تحلیل اثربخشی ایمنی ولوپیت‌های گاز متان: یک مطالعه موردی در صنعت فولاد بر اساس طبقه‌بندی فضاهای خطرناک

مقدمه: گاز متان به‌عنوان یکی از پرکاربردترین گازهای مورد استفاده در صنایع دارای پتانسیل اشتعال‌پذیری بسیار بالایی می‌باشد. لذا انجام تمهیدات ایمنی به‌منظور جلوگیری از بروز حریق این گاز باید در اولویت یک صنعت باشد. هدف از انجام این مطالعه سنجش و تحلیل اثربخشی عملکرد سیستم تهویه موجود بر روی گودال شیر یا ولوپیت‌های انتقال گاز متان بر اساس استاندارد طبقه‌بندی فضاهای خطرناک بود.روش کار: این مطالعه در یک صنعت تولید فولاد در استان قم در سال 1398 طراحی و اجرا شده است. بخش موردمطالعه شامل ولوپیت‌های ورودی گاز متان و ولوپیت‌های توزیع گاز متان در صنعت موردمطالعه بود. ابزارهای مورداستفاده در این مطالعه شامل دستگاه لوله پیتو delta ohm مدل do2003 برای اندازه‌گیری سرعت باد، دستگاه گاز سنج متان متعلق به شرکت bw مدل gasalert max xtii، پروتکل نشت تاسیسات هیدروکربنی مربوط به سازمان حفاظت محیط‌ زیست آمریکا (epa)، مدل ریاضی تعیین دبی جرمی گاز در زمان نشتی و استاندارد طبقه‌بندی فضاهای خطرناک iec6007910 برای تحلیل اثربخشی ایمنی ولوپیت‌های انتقال گاز متان بود. یافته ها: میزان lelm برای گاز متان در حدود 0.0334kg/m^3 و میزان حجم محوطه نشت بر اساس معادلات استاندارد iec6007910 در حدود vz = 0.053m^3 بود. بر اساس سناریوهای نشتی، نتایج اندازه‌گیری‌ها، شبیه‌سازی‌های نشت و محاسبات صورت گرفته در استانداردهای iec6007910 و epa، نشتی رایج ناشی از اتصالات در محدوده vz < 0.1 مترمکعب بوده است. بعلاوه، نتایج محاسبات میزان نشتی غیرمتداول ناشی از تاسیسات نشان داد برای سوراخ‌های با قطر بیش از 0.3mm، سیستم تهویه تعبیه‌شده بر روی ولوپیت‌های توزیع گاز متان موردمطالعه اثربخش نبوده و به‌سرعت حجم گاز داخل ولوپیت‌ها از مرز تهویه بالا عبور کرده و احتمال تجمع خطرناک گازها در ولوپیت‌ها را به همراه خواهد داشت.نتیجه گیری: یافته‌های این مطالعه بیانگر این بود که با وجود کوچک‌ترین میزان نشتی، احتمال بروز جو انفجاری درون ولوپیت‌های موردمطالعه وجود دارد، لذا بایستی تمهیدات ویژه‌ای برای جانمایی، تعمیر و نگهداری، بازرسی نشتی، تمهیدات ایمنی برای ورود به ولوپیت‌ها و همچنین پیشگیری از رسیدن منابع حرارتی لازم مانند الکتریسیته ساکن و غیره توسط کاربران این تاسیسات بکار گرفته شود.

Analysis of the safety effectiveness of methane gas valve pits: A Case Study in the Steel Industry Based on Hazardous Areas Classification

Introduction: Methane is one of the most widely used gases in industries with a high flammability potential. This study aimed to evaluate the efficiency of ventilation systems installed on methane valve pits based on hazardous areas classification.Material and Methods: This study was implemented in a steel industry in Qom Province in 2019. The tools used in this study were a DELTA OHM pitot tube (DO2003) to measure wind speed, EPA Protocol for equipment leak emission estimates (U.S. Environmental Protection Agency) and IEC6007910 for evaluating the safety of ventilation of methane valve pits.Results: The methane LELm was about 0.0334 kg/m3, and the volume of the release area was approximately VZ = 0.053 m3. The expected leak emissions were within the Vz < 0.1 m3 range. The ventilation system embedded on methane distribution pipelines was not effective for openings with diameters of more than 0.3 mm and the volume of gas inside the valve pits would quickly exceed high ventilation border which might lead to a dangerous accumulation of gas in the valve pits.Conclusion: Given that a very small opening or leak in gas transmission valves may lead to the formation of an explosive atmosphere, it is essential to monitor methane before entering the valve pit area and performing any operations on valve pits.