تحليل ايمني پوياي ايستگاه هاي CNG با استفاده از تكنيك درخت خطا و شبكه بيزين

Dynamic Safety Analysis CNG Stations Using Fault Tree Approach and Bayesian Network

مقدمه: تحليل ايمني براي جلوگيري از وقايع ناخواسته كه ممكن است باعث حوادث فاجعه بار شوند، ضروري است. ايمني ايستگاه هاي CNG به علت قرارگيري در مناطق شهري و جلوگيري از بروز حوادث فاجعه بار شغلي و شهري و حفظ ايمني پرسنل، اموال و محيط حائز اهميت است. تحليل وقوع رويدادها با به روز رساني احتمال بروز آنها كليد تجزيه و تحليل ايمني پويا است. هدف مطالعه حاضر ارائه يك روش تحليل ايمني كامل، جامع و پويا در ايستگاه هاي CNG است. روش كار: در اين مطالعه، ابتدا جهت شناسايي خطرات واحد مورد مطالعه از روش تجزيه و تحليل حالات شكست و اثرات آن (FMEA) استفاده گرديد. با استفاده از اين روش عدد اولويت ريسك (RPN) مخاطرات شناسايي شده محاسبه گرديد و خطر داراي بيشترين عدد اولويت ريسك به عنوان رويداد اصلي مورد مطالعه انتخاب شد. تحليل علل اصلي در وقوع رويداد اصلي با استفاده از تكنيك تحليل درخت خطا (FTA) انجام شد. سپس جهت تعيين علل موثر در بروز رويدا اصلي، نوع روابط احتمالي آنها و همچنين پويا سازي مدل FTA، از تحليل درخت خطاي بيزين شده استفاده گرديد. يافته ها: در فاز شناسايي خطرات، 16 تجهيز داراي خطر شناسايي گرديد. سپس عدد اولويت ريسك براي تجهيزات شناسايي شده محاسبه گرديد. نتايج نشان داد كه سيستم توزيع كننده داراي بيشترين عدد اولويت ريسك است و به عنوان بحراني ترين تجهيز شناسايي گرديد. بنابراين نشت گاز از توزيع كننده (به عنوان رويداد اصلي) انتخاب گرديد. سپس تحليل نشت گاز توزيع كننده با استفاده از تحليل درخت خطا، 56 علت اصلي را شناسايي كرد كه شامل 17 رويداد مياني و 39 رويداد پايه اي مي باشد. سپس مدل درخت خطاي ساخته شده جهت پوياسازي به داخل شبكه بيزين انتقال يافت. نتايج تحليل درخت خطاي بيزين شده نشان داد كه ترك و خوردگي شلنگ توزيع كننده مؤثرترين عامل در بروز رويداد اصلي تعيين شد. احتمال وقوع رويداد اصلي براساس تحليل درخت خطا و درخت خطاي بيزين شده به ترتيب 2-10×9.67 و 2-10×9.11 محاسبه شد. نتيجه گيري: مطالعه حاضر، كاربرد رويكردي جامع و پويا به منظور تحليل ايمني ايستگاه هاي CNG را نشان مي دهد. نتيجه مطالعه نشان داد كه با بكارگيري شبكه بيزين امكان تعيين نحوه روابط علل ايجاد كننده رويداد اصلي امكان پذير مي شود. اين امر ارزيابي اثربخشي اقداملات پيشگيرانه قبل از بگارگيري آنها را فراهم مي سازد. همچنين نتايج مطالعه نشان مي دهد كه شناسايي رويدادهاي پايه اي بحراني بايد براساس نرخ تغييرات احتمال به جاي صرفا تمركز بر احتمال هاي پيشين يا پسين انجام شود.

Introduction: The safety of CNG stations is important because of their location in urban areas, as well as to prevent accidents and to protect the safety of personnel, property, and environment. An event occurrence analysis with probability updating is the key to dynamic safety analysis. Methods and materials: In this study, the Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) technique was used to determine the hazards of the study unit, the method of analyzing. After determining the hazards with high risk, the Bayesian fault tree analysis (BFTA) method was used to determine the effective causes of events occurrence and the type of possible relationships among them. Results: First, the phase of hazards identification, 16 Hazardous equipment were identified. Then the Risk Priority Number for the identified equipment was calculated. The results showed that the dispenser system had the highest risk priority number and was identified as the most critical equipment. According to this, the dispenser gas leakage (as the top event) was selected in this study. Then, the analysis of the dispenser gas leakage, using BFTA method identified 56 main causes, including 17 intermediate events and 39 basic events. Finally, cracking and corrosion of the dispenser hose were determined the most effective factor in the occurrence of the top event. The probability of occurrence of the top event based on FTA and BFTA analysis was calculated 9.67×10-2 and 9.11 × 10-2, respectively. Conclusion: The result of the study that by employing the Bayesian Network, can create a useful guideline to determine the relationship between the occurrence causes of the top event. This provides an assessment of the effectiveness of preventive measures before using them.