی طولانی و مقدار انشعاب ها زیاد باشد لازم است که روی نقشه ی لوله کشی ترتیب و مراحل تزریق گاز برای مسیرها را با رنگ های مختلف و شماره گذاری مشخص نمائیم. شیر تزریق گاز در هر مرحله، مسیر مربوطه و شیر تخلیه با یک رنگ و یک شماره مشخص می شود. توصیه می شود صرف نظر از اندازه ی شبکه و تعداد انشعابات، راه اندازی و تزریق گاز بر اساس نقشه و کد گذاری های مذکور انجام شود. در عملیات تزریق گاز و تخلیه ی هوا با استفاده از گاز طبیعی باید ضمن رعایت کامل موارد ایمنی و استفاده از افراد متخصص و با تجربه در این زمینه، تمام وسایل و تجهیزات مورد نیاز به ترتیبی مهیا شوند که در روش تزریق گاز برای هر پروژه تهیه شده است. جریان تزریق گاز و تخلیه هوا باید بدون وقفه ی زمانی و تا عاری شدن کامل خط از هوا ادامه یابد و برای اطمینان از این مورد در طول عملیات، اندازه گیری و آزمایش مخلوط خروجی از لوله تخلیه با دستگاه گازسنج ضروری است . گروه علمی تحقیقاتی نفت تایمز |
