شبیه سازی شبکه آب آتش نشانی پالایشگاه اصفهان و بررسی الزامات nfpa

در صنایعی مانند پالایشگاه که وقفه در کار آن باعث ایجاد ضربات اقتصادی در کشورها واختلال در چرخه تولید می گردد بایستی پیش بینی های لازم برای جلوگیری از ایجاد اشکال در کار پالایشگاه صورت گیرد که در این خصوص پیاده سازی اصول ایمنی و داشتن شبکه های مقابله سریع با حوادث در اولویت قرار دارد و از همه مهمتر داشتن یک شبکه آتش نشانی منسجم و کارآمد جزء شاخصه های اصلی به شمار می رود. در چنین صنایعی استفاده از یک سیستم بهینه اطفا حریق که بتواند در کوتاهترین زمان آتش را مهار و از بروز خسارت جلوگیری نماید ضروری است. رکن و مهمترین جزء اصلی هر سیستم اطفا حریق آبی، شبکه آبرسانی می باشد. اطلاع از کارآمدی شبکه آبرسانی با توجه به حساسیت بالای آن همواره از اهمیت بالایی برخوردار بوده و مورد توجه کارشناسان می باشد. از آنجا که در این زمینه تا کنون تحقیقاتی صورت نگرفته است، در این پژوهش شبکه آب آتش نشانی شرکت پالایش نفت اصفهان به طور کامل و جامع مورد مطالعه قرار گرفت و شبیه سازی گردیده است. این شبیه سازی بر اساس محدوده های استانداردها و به خصوص استانداردnfpa انجام گرفته و وضع موجود پالایشگاه مشخص شده است. تمام الزاماتی را که این استاندارد و وزارت نفت جمهوری اسلامی ایران برای پالایشگاهها مشخص نموده اند، در این پژوهش برای انجام یک شبیه سازی جامع و مبتنی بر استاندارد مد نظر قرار گرفته است. این محدوده ها شامل پارامترهای گوناگونی از جمله محدوده فشار مناسب، محدوده دبی مناسب، قطر لوله ها، میزان ذخیره آب و سرعت و مشخصات سیال در شبکه آب آتش نشانی پالایشگاهها می باشد. کلیه خطوط لوله شبکه آب آتش نشانی، شیرهای اطفا حریق از جمله شیرهای هیدرانت و مانیتوری، پمپها، گره ها، موقعیت جغرافیایی زمین و مخازن دخیره آب شرکت پالایش نفت اصفهان در این شبیه سازی مدل شده اند و در حالتهای مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته اند. نتایج این شبیه سازی اطلاع از وضعیت شبکه آبرسانی پیچیده و گسترده پالایشگاه را ممکن ساخته است. تحلیل نتایج همراه با راهکارهای لازم جهت بهره برداری از شبکه و چگونگی مطابقت آنها با استانداردهای مذکور ارایه شده است. همچنین تعدادی آزمایشات میدانی به منظور اطمینان از صحت نتایج شبیه سازیها در شرکت پالایش نفت اصفهان بر روی شبکه مورد نظر انجام گرفته و نتایج آن با شبیه سازیهای صورت گرفته و استانداردها مقایسه گردیه است. بررسی این جداول نشان از تقریب بسیار خوب شبیه سازیهای انجام گرفته با واقعیت دارد و همچنین بیانگر مطابقت نسبی خوبی با محدودها و الزامات استاندارد می باشد. یکی از دستاوردهای دیگر این پژوهش آن است که برا اساس نتایج خروجی از شبیه سازیها نقشه ریسک شبکه آب آتش نشانی پالایشگاه بر اساس معیارهای استاندارد و وضع موجود شبکه آب آتش نشانی استخراج و ارایه شده است. در همین راستا بر اساس معیارهای دیگر همچون تعدد مخازن، ضریب اهمیت آنها و مشخصات سیالات ذخیره شده نقشه های ریسک مرتیط، ارایه گردیده است. یکی دیگر از نتایج کاربردی این پژوهش آن است که مدلی نمونه را بیان می نماید، که آرایشی مناسب برای استفاده از شیرهای آتش نشانی جهت اطفا حریق را ارایه می دهد. این آرایش با رعایت محدوده های استاندارد مهار حریق را در کمتر از 15 دقیقه ممکن می سازد. ارایه این مدل بر اساس بهینه سازی شبکه با استفاده از الگوریتم ژنتیک در پالایشگاه اصفهان می باشد. الگوریتم ژنتیک، یکی از الگوریتمهای فرا ابتکاری است و برگرفته از علم ژنتیک است که بر اساس بقای برترین‏ها یا انتخاب طبیعی استوار است. یک کاربرد متداول الگوریتم ژنتیک، استفاده از آن بعنوان تابع بهینه‏کننده است. الگوریتم ژنتیک ابزار سودمندی در بازشناسی الگو، انتخاب ویژگی، درک تصویر و یادگیری ماشینی است. در الگوریتم‏های ژنتیکی، نحوه تکامل ژنتیکی موجودات زنده شبیه‏سازی می‏شود. این الگوریتم با الهام از طبیعت بر پایه اصل تکاملی «پایداری بهترین ها» استوار است و جز کلاس الگوریتم های بهینه سازی تصادفی قرار دارد. در واقع الگوریتم ژنتیک یک تکنیک برنامه نویسی بر اساس تکامل ژنتیکی به عنوان یک الگوی حل مسأله است که در این پژوهش از آن جهت اطفا حریق منطقه مورد مطالعه در کوتاهترین زمان استفاده شده است. کلمات کلیدی : پالایشگاه، اطفا حریق، شبکه آبرسانی، استاندارد nfpa ، نقشه ریسک، الگوریتم ژنتیک