مدل‌ سازي و ارزيابي پيامد حاصل از نشت بنزن در واحد كك سازي شركت ذوب‌ آهن اصفهان

Modeling and Evaluation of the Benzene Leakage Consequences in the Coking Plant of Isfahan Steel Company

سابقه و هدف: انتشار مواد سمي، خطرناك و آتش‌گير، از مخازن ذخيره در صنايع فرآيندي و شيميايي همواره يكي از مخاطرات مربوط به افراد شاغل، ساكنين اطراف اين صنايع و همچنين آسيب به محيط‌زيست بوده است. اين مطالعه با هدف مدل‌سازي و ارزيابي پيامدهاي حاصل از نشت بنزن در واحد كك سازي شركت ذوب‌آهن اصفهان انجام شد. روش بررسي: به منظور رعايت موازين اخلاق در پژوهش اطلاعات مربوط به تحقيق با اجازه كتبي از شركت ذوب آهن اصفهان اخذ و مورد بررسي قرار گرفت. در مطالعه حاضر جهت بررسي و مدل‌سازي نحوه انتشار بنزن، نخست چرخۀ فرآيند موردنظر بررسي شده و در ادامه با انجام ارزيابي ريسك به روش تجزيه و تحليل حالات خطا و اثرات ناشي از آن، خطرات موجود شناسايي گرديد. مراحل ارزيابي پيامد در يك واحد فرآيندي شامل انتخاب سناريو، تعيين مشخصات سناريو، مدل‌سازي پيامدهاي ناشي از سناريوي انتخابي و تحليل نتايج هست. بدين منظور از نرم‌افزار ALOHA ورژن 7.4.5 جهت مدل‌سازي پيامد و ارزيابي خطرات نشت بنزن استفاده شد. يافته‌ها: نتايج شبيه‌سازي‌ها نشان داد كه جدي‌ترين خطر تهديد كننده كاركنان غلظت بنزن وارده به محيط هست و با توجه به‌قرار داشتن اتاق كنترل در 72 متري از مخزن مربوطه، تا حدود 169 متر اطراف مخزن غلظت بخارات بنزن به 800 قسمت در ميليون مي‌رسيد. ازاين‌رو افرادي كه در اين محدوده بودند در هنگام رخداد حادثۀ فرضي توان فرار نداشتند. همچنين خطوط تراز گرماي تابشي مربوط به شبيه‌سازي آتش استخري حاصل از انتشار بنزن نشان داد كه در سناريوهاي نشتي با قطر 5 ميلي‌متر، 25 ميلي‌متر و 100 ميلي‌متر به ترتيب تا شعاع كمتر از 10، 14 و 51 متر تحت تأثير آتش قرار مي‌گيرند. نتيجه‌گيري: باوجود خطا در نتايج حاصل از مدل‌سازي رياضي و تبيين سناريوهاي محتمل، شبيه‌سازي نشت بنزن و پيامدهاي حاصل از آن، انجام شده مي‌تواند در تدوين استراتژي‌هاي پيشگيرانه و طرح‌ريزي شرايط اضطراري در واحد كك سازي كارخانه ذوب‌آهن اصفهان مورد استفاده قرار گيرد.

Background and Objectives: The release of toxic, hazardous and fire hazardous substances from storage tanks in process and chemical industries has always been one of the hazards of working people, residents around these industries, and the environment. This study was done with the aim of modeling and evaluating the consequences of benzene leakage in the coke production unit of Isfahan Steel Company. Materials and Methods: In order to observe ethical standards in research, research information was obtained with written permission from Isfahan Steel Company. In the present study, in order to modeling and investigating the release of benzene, at first cycle of the process in the coking plant, and then Existing hazards were identified by performing a risk assessment using the FMEA method. The consequence evaluation in a process unit consists of selecting a scenario, specifying the scenario's specifications, modeling the consequences of the scenarios and finally analyzing the results. For this purpose, the software ALOHA version 5.4.7 has been used for modeling the outcome and evaluation of benzene leakage. Results: The results of simulations show that the most serious risk factor for personnel is the concentration of benzene in the environment. an‎d due to the control room being 72 meters from the corresponding reservoir, up to 169 meters of the tank the concentration of benzene vapors reaches 800 ppm. Hence, people who are at this distance will not be able to escape during an incident. Also, the contour lines of simulating the pool fire resulting from the benzene release, shows that in the leakage scenarios with a diameter of 5 mm, 25 mm and 100 mm, distances less than 10, 14 and 51 m influenced with fire, respectively. Conclusion: Despite the errors in the results of mathematical modeling and the explanation of possible scenarios, simulation of benzene leakage and its consequences, can be used in the formulation of preventive strategies and emergency planning in the coking plant of Isfahan Steel Company.