مدلهای رهایش و پخش مواد قادرند، غلظت مواد پخش شده در محیط را تخمین بزنند. ولی برای محاسبه شدت اثرات فیزیکی آنها لازم است تا پیامدهای ناشی از آن شناسایی و محاسبه گردد. در این فصل به بیان چگونگی مدل‌سازی و محاسبه پیامدهای آتش، انفجار و سمیت پرداخته شده است. شدت اثرات فیزیکی ناشی از آتش بوسیله شدت تابش حرارتی، اثرات ناشی از انفجار با میزان افزایش فشار و اثرات سمیت با غلظت و مدت زمان دریافت مواد سمی توسط شخص معین می‌گردد. در مرحله بعد اثرات مخرب این پیامدها بر انسان‌ها و تجهیزات با استفاده از روش ارزش احتمال[1] تخمین زده شده و میزان خسارات و تلفات پیش بینی می‌گردد.
-1) آتش
یکی از مهمترین و رایج‌ترین حوادث ناگواری که در صنایع فرآیندی باعث به خطر انداختن جان انسان‌ها می‌گردد، پدیده آتش‌سوزی (حریق) است. آتش شامل یک واکنش شیمیایی است که در آن مادهء سوختنی با اکسیژن ترکیب شده و مقداری انرژی از این واکنش آزاد میشود.
برای شروع آتش سوزی تشکیل مثلث آتش ضروری است. مثلث آتش متشکل از سه عنصر می‌باشد: ماده سوختنی، اکسیژن و منبع گرما (شکل(1-1).
در هنگام آتش‌سوزی اگر هریک از عوامل فوق حاضر نباشد آتش خاموش شده و خطر آتش‌سوزی برطرف می‌گردد. بنابراین با توجه به شرایط ایجاد آتش می‌توان به نحوه خاموش کردن آن پی برد. بطور مثال در مواردیکه آتش سوزی ناشی از نشت مواد سوختنی در واحدهای پالایشگاهی است، اولین اقدام برای خاموش کردن آتش قطع جریان ماده نشت کننده می‌باشد.
آتش‌سوزی در میان صنایع فرآیندی نظیر صنایع نفت و گاز به علت حجم زیاد مواد قابل اشتعال و قابل انفجاری که بطور معمول موجود بوده و مورد استفاده قرار می‌گیرند، از اهمیت خاصی نسبت به سایر صنایع برخوردار بوده و توجه به موارد ایمنی در این صنعت امری ضروری تلقی میشود.
-1-1 ) اصطلاحات و تعاریف مربوط به آتش سوزی
در ابتدا به تعریف چند اصطلاح مهم در رابطه با خصوصیات آتش می‌پردازیم:
- نقطه اشتعال[2]: احتراق همراه با شعله و نور را در اصطلاح اشتعال می‌گویند. نقطه اشتعال حداقل دمایی است که در آن دما، فشار بخار مایع در حدی است که غلظت ماده در فاز بخار با حد پایین اشتعالپذیری آن برابر است. دمای نقطه اشتعال اکثر مواد اشتعال‌پذیر پایین‌تر از 38 می‌باشد. بنابراین اکثر مواد قابل اشتعال توانایی مشتعل شدن در دمای اتاق را دارند. موادی که دمای نقطه اشتعال آنها بیشتر از این مقدار باشد. را مواد قابل احتراق می‌گویند. برای مشتعل شدن این دسته از مواد باید آنها را به دمای بالاتر از دمای نقطه اشتعالشان گرم نمود. بنابراین هر چه دمای اشتعال یک مایع کمتر باشد، احتمال آتش‌گیری آن بیشتر است.
- نقطه افروختن[3]: دمای نقطه افروختن یک مایع اشتعال‌پذیر، حداقل دمایی است که فشار بخار مایع در آن دما به حدی است که یک شعله دائمی را روی مایع در فضای باز ایجاد می‌کند. این دما معمولاً چند درجه بالاتر از دمای نقطه اشتعال است.
- دمای خود اشتعالی[4]: دمایی که ماده قابل اشتعال بدون نیاز به منبع جرقه و بواسطه انرژی درونی مولکول‌های خود مشتعل میشود را دمای خود اشتعالی می‌گویند. در جدول (1-1) دمای نقطه اشتعال و دمای خود اشتعالی تعدادی از مواد شیمیایی نشان داده شده است. [1]
حداقل انرژی احتراق[5]: حداقل انرژی لازم جهت اشتعال یک ماده و تشکیل شعله پایدار را حداقل انرژی احتراق می‌گویند. هر چه این مقدار کمتر باشد، مخاطرات مربوط به آن ماده بیشتر خواهد بود. در جدول (1-2) حداقل انرژی احتراق چند ماده شیمیایی نشان داده شده است.
- محدوده‌های اشتعالپذیری[6]
- حد پایین اشتعالپذیری[7]: کمترین غلظت ماده قابل اشتعال در هوا، برای آنکه یک مخلوط قابل اشتعال در حضور عامل جرقه بتواند مشتعل شود. در صورتیکه غلظت ماده سوختنی از این حد کمتر باشد، اشتعال پذیری ممکن نمی‌باشد.
- حد بالای اشتعالپذیری[8]: بیشترین غلظت ماده قابل اشتعال در هوا، برای آنکه یک مخلوط قابل اشتعال در حضور عامل جرقه بتواند مشتعل شود. در صورتیکه غلظت ماده سوختنی از این حد بیشتر باشد، اشتعال پذیری ممکن نمی‌باشد.
حدود اشتعالپذیری تحت تاثیر عوامل مهمی مانند دما و فشار می‌باشد. بگونه‌ای که افزایش دما باعث گستردگی محدوده اشتعالپذیری و کاهش آن سبب کاهش محدوده اشتعالپذیری میشود. اکثر بخارات متصاعد شده از مواد نفتی دارای محدوده اشتعالپذیری بین %10-1 حجمی می‌باشند.
Lambiris، Zabetakis و Scottدر سال 1959 میلادی جهت نشان دادن رابطه بین دما با حد بالا و پایین اشتعالپذیری برای خانواده پارافین‌ها تا 10 کربن روابط (1-1) و (1-2) را ارائه کردند:
فهرست مندرجات:
1-1-1 ) اصطلاحات و تعاریف مربوط به آتش سوزی.. 4
1-1-2) طبقه‌بندی انواع آتش.... 8
1-1-3) پیامدهای تابش حرارتی.. 12
2-1-1) اصطلاحات و تعاریف مهم مربوط به انفجار 15
2-1-2) مدل‌سازی موج فشار ناشی از انفجار 16
2-1-2-1) مدل TNT Equivalency 16
2-1-2-2) مدل TNO Multi Energy. 18
2-1-2-3) مدل Baker Strehlow.. 20
2-1-3) پیامدهای ناشی از انفجار 24
3-3) نرم افزارهای مدل‌سازی پیامد. 32
3-4) نمونه هایی از حوادث رخ داده در پالایشگاه های مختلف: 41
3-4-1) حوادث عمده واحد آیزوماکس پالایشگاه بندر عباس.... 41
3-4-2) حوادث عمده واحد آیزوماکس پالایشگاه‌های دیگر. 42
3-4-3) حوادث آتش سوزی در واحد آیزوماکس پالایشگاه بندرعباس.... 43
شامل 53 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود تحقیق مدلهای آتش ، انفجارو سمیت