كيفية إجراء تحليل للأخطار الناجمة عن عملية مرافق لونغ

Understanding Process Hazard Analysis for LNG facilities

ويعد تحليل المخاطر في إطار عملية ما نهجا منهجيا ومنظما لتحديد وتقييم المخاطر المرتبطة بالعمليات الصناعية، وبالنسبة لمرافق الغاز الطبيعي المسروقة، التي تعالج السوائل المسببة للبرد، والهيدروكربونات القابلة للاشتعال، والنظم العالية الضغط، فإن فرع منع الكوارث ليس مجرد عملية امتثال وإنما أداة أساسية لإدارة السلامة، إذ يحدد برنامج فعال لمبيدات الآفات سيناريوهات الفشل المحتملة، ويقيِّم مدى سرعة تنفيذ هذه المواد واحتمالات حدوثها.

وتخضع صناعة الغازات العكوسة لقواعد صارمة، بما في ذلك معيار إدارة السلامة في عمليات الإنقاذ (29 CFR 1910.119) وقاعدة خطة إدارة المخاطر في وكالة حماية البيئة، وتقتضي هذه الأنظمة إجراء عملية انتقال في إطار برنامج الأغذية العالمي وإعادة صقل كل خمس سنوات على الأقل، غير أن استيفاء الحد الأدنى التنظيمي غير كاف، ويجب أن ينظر برنامج عمل بشأن المواد الكيميائية في الخصائص الفريدة لدرجات الحرارة المنخفضة والمتوسطة؛

ويوفر هذا الدليل خارطة طريق شاملة لإجراء عملية لفحص المواد الكيميائية تلائم مرافق الفئة المحلية، ويشمل تكوين الأفرقة، والمنهجيات المناسبة، والاعتبارات الخطرة الخاصة بفئة الخدمات المحلية، وأفضل الممارسات المتعلقة بالوثائق والمتابعة.

المعايير التنظيمية والصناعية

وقبل أن يبدأ الفريق عمله في مجال إنتاج المواد الكيميائية، يجب أن يكون على علم بالمعايير والأنظمة المنطبقة، وفي الولايات المتحدة، يُلزم مكتب تنسيق الشؤون الإنسانية (29 CFR 1910.119) بإجراء تقييم لبروميد الميثيل في العمليات التي تنطوي على سائل أو غاز قابل للاشتعال في قائمة محددة بكميات تتجاوز مستويات العتبة، ويتجاوز هذا النوع من المواد العتبة عادة، وبالإضافة إلى ذلك، فإن مركز السلامة والبرمجيات يتطلب تقييما للمخاطر، ويورد في كثير من الأحيان نفس المبادئ التوجيهية لفرع المواد الكيميائية.

كما أن وجود هيئة تنسيق فعالة للشؤون الإنسانية يتوافق مع الهيكل الهرمي للضوابط: القضاء، والاستبدال، والضوابط الهندسية، والضوابط الإدارية، ومعدات الحماية الشخصية، ويجب على فريق إدارة الشؤون الإنسانية أن يحدد المكان الذي يمكن فيه تصميم السلامة المتأصلة (مثل تقليل المخزون، واستخدام الحماية السلبية) وحيثما يلزم وجود نظم نشطة (مثل صمامات وقف الطوارئ، وكشف الغاز، ونظم المياه المستعملة).

For authority, reference the OSHA Process Safety Management Standard and the ]NFPA 59A Standard].

تشكيل فريق المساعدة الإنسانية

ولا يكون برنامج المساعدة الإنسانية فعالاً إلا بقدر ما يكون الأشخاص الذين يقومون به، ويجب أن يكون الفريق متعدد التخصصات وأن يضم أعضاء ذوي خبرة عملية في مجال المرفقات؛ وتصميم وتشغيل وصيانة، ويشمل فريق نموذجي من مرفق التعليم العام، فرع المساعدة الإنسانية، ما يلي:

PHA Facilitator:] An experienced process safety professional trained in PHA methodologies (HAZOP, What-If, checklist, LOPA). The facilitator should be independent of the specific process being studied to provide objectivity.
Process Engineer:] knowledgeable about process design, Pamp;IDs, control philosophy, and operating envelopes.
Operations Representative:] Usually a shift supervisor or senior operator who understands how the plant is actually run, including normal operations, start-up, shutdown, and disturb conditions.
Maintenance/Reliability Engineer:] Familiar with equipment integrity, inspection schedules, and common failure modes (e.g., valve leaks, pump seal failures).
Safety/Loss Prevention Specialist:] Expert in hazard identification, consequence modeling, and mitigation system design (firewater, deluge, detection).
Instrument and Controls Engineer:] Knows the safety instrumented systems (SIS), distributed control system (DCS), and interlocks.
Mechanical Engineer:] Understands vessel design, piping stress, and cryogenic materials.

ومن الأهمية بمكان أن يكون لدى الفريق سجل دقيق للقرارات والإجراءات، وكثيرا ما يكون هذا السرب مهندسا صغيرا أو كاتبا تقنيا مكرسا.

اختيار منهجية " PHA " المناسبة

وتوجد عدة منهجيات لفرع المساعدة الإنسانية، ويتوقف الاختيار على تعقيد العملية، ونوع المخاطر، والمرحلة التي تستغرقها دورة حياة المرفق، وفيما يتعلق بمرافق الشبكة المحلية، تستخدم الأساليب التالية بشكل شائع:

HAZOP (Hazard and Operability Study)

(ه) إن نظام HAZOP هو أكثر منهجية استخداماً لعمليات الغازات غير المهددة بالانقراض، وهو منهجي، يستخدم عبارات إرشادية (رقم، أكثر، أقل، عكس، إلخ) تطبق على بارامترات العمليات (التدفق، الضغط، درجة الحرارة، المستوى، التكوين) في كل عقد (قطعة أو بند معدات) ويحدّد هذا النظام الانحرافات عن القصد التصميمي، والأسباب، والعواقب، والضمانات الحالية.

ما هو تحليل

وما هو النهج الأقل تنظيماً، أو نهج فرز الأفكار، ويطرح الفريق أسئلة مثل " إلدكو؛ وما إذا كان هناك فائض في الدبابات؟ أو " إلدكو " ؛ وما إذا كان الانبوب المزيّف محصوراً؟ إن هذا أسرع من نظام HAZOP ويعمل جيداً على نظم أبسط أو كملحق، إلا أنه قد يفوته وجود مخاطر منهجية في إطار نظام LZN.

شيكستل - باسيد

(أ) قائمة مرجعية موحدة تستند إلى الخبرة في مجال الصناعة (مثلاً، " اللدوكو؛ وهل هناك ما يكفي من الغطس حول تخزين النيتروجين؟ (الرادكو)؛ وأجهزة الإغاثة المصممة على النحو المناسب لتدفقات ذات مرحلتين؟ (الوردكو)؛ و(يستخدم لإعادة التواؤم أو لوحدات مماثلة؛ ويجب أن تُصمَّم قوائم مرجعية لشبكة لاينغادينغ وتحديثها.

FMEA (Failure Modes and Effects Analysis)

وتستخدم هذه المؤسسة في أصناف المعدات الفردية (مثل المضخات والضغطات والصمامات) بدلا من العملية برمتها، وهي مفيدة للمعدات الحيوية في مرافق شركة لانغ، ولكنها ليست بديلا عن نظام HAZOP على مستوى العمليات، وغالبا ما تُدمج هذه المعدات كجزء من برنامج العمل الشامل.

LOPA (Layer of Protection Analysis)

(ب) إن قانون حماية البيئة البحرية أداة شبه كمية لتقييم المخاطر تطبق بعد تحديد السيناريوهات الأولية لوكالة المساعدة الإنسانية، وهو يقيِّم فعالية طبقات الحماية المستقلة مثل مراقبة العمليات الأساسية، وعمليات الإنذار، ونظم الأمان المجهزة، والحواجز المادية، والاستجابة في حالات الطوارئ، وبالنسبة لشبكة الحد الأدنى من الفقر، تساعد الرابطة على تحديد متطلبات مستوى السلامة من النزاهة.

ويستخدم الكثير من مراكز المساعدة الوطنية المحدودة في مجال المساعدة الإنسانية مزيجاً من: مجموعة من برامج العمل الوطنية في مجال الزراعة في العمليات الرئيسية، وعلامة ما إذا كانت نظم المساعدة، ووكالة الأراضي الليبرية في سيناريوهات التنافر العالية.

عملية تقديم المساعدة في مجال الخدمات الصحية الأولية إلى المرافق المحلية

وتُصمَّم الخطوات التفصيلية التالية حسب بيئة المثليات والمثليين ومزدوجي الميل الجنسي ومغايري الهوية الجنسانية:

1- تحديد النطاق والأهداف

(ب) تحديد العمليات والوحدات والنظم بوضوح في حدود فرع المساعدة الإنسانية، وبالنسبة لمرفق خضراء، يبدأ فرع المساعدة الإنسانية عادة أثناء المرحلة الهندسية المفصلة، وبالنسبة لمصنع قائم، ينبغي أن يغطي فرع تنسيق الشؤون الإنسانية جميع التعديلات والتغييرات التي طرأت منذ الدراسة الأخيرة، كما يجب أن يحدد النطاق طرق التشغيل التي تشمل: التشغيل العادي، والبدء، والوقف، والصيانة، والظروف المضطربة، والتوقف عن العمل في حالات الطوارئ.

2 - معلومات عملية الجمع

ومن الضروري أن تكون الوثائق الكاملة والدقيقة، ويجب أن يكون للفريق ما يلي:

أحدث مطبوعات للطباعة والتوثيق (Pamp;IDs)
برمجيات تدفق العمليات
أرصدة الحرارة والمواد
مواصفات المعدات للضغطات والمضخات ومبادلات الحرارة والدبابات والبخار
وثائق أجهزة الإغاثة
مخططات السبب والنتيجة لإغلاق
إجراءات التشغيل والحدود المهنية الآمنة
تقارير عن برنامج المساعدة الإنسانية السابقة وبنود العمل من إعادة التأهيل
صحائف بيانات السلامة المادية لشبكة لايند غن أي مواد كيميائية أخرى

وينبغي إيلاء اهتمام خاص للمخاطر المسببة للبكاء: المواد التي تصبح رشوة عند درجات حرارة منخفضة، والحرق البارد، ومخاطر الاختناق الناجمة عن بخار الميثان.

3- تحديد سيناريوهات الخطر مع التركيز على الشبكة العالمية لسواتل الملاحة

وخلال الدورات التي يعقدها الفريق المعني بالنظم الإيكولوجية البحرية الهنغارية أو ما شابهها، يجب أن يتناول الفريق السيناريوهات الخاصة بشبكة الاتصال الوطنية، بما في ذلك ما يلي:

Cryogenic Spills and Pool Formation:] LNG spilled on water or ground forms a pool that vaporizes rapidly. The team must evaluate diking, drainage, and vapor dispersion modeling.
Rapid Phase Transition (RPT): If LNG contacts water, the sudden vaporization can cause an explosion. Mitigations include preventing water ingress and using vapor barrier technology.
Tank rollover:] Density stratification inside large storage tanks can lead to sudden mixing and rapid boil-off, overpressuring the tank.
Boil-Off Gas (BOG) Management:] During storage and loading, BOG must be recovered or flared. Overpressure scenarios due to compressor failure or high ambient temperatures must be analyzed.
Two-Phase Flow in Relief Systems:] Relief valves discharging LNG can experience two-phase flow, reducing capacity. Sizing must consider vapor/liquid mixtures.
Hydrate Formation:] In cold parts of the system (e.g., after expansion), hydrates can block piping. The team should identify anti-hydrate measures (methanol, heating).
Flare and Vent System Operability:] LNG facilities often have large flare headers that must handle high vapor flow. Low-temperature embrittlement of flare tips is a concern.

4- تقييم المخاطر وتقييم الضمانات

وبالنسبة لكل سيناريو محدد، يُحدد الفريق تقديراً للاحتمالات والنتائج باستخدام مصفوفة للمخاطر.

إصابة الموظفين (الخصائص، الحروق الشديدة، الاختناق)
أضرار في الأصول (تدمير المعدات، والنيران، والانفجار)
الأثر البيئي (الميثان كغاز دفيئة، تلوث المياه)
انقطاع الأعمال التجارية (فقدان الإنتاج، انقطاع الإمدادات)

ويجري تقييم الضمانات بعد ذلك، وفيما يتعلق بشبكة الحماية الوطنية، تشمل الطبقات العادية للحماية المستقلة ما يلي:

Prevention:] Level high-high trips, pressure safety valves, automatic isolation valves, inerting systems.
Mitigation:] Fire water monitors, passive fire protection (coating), vapor fence, explosion-proof equipment.
Emergency Response:] Deluge systems, eviction alarms, remote shutdown stations.

وإذا كانت الضمانات غير كافية، يقترح الفريق توصيات للحد من المخاطر إلى مستوى مقبول.

5- الوثائق الختامية والإجراءات المتعلقة بالتتبع

ويجب أن يتضمن تقرير برنامج العمل الإنساني بوضوح كل سيناريو، وتصنيف المخاطر والضمانات القائمة والتوصيات، وينبغي أن يكون لكل توصية شخص مسؤول وتاريخ مستهدف، كما يجب أن يوثق التقرير القرارات " ؛ وعلى سبيل المثال، إذا اعتبر السيناريو منخفض المخاطر ولم يتخذ أي إجراء، ينبغي تسجيل الأساس المنطقي لذلك، وبالنسبة لمرافق الفريق العامل المعني بتغيُّرات هندسية (مجسات قياس الترددات الإضافية، وخطوط صلاحيات أكبر، أو إجراءات تشغيلية منقحة) أو ضوابط إدارية.

6 - التنفيذ والتصويب

ومن الأمور الحاسمة أن يقوم فريق إدارة الشؤون الإنسانية أو مهندس أمن معين بتتبع بنود العمل لإغلاقها، وقد ينطوي التحقق، بالنسبة لكل توصية، على إدارة عملية التغيير، أو تحديث نظام Pamp;IDs، أو تنقيح الإجراءات، أو إجراء استعراض للسلامة قبل بدء التشغيل، على إلزامي، ولكن العديد من المرافق تقوم بإجراء فحص منتصف الدورة أو إعادة دمج برنامج العمل الإنساني إذا ما حدث تعديل كبير.

التحديات المشتركة في مجال الحد من الفقر والحلول

Challenge	Solution
Incomplete or outdated P&IDs	Before the PHA, conduct a field walk-down and update all drawings. Use red-line markups.
Inadequate knowledge of cryogenic hazards	Include a materials engineer with cryogenic experience and reference NFPA 59A.
Team fatigue from long sessions	Limit sessions to 4–6 hours per day, take breaks, and rotate members if possible.
Over-reliance on safeguards that may not be independent	Use LOPA to verify independence and credit only genuine IPLs.
Scope creep	Stick to the defined boundary and use a parking lot for items outside scope.

LNG PHA Case Example: Storage Tank Overfill

(ب) النظر في خزان تخزين نموذجي من طراز LNG، مع قدرة على تحويل 000 50 متر إلى مقياس أعلى؛ وأثناء فترة عمل HAZOP، ينظر الفريق في الانحرافات " ؛ والارتفاع في مستوى الارتداد، والارتفاع في درجة الارتفاع في درجة الملاءمة، والتسبب في إخفاق الصمامات في إغلاق أو خطأ المشغلين؛ وتشمل الآثار التنبيهات المفرطة التي قد تؤدي إلى تسرب الرافعات من السطح، والارتفاع البارد في ارتفاع في حجم المضخة في الصها.

خاتمة

(ب) إجراء تحليل للأخطار الناجمة عن عملية الانتقال إلى المرافق المحلية هو عملية صارمة ولكنها أساسية تحمي الأرواح والأصول والبيئة، أما الخصائص الفريدة لشبكة الحد الأدنى من المخاطر؛ ودرجة الحرارة المسببة للاختلال السريع، والقابلية للاشتعال، فتتطلب من هيئة تنسيق المساعدة الإنسانية أن تتجاوز المبادئ التوجيهية العامة، وتجعل فريقاً مختصاً، ويستخدم منهجيات منظمة مثل نظام الحد من الفقر، ونظام الحد الأدنى، ودليل الحماية، مع التركيز على النتائج.

For further reading, consult the CCPS Process Hazard Analysis Guidelines] and the ]EPA RMP Rule Overview].