Thread Content
تجزیه و تحلیل مورد کلاسیک CSB—تصادف نشت مخزن ذخیره مواد شیمیایی شرکت صنعتی آزادی که آب عمومی را آلوده کرد وب سایت تانگ بین 1 Tianjin Ju’an Enterprise Management Consulting Co., Ltd.: www.justsafety.com.cn تلفن: 13802084672 9Atangbin@justsafety.com.cn ] ایمیل: tangbin@justsafety.com.cn He Chen 2 Shanghai Yu Rui Business Consulting Co., Ltd. کلمات کلیدی: نشت مخزن ذخیره، مواد شیمیایی، مدیریت یکپارچگی، هیئت بررسی خطرات و ایمنی شیمیایی ایالات متحده (CSB) چکیده این مقاله ترکیبی از تحقیقات و تجزیه و تحلیل هیئت بررسی خطرات و ایمنی شیمیایی ایالات متحده در مورد حادثه ناشی از نشتی مخزن ذخیره آب مواد شیمیایی، تجزیه و تحلیل حادثه مخزن ذخیره سازی مواد شیمیایی در نشت مخزن آب است. علل آلودگی آب عمومی از دو جنبه خرابی مخزن ذخیره و مواد شیمیایی نشتی که به رودخانه الک می ریزد و روش هایی را برای بهبود سطح مدیریت ایمنی مخازن ذخیره از منظر مدیریت یکپارچگی مخازن ذخیره سازی مورد بحث قرار می دهد. 1. مقدمه در 9 ژانویه 2014، بازرسان آژانس حفاظت از محیط زیست ویرجینیای غربی به محل نگهداری و حمل و نقل مواد شیمیایی Liberty Industries در چارلستون، پایتخت ایالت، آمدند تا حوادث بوی شیمیایی در منطقه را که توسط مردم گزارش شده است، بررسی کنند. بازرس متوجه شد که مواد شیمیایی در مخزن ذخیره سازی بالای زمین در مزرعه تانک 396 نشت می کند. مواد شیمیایی نشتکننده مخلوطی از مواد خام متیل سیکلوهگزان- متانول و پلی اتیلن گلیکول اتر بودند. تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی مشخص کرد که جزء اصلی مواد خام متیل سیکلوهگزان- متانول است. مواد شیمیایی از دو سوراخ کوچک در کف مخزن 396 نشت می کند. مواد شیمیایی به داخل شن و خاک اطراف مخزن 396 نشت می کند. به دلیل وجود ترک در دایک آتش نشانی که در اصل برای کنترل نشت مخزن و سوراخ های ناشی از قدیمی بودن و خرابی طراحی شده بود، مواد شیمیایی از طریق دایک آتش به رودخانه سرازیر شدند. این تحقیقات همچنین نشان داد که برخی از مواد شیمیایی نشتشده از یک پلک زیرزمینی که در پایین یک مخزن ذخیره مجاور قرار داشت وارد رودخانه شده است. تحت نظارت آژانس حفاظت از محیط زیست، صنایع لیبرتی بلافاصله اقداماتی را برای کنترل نشت، بازیابی مواد شیمیایی نشتشده و جلوگیری از آلودگی بیشتر انجام داد. با این حال، تقریباً 37.9 مترمکعب از مواد خام متیل سیکلوهگزان- متانول به خاک اطراف و رودخانه الک نفوذ کرده است و با رودخانه به سمت پایین دست به ورودی ایستگاه تصفیه آب عمومی ویرجینیای غربی که تقریباً در 2.4 کیلومتری پایین دست شرکت صنعتی لیبرتی قرار دارد، جریان یافته است. از آنجایی که تجهیزات ایستگاه تصفیه آب عمومی نمی توانند تمام مواد خام متیل سیکلوهگزان- متانول موجود در آب را حذف کنند، آب آشامیدنی در سیستم جمع آوری و حمل و نقل آلوده است. در آن شب، شرکتهای آب عمومی برای 93000 مشترک (شامل حدود 300000 نفر) اخطارهای «عدم استفاده» صادر کردند که باعث تعطیلی گسترده مشاغل، مدارس و بخش عمومی شد. بخش های اورژانس بیمارستان های محلی تعداد زیادی از بیماران را با علائم تهوع، بثورات پوستی، استفراغ، درد شکم و اسهال دریافت کردند. اداره امنیت عمومی توصیه کرد که ساکنان آب آشامیدنی و حمام کردن را برای 4 تا 9 روز آینده محدود کنند. برخی از ساکنان گفتند که هنوز بوی قابل توجهی در آب آشامیدنی آنها چند هفته پس از نشت وجود دارد، حتی پس از شستشوی لوله ها در صورت لزوم. این مقاله بر اساس بررسی و تحقیق هیئت بررسی ایمنی و خطرات شیمیایی ایالات متحده (CSB-Chemical Safety Board) در مورد حادثه نشت مخزن ذخیره مواد شیمیایی و آلودگی آب عمومی در شرکت صنعتی لیبرتی، با تمرکز بر تجزیه و تحلیل مشکلات موجود در خرابی خود مخزن ذخیره سازی و عدم کنترل پس از نشت مواد شیمیایی است. 2. داستان حادثه ناشی از نشت مخازن نگهداری مواد شیمیایی صنایع لیبرتی و آلودگی آب عمومی 2.1 پیشینه صنایع لیبرتی صنایع لیبرتی در سال 1992 تاسیس شد و مواد شیمیایی تخصصی را در اختیار صنایع معدنی، فولاد و سیمان قرار داد. در کارخانه چارلستون دو منطقه بارگیری و تخلیه با کامپیوتر کنترل می شود. مواد شیمیایی مانند متیل سیکلوهگزان- متانول، کلرید کلسیم و گلیسرول که توسط کامیون های تانکر به کارخانه منتقل می شوند برای ذخیره سازی و فروش موقت در مخازن ذخیره سازی روی زمین تخلیه می شوند. در 31 دسامبر 2013، صنایع لیبرتی با پایانه رودخانه Etowah ادغام شد و مالکیت مخزن ذخیره تصادف 396 را به دست آورد، نه روز پس از نشت مواد شیمیایی. در روز حادثه 19 کارمند در لیست شرکت بودند که 18 نفر از آنها در محل حادثه حضور داشتند. در شرق کارخانه راه آهن و خیابان بارو، منطقه مسکونی در مجاورت جنوب کارخانه قرار دارد و رودخانه الک در امتداد مرز غربی کارخانه پراکنده شده است، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است. این کارخانه شامل یک ساختمان اداری دو طبقه، انبار، گورستان، اتاق پمپ آتش نشانی، فلرها، جایگاه پر کردن سوخت، جداکننده نفت و آب، اسکله و 19 مخزن ذخیره سازی روی زمین و خطوط لوله محصولات متصل است. در میان آنها، مخزن ذخیره تصادف 396 در سال 1938 ساخته شد (همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است)، با ذخیره طراحی شده 174.9 متر مکعب. پس از به دست آوردن مالکیت شرکت صنعتی لیبرتی، از آن برای ذخیره مخلوط متیل سیکلوهگزان- متانول و پلی اتیلن گلیکول اتر استفاده شد. در روز حادثه، مخزن 396 حاوی 88.5 درصد (نسبت جرم) مواد خام متیل سیکلوهگزان- متانول، 7.3 درصد (نسبت جرم) پلی اتیلن گلیکول اتر و 4.2 درصد (نسبت جرم) آب بود. https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz_png/fnBs2C3PMfDZhibKNyE9dOSXRBFY4TPSeqcPic0yAxryvTlLbTeJV3iaiazbTFHCbQbWMOick8JRUWUY4MsuEIQJzXg/0?wx_fmt=png شکل 1: طرح چیدمان مزرعه مخزن شیمیایی https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz_png/fnBs2C3PMfDZhibKNyE9dOSXRBFY4TPSeC5t4x00NznsaVrZx5vVSy3K4nY8UiaTbYm5cgxvibEpgMvYILWRrkCew/0?wx_fmt=png شکل 2: تصاویر مخزن ذخیره تصادف 396 (بعد از حادثه) 2.2 مواد شیمیایی دخیل در حادثه نشتی 2.2.1 مواد خام MCHM متیل سیکلوهگزان-متانول خام مخزن ذخیره تصادف 396 حاوی مخلوطی از مواد خام متیل سیکلوهگزان- متانول (خام متیل سیکلوهگزان بررومثل متانول و متیل سیکلوهگزان، متیل سیکلوهگزان-ماتانول خام) (پلی گلیکول اترها که به اختصار PPH نامیده می شود، stripped). خوراک متیل سیکلوهگزان- متانول توسط شرکت شیمیایی Eastman تولید می شود و شامل 6 ترکیب مختلف است که در جدول 1 به تفصیل شرح داده شده است. از این میان، 4-MCHM (متیل سیکلوهگزان- متانول خالص) فراوان ترین است و جزء اصلی ورودی به سیستم های آب آشامیدنی است. جدول 1: لیست مواد اولیه متیل سیکلوهگزان- متانول تولید شده توسط شرکت شیمی Eastman نام شیمیایی محدوده غلظت 4- متیل سیکلوهگزان متانول 68-89% 4-(متوکسی متیل) سیکلوهگزان متانول4-22% آب4-10% متیل 4- متیل سیکلوهگزان10% دی متانول 1،4-سیکلوهگزان دی کربوکسیلات 5% متانول 1% 1،4-سیکلوهگزان متانول 1-2% متیل سیکلوهگزان- متانول مواد خام عمدتاً در فرآیند شناورسازی کف برای شستشوی زغال سنگ و حذف ناخالصی ها استفاده می شود. احتراق باعث آلودگی می شود. بر اساس برگه اطلاعات ایمنی ارائه شده توسط شرکت شیمیایی Eastman، از تماس انسان با متیل سیکلوهگزان- متانول رقیق نشده باید اجتناب شود زیرا می تواند باعث تحریک چشم و پوست شود. در دماهای بالاتر، بخار متیل سیکلوهگزان- متانول نیز می تواند باعث تحریک چشم و تنفسی شود. در حال حاضر هیچ روش تشخیص مواجهه شغلی و محدوده عددی برای متیل سیکلوهگزان- متانول وجود ندارد. 2.2.2 پلی گلایکول اترها (PPH، حذف شده) دوازده روز پس از حادثه نشت پلی گلیکول اتر، شرکت صنعتی لیبرتی ماده دیگری را که در مخزن ذخیره سازی 396 وجود دارد، به نام پلی گلیکول اتر را فاش کرد که برای بهبود اثر شناورسازی عمل می کند و 7.3 درصد از مواد موجود در مخزن ذخیره سازی 396 را تشکیل می دهد. بر اساس برگه اطلاعات ایمنی ارائه شده توسط Liberty Industries، این ماده می تواند باعث واکنش های شدید پوست و چشم شود و به عنوان یک مایع قابل اشتعال طبقه بندی می شود. 2.2.3ShurFlot 944ShurFlot 944 محصولی است که به درستی با جزء اصلی مواد اولیه متیل سیکلوهگزان- متانول و مقدار کمی پلی اتیلن گلیکول اتر مخلوط شده است. طبق برگه اطلاعات ایمنی ارائه شده توسط Liberty Industries، ShurFlot 944 از الکل ها، گلیکول اترها و کربوکسیلات ها تشکیل شده است. این محصول برای شناورسازی استفاده می شود. مایعی به رنگ زرد یا قهوه ای تیره با بوی قوی است. مشابه قرار گرفتن در معرض مواد اولیه متیل سیکلوهگزان متانول، ShurFlot 944 می تواند باعث تحریک پوست، چشم و تنفسی و همچنین تهوع و استفراغ شود. 2.3 پس از حادثه نشتی، در ساعت 8:16 صبح در 9 ژانویه 2014، آژانس حفاظت از محیط زیست ویرجینیای غربی گزارشی در مورد بوی هوا دریافت کرد که مدعی بود این بو از کارخانه تولید صنایع لیبرتی در چارلستون آمده است. حوالی ساعت 10 صبح همان روز، مرکز هشدار 911 شهرستان کاناوها نیز گزارشی مبنی بر بوی شیمیایی دریافت کرد که تقریباً 0.8 کیلومتر دورتر از شرکت صنعتی لیبرتی قرار داشت. بازرسان آژانس حفاظت از محیط زیست حوالی ساعت 11:05 صبح به صنایع لیبرتی آمدند تا با رئیس شرکت ملاقات کنند تا در مورد موضوع بوی هوا گفتگو کنند. تقریباً در همان زمان، یکی از کارکنان صنایع لیبرتی به رئیس جمهور گزارش داد که مخزن ذخیره مواد خام متیل سیکلوهگزان- متانول نشتی دارد. رئیس شرکت بازرس را در مجاورت مخزن ذخیره 396 همراهی کرد و مشاهده کرد که نشت مداوم مانند آب چشمه ای است که به سمت بالا جریان دارد و یک حوضچه مایع به مساحت 37.2 متر مربع به عمق حدود 7 تا 10 سانتی متر را تشکیل می دهد. گوشه شمال غربی حوضچه مایع به طور پیوسته به داخل آبریز زیرزمینی به قطر حدود 30.5 سانتی متر می ریزد و همزمان از زیر دیوار آتش مخزن و سوراخ های داخلی به رودخانه الک در کنار آن تراوش می کند. بلافاصله پس از حادثه، ناظر ایستگاه تصفیه آب عمومی ویرجینیای غربی برای کسب اطلاعات بیشتر به محل حادثه شتافت و سپس به بازرسان CSB گزارش داد که در آب رودخانه الک در منطقه نزدیک محل نشتی، درخشندگی آشکاری روی آب رودخانه الک وجود دارد. در ساعت 11:56 صبح به وی اطلاع داده شد که MCHM درز کرده یک ماده منعقد کننده است. حوالی ساعت 1:30 بعد از ظهر، یک فرد در محل، احتمالاً از صنایع لیبرتی یا موتور کریر، به سرپرست ایستگاه تصفیه آب عمومی گفت که MCHM یک عامل کف کننده است، نه منعقد کننده. متعاقباً، آژانس حفاظت از محیط زیست حجم نشت را تقریباً 3.8 تا 18.9 m3 برآورد کرد. حدود ساعت 14:00 اپراتور ایستگاه عمومی تصفیه آب بوی ضعیفی را در آب رودخانه که وارد تجهیزات تصفیه آب می شود، کشف کرد. بر اساس حجم تخمینی نشت و سایر اطلاعات شناخته شده، ایستگاه تصفیه آب عمومی تصمیم گرفت برای پاکسازی مشکل بوی ناشی از مواد شیمیایی نشتشده به فرآیندهای فیلتراسیون و سیستمهای تصفیه تکیه کند. درست بعد از ساعت 16:00 ایستگاه تصفیه آب عمومی تشخیص داد که فیلتر مواد شیمیایی را به طور کامل از آب پاک نمی کند، بوی بدی نیز در پایین دست فیلتر تشخیص داده شد و ممکن است سیستم جمع آوری آب عمومی آلوده شده باشد. ساعت 18 شرکت های عمومی آب و * * اخطار "عدم استفاده" پس از مشورت بین این اداره، آژانس حفاظت از محیط زیست و سازمان بهداشت عمومی صادر شد. در ساعت 9:30 آن شب، فرماندار ویرجینیای غربی، تاملین، وضعیت اضطراری را برای مردم اعلام کرد. https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz_png/fnBs2C3PMfDZhibKNyE9dOSXRBFY4TPSetJksUCufraoUYt8yAIlNfw64DCCcFPh9AyHybfIXkL8Z0cVmkUPpaQ/0?wx_fmt=png شکل 3: جدول زمانی واکنش اضطراری برای حوادث نشتی 3. تجزیه و تحلیل حادثه نشتی مخزن ذخیره مواد شیمیایی و آلوده کردن آب عمومی شرکت صنایع لیبرتی به منظور تعیین علت نشت مخزن ذخیره مواد شیمیایی و سرازیر شدن آن به رودخانه الک، تیم بررسی CSB یک بازرسی جامع و بازرسی فنی مخزن مربوطه، بررسی و بازرسی فنی مخزن مربوطه، آتش سوزی و بررسی کامل مخزن ذخیره سازی، آتش سوزی و همچنین بررسی کامل مخزن ذخیره سازی، آتش سوزی را انجام داد. رکوردها 3.1 تجزیه و تحلیل خرابی مخزن 3.1.1 بازرسان مخزن دارای گواهی API از خوردگی حفره ای، بازرسی های داخلی و خارجی مخزن تصادف 396 را انجام دادند و تشخیص دادند که منبع نشتی دو سوراخ واقع در صفحه پایین مخزن 396 با قطرهای تقریباً 1.9 و 1.0 سانتی متر است. از طریق بازرسی ساختاری نمونه های مواد مخزن مشخص شد که سوراخ نشتی ناشی از خوردگی حفره ای است. خوردگی حفره ای از سطح صفحه زیرین داخلی مخزن شروع شده و به سمت خاک توسعه یافته و به تدریج ضخامت دیواره را ضعیف کرده و در نهایت سوراخ هایی ایجاد می کند. علاوه بر این، نقاط خوردگی مستقل نسبتا عمیقی در نزدیکی پوسته مخزن وجود دارد، همانطور که در شکل های 4 و 5 نشان داده شده است. تانک های MCHM مجاور (395، 397) مشکلات حفره ای مشابهی در کف خود داشتند. https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz_png/fnBs2C3PMfDZhibKNyE9dOSXRBFY4TPSeovgRWT8oTV7Tc9iaASDuz20oa5L7wOhvQNVul9iaecxnAysMcexGYYsQ/0?wx_fmt=png شکل 4: 396 سوراخ های خوردگی و نقاط خوردگی صفحه پایین مخزن تصادف https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz_png/fnBs2C3PMfDZhibKNyE9dOSXRBFY4TPSecDozfJAEfOETgt2nMqUREpqakC2jVnE0XibxxNDHLwLUiahcuDUdFZaA/0?wx_fmt=png شکل 5: 396 ابعاد خوردگی صفحه پایین مخزن خوردگی به طور کلی به واکنش الکتروشیمیایی اطلاق می شود که بین آلیاژهای فلزی و محیط رخ می دهد و باعث تخریب ساختاری مواد با سرعت معینی در طول سطح می شود. از طرف دیگر، خوردگی حفره ای در یک نقطه یا ناحیه کوچکی از سطح فلز با سوراخ خوردگی که در عمق به شکل حفره ایجاد می شود، رخ می دهد. معمولاً از سطح بالایی فلز که به صورت افقی قرار می گیرد شروع می شود، در جهت گرانش توسعه می یابد و می تواند به کل ضخامت دیواره نفوذ کند. تشخیص مشکلات خوردگی حفره ای دشوار است زیرا خوردگی حفره ای عموماً موضعی است و نرخ خوردگی طولی عموماً بیشتر از نرخ خوردگی عرضی است. زنگ ایجاد شده توسط حفره، نقاط خوردگی را می پوشاند و تشخیص آنها را در هنگام بازرسی دشوارتر می کند. اگرچه سمت خاک کف مخزن نیز تحت تأثیر خوردگی قرار می گیرد، در مقایسه با خوردگی حفره ای که مستقیماً منجر به حوادث نشتی می شود، خوردگی سمت خاک جدی نیست، همانطور که در شکل 6 نشان داده شده است. یکی از ویژگی های خوردگی حفره ای این است که معمولاً از سطح فلز شروع می شود و در جهت گرانش توسعه می یابد. همانطور که در شکل 6 مشاهده می شود، نقاط خوردگی فردی آشکار در سطح داخلی صفحه کف مخزن 396 وجود دارد که در جهت ضخامت دیواره ایجاد می شود. در مقابل، ویژگیهای خوردگی در سمت خاک نسبتاً ثابت هستند و گودالهای بسیار کم عمق و لایههای اکسید آهن را تشکیل میدهند. نرخ خوردگی حفرهای که معمولاً در یک منطقه محلی ایجاد میشود، چندین برابر نرخ خوردگی عمومی در کل سطح فلز است. https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz_png/fnBs2C3PMfDZhibKNyE9dOSXRBFY4TPSek11YrbwESXgs5v6K2JibsaOQkQNqaG6eOT851I6RIlofWRTQA49f6yA/0?wx_fmt=png شکل 6: تغییرات ضخامت دیواره ناشی از خوردگی صفحه کف مخزن 3.1.2 نرخ خوردگی با توجه به تجزیه و تحلیل مورفولوژیکی نقاط خوردگی در صفحه ته مخزن در حادثه 396، سوراخهای خوردگی نافذ از سطح بالایی صفحه پایین شروع به توسعه کردند، نه از سطح پایین. تیم تحقیقاتی CSB یک متخصص را در مخازن ذخیره برای انجام تجزیه و تحلیل نرخ خوردگی منصوب کرد. اگرچه متوجه هستیم که نرخ خوردگی تغییر میکند و عدم قطعیتهای زیادی وجود دارد، اما بر اساس وضعیت تحقیق در آن زمان، بهترین فرض معقول این است که نرخ خوردگی مخزن ذخیرهسازی 396 در طول چرخه عمر خود ثابت است، یعنی 12.3mpy (میل در سال، مایل در سال)، با دامنه تغییرات 10 تا 15 مایل بر ثانیه. از آنجایی که هیچ نقشه و مستندات اصلی مخزن وجود ندارد، تانک 396 از سال 1938 ساخته شده است. کارشناسان مخزن فرض می کنند که صفحه اصلی مخزن 25 ساله بوده است و در سال 1963 با ورق فولادی جوش داده شده به ضخامت 6.4 میلی متر که در زمان نشتی استفاده می شد، جایگزین شد. بر اساس وضعیت کف مخزن پس از حادثه، بازرسان مخزن تخمین زدند که کف تعویض شده حداقل 25 سال است. در برخی مواقع پس از تعویض کف مخزن، مواد پلی وینیل استات به کف مخزن اضافه شد تا از اثرات خوردگی جلوگیری شود. برای جزئیات بیشتر به شکل 7 مراجعه کنید. https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz_png/fnBs2C3PMfDZhibKNyE9dOSXRBFY4TPSeogd5kdcYDPXLfFcRBKPWEdg6ekic9hwJTiau54VVIj3VvT7GRSXxRm6Q/0?wx_fmt=png شکل 7: 396 جدول زمانی خدمات مخزن تصادف 3.1.3 بازرسی یکپارچگی مخزن تیم تحقیق CSB دریافت که صنایع لیبرتی روش های بازرسی و آزمایش منظم و سایر مقررات و مقرراتی را برای اطمینان از نگهداری صحیح مخازن ذخیره سازی و تجهیزات مربوطه در سطح زمین ایجاد نکرده است. بخشی از دلیل این است که الزامات نظارتی کمی وجود دارد که شرکتها را مجبور میکند رویههای نگهداری مخزن بالا را داشته باشند و شرکتها داوطلبانه این الزامات را اجرا نمیکنند. Liberty Industries گفت مخزن MCHM حداقل به مدت 10 سال قبل از نشت در ژانویه 2014 بازرسی نشده بود. تیم تحقیق CSB یک گزارش بررسی غیررسمی 2 صفحه ای در مورد مخازن ذخیره سازی در کارخانه صنایع لیبرتی به دست آورد که توسط یک آژانس مشاوره شخص ثالث در دسامبر 2013 تهیه شده بود. در گزارش مختصر، بازرسی بصری مخازن خلاصه شده و ذکر شده بود که تانک های 395/396/397 پرچ شده بودند، اما اطلاعاتی در مورد شرایط داخلی تانک ها ارائه نشد. در این گزارش اشاره شده است که "مخزن های فوق دارای درجه خاصی از یکپارچگی ساختاری هستند، اما لزوما به طور کامل استانداردهای API653 و EPA را برآورده نمی کنند." بدون ارتقاء، این مخازن برای ذخیره سازی نفت و فرآورده های کنترل شده مناسب نیستند. این گزارش توصیه میکند که شرکتها برنامهای برای انجام بازرسی کامل از هر مخزن ذخیرهسازی توسط پرسنل واجد شرایط ظرف پنج سال آینده ایجاد کنند. تیم تحقیقاتی CSB دریافت که Liberty Industries به هیچ سیستم پیشگیری از نشت یا نظارت بر نشتی مجهز نبوده و اقدامات موثری برای جلوگیری از نشت نداشته است. در عین حال، مخزن ذخیره به دستگاه نمایشگر سطح مایع و سیستم اندازهگیری مجهز نبود، بنابراین نمیتوان حجم نشتی واقعی MCHM را بدست آورد و در نتیجه تخمین حجم نشتی نادرست بود. در آن زمان، مقررات ایالتی و فدرال ویرجینیای غربی، سیستمهای نظارت بر نشت را برای مخازن ذخیرهسازی روی زمین الزامی نکرد. 3.2 MCHM به رودخانه الک نشت کرد. MCHM پس از نشت از سوراخ خوردگی صفحه پایین مخزن ذخیره در حادثه 396 از 2 مسیر وارد رودخانه الک شد.: الف) عبور از یک خاکریز آتش سوزی فرسوده ； ب) عبور از یک پلک زیرزمینی آسیب دیده. 3.2.1 تجزیه و تحلیل زمین شناسی منطقه مخزن تیم تحقیقاتی CSB یک تحلیلگر زمین شناسی را برای بازرسی خواص خاک و نفوذپذیری زیر مخزن ذخیره سازی MCHM منصوب کرد. تجزیه و تحلیل نتیجه گرفت که پایه شنی با ضخامت 10 تا 15 سانتی متر در پایین مخزن ذخیره سازی دارای نفوذپذیری قوی است و MCHM می تواند به سرعت به پایه شن نفوذ کند. خاک زیر شالوده شنی رسی است و حداقل ضریب نفوذپذیری خاک رس سطحی کمتر از 7-10 سانتی متر بر ثانیه است که نفوذپذیری متوسط است. همانطور که در شکل 8 نشان داده شده است، شن نفوذپذیری قوی و مقاومت کمی در برابر جریان سیال دارد. بر اساس اندازه سوراخ نشتی در مخزن ذخیره 396، تیم تحقیق CSB تخمین زد که نرخ نشت MCHM از پایین مخزن ذخیره به خاک 11.5GPM (گالن در دقیقه، تقریبا 0.0038m3/min) است. بنابراین، حادثه نشتی مخزن ذخیره سازی 396 باید در سطح اطراف مشاهده شود یا در خاک اطراف مخزن ذخیره شود. با این حال، هیچ یک از کارمندان Liberty Industries که توسط تیم تحقیقاتی CSB مصاحبه شده بودند، هیچ نشانه ای از نشت MCHM را قبل از روز حادثه مشاهده نکردند. https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz_png/fnBs2C3PMfDZhibKNyE9dOSXRBFY4TPSeU14py4guRmVkP4GgkVHBqraXB6dLyeic0wzRRQLybpCr0Feibr733fMA/0?wx_fmt=png شکل 8: نمودار شماتیک مقاومت در برابر نفوذ فونداسیون شن 3.2.2 تمام مخازن ذخیره سازی در محل خاکریزی آتش توسط دیوارهای آجری از سازه بنایی احاطه شده است که می تواند به عنوان اقدامات کنترل سرریز در صورت وقوع حادثه نشتی مورد استفاده قرار گیرد. دایک آتش نشانی اول شامل مخازن ذخیره 398~405 و دایک دوم آتش نشانی شامل مخازن 393~397 می باشد. از آجر، بلوک های بتنی و بتن ریخته شده ساخته شده است. شرط طراحی این است که زمانی که تمام مخازن به طور کامل پاره شده اند، بتوان همه مواد را در خود جای داد. دیوار بتنی بین مخزن ذخیره 398 و تلمبه خانه دو آتش شکن را از هم جدا می کند. MCHM و PPH از پایین مخزن 396 نشت میکردند و به نقطه پایینی در گوشه شمال غربی دایک آتش میرفتند. دایک آتش نشانی به دلیل قدیمی بودن و خرابی آن از نظر ساختاری آسیب دید که باعث شد MCHM که در روز حادثه نشت کرده بود از قسمت آسیب دیده دایک آتش عبور کند. همانطور که در شکل 9 نشان داده شده است، بسیاری از قسمت های دایک آتش نشانی دارای سوراخ ها و ترک های بزرگی هستند که کنترل مواد نشتی را غیرممکن می کند. https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz_png/fnBs2C3PMfDZhibKNyE9dOSXRBFY4TPSeoLrC6HazRSAVWPvqibtYstSm7AgtqXcQXrSf7D2IxwGDDicHpKKPEzug/0?wx_fmt=png شکل 9: محل آسیب دایک آتش نشانی 3.2.3 کولور زیرزمینی سیستم زهکشی آب باران مزرعه مخزن شامل یک لوله زیرزمینی لوله فولادی موجدار به قطر 30.5 سانتی متر است که از شمال شرقی منطقه مخزن شروع شده و از منطقه دایک آتش نشانی به سمت شمال غربی منطقه مخزن عبور کرده و به رودخانه الک می رسد. کولور بین مخزن ذخیره 394 و مخزن ذخیره 395 عبور می کند و حدود 9 متر از مخزن ذخیره 396 فاصله دارد. شکل 10 یک مقطع شماتیک از ساختار زیرزمینی پلچک است. محل دقیق نقطه شروع ورودی کولور نامشخص است. بخش نشتشده MCHM به داخل کانال نفوذ میکند و در امتداد کانال جریان مییابد تا زمانی که به محل تخلیه یا خروجی کانال خارج از منطقه آتشسوزی برسد، جایی که به رودخانه الک تخلیه میشود. https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz_png/fnBs2C3PMfDZhibKNyE9dOSXRBFY4TPSeSEf5au6XtCsl5SqMBfQJicHCym0MKqica9JkZIc22ibf6UXQPibAdsMcGg/0?wx_fmt=png شکل 10: نمودار شماتیک پلک زیرزمینی 3.3 توصیه های تیم تحقیق CSB (1) مالکان و اپراتورهای مخازن ذخیره سازی بالای زمینی نزدیک به مناطق منبع آب باید رویه های آزمایشی منظم و اقدامات نظارتی معمول را برای مخازن ذخیره سازی و دایک های آتش نشانی برای آزمایش یکپارچگی مخازن ذخیره سازی و توانایی کنترل حوادث ناشی از نشت ایجاد کنند. همچنین باید با شرکتهای آب عمومی مجاور و آژانسهای واکنش اضطراری هماهنگ شود تا ویژگیها، ذخایر و اطلاعات سمیت مواد شیمیایی ذخیرهشده را بهطور کامل در میان بگذارد تا اطمینان حاصل شود که این اطلاعات حیاتی میتواند فوراً در صورت نشت به دست آید. ； (2) مالکان و اپراتورهای مخازن ذخیره سازی روی زمین باید برنامه های پیشگیری و حفاظت از نشت مربوطه را مطابق با الزامات مدیریتی موجود به روز کرده و به طور دقیق اجرا کنند تا پتانسیل نشت مخازن ذخیره و دایک های آتش نشانی کاهش یابد. ； (3) از آنجایی که اطلاعات سم شناسی بسیاری از مواد شیمیایی ناشناخته است، * * باید اقدامات فوری برای محافظت از منابع آب و مردم در برابر اثرات این مواد شیمیایی خطرناک انجام شود. افزایش دفعات بازرسی از تأسیسات نگهداری مواد شیمیایی در نزدیکی منابع آب و بهبود هماهنگی بین سازمان های واکنش اضطراری و سازمان های بهداشت عمومی ； (4) * * استانداردهایی برای ارزیابی منابع آب باید ایجاد شود و شرکت های عمومی آب باید ملزم به تدوین یک "طرح حفاظت از منبع آب"، شامل ویژگی های منبع آب، منابع بالقوه آلودگی عمده، استراتژی های مدیریت، نظارت بر منابع آب، منابع آب پشتیبان و غیره باشند. "طرح حفاظت از منبع آب" باید حداقل هر سه سال یکبار یا زمانی که تغییرات اساسی در منابع بالقوه آلودگی عمده در منطقه تمرکز وجود دارد، به روز شود. 4. درس هایی از حادثه نشت مخزن نگهداری مواد شیمیایی و آلودگی آب های عمومی در شرکت صنعتی لیبرتی. مدیریت ایمنی مخازن ذخیره سازی در ابتدا بر اساس مدل مدیریت حادثه بود، یعنی پس از حادثه، رسیدگی به حادثه و تعمیرات اضطراری انجام شد و مدیریت نگهداری دوره ای مطابق با زمان استفاده، مانند این مورد، انجام شد. در حال حاضر اکثر کاربران مخازن ذخیره سازی در کشور ما هنوز در این مرحله هستند، در حالی که در کشورهای پیشرفته غرب * * ، یک مدل مدیریت یکپارچگی مبتنی بر ریسک های قابل پیش بینی و قابلیت اطمینان در مقیاس بزرگ پیاده سازی شده است. مدل مدیریت یکپارچگی سطح بالاتری از مدیریت سیستم مخزن ذخیره سازی است. از منظر ایمنی و اقتصاد، کار مدیریت یکپارچگی با ارزیابی ریسک به عنوان هسته برای مخازن ذخیره سازی انجام می شود. از طریق تجزیه و تحلیل دادههای تاریخی سیستم مخزن ذخیرهسازی، روند توسعه ریسک پیشبینی میشود، همراه با پذیرش ریسک، استراتژیهای بازرسی هدفمند و اقدامات مدیریت نجات اضطراری برای ارائه پایه و بستر مدیریتی برای مدیران برای اجرای نظارت و تصمیمگیری پویا تدوین شدهاند. 4.1 Risk Assessment API Publ 353 یک روش ارزیابی کمی ریسک مناسب برای مخازن ذخیره سازی ارائه می دهد. ارزش ریسک با تعیین سناریوی نشتی، فرکانس نشتی و پیامدهای مخزن ذخیره و محاسبه حاصل ضرب فرکانس نشتی و پیامدهای نشتی تعیین می شود. 4.1.1 فرکانس نشتی مخزن ذخیره فرکانس نشتی یک مخزن ذخیره، مجموع فرکانس های نشت کف مخزن، پوسته مخزن، سرریز، لوله زهکشی مرکزی مخزن سقف شناور و سایر موارد ارزیابی است. راه حل فرکانس نشت هر آیتم ارزیابی را می توان با اصلاح فرکانس نشت مرجع توسط ضریب تصحیح به دست آورد. فرکانس نشت پایه هر آیتم ارزیابی از داده های آماری به دست می آید که در جدول 2 نشان داده شده است. با توجه به شرایط کارکرد واقعی متفاوت هر مخزن ذخیره، ضریب تصحیح به عواملی مانند طول عمر مخزن، نرخ خوردگی، ضخامت اصلی، سطح بازرسی و دسته بندی مربوط می شود و عبارت ریاضی عبارت است از:: فرکانس نشت = ضریب اصلاح فرکانس نشت مرجع. جدول 2: فرکانس نشتی خط پایه مخزن نوع خرابی قطعه فرکانس نشتی (بار/سال) نکات نشت کوچک در کف مخزن 7.2e-03— شکست سریع 2.0e-05— نشتی کوچک از پوسته مخزن 1.0e-04 مخزن جوش داده شده 1.0e-03 شکست سریع مخزن پرچین شده A4 مطابق با مخزن پرچین شده 6. 653 1.0e-07 خرابی لوازم جانبی مخزن مطابق با API 653 1.0e-05 نگهداری میشود— پارگی شیلنگ تخلیه بالای مخزن 5.0e-04 شیر باز کردن عادی 3.175 میلیمتر نشتی حفره 2.0e-02 پارگی لوله مفصلی hormal 5.0e-04 3.0e-02 پارگی شیلنگ تخلیه بالای مخزن 5.0e-06 شیر بسته شدن معمولی 3.175 میلی متر نشتی سوراخ 2.0e-04 پارگی لوله لولایی 3.0e-06 شیر خاموش کننده معمولی 3.175 میلی متر سوراخ 10 نشتی مخزن 04. پیامدهای نشت عبارتند از: پیامدهای زیست محیطی به تأثیر بر خاک، آب و اکولوژی اشاره دارد ； پیامدهای عمومی به تأثیر بر ایمنی، سلامت و امکانات مزرعه تانک و پرسنل اطراف آن اشاره دارد. ； پیامدهای تجاری به ضررهای مالی و از دست دادن شهرت اشاره دارد. بیان محاسبه مقدار پیامد نشت LCV است: LCV=ECOF·EWF+PCOF·PWF+BCOF·BWF. در فرمول ECOF مقدار پیامدهای زیست محیطی است ； PCOF ارزش پیامد عمومی است ； BCOF ارزش پیامد تجاری است ； EWF، PWF و BWE به ترتیب عوامل وزنی پیامدهای زیست محیطی، پیامدهای عمومی و پیامدهای تجاری هستند. محدوده ارزش 0~1 است که با توجه به جهت گیری ارزش و اولویت ریسک شرکت تعیین می شود و EWF+PWF+BWF=1. عوامل اصلی تأثیرگذار بر ارزش پیامد نشت عبارتند از:: نوع و مقدار مواد نشتی ； محدوده تاثیر نشت و اشیاء ； شرایط خاک، قابلیت بازیافت مواد ； آسیب به محیط زیست، جامعه، تجهیزات و عملیات و مدت زمان ادامه خسارت ； محیط خاصی که بر عواقب نشت، از جمله اکولوژی اطراف، تراکم جمعیت، و پیکربندی تأسیسات تأثیر می گذارد. بر اساس تعیین فراوانی و پیامدهای نشت مخزن، ارزش ریسک مربوطه محاسبه میشود، ریسکها رتبهبندی میشوند و استراتژیهای مدیریت ریسک هدفمند بر اساس سطح ریسک و توزیع، مانند تشخیص اشیاء پرخطر، تدوین میشوند تا به طور موثر ریسک کلی را کنترل کنند. 4.2 ارزیابی یکپارچگی ارزیابی یکپارچگی عبارت است از تعیین وضعیت نقص احتمالی مخزن ذخیره از طریق آزمایش بر اساس ارزیابی ریسک، و انجام ارزیابی تناسب عیوب کشف شده برای اطمینان از عدم افزایش خطرات به دلیل وجود عیوب و ایجاد مبنایی مستقیم برای انجام اقدامات برای کاهش خطرات. 4.2.1 روش های بازرسی مخزن ذخیره بازرسی مخزن ذخیره شامل بازرسی کف مخزن، دیواره مخزن، بالای مخزن و لوازم جانبی مربوطه است که عمدتاً با استفاده از بازرسی معمول، بازرسی آنلاین و بازرسی باز کردن مخزن انجام می شود. بازرسی های معمول به صورت بصری مخازن را برای آسیب های ساختاری بازرسی می کنند ； آزمایش آنلاین به استفاده از آزمایش ماکروسکوپی، اندازهگیری ضخامت اولتراسونیک، آزمایش انتشار صوتی و سایر روشها بدون توقف تولید اشاره دارد. ； بازرسی باز کردن قوطی مستلزم غیرفعال شدن، ریختن، باز کردن و تعویض مخزن ذخیره برای تمیز کردن است. بازرس برای انجام بازرسیهای مختلف، عمدتاً با استفاده از روشهای نشت شار مغناطیسی، اولتراسونیک، تشعشع، ذرات مغناطیسی و بازرسی نافذ وارد مخزن میشود. در حال حاضر، فناوری انتشار آکوستیک عمدتاً در کشورهای خارجی برای تشخیص عیوب فعال در دیواره مخزن و سیگنالهای خوردگی و نشت روی صفحه پایین مخزن مخازن ذخیرهسازی اتمسفر به صورت آنلاین استفاده میشود. روش نشتی شار مغناطیسی برای تشخیص منظم نقاط خوردگی و نشتی در صفحه کف مخزن و از فناوری تشخیص اولتراسونیک برای تشخیص دیواره و سقف مخزن استفاده می شود. تست نفوذگر می تواند با حساسیت بیشتری عیوب سطحی مانند نشت و ترک را تشخیص دهد. روش تشخیص جعبه خلاء را می توان برای تشخیص صفحات کف مخزن پس از تعمیرات و نقاط مشکوک به نشتی استفاده کرد. روش جریان گردابی پالسی می تواند ضخامت دیوار را بدون حذف لایه عایق تعیین کند. علاوه بر این، از آشکارسازهای هوای کم فشار، آب صابون یا گاز می توان برای تشخیص سوراخ های خوردگی کوچک و عیوب جوشکاری در مخازن ذخیره استفاده کرد. 4.2.2 روشهای ارزیابی روشهای ارزیابی عیب مخزن ذخیره عمدتاً شامل ارزیابی مستقیم خوردگی خارجی، ارزیابی مستقیم خوردگی داخلی و ارزیابی خوردگی تنشی است. مراحل ارزیابی به شرح زیر است: جمعآوری و ادغام دادهها، تعیین روشهای ارزیابی نقص، انجام ارزیابی نقص، نتیجهگیری ارزیابی یکپارچگی، و ارائه اقدامات نگهداری و آزمایش مجدد توصیههای فاصله زمانی و غیره. ارزیابی بر ارزیابی قدرت باقیمانده و پیشبینی زندگی باقیمانده تمرکز دارد. ارزیابی مقاومت باقیمانده بر اساس داده های جمع آوری شده و یکپارچه است. با توجه به روش ارزیابی عیوب انتخاب شده، استحکام و ضریب ایمنی باقیمانده مخزن ذخیره برای تعیین حداکثر تنش معادل قطعه مواد معیوب محاسبه می شود. بر اساس نتایج ارزیابی، پیشنهاداتی در مورد روش های تعمیر عیب و ترتیبات زمانی ارائه شده است. پیشبینی حیات باقیمانده عبارت است از ایجاد یک مدل پیشبینی عمر باقیمانده بر اساس اطلاعاتی مانند زمان استفاده از مخزن ذخیره و اندازه نقص، و استفاده از اطلاعات نرخ رشد تخمینی برای تعیین رفتار رشد آینده ویژگیهای نقص فلز و تأثیر آن بر یکپارچگی مواد، و ارائه پیشنهادهایی برای روشهای بازرسی مجدد و فواصل زمانی. 4.3 اقدامات کاهش خطر بر اساس نتایج ارزیابی ریسک و ارزیابی یکپارچگی، اقدامات کاهش خطر برای کاهش احتمال یا پیامدهای رویدادهای نشت خاص انجام می شود. به طور کلی اقدامات کاهش خطر را می توان به سه دسته تقسیم کرد:: کنترل های پیشگیرانه، کنترل های کارآگاهی و کنترل های حفاظتی. اقدامات کنترل پیشگیرانه با هدف جلوگیری از وقوع نشت در منبع، اقدامات کنترلی کارآگاهی با هدف شناسایی نشت رسانه های خطرناک در اسرع وقت پس از وقوع نشت، و اقدامات حفاظتی به اقداماتی برای کاهش نشت و جلوگیری از نشت از ایجاد اثرات جدی تر بر مناطق اطراف اشاره دارد. 5. نتیجه گیری این یک روند توسعه اجتناب ناپذیر برای مدیریت یکپارچگی مخزن ذخیره سازی است که استراتژی های تعمیر و نگهداری بر اساس ارزیابی ریسک و ارزیابی یکپارچگی را اتخاذ کند. در آینده، ایجاد یک سیستم مدیریت یکپارچگی مخزن ذخیره سازی و پلت فرم برای تحقق فرآیند چرخه ای داده-ارزیابی- تعمیر و نگهداری ضروری است. بر این اساس، می توان آن را به مدیریت یکپارچگی تجهیزات مزرعه مخزن و سیستم های ابزار ایمنی گسترش داد. همراه با ارزیابی ایمنی فرآیند مزرعه مخزن، مانند QRA، HAZOP، و غیره، مدیریت یکپارچگی کلی مزرعه تانک در نهایت می تواند محقق شود. 6. اسناد مرجع گزارش تحقیق CSB، نشت شیمیایی منابع آب عمومی را در چارلستون، ویرجینیای غربی آلوده می کند. گزارش شماره 2014-01-I-WV; API Publ 353، مدیریت یکپارچگی سیستم های تاسیسات پایانه و مخزن. 2006; APIRP 575، روشهای بازرسی برای مخازن ذخیرهسازی اتمسفری و فشار پایین، ویرایش سوم. * * اطلاعیه اداره دولتی ایمنی کار در مورد تقویت بیشتر مدیریت ایمنی مناطق مخازن شیمیایی، اداره کل نظارت بر ایمنی شماره 3 [2014] شماره 68 ； چن جیانفنگ، شویی بیوان، شن یوکسین و همکاران. مدیریت یکپارچگی مخازن ذخیره سازی و خطوط لوله فرآیند. ذخیره سازی و حمل و نقل نفت و گاز، شماره 04، 2011