شناسایی مخاطرات فرایندی و تحلیل دینامیک ریسک در تاسیسات بحرانی یک ایستگاه تقویت فشار گاز

در این مطالعه روشی نظام مند و دینامیک جهت پیاده سازی یک‌روند شناسایی مخاطره و ارزیابی ریسک ویژه رویدادهای فرایندی با رویکرد توجه به خرابی تجهیزات فرایندی، کنترلی و ابزاردقیقی، با استفاده از مطالعه موردی در ایستگاه منتخب تقویت فشار گاز پیاده سازی شده است. برای این منظور نخست با انتخاب تاسیسات کلیدی، مطالعه شناسایی مخاطرات فرایندی با بهره گیری از روش تحلیل hazop صورت‌گرفته و سپس به‌منظور ارزیابی ریسک حاصل از سناریوهای شاخص، تحلیل بوتای که شامل درخت خطا و درخت رویداد است، انجام پذیرفته است. روش‌های کلاسیک ارزیابی ریسک دارای محدودیت‌هایی از جمله عدم‌قطعیت در مدل‌سازی روابط علی بین اجزا و ماهیت کاملاً استاتیک می‌باشند، لذا در این مطالعه با استفاده از شبکه بیزین یک رویکرد دینامیک و کمی جهت ارزیابی ریسک ایمنی ایستگاه تقویت فشار گاز پیشنهاد گردیده است و پس از به‌روزرسانی احتمال وقوع رویداد اصلی با استفاده از آنالیز حساسیت، نقاط بحرانی واحد شناسایی شد. نتایج hazop نشان می‌دهد که گره شامل کمپرسور، پتانسیل بالایی جهت وقوع سناریوهایی که منجر به رهایش مواد و یا خرابی کمپرسور می‌گردد، دارد. در صورت رهایش مواد باتوجه‌به حضور کمپرسور و منبع جرقه رویداد انفجار و اشتعال بسیار محتمل است. به همین منظور پس از مطالعه کیفی hazop و شناسایی رویداد اصلی با استفاده از روش درخت خطا و درخت رویداد به بررسی علل وقوع رویداد نامطلوب در واحد و عواملی که مانع از تشدید پیامد رویدادهای نامطلوب می‌گردد، پرداخته شد. نکته قابل‌توجه در این مطالعه توجه به نقش اپراتورها در کنترل فرایند و خطاهای انسانی است. نتایج آنالیز درخت خطا نشان می‌دهد احتمال آسیب به کمپرسور در اثر وقوع پدیده سرج برابر با 3-10× 2.163 می‌باشد و احتمال وقوع آتش فورانی، آتش ناگهانی و انتشار ابر گاز ناشی از آن به ترتیب برابر با 6-10× 1.51، 6-10× 9.58 و 3-10× 2.152 است. سپس با نگاشت آنالیز بوتای به شبکه بیزین، ارزیابی ریسک دینامیک انجام گرفت و پس از وارد نمودن شواهد جدید، احتمال وقوع رویدادهای میانی و رویدادهای پایه به‌روزرسانی گردید. تحلیل حساسیت مبتنی بر داده‌های بروز رسانی شده نشان می‌دهد خرابی سیستم حفاظت کمپرسور، خرابی شیر کنترل جریان آنتی‌سرج، عدم ارسال سیگنال از نمایشگر اخلاف فشار فیلتر کمپرسور (pdit) به علت خرابی و خطای انسانی در عدم توجه به pdit مهم‌ترین علل بروز سرج کمپرسور می‌باشند. پیشنهاداتی نیز جهت اصلاح واحد مورد بررسی و کاهش ریسک آن ارائه گردید.

process hazard identification and quantitative risk assessment in critical facilities of a gas compressor station

in this study, a systematic approach is introduced for process hazard identification and dynamic risk assessment focusing on the process equipment failure as well as control and instrument facilities in a typical gas compressor station. the survey was initially performed via hazop analysis for the main process facilities of the case study. then, the bow-tie analysis was proposed as a combination of fault tree and event tree. because of the static nature of these conventional risk assessment methods and the limitations such as uncertainty in modeling casual relationships between components, this study proposes a dynamic approach using bayesian networks for safety risk assessment of gas compressor stations. critical points in the unit were identified after updating the probability of the main event occurrence using sensitivity analysis. the hazop results showed that the compressor node had a high potential for loss of containment or compressor failure. the evaluation of human error is also performed using specific data. the results of the quantitative risk assessment show that the probability of compressor damage due to surge conditions is equal to 2.163 × 10-3. it is also found that the probability of jet fire and flash fire is equal to 1.51e-6 and 9.58e-6. the bow tie was mapped to the bayesian network for dynamic risk assessment. after setting the new evidence, the probabilities of intermediate events and basic events were updated. sensitivity analysis using the rov criterion showed that compressor protection system failure, anti-surge control valve failure, and the events associated with the compressor strainer were the main contributors. finally, suggestions were made to improve the unit’s safety and reduce its risk.