واكاوي پيامدهاي آتش‌سوزي و انفجار مخازن استوانه‌اي ذخيره گاز مايع در يك صنعت منتخب نفت و گاز

Consequence analysis of fire and explosion of a cylindrical LPG tanks in an oil and gas industry

زمينه و هدف: با توجه به حوادث رخ‌داده در اثر نشت گاز مايع (LPG)، موضوع واكاوي پيامد آتش‌سوزي و انفجار مخازن ذخيره حاوي اين ماده از اهميت زيادي برخوردار است. هدف از مطالعه حاضر واكاوي پيامدهاي آتش‌سوزي و انفجار يك مخزن استوانه‌اي ذخيره LPG در يك صنعت منتخب نفت و گاز است. روش بررسي: در اين مطالعه تحليلي، چهار سناريوي نقص، شامل گسيختگي يك مخزن استوانه‌اي ذخيره LPG، نشتي مخزن از محل لوله ورودي، نشتي مخزن از محل دريچه آدم‌رو و باز شدن شير ايمني و پيامدهاي آتش‌سوزي و انفجار متناظر با آن‌ها توسط نرم‌افزار PHAST شبيه‌سازي شد. سپس نتايج به‌دست آمده با معيارهاي موجود مقايسه شد و شدت آسيب‌رساني پيامدها مشخص گرديد. يافته‌ها: با توجه به نتايج به‌دست آمده، ناحيه اثر آتش كروي ناشي از سناريوي گسيختگي مخزن با شدت تشعشع 37/5 تا شعاع 290 متر از محل مخزن است كه با توجه به خطوط راهنما، در اين ميزان شدت تابش، احتمال آسيب عمده به تجهيزات فرآيندي، تخريب سازه‌ها و مرگ‌ومير قطعي افراد حاضر در اين ناحيه وجود دارد. در پيامد آتش ناگهاني اين سناريو، در محدوده‌اي به شعاع 505 متر احتمال مرگ‌ومير افراد صددرصد است. در پيامد انفجار ناشي از گسيختگي مخزن، موج انفجار bar 2/0 تا شعاع 2092 متري قابل مشاهده است. سناريوي نشتي از محل دريچه آدم‌رو نيز شامل پيامدهاي آتش فوراني، انفجار و آتش ناگهاني است. هم‌چنين سناريوهاي نشتي از محل لوله ورودي و باز شدن شير ايمني، پيامدهاي آتش فوراني و آتش ناگهاني را به دنبال خواهد داشت. نتيجه‌گيري: با توجه به شدت پيامدهاي سناريوي اول و احتمال رخ دادن حوادث زنجيره‌اي در تأسيسات ذخيره گاز مايع، پيشنهاد مي‌شود به‌جاي مخازن استوانه‌اي افقي از مخازن كروي استفاده شود و هم‌چنين برنامه جامع واكنش در شرايط اضطراري در اولويت‌هاي نخست واحد ايمني قرار گيرد.

Background and aims: Accidents happened as a result of LPG leakage emphasizesthe importance of the consequence analysis of fire and explosion in LPG storage tanks. The purpose of this study is to analysis the consequences of fire and explosion in a cylindrical LPG storage tank in an oil and gas industry. Methods: In this analytical study, four possible failure scenarios including 1) rupture in the cylindrical LPG tank 2) leakage from the loading line 3) leakage from the tank manhole and 4) undesirable opening of the safety valve, and their fire and explosion consequences were simulated by PHAST software. Thenthe results were compared with existing standards Results: The scenario of tank rupture leads to a radiation flux 37.5 kw/m2 affect a radius of 290 m from tank location that can cause major life and property losses. As the result of a flash fire due to the tanker rupture, there is a possibility of life-threatening to a radius of 520 m. An explosion (resulting from the tank rupture) with blast wave of 0.2 bar affect a radius of 2092 m that can cause the life and property losses. The scenario of leakage from the tank manhole leads to jet fire, explosion and flash fire. Also, the jet fire and flash fire will follow by the scenarios of leakage from the loading and undesirable opening of the safety valve. Conclusion: With attention to severity the tank rupture and the likelihood of occurrence of the domino effect, it is recommended to substitute the horizontal cylindrical LPG tanks by the spherical ones. Also, an emergency response plan should be established based on the result of this study.