تحلیل آسیب‌پذیری مخازن یکی از پالایشگاه‌های نفت نسبت به حوادث زنجیره‌ای ناشی از حریق بر اساس نظریه گراف

Abstract

مقدمه: مخازن یکی از تأسیسات مخاطره‌آمیز مهم صنایع فرآیندی ازجمله پالایشگاه‌ها هستند که برای ذخیره‌سازی نفت خام و فرآورده‌های نفتی گوناگون مورداستفاده قرار می‌گیرند. وجود مخازن متعدد محتوی حجم بالایی از مواد قابل‌اشتعال در مجاورت یکدیگر، محوطه استقرار آن‌ها را نسبت به وقوع حوادث زنجیره‌ای ناشی از حریق آسیب‌پذیر می‌سازد؛ بنابراین مدیریت ریسک مخازن تنها با تجزیه‌و‌تحلیل حوادث مربوط به آن‌ها به‌صورت منفرد و با صرف‌نظر از احتمال وقوع سناریوهای زنجیره‌ای میان مخازن کافی نخواهد بود. به همین جهت، مطالعه حاضر به تحلیل آسیب‌پذیری مخازن یکی از پالایشگاه‌های کشور نسبت به حوادث زنجیره‌ای ناشی از حریق پرداخته است. هدف از تحلیل آسیب‌پذیری در این پژوهش تعیین مخازن دارای بیش‌ترین پتانسیل راه‌اندازی و گسترش حوادث زنجیره‌ای به‌منظور مدیریت ریسک این حوادث است. روش کار: در این مطالعه از نظریه گراف و شاخص‌های مرکزیت برای مدل‌سازی سناریوهای زنجیره‌ای و تحلیل آسیب‌پذیری مخازن استفاده شد. مخازن موردمطالعه به‌صورت گره‌های گراف و احتمال گسترش حادثه میان آن‌ها به‌صورت کمان‌های گراف مدل‌سازی شدند. برای محاسبه کمی مؤلفه‌های آسیب‌پذیری مخازن نسبت به حوادث زنجیره‌ای (پتانسیل گسترش حوادث زنجیره‌ای میان مخازن، پتانسیل راه‌اندازی حوادث زنجیره‌ای، پتانسیل تأثیرپذیری از سایر مخازن هنگام وقوع حوادث زنجیره‌ای، پتانسیل تأثیرگذاری بر سایر مخازن و تأثیرپذیری از آن‌ها به‌صورت توأم هنگام وقوع حوادث زنجیره‌ای) به ترتیب از شاخص‌های بینیت، مرکزیت نزدیکی خارجی، نزدیکی داخلی و نزدیکی کل گره‌های متناظر مخازن استفاده شد. برای مدل‌سازی پیامد سناریو حوادث و محاسبه میزان تشعشع حرارتی که در اثر وقوع حریق در هر مخزن به مخازن مجاور آن می‌رسد، از نرم‌افزار مدل‌سازی پیامد ALOHA استفاده شد. برای مدل‌سازی گراف و محاسبه شاخص‌های مرکزیت گره‌ها، نرم‌افزار آماری R و بسته igraph مورد‌استفاده قرار گرفت. یافته‌ها: مخازن هدف مربوط به سناریو حریق در هر مخزن مشخص گردیدند و سناریوهای زنجیره‌ای محتمل در مخازن به‌صورت یک گراف جهت‌دار مدل‌سازی شدند. مخازن بر اساس مقدار شاخص‌های مرکزیت گره‌های متناظر آن‌ها رتبه‌بندی و با یکدیگر مقایسه شدند. مخزن دارای بالاترین مقدار شاخص بینیت (3036/0) به‌عنوان مخزن دارای بیش‌ترین پتانسیل گسترش حوادث زنجیره‌ای میان مخازن، مخزن دارای بالاترین شاخص نزدیکی خارجی (7660/1) به‌عنوان مخزن دارای بیش‌ترین پتانسیل راه‌اندازی حوادث زنجیره‌ای و مخزن دارای بالاترین شاخص نزدیکی داخلی (9185/1) به‌عنوان مخزن دارای بیش‌ترین پتانسیل تأثیرپذیری از مخازن دیگر هنگام حوادث زنجیره‌ای تعیین شدند. همچنین بر اساس شاخص نزدیکی کل، محتمل‌ترین توالی درگیر شدن مخازن در حریق‌های زنجیره‌ای مشخص گردید. نتیجه‌گیری: رویکرد نظریه گراف امکان مدل‌سازی گرافیکی سناریوهای زنجیره‌ای میان مخازن و تعیین آسیب‌پذیرترین مخازن ازنظر پتانسیل راه‌اندازی و گسترش حوادث زنجیره‌ای را فراهم می‌کند. نتایج حاصل از تحلیل آسیب‌پذیری با استفاده از شاخص‌های گراف می‌توانند درزمینه مدیریت ریسک حوادث زنجیره‌ای مورداستفاده قرار گیرند و آسیب‌پذیرترین مخازن برای اختصاص اقدامات حفاظتی مانند موانع ایمنی فعال و غیرفعال در اولویت قرار گیرند. با استفاده از شاخص‌های مرکزیت گراف همچنین می‌توان میزان کاهش آسیب‌پذیری مجموعه مخازن به‌واسطه پیاده‌سازی موانع ایمنی را محاسبه کرده و از این طریق راهکارهای اختصاص بهینه اقدامات حفاظتی را مشخص نمود.