مدل‌سازی و مطالعه انفجار مخازن ذخیره گاز در ایستگاه‌های سوخت گاز طبیعی فشرده (CNG)

نوع مقاله : مقاله مستقل

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، مهندسی سیستم‌های انرژی، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

2 استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

10.22044/jsfm.2024.13730.3802

چکیده

به‌علت فشار بالای فشرده‌سازی گاز طبیعی برای استفاده در خودروها، همواره احتمال بروز خطراتی چون انفجار و آتش‌سوزی وجود دارد. در این مقاله به بررسی سناریوی احتمالی انفجار در مخازن ذخیره جایگاه پرداخته شده است. ابتدا انفجار در یک مخزن تکی80 لیتری و سپس انفجار در دسته‌ای از مخازن که یک حادثه به‌صورت دومینو را تشکیل می‌دهد، مدل‌سازی شده است. نتایج نشان می‌دهد در فاصله 2 متری از محل انفجار مخزن تکی، فشار تا bar4 ادامه دارد و احتمال مرگ افراد در این فاصله، 99 درصد است. در فاصله 16 متری از محل انفجار دسته مخازن، فشار به bar20 می‌رسد و احتمال مرگ افراد در این محدوده 99 درصد خواهد بود. در هر دو حالت مدل‌سازی، مقدار تشعشع حرارتی به kW/m2 5/37 می‌رسد. میزان تشعشع در انفجار مخزن 80 لیتری، شعاع 66/17 متر و در انفجار دسته‌ای مخازن شعاع 55 متر را در برمی‌گیرد که منجربه آسیب ساختمان‌های اطراف و مرگ افراد خواهد شد. با مقایسه نتایج، حریم ایمن و میزان خسارت نیز پیش‌بینی شده است. نتایج تحقیق می‌تواند در جهت بهبود ایمنی در استفاده صحیح از گاز طبیعی فشرده و جانمایی صحیح تجهیزات جایگاه‌ها استفاده شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


]2[ مدیریت طرح احداث و توسعه ایستگاه‌های CNG شرکت پخش فراوردهای نفتی ایران، http://cng.niopdc.ir
]3[ مجیدی مقدم، ر، بیاتی، ا، خواجویی، ا، جادری، ف، (1392)شبیه‌سازی حوادث حاصل از نشتی درخطوط انتقال گاز با استفاده از نرم‌افزار PHAST، سومین کنفرانس برنامه‌ریزی و مدیریت محیط زیست، تهران، دانشگاه تهران.
]4 [سیفی، س، غفرانی، م ب، (1384) تحلیل ریسک و ارزیابی قابلیت اطمینان در ایستگاه‌های سوخت‌رسانی CNG، اولین همایش ملی مهندسی ایمنی و مدیریت HSE، تهران، دانشگاه صنعتی شریف.
]5[ شیرالی، غ ع، موسویان اصل، ز، جهانی، ف، سیاهی آهنگر، ع، اعتماد، ص، (1397) مدلسازی پیامد نشت آمونیاک از مخازن آن با استفاده از نرم‌افزار ALOHA و تدوین برنامه واکنش در شرایط اضطراری در یکی از صنایع فرایندی، مجله مهندسی بهداشت حرفه‌ای.، دوره ۵، شماره 2، صفحات ۱۲-۱۹.
[6] Andrew R. Carpenter, Russell A. Ogle, Ph.D., P.E., CSP Juan Carlos Ramirez, Ph.D., (2011) Risk Assessment of a Propane Storage Sphere:Maintain orDecommission?, Prepared for Presentation at American Institute of Chemical Engineers 2011 Spring Meeting 7th Global Congress on Process SafetyChicago, Illinois March 13-16, 2011.
]7[ صادقی یارندی م، کریمی ع، (1397) ارزیابی پیامد حریق و انفجار مخازن گاز متان در یک جایگاه توزیع گاز طبیعی فشرده، مجله ارتقای ایمنی و پیشگیری از مصدومیت­ها، دوره 6، شماره 4، صفحات 237 - 246.
[8] Mehdi Parvini, Ali Kordrostami, (2014) "Consequence modeling of explosion at Azad-Shahr CNG refueling", J. Loss Prevention in the Process Industries.
]9[ ایمانی ب، حبیب زاده ع، حبیب زاده ع، (1396) تحلیل توزیع فضایی بهینگی استقرار جایگاه­های سوخت (CNG) (نمونه موردی: شهر اردبیل)، نشریه پژوهش و برنامه‌ریزی شهری، سال هشتم، شماره سی‌ام.
]10[ اسکندری ط، محمد فام ا، میرزایی علی‌آبادی م، (1398) تحلیل ایمنی پویای ایستگاه­های CNG با استفاده از تکنیک درخت خطا و شبکه بیزین، فصلنامه بهداشت و ایمنی کار، جلد 9، شماره 4.
]11[ موسایی ا، هاتفی م ع، حیدری اصل م م، (1399)طراحی مدل جامع انتخاب بهترین سوخت در زنجیره ارزش گاز طبیعی (مطالعه موردی: کشور ایران)، پژوهشنامه اقتصاد انرژی ایران، دوره 10، شماره 37.
[13] https://farsnews.ir/news/14011129000290
[14] https://farsnews.ir/news/14020715000328
[15] khaki, A.H., “Iran One of the World Largest NGV Market,” Ninth International Conference and Exhibition on Natural Gas Vehicles (NGV 2004), Buenos Aires, Argentina, 26-28 October, 2004.

]16[ اصفهانیان، و، بهرامی ‌بالاجاده، ح، کردی، م، (1385)ایستگاه سوخت‌رسانی CNG، شرکت بهینه‌سازی مصرف سوخت، تهران.

[17] Neeraas, O.B., Hennine, E., Stenersen, D.,(2002) “NGV Master Plan for Iran, Conceptusal Design of Filling Station and Vehicle System.”Marintek Report.
]18[ مجنونی، ا، شکیبائی، م، شیخ‌زاده، ق ع، (1402) بررسی تجربی و مقایسه آلایندگی بنزین و گاز طبیعی در یک موتور احتراق داخلی، بیستمین کنفرانس دینامیک شاره­ها، سمنان، دانشگاه سمنان.
]19[ مهدوی، ش، لواسانی، م، (1392) ارزیابی قابلیت اطمینان جایگاه سوخت‌رسانی CNG، ماهنامه سلامت کار در ایران.
[20] C.J.H. van den Bosch, R.A.P.M. Weterings, (2005) Methods for the calculation of physical effects due to releases of hazardous materials (liquids and gases),Yellow book, Third edition Second revised print.
[21] Lees, FP, (1996) Loss prevention in the process industries, 2 nd edn, butterworth Heinemann, oxford.
[22] Quest Consultants Inc, (2009) Comparative Quanntitative Risk Analysis OF Motor Gasolne, LPG, and Anhydrous Ammonia as an Automotive Fuel.