، اولویتFTA و FMEAتحلیل خطر واحدهای کلرزنی تصفیه آب به روش های و ارائه مدلی جهتSAWبندی فاکتورهای مؤثر به روش های آنتروپی شانون و

PetriNetنظارت و کنترل ایمنی به روش

محمد شکوهیانعضو هیات علمی گروه مهندسی عمران دانشگاه فردوسی مشهد

Mshoukouhian@um.ac.ir

محمد غیبیدانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران-محیط زیست دانشگاه فردوسی مشهد

Mohamadgheibi@ymail.com

امیرحسین شادمهری طوسیدانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران-محیط زیست دانشگاه فردوسی مشهد

Amirh.Shadmehr@gmail.com

چکیده عملیات ضدعفونی ک��ردن ف�ارغ از منب�ع ت�أمین آب، یکی از مهم�ترین بخش ه�ای تص�فیه آب ب�ه ش�مار می رود. در حال حاضر استفاده از کلر به علت ارزان بودن، قدرت میکروب کشی و اث��ر ابق��ایی خ��وب آن برای ضدعفونی و گندزدایی بسیار متداول است. کلر گازی جذب شونده، محرک و خفه کننده برای

میلی گ��رم در م��تر مکعب3( آن در ه��وای استنش��اقی مع��ادل TVLانسان است. حد مج��از آس��تانه ی ) تعیین شده است. اثرات حاد و مزمن گاز کل��ر ب��اعث تحمی��ل هزینه ه��ای س��نگینی در جامع��ه می ش��ود.

ب��ه ص��ورت مکم��ل ب��رای تحلی��ل خط��ر فرآین��د کل��رزنیFTA و FMEAپ��ژوهش حاض��ر از دو تکنی��ک SAWتصفیه خانه های آب بهره برده اس��ت. درگ��ام بع��دی ب��ا اس��تفاده از روش ه��ای آن��تروپی ش��انون و

فاکتورهای مؤثر در بخش های ساختمان واحد کلر زنی، انبار سیلندرهای گاز، حم��ل و نق��ل س��یلندرهای گاز و اتصاالت کلرزن ها را اولویت بندی نموده است. در انتهای پژوهش فرآیندهای کنترل و نظارت بر

واحدهای کلرزنی تصفیه خانه های آب مدل سازی و شبیه سازی گشته است. ، پتری نتSAW، آنتروپی شانون، FMEA، FTAکلمات کلیدی: واحد کلرزنی،

- مقدمه1 امروزه کلر و ترکیبات آن در مقیاس وسیع جهت ضد عفونی در فرآیند تصفیه ی آب و فاضالب مورد استفاده قرار می گیرند. از آن جا که این م��اده ب��ه ش��دت س��می اس��ت، چ��ه ب��ه ص��ورت خالص و چه به صورت ترکیبی در تماس با بدن انس�ان س�بب س�وختگی ش��ده و استنش��اق آن

م��وجب ص��دمه دی��دن سیس��تم تنفس��ی و در نه��ایت خفگی و م��رگ می گ��ردد. در ح��ال حاض��رً استفاده از کلر برای گندزدایی به دلیل ارزان بودن و قدرت میکروب کشی و اثر بق��ایی نس��بتا

( و ی��اCl2خوب آن، متداول ترین روش در ایران می باشد. کلر را می توان به صورت گ��از کل��ر ) ( در گن��د زداییNaOCl( و یا هیپوکلریت سدیم )Ca(ocl)2به صورت ترکیب هیپو کلریت کلسیم )

آب به کار برد. در ادامه باید اشاره داشت که مصرف غ�الب در تص��فیه خانه ها ب��ه ص�ورت گ�از [ یکی از نکات مهم در ارتباط با گاز کلر از نقطه نظر ایمنی است، در واق��ع23کلر می باشد.]

گاز کلر در تصفیه خانه ها می تواند منجر به بروز حوادثی چون آتش س��وزی، انفج��ار و خط��رات جانی و مالی حاصل از نشت گاز کلر شود. حال بای��د اش��اره داش��ت ک��ه راهک��ار پیش��گیری از وقوع چنین حوادثی چیست؟ به عب��ارتی در ک��دام مرحل��ه از اس��تقرار ی��ک واح��د کل��رزنی بای��د تمهیداتی جهت کنترل حوادث احتم��الی در نظ��ر گ��رفت؟ پژوهش ه��ا و ت��ذکرات اس��تانداردها و آیین نامه ها نشان می دهد که مرحله ی طراحی مهمترین نقش را در این مهم بر عهده دارد. در واقع ایجاد یک نظام کنترلی، اولویت بندی شده و هوشمند می تواند طراحی را ب��ه س��مت ی��ک

طرح ریزی ایمن سوق دهد. روش ها و راهکارهای مختلفی وج��ود دارد ک��ه وظیفه ی تحلی��ل خط��ر و شکس��ت را ب��ا رویک��رد

اشارهHAZOP و FMEA، FTAایمن انجام دهند، از جمله ی آن ها می توان به روش هایی چون [ اما چگونه می ت��وان نت��ایج حاص��ل از این تحلیل ه��ا را ب��ه ص��ورت اه��رم ارزی��ابی در1داشت.]

طراحی ها لحاظ نمود و چگونه می توان این متدها را ب��ه ص��ورت ادبی��اتی مش��ترک در ح��وزه یطراحی به عنوان یک عنصر کنترلی مستقر کرد؟

در پژوهش��ی، ت��ابش و همک��اران ب��ه ت��دوین الگ��وریتمی ب��رای تحلی��ل و م��دیریت ریس��ک تصفیه خانه های فاضالب پرداخته ان��د. در این پ��ژوهش پس از مرحل��ه تش��خیص خط��ر، محاس��به ریسک خطرات از سه جزء تشکیل می شود که عبارت اند از: احتم��ال رخ��داد، ش��دت رخ��داد و تش��خیص رخ��داد. در نتیج��ه برآین��د ریس��ک های اج��زای ی��ک واح��د، ریس��ک کلی آن واح��د از تص��فیه خانه را مش��خص می نمای��د. در انته��ای این پ��ژوهش ب��ر اس��اس نت��ایج ارزی��ابی ریس��ک،

[ 28راهکارهای مدیریت ریسک متناسب نیز پیشنهاد شده است.] در پژوهشی دیگر نقاب و همک��اران ب��ه ارزی��ابی وض��عیت انتش��ار بیوآئروس�ل ه��ا در واح��دهای مختلف یک تصفیه خانه ی بهداش��تی پرداخته ان��د. ب��ر اس��اس نت��ایج این مطالع��ه می��انگین ت��راکم

±412.86بیوآئروسل ه��ای ب��اکترایی و ق��ارچی در ک��ل واح��دهای تص��فیه پس��اب ب��ه ت��رتیب 23.30 CFU/m3 53.72 و ��± 2.99 CFU/m3اندازه گیری ش��ده اس��ت. و همچ��نین آل��ودگی

برابر کم��تر از می��انگین ت��راکم ان��دازه17میکروبی هوا در فاصله یک کیلومتری از تصفیه خانه، گیری شده در واحدهای تصفیه پس��اب ب��وده اس�ت. در انته��ای این پ��ژوهش مش�خص ش�د ک��هفرآیندهای تصفیه ی پساب می تواند سبب آلودگی های شدید هوا و فضاهای تص��فیه خانه گ��ردد.]

[ آریتم��انی در پژوهش��ی ب��ه م��دل س��ازی و ارزی��ابی ریس��ک ناش��ی از انتش��ار گ��از کل��ر در26 تصفیه خانه های آب به منظور حفاظت جمعیت و محیط زیست از ذخیره سازی این ماده سمی پرداخته است. به منظور مدل س��ازی این فرآین��د تص��فیه خانه ی آب جاللی��ه واق��ع در حدفاص��ل میدان فاطمی و چهارراه فاطمی که در یکی از نقاط پرت��راکم ش��هر ته��ران ق��رار دارد، م��ورد

[ 27بررسی قرار گرفته است. ] جوزی و فرنقی طی تحقیقی به ارزیابی مخاطرات تصفیه خانه ی زرگنده ی تهران با استفاده از

درص��د ریس��ک زیس��ت58 پرداختن��د. نت��ایج تحقی��ق نش��ان داد ک��ه JSA و PHAروش تلفیقی موقعیت خطرناک موجود در تصفیه خانه شناسایی شد ک��ه30 شغل پرخطر و 3محیطی برای

خط��ر ب��ا س�طح پ��ذیرفتنی ب��ا تجدی��د نظ��ر10 خطر با سطح پذیرفتنی بی تجدی��د نظ��ر، 16به [20 خطر با سطح ناپذیرفتنی تقسیم شده است.]4 خطر با سطح نامطلوب و 28مدیریت،

ب��هFTA و FMEAپژوهش حاض�ر ن��یز قص��د دارد ت��ا ب��ا اس�تفاده از تکنیک ه��ای ارزی�ابی خط��ر بررسی شاخص های خطر واحدهای کلرزنی در تفصیه آب ب��پردازد و س��پس ب��ه کم��ک مت��دهای

SAWو شانون این شاخص ها را رتبه بندی نماید. درنهایت نیز با استفاده از روش شبیه سازی پتری نت سیستمی کنترلی و هوشمند برای طراحی این واحدها ایجاد نماید.

-تحلیل خطر در واحدهای کلزنی تصفیه خانه های آب با استفاده از متدهای2FMEA و SFTA

فرآیند آنالیز خطر، یک روش سیستماتیک و جامع جهت شناسایی، ارزیابی و کنترل خطرات در یک سیستم می باشد. برای شناسایی خطرات محیط کار عالوه بر آشنایی با عملک��رد سیس��تم

FTA و FMEAباید به محیط و شرایط عملکردی هم توجه کرد. در پژوهش حاضر از دو روش ]5 ]برای این مهم استفاده شده است. باید توجه داشت که تحلیل خطر واحدهای کل��رزنی[4[�

(Work shop –بر مبنای جلب نظرات کارشناسی به صورت بارش فکری )در جلسات گروهی صورت پذیرفته است. حال باید توجه کرد که پژوهش حاضر قص��د دارد ش��رایط ذک��ر ش��ده در

موسس��ه اس��تاندارد و تحقیق��ات ص��نعتی، اس��تاندارد5015اس��تانداردهایی چ��ون اس��تاندارد مواد شیمیایی را به صورت الگوریتمی منطقی در آورده تا بتوانMSDSانسیتوی کلر آمریکا و

س��ال از ک��اربرد40از آن الگوریتم ها و روش ه��ا در طراحی ه��ایی ایمن به��ره گ��رفت. بیش از در دنیا می گذرد. تالش به منظور جلوگیری از رخداد خطا در هنگام انجام فرآین��دFMEAروش

و ی��ا عملی��اتی خ��اص و ن��یز پیش بی�نی ان��واع خطاه��ا و عوام��ل شکس��ت از رس�الت های روشFMEA (Failure modes and effect) نمودار( با عنوانMIL-STD-1629( می باشد. استاندارد 1

-6 ] انتشار یافت.1949"روش آنالیز عیب، تاثیرات مربوط و میزان اهمیت آن" در نهم نوامبر 18]

AEMF

AEMFAEMF

ngiseDAEMF

metsySAEMF

ssecorPAEMF

ecivreSAEMF

FMEA[3 انواع کاربردهای و رفتارهای روش ]– 1نمودار

روش ارزیابی درخت خطا، ابزار تجزیه و تحلیل استنباطی و همچنین دیاگرامی گرافیکی ب��رای نشان دادن منطق و ایجاد فرآیند درک استنباطی از چگونگی وقوع وقایع نامطلوب مورد نظ��ر می باشد. در واقع از این متد برای شرح چگونگی وقوع وقایع ناخواس��ته وی��ژه در ی��ک سیس��تم که ممکن است به وسیله ی اثرات یک نقص ساده ی��ا ترکی��بی از نق��ایص ایج��اد ش��ود، اس��تفاده می شود. پژوهش حاضر این دو روش را به عنوان مکم��ل هم ش��ناخته و م��ورد اس��تفاده ق��رار

[24داده است.] تحلی��ل خط��ر در واح�د کل�رزنی تص��فیه آب در ش�ش ف��از ب��ه ش�رح، ح��وزه ی س�اختمان واح��د کلرزنی، حوزه انبار سیلندر گاز، حوزه تکنیک سیلندرهای گاز، ح��وزه حم��ل و نق��ل س��یلندرهای گاز کلر، ح��وزه ی تجه��یزات و اتص��االت کل��ر زن ه��ای گ��ازی و حوض��ه سیس��تم م��دیریتی واح��د

برای تحلی��ل7 و 6،�� 5،�� 4،�� 3،�� 2،�� 1کلرزنی می باشد. نتایج تحلیل های خطر به شرح جداول FMEA برای تحلیل 6، 5، 4، 3، 2 و همچنین نمودارهای ،FTA.می باشد

عوامل خطر در حوزه ی ساختمان واحد کلرزنیFMEA تحلیل – 1جدول

کدعامل

شرح عامل شکست و خطر در حوزه ی ساختمانواحد کلرزنی

عددوخامتS

احتم الوقوعO

احتم الکشفD

عدد ریسکPRN=S×O×D

کدریسک

B1عدم رعایت فاصله ساخت اتاق نگهداری گاز کلر از پارامترهایی چون: محل رفت و آمد وسایل نقلیه عمومی، منابع تولید حرارت، تابش مستقیم نور خورشید، لوله های بخار آب، رادیاتور، اجاق گاز

و بویلرها.

671PRN3=42P(B1)=0.042

V

B2کیفیت نامناسب نکات ساختمانی )سازه ای( و معماری واحد کلززنی شامل پارامترهایی چون عدم استحکام پی، مصالح غیر

مقاوم در برابر خورندگی و آتش سوزی، عایق های نامناسب سقفدیواره ها، جانمایی نامناسب اجزای واحد کلرزنی.

+ )در نظر نگرفتن مطالعات باد و هیدرولوژی در مکان یابی(

571PRN3=35P(B2)=0.035

V

B3.252عدم رعایت شیب مناسب در سقف اتاق کلرزنیPRN3=20P(B3)=0.02

III

B4اجرای نامناسب حوضچه ی آب آهک: حالت استاندارد1.5×3×3 ←ابعاد: طول×عرض×عمق -1آهک در حد اشباع-2شیر تخلیه در پایین ترین نقطه حوضچه-3

543PRN3=60P(B4)=0.060

VI

B5.عدم اجرای مکانیزم هدایت هوای داخل اتاق کلرزنی در کفcm 20کانال در عمق -1حوضچه ی آب آهک و خنثی سازی-2انتقال هوا به فضای آزاد-3

832PRN3=48P(B5)=0.048

VI

B6:جانمایی نامناسب تاسیسات داخلی قرار دادن تابلوی برق و کلید قطع و وصل در اتاق-1

استقرار سیلندرها قرار دادن دسته کنترل جرثقیل سقفی در داخل اتاق-2

کلرزنی

921PRN3=18P(B6)=0.018

III

B7:انتخاب ناصحیح نوع مکانیزم درب های ورودی و خروجیاستاندارد

کشویی، ریلی←برای سیلندرها -1 لوالیی←برای کارکنان -2

481PRN3=32P(B7)=0.032

IV

عوامل خطر در حوزه ی انبار سیلندرهای گازFEMA تحلیل – 2جدول

کدعامل

شرح عامل شکست و خطر در حوزه ی انبارسیلندرهای گاز

عددوخامتS

احتم الوقوعO

احتم الکشفD

عدد ریسکPRN=S×O×Dکد

ریسک

P1وجود ضایعات اشتعال زا و گیاهان و علف های خشک در انبار سیلندرهای گاز

235PRN3=30P(P1)=0.030

III

P2عدم وجود فیلتر )با عرض کم( در حد فاصل درب ورودی تا محل استقرار سیلندرها

351PRN3=15P(P2)=0.015

II

P3قرارگیری انبار سیلندرهای کلر در نزدیکی تاسیسات برقی و مکانیکی مانند آسانسورها یا تابلوهای برق

452PRN3=40P(P3)=0.040

V

P4عدم قرارگیری مخازن بزرگ بر روی پایه های فوالدی یا بتنی )ضد حریق و عایق(

631PRN3=18P(P4)=0.018

III

P5عدم وجود سیستم اگزوز فن مثبت و همچنین ابزار پایش هوشمند مداوم

453PRN3=60P(P5)=0.060

VI

P6 رعایت نکردن فاصلهdبین سیلندرها 30cm < d < 1 m

282PRN3=32P(P6)=0.032

IV

عوامل خطر در حوزه ی تکنیک سیلندرهای گازFMEA تحلیل – 3جدول

کدعامل

شرح عامل شکست و خطر در حوزه ی تکنیکسیلندرهای گاز

عددوخامتS

احتم الوقوعO

احتم الکشفD

عدد ریسکPRN=S×O×D

کدریسک

S1 :وجود ترکیباتی چونNH3، O2 ،هیدروکربن های گازی و مایع و روغن در سیلندرهای کلر گازی

845PRN3=160P(S1)=0.16

VI

S2941عدم وجود کالهک ایمنی در شیرهای سیلندرها و مخازنPRN3=36P(S2)=0.036

V

S3363وجود رطوبت در سیلندرهای گاز کلرPRN3=45P(S3)=0.045

V

S4444عدم پایش مکرر سیلندرهاPRN3=64P(S4)=0.64

VI

S5استفاده از گریس معمولی )به جای گریس های ضد کلر با پایه ی فلوئور یا کلروفلوئور( برای روغن کاری قطعات کلرزنی.

1031PRN3=30P(S5)=0.030

III

S6نوع قرارگیری نامناسب سیلندرها از برای امکان سقوط جسم در سیلندرها

542PRN3=40P(S6)=0.040

V

عوامل خطر در حوزه ی حمل و نقل سیلندرهای گاز کلرFEMA تحلیل – 4جدول

کدعامل

شرح عامل شکست و خطر در حوزه ی حمل و نقلسیلندرهای گاز کلر

عددوخامتS

احتم الوقوعO

احتم الکشفD

عدد ریسکPRN=S×O×D

کدریسک

T1بارگیری غیر عمودی و غیر مکانیزه ی سلیندرها هنگام ورود و خروج پس از پر و خالی شدن

564PRN3=120P(T1)=0.120

VI

T2عدم قراگیری کالهک شیر سیلندر هنگام جابجایی و یا جابجایی و بلند کردن بوسیله ی کالهک شیر سیلندر

834PRN3=96P(T2)=0.096

VI

T3اقداماتی چون انداختن سیلندر از ارتفاع بر روی زمین، غلطاندن سیلندر روی زمین و یا ضربه زدن به سیلندرهای پر یا خالی از کلر

824PRN3=64P(T3)=0.064

VI

T4923بارگیری و حمل و نقل سیلندرها در زمان های پیک ترافیکPRN3=54P(T4)=0.054

VI

عوامل خطر در حوزه ی اتصاالت کلرزن های گازیFMEA تحلیل – 5جدول

کدعامل

شکست و خطر در حوزه ی اتصاالت کلرزنهای گازی

عددوخامت

S

احتمالوقوع

O

احتمالکشف

D

عدد ریسکPRN=S×O×D

کدریسک

F1ایجاد شیب تند از سیلندر به کلریناتور. )ایجاد نوسانات .Head Lineشدید در

522PRN3=20P(F1)=0.020

III

F2استفاده و بهره گیری از واشرهای الستیکی در اتصاالت شبکه ی لوله کشی و تاسیسات. )عدم استفاده از مصالح

متناسب(

842PRN3=64P(F1)=0.064VI

F3551استفاده از سیلندرهای تک شیره در حالت غیر عمودیPRN3=25P(F1)=0.025

III

F4342استفاده از اتصاالت زیاد و پرزاویه در شبکه ی لوله کشیPRN3=24P(F1)=0.024

III

F5عدم قرارگیری مناسب لوله در هنگام اتصال انژکتور در مسیر ورودی آب و احتمال مکش هوا

445PRN3=80P(F1)=0.080

VI

F6:عدم بکارگیری از فیلتر دوگانه به صورت هایقبل از کلریناتور-1قبل از بوستر پمپ-2

931PRN3=27P(F1)=0.027

III

F7922عدم قوطه وری کامل دیفیوزر در منبع آبPRN3=36P(F1)=0.036

V

عوامل خطر در حوزه سیستم مدیریتی واحد کلرزنیFMEA تحلیل – 6جدول

کدعامل

شرح عامل شکست و خطر در حوزه یسیستم مدیریتی واحد کلرزنی

عددوخامت

S

احتمالوقوع

O

احتمالکشف

D

عدد ریسکPRN=S×O×D

کدریس

کM1عدم به کارگیری سیستم پایش و مانیتورینگ هوشمند در

تمام بخش های واحد کلرزنی235PRN3=30

P(M1)=0.030III

M2371آموزش غیر علمی و غیرکاربردی به کارکنان واحد کلرزنیPRN3=21P(M1)=0.0.21

III

M3371کالیبره نمودن مداوم سیستم های ایمنی و مدیریت بهرانPRN3=21P(M1)=0.021

III

M4عدم به کاربستن اقدامات مانور در جهت شبیه سازی شرایط بهران

191PRN3=9P(M1)=0.009

II

M5)عدم استفاده از سیستم های شناسایی )سنسورهای هوشمند در جهت کنترل خطرات احتمالی نشت یا انفجار

)محوطه ی میانی(

351PRN3=15P(M1)=0.015

II

جدول راهنما – 7جدول

کدبازه عدد ریسکریسک

توضیحات

RPN 8 کمتر ازI.ریسک قابل تحمل استPRN 9-15 بینIIبا انجام کنترل ها و دقت بیشتر می توان به

فعالیت ادامه داد.PRN 16-30 بینIII.صدور اقدام اصالحی پیشنهاد می شودPRN 31-34 بینIV.باید اقدام اصالحی انجام شودPRN 35-45 بینVاقدامات اصالحی باید در اسرع وقت انجام

شود.PRN به باالتر46 از VIتوقف فعالیت تا کاهش ریسک

تحلیل گرافیکی – 2نمودار FTAساختمان های در حوزه ی

واحد کلر زنی

-

RO

N 2 N 1

P 4(III)

P 6(VI)

P 3(V)

P 1(III)

P 4(III)

P 2(II)

P 5(IV)

P 6(VI)

در حوزه ی انبار سیلندرهای گازیFTA تحلیل گرافیکی – 3نمودار

-

OR

N2 N1

B4(VI)

B5(VI)

B6(III)

B3(III)

B1(V)

C1

C2B1 & B7(V) & (IV)

C1

C2

yes

no

-

RO

N 2 N 1

S 6(V)

S 5(III)

S 1(IV)

S 3(V)

S 6(V)

S 3(V)

S 1(IV)

S 2(V)

S 3(V)

C 3

C 3 =

toNetag

در حوزه ی تکنیک سیلندرهای گازFTA تحلیل گرافیکی – 4نمودار

-

RO

N 2 N 1

T 3(IV)

T 4(IV)

dnA

T 3(IV)

T 4(IV)

dnA

T 2(IV)

C 5 sey

C 6

oN

C 6

C 5 =

C 6 =

T 1(IV)

C 6 toNetag

در حوزه ی حمل و نقل سیلندرهای گاز کلرFTA تحلیل گرافیکی – 5نمودار

F 1(III)

dnA

F 5(IV)

F 2(IV)

F 4(III)

F 3(III)

F 6(III)

F 7(V)

-

RO

N 2 N 1N 2

C 7

C 6

oN

N 2seY

C 7=5105

در حوزه ی اتصاالت کلرزن های گازیFTA تحلیل گرافیکی – 6نمودار

- اولویت بندی عوامل ایجاد خطر در واحدهای کلرزنی تصفیه خانه ی آب به3:SAWکمک روش های آنتروپی شاندن و

برای شبیه سازی و ط�رح ری�زی ی�ک سیس�تم کن�ترلی هوش�مند جهت حف�ظ ایم��نی واح�دهای کلرزنی تصفیه خانه ی آب نی�از اس��ت ت�ا ب��ا اس�تفاده از روش ه��ای علمی، ه��ر ک��دام از عوام��ل خطرساز طبقه بندی و وزن دهی شوند. پژوهش حاضر در جهت تحق��ق این مهم از روش ه��ای

بهره برده است.SAWآنتروپی شانون و آنتروپی یک مفهوم بسیار با اهمیت در علوم اجتماعی، فیزیکی و تئوری اطالعات است. وق��تی که داده های یک ماتریس تصمیم گیری مشخص شده باشد می توان از این م��دل به��ره جس��ت. ایده ی این روش، این است که هرچه پراکندگی درمقادیر یک شاخص بیشتر باش��د، ش��اخص از

اهمیت بیشتری برخوردار است )رابطه ی یک(. نیز که با نام روش ترکیب خطی وزن دار نیز ش��ناخته ش��ده اس��ت، پس از بیSAWدر روش

مقی��اس ک��ردن م��اتریس تص��میم ب��ا اس��تفاده از ض��رایب وزنی معیاره��ا، م��اتریس تص��میم بی مقیاس شده ی وزن دار بدست آم��ده و ب��ا توج��ه ب��ه این م��اتریس، امتی��از ه��ر گزین��ه محاس��به

می شود .(1)

Pij=aij

∑i=1

m

aij

, ∀ i , j

E j=−k∑i=1

m

¿¿

K= 1lnm

d j=1−E j ;∀ i , j

W j=d j

∑j=1

n

d j

;∀ j

A¿=Ai|Max

∑j=1

n

W i r ij ;∀i , j

∑j=1

n

W j ;∀ j

برای اولیت بندی آلترنتیوه��ای موج��ود در ه��ر بخش نی��از اس��ت ت��ا ش��روطی در جهت ارزی��ابی )ع�دد ریس��ک( و احتم��الPRNشاخص گذاری ش�وند ک��ه این پ��ژوهش ع�واملی چ��ون؛ م��یزان

از حالتERPG (Emergency Response Planning Guidelines) گانه ی معیار 3افزایش عوامل استاندارد را مورد استفاده قرار داده است.

در سه سطح مطابق زیرAIHA (American Industrial Health Association)معیار مذکور توسط طبقه بندی شده است:

1 -ERGPبیشترین مقدار غلظت ماده ی شیمیایی در هواس��ت ک��ه هم��ه اف��راد می توانن��د ب��ه : ساعت درمعرض آن قرار می گیرند. بدون اینکه مزاحمتی برای آن ها ایجاد شود یا بوی1مدت

(.CCl2=20 ppmناخوشایند داشته باشد. )2 -ERGPبیش ترین مقدار غلظت ماده شیمیایی در هواس��ت ک��ه همه ی اف��راد می توانن��د ب��ه :

ساعت در معرض آن قرارگیرند بدون اینکه آسیب ج��دی ی��ا غیرقاب��ل ج��بران ببینن��د ی��ا1مدت (CCl2= 3 ppmنتوانند اقدامات ایمنی را انجام دهند )

3 -ERGP 1: بیش ترین غلظت ماده ی شیمیایی در هواست؛ که همه ی افراد می توانند به مدت [21(.]CCl2= 20 ppmساعت در معرض آن قرار گیرند بدون آنکه زندگی آن ها تهدید شود )

مقایسات وزنی صورت گرفته در این پژوهش )در تص��میم گ��یری چن��د معی��اره( ب��ا اس��تفاده از مدل نشست خبرگان) روش پوزوالن( صورت پذیرفته است. نتایج مقایسات صورت گرفته ب��ه

می باشد. 11و10، 9، 8، 7شرح نموداری

B 1 B 2 B 3 B 4 B 5 B 6 B 70

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

Entropy Polynomial (Entropy)SAW

وزن دهی در حوزه ساختمان واحد کلرزنی–( 7نمودار )

1 P 2 P 3 P 4 P 5 P 6 P0

50.0

1.0

51.0

2.0

52.0

3.0

53.0

4.0

yportnE (yportnE) laimonyloPWAS

وزن دهی در حوزه ی انبار سیلندرهای گازی–( 8نمودار )

1 S 2 S 3 S 4 S 5 S 6 S0

50.01.0

51.02.0

52.03.0

53.04.0

54.0

yportnE (yportnE) laimonyloPWAS

وزن دهی در حوزه ی تکنیک سیلندرهای گازی–( 9نمودار )

1T 2T 3T 4T0

50.01.0

51.02.0

52.03.0

53.04.0

54.0

yportnE (yportnE) laimonyloPWAS

وزن دهی در حوزه ی حمل و نقل کلرزن های گازی–( 10نمودار )

1 F 2 F 3 F 4 F 5 F 6 F 7 F0

50.01.0

51.02.0

52.03.0

53.04.0

54.05.0

yportnE (yportnE) laimonyloPWAS

ورزن دهی در حوزه ی اتصاالت کلرزن های گازی–( 11نمودار )

-شبیه سازی سامانه هوشمند کنترل ایمنی واحدهای کلرزنی به کمک تکنیک4(PetriNetپتری نت )

شبکه های پتری ابزار قدرتمندی برای مدل سازی همروندی هستند و ق��درت توص��یف بیش��تری ب��ه عن��وان1962را نسبت به شبکه های صف فراهم می کنند. روش شبکه های پ��تری در س��ال

[ مت�د پ��تری اب�زاری25یکی از روش های م��دل س�ازی توس�ط ک�ارل آدام پ�تری مط�رح ش�د.] مناسب برای مدل سازی و شبیه سازی بر پایه ی منطق ریاضی به صورت گرافیکی می باش��د؛ با وجود اینکه پتری نت روش گرافیکی است اما پایه ی قوی ریاضی دارد. پژوهش حاضر قص��د

را در ق��الب م��دلی جهتFTA و FMEAدارد نتایج بدست آمده در تحلیل خط��ر ب��ه روش ه��ای کنترل و نظارت ایمنی واحدهای کلرزنی تصفیه خانه ها ب��ه ک��ار ب��رد. در ارائه ی م��دل گ��رافیکیپتری نت کنترل ایمنی چهار ج��زء درگ��یر می باش��ند ک��ه ب��ه ت��رتیب ش��امل؛ مکان ه��ای ش��بکه )

Place( انتقال های شبکه ،)Transition( تابع های ورودی ،)In-Function( و تابع های خروجی )Out-Functionمی ش��ود. م��دل های کن��ترل ایم��نی در پنج بخش ک��ه ب��رای ایم��نی س��اختمان واح��د )

کلرزنی، ایمنی انبار س��یلندرهای گ��از، ایم��نی تکنی��ک س��لیندرهای گ��از، ایم��نی در حم��ل و نق�ل سلیندرهای گاز و ایمنی اتصاالت کلرزن های گازی می باشد. پژوهش حاضر با ه��دف هوش��مند سازی سیستم کنترل ایمنی واحدهای کلرزنی تصفیه خانه های آب از روش پتری نت بهره ب��رده است. کاربرد اصلی روش پتری نت برای مدل سازی های کامپیوتری است ب��ه همین دلی��ل در این پژوهش م��ورد اس�تفاده قرارگرفت��ه اس�ت. بای��د توج�ه داش��ت ک�ه م�دل مرب��وط ب��ه علت استفاده از توابع عالمت دار از نوع مدل های دینامیکی می باشد. در مکانیزم شبیه سازی ش��ده

Pi ها مربوط به شروط و پارامترهای تحلیل شده در تحلیل هایFMEA و FTAمی باشند. بای��د ه��اTi نس��بت ب��ه هم پای��دار اس�ت. الزم ب��ه ذک��ر اس�ت ک��ه Piتوجه داشت که مدل بر اولویت

ها ب��ه دو دس��ته تقس��یم می گردن��د.Tiکنترل ضوابط و پارامترهای مؤثر در رابطه می باشند. های شرطی می باشند که خ��ود ش��امل پذیرفت��ه ش��دن ف��اکتور کن��ترلی و ی��ا ع��دمTiیک دسته

ه��ای معم��ولی هس��تند ک��ه در ص��ورتTi(. دسته بعدی Ti=Fپذیرش فاکتور کنترلی می شنوند ) ( از آن ها عبور کرده و به مرحله بعد منتقل می گ��ردد. سیس��تمTokenپذیرش، فاکتور متحرک )

( می باشد، ب��ه ط��وری ک��ه ی��ک ف��اکتور در درونTokenطراحی شده بر مبنای حرکت متحرک ) شبکه ی پتری شروع به حرکت می کند در صورت کنترل ایمنی کام��ل، دوب��اره ب��ه مک��ان اولی��ه خود برمی گردد. این حرکت بازگشتی عامل متحرک در شبکه ی پتری پویا )دینامیکی( نشان از کنترل کامل شبکه دارد. در صورتی که در اجرای مسیر حرکت مشکلی وجود داشته باشد باید

( دوب��اره ص��ورت گ��یرد ت��ا مس��یرRunتوسط سیستم نظارتی تصحیح شده و عملیات ح��رکت )

(،14(، )13(، )12کنترل به صورت کامل طی شود. نتایج مدل های ارائه شده در نمودارهای )( ارائه شده است.16( و)15)

P 1

T 2F= T 1

P 2

T 4F= T 3

P 3

T 3F= T 5

P 4

T 7 T 8F=

P 6 P 5 P 7

T 9 T01 T11

P 8

T21

P 1B<== 6P 2B<== 1P 3B<== 2P 4B<== 3P 5B<== 7P 6B<== 4P 7B<== 5

شبیه سازی سامانه کنترلی ایمنی ساختمان واحدهای کلرزنی– 12نمودار

P 1

T 2F= T 1

P 2

T 4F= T 3

P 3

T 6F= T 5

P 4

T 8F= T 7

P 6 P 5

T01 T 9

P 7

T11

p 1P<== 5p 2P<== 1p 3P<== 3p 4P<== 2p 5P<== 4p 6P<== 6

شبیه سازی سامانه کنترل ایمنی انبار سیلندرهای گازی– 13نمودار

P 1

T 2F= T 1

P 2

T 4F= T 3

P 3

T 6F=T 5

P 5

T 9T01F=

P 6

T11T21F=

P 4

T 7T 8F=

P 7

T31

P 8

T41

P 1S<== 5P 2S<== 2P 3S<== 3P 4S<== 6P 5S<== 1P 6S<== 4

شبیه سازی سامانه ی کنترل ایمنی تکنیک سیلندرهای گاز– 14نمودار

P 1

T 2F= T 1

P 3 P 2 P 4

T 5 T 4 T 3

P 5

T 6

P 6

T 7

P 1T<== 4P 2T<== 2P 3T<== 3P 4T<== 1

شبیه سازی سامانه کنترل ایمنی حمل و نقل کلرزن های گازی– 15نمودار

P 1

T 2F= T 1

P 2

T 4F= T 3

P 3

T 6F= T 7

P 4

T 8F= T 7

P 7 P 6 P 5

T11 T01 T 9

P 8

T31

T21

P 9

P 1F<== 6P 2F<== 2P 3F<== 4P 4F<== 7P 5F<== 5P 6F<== 1P 7F<== 3

شبیه سازی سامانه ی کنترل ایمنی اتصاالت کلرزن های گازی– 16نمودار

در انتهای پژوهش الزم به ذکر است که مدل مذکور بر مبنای اولویت های تعیین شده ط��راحی شده است. به عبارت بهتر در ه��ر بخش، ب��ر مبن��ای وزن هرک��دام از عوام��ل ایم��نی جایگ��اهینظارتی ترس�یم گش�ته اس�ت. هم�انطور ک��ه در نموداره�ا مش�اهده می ش�ود ح�رکت عالمت )

Token( در تمام شبکه)دور کامل(، باعث ارزیابی ایمنی واح��دهای کل��رزنی تص��فیه خانه های آب ( در مکانی متوقف شود بای��د اق��دامات اص��الحیTokenمی شود. در صورتیکه عالمت متحرک )

در جهت بهبود وضعیت ص��ورت گ��یرد ت��ا طی ادام��ه مس��یر، میس��ر گ��ردد. در بعض��ی از نق��اط )گره ها( شبکه، عملیات اصالحی با برگشت به نقطه ی اولیه ضروری گشته است و دلیل آن به

شبکه را مدل سازی و ش��بیه س��ازی پ��تری5علت وزن باالی مرحله مذکور است. این تحقیق ( این شبکه ها را به یکدیگر متصل ک��رد و ی��کLinkesنت نموده که می توان بوسیله رابط هایی )

شبکه ی یکپارچه ساخت. پیشنهاد پژوهش در ارتباط با کدنویسی و هوش��مند نم��ودن س��امانه ینظارتی و کنترلی طراحی ها، می باشد.

-نتیجه گیری5 عملیات ضدعفونی جزء جدانشدنی از عملیات تصفیه آب می باش��د. ش��رایط اقتص��ادی، دانش فنی و تکنولوژی های موجود، استفاده از واحدهای کلرزنی را ممکن س��اخته اس��ت. هم��ان طور که اشاره شد، حادثه در واحدهای کلرزنی ازجمله انفج��ار و ی��ا نش��ت ب��ا ریس��ک بس��یار ب��االیی

، خط��راتFTA و FMEAهم��راه اس�ت. این تحقی��ق در ابت��دای ام�ر ب��ا اس�تفاده از تکنیک ه��ای واحدهای کلرزنی تصفیه خانه را در بخش های ساختمان واح��د کل��رزنی، انب��ار س��یلندرهای گ��از،

های گازی و اتصاالت واحدهای کل��رزنی م��ورد تحلی��ل وتکنیک سیلندرهای گاز، حمل ونقل کلرزنRankingبررسی قرارداد. در ادام��ه ب��ا اس��تفاده از دو تکنی��ک طبق��ه بن��دی ) Systemآن��تروپی )

فاکتورهای مؤثر هر بخش را اولویت بندی نمود. در بخش نهایی پژوهش ن��یز ب��اSawشانون و ( فرآیند کنترل و نظارت بر واحدهای کل��رزنی تص��فیه خانهPetriNetاستفاده از روش پتری نت )

را م��دل س��ازی و ش��بیه س��ازی نم��ود. در گام ه��ای آین��ده ی این پ��ژوهش می ت��وان بوس��یله ی کدنویسی و برنام��ه نویس��ی رای��انه ای م��دل و الگ��وریتم س��اخته ش��ده را ب��ه ص��ورت هوش��مند

درآورد. امید است نتایج این تحقیقات به آبادانی هرچه بیشتر ایران عزیز کمک نماید.

- منابع61-Pidgeon N, O´Leary M. Man-made disasters: Why technology and organizations (sometimes) fail. Safety Science. 2000;34(1):15-30.2- Khan FI, Iqbal A, Ramesh N, Abbasi S. SCAP: a new methodology for safety management based on feedback from credible accident-probabilistic fault tree analysis system. Journal of Hazardous Materials. 2001;87(1):23-56.3-Wang W, Shen S. The failure probability analysis of ethylene cracking furnace tube based on risk. Journal of Pressure Equipment and Systems. 2006;4:29-32.4-Vesely WE, Davis TC, Denning RS, Saltos N. Measures of risk importance and their applications. Washington, DC: U.S. Nuclear Regulatory Commission; 1983 Jul. Report No.: NUREG/CR-3385, BMI-2103.5- Povolotskaya E, Mach P. FMEA and FTA analyses of the adhesive joining process using electrically conductive adhesives. Acta Polytechnica. 2012;52(2):48-55.6- de Queiroz Souza R, Álvares AJ. FMEA and FTA analysis for application of the reliability-centered maintenance methodology: Case study on hydraulic turbines. in ABCM Symposium Series in Mechatronics; Proceedings of the 19th International Congress of Mechanical Engineering (COBEM 2007), 2007 Nov 5-9; Brasilia, Brazil.7- Isfahani SH. Risk Assessment Using Fault Tree Analysis. Tehran: College Bartar; 2010 (in Persian).8- Sekhavati A, Noorozi H, Shojaei AA. Applicable of FTA in a gas compressing plant. Academic-Research Journal of Exploration & Production Oil & Gas. 2012;97:66-70 (in Persian).9- Saatloo SJ. Evaluation & environmental risk management of the olefin plant in arya sasol polymer company by using EFMEA & PFTA comparative method [dissertation]. Bandar Abbas: Islamic Azad University of Bandar Abbas Branch; 2013 (in Persian).

10- Isfahani SH, Khirabadi A, Tahannejadian A. Fault Tree Analysis on Linear Low Density Polyethylene single polymerization reactor in Arak Petrochemical. Proceedings of the 1st National Conference on Safety Engineering and HSE Management; 2006 Apr 1-3; Tehran, Iran (in Persian).11- Abolhamidzadeh B, Badri N. Qualitative and Quantitative Risk Assessment Methods to Identify and Describe the Process Industries With a Focus on Industrial Hazards HAZOP Methods. Tehran: Andishesara; 2010 (in Persian).12- Adal J, Mohammadfam I, Nezamadini Z. Evaluation of chorine leakage hazards in chlorination stations of tehran water purification system by FTA technique. Jundishapur Scientific Medical Journal. 2008;6(4):461-68 (in Persian).13- Mohammadfam I, Sajedi A, Mahmoudi S, Mohammadfam F. Application of Hazard and Operability Study (HAZOP) in Evaluation of Health, Safety and Environmental (HSE) Hazards. International Journal of Occupational Hygiene. 2012;4(2):69-72.14- Khatami Firoozabadi A, Khoramroz A. Determine the critical points of leakage in gas stations using fault tree analysis (FTA). Industrial Management Studies. 2006;12:45-72 (in Persian).15- Asilian H, Valadkhani A, Mortazivi SB, Salem M, Khavanin A. Assessment of factors associated with explosion of gas fuel in fire tube boiler. The Journal of Gazvin University of Medical Science. 2007;10(4):58-63 (in Persian).16- Mohammadfam I. Safety Engineering. Tehran: Fanavaran Puplication; 2007 (in Persian).17- U.S.Environmental Protection Agency. Superfund Exposure Assessment Manuual, 122.1998.18- Harris. R. G. and Joseph J.C. Risk assessment and risk Management for the Chemical Process Industry. New York : Van Nostrand Reinhold. 1991.19- British Standard Institue, OHSAS 18001, "Occupational Health & Safety Management Systems Specification"20- Jozi.Ali (2008) Risk assessment and risk management, Islamic Azad University, North Tehran Branch Publication, (in Persian).21- U.S. Chemical Safety And Hazard Investigation Board," DPC Enterprises Chlorine Release", Investigation Digest, Festus, Missouri August 14, 2002, CSB Headquarters: 2175 K Street NW, Suite 400, Washington D.C. 2003722- Babaei, Akbar, Ghalandarzadeh, Mahdi (2008)“Risk assessment and risk management of waste water treatment plant's projects (case studies:Maragheh & Marand waste water treatmentplant),” 4th International project managementconference, (in Persian).23- American Water World Association (1995) “Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater”, 19th Edition.24- T.P.KhanhNguyen a,n, JulieBeugin a, JulietteMarais. Method for evaluating an extended Fault Tree to analyse the dependability of complex systems: Application to a satellite-based railway system. Reliability Engineering and System Safety. Received 12 March 2014 Received in revised form 12 August 2014 Accepted 21 September 2014 Available online 19 October 2014.25- Yi-Feng Wang, Jer-Yu Wu, Chuei-Tin Chang, Automatic hazard analysis of batch operation with Petri net.departmant of chemical Engineering. National cheng kung university. Accepted 11 December 2001.

مهدى جهانگيرى - مسعود نقاب - رضا رستمى - ماندانا آقابيگى - وحيد خادميان - ف��روغ زارع دريس��ى ،-�� 26 ، فصلنامه بهداشت وارزيابى وضعيت انتشار بيوآئروُسل ها در واحدهاى مختلف يك تصفيه خانه فاضالب بهداشتى

.92 زمستان 4 شماره 3ایمنی کار، جلد م��د لس��ازی و ارزی��ابی- جواد صالحی آرتیمانی، هادی شامی زاده، رامین علی ن��ژاد ش��هابی، مه��دی ارجمن��د، 27

،9فصانامه ی کاربرد شیمی در محیط زیست، سال س��وم ش��مارهریسك انتشار گاز کلر در تصفیه خانه های آب، . 50-39، صفحات 1390زمستان

- مسعود تابش، ابراهیم ب�دلی ب�اوانی، مائ�ده عس�گریان، عب�اس روزبه�انی، ت�دوین الگ�وریتمی ب�رای تحلی�ل28 .ص��فحه93- زمستان 3شماره –ومدیریت ریسکتصفیه خانه های فاضالب.مجله ی تحقیقات منابع آب، سال دهم

.56-53ی