ارائه روشی برای چیدمان ایمن مواد شیمیایی به کمک شبیه سازی عددی (CFD) در انبار مواد شیمیایی
گفتگو با دکتر صابر مرادی حنیفی درباره ارائه روشی برای چیدمان ایمن مواد شیمیایی به کمک شبیه سازی عددی (CFD) در انبار مواد شیمیایی
آقای دکتر صابر مرادی حنیفی، مجری طرح تحقیقاتی با عنوان "ارائه روشی برای چیدمان ایمن مواد شیمیایی به کمک شبیه سازی عددی (CFD) در انبار مواد شیمیایی در یک مجتمع پالایشگاهی" در گفتگویی به تشریح این طرح پرداختند.
- با تشکر از حضور در این مصاحبه، لطفا خودتان را معرفی کرده و سوابق علمی، پژوهشی، اجرایی و عملی خود و فعالیت های مرتبط با این پژوهش را بیان کنید:
با سلام و تشکر از فرصتی که برای این مصاحبه فراهم شده است.اینجانب دکتر صابر مرادی حنیفی ، عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی ایران گروه مهندسی بهداشت حرفه ای. و معاون آموزشی دانشکده بهداشت هستم. زمینه تخصصی و پژوهشی من عمدتاً در حوزه‌های مهندسی ایمنی، تحلیل خطرات فرایندی ، ارزیابی دینامیکی ریسک، مدل‌سازی پیامد، و به‌کارگیری روش‌های CFD در ایمنی صنعتی متمرکز است. تاکنون در قالب پروژه پژوهشی و صنعتی در این زمینه ها فعالیت زیادی داشته ام.
------------------------------------------------------------------------------------
- دلیل اصلی شما برای انتخاب این طرح تحقیقاتی چه بود و چه کسانی در این پژوهش یاری دهنده شما بودند؟
در حال حاضر، انبارهای مواد شیمیایی در بسیاری از صنایع کشور بر اساس ضوابط عمومی و تجربیات گذشته طراحی و چیدمان می‌شوند، در حالی‌که رفتار مواد شیمیایی در مجاورت یکدیگر ، به‌ویژه در شرایط نشت، تبخیر، یا افزایش دما ، می‌تواند بسیار پیچیده و وابسته به شرایط جریان، تهویه و واکنش‌های شیمیایی باشد. عدم توجه دقیق به این موضوع در سطح طراحی می‌تواند منجر به افزایش احتمال واکنش‌های ناخواسته، انفجارهای ثانویه، آتش‌سوزی یا انتشار گازهای سمی شود. ازاین‌رو، انگیزه اصلی من در انتخاب این طرح، ایجاد یک رویکرد نوین مبتنی بر شبیه‌سازی عددی (Computational Fluid Dynamics - CFD) برای پیش‌بینی رفتار حریق در فضاهای انبار و استخراج الگوی بهینه چیدمان مواد ناسازگار و خطرناک بود. استفاده از CFD این امکان را فراهم می‌کند تا با در نظر گرفتن شرایط واقعی از قبیل جریان هوا، دما، چگالی گازها، تهویه و موانع فیزیکی، بتوان توزیع غلظت مواد خطرناک و مسیرهای احتمالی انتشار را با دقت بسیار بالا شبیه‌سازی کرد و بر اساس نتایج آن، الگوی چیدمان ایمن را پیشنهاد داد. این رویکرد، در واقع تلفیقی از علم ایمنی فرآیند، ترمودینامیک مواد شیمیایی و دینامیک سیالات محاسباتی است و می‌تواند مبنای طراحی پیشگیرانه برای انبارهای مواد خطرناک در صنایع پالایشگاهی و پتروشیمیایی کشور قرار گیرد. در این پژوهش تعدای از دانشجویان مقطع کارشناسی ارشد و دکتری در کنار ما بودند که از زحمات آن نیز کمال تشکر را دارم
--------------------------------------------------------------------------------------
- پژوهش تان را معرفی کرده و با معرفی ویژگی ها و نوآوری های آن در خصوص موضوعات و محورهای آن شرح دهید:
در این تحقیق، با مدل‌سازی حریق در فضاهای مختلف انبار و با در نظر گرفتن پارامترهایی همچون ، نرخ نشت، چگالی بخار، دمای محیط، تهویه و موقعیت موانع فیزیکی، سناریوهای مختلف انتشار و تجمع بخارات شیمیایی مورد تحلیل قرار گرفت. سپس با تحلیل نتایج عددی و تعیین نواحی دارای بیشترین تمرکز و خطر، الگویی برای بهینه‌ترین جانمایی مواد ناسازگار و طراحی تهویه ایمن ارائه شد. از نوآوری های این تحقیق می توان به این موارد اشاره کرد:
- استفاده از روش CFD برای تحلیل ایمنی انبار مواد شیمیایی
- توسعه رویکرد تصمیم‌گیری چیدمان ایمن بر اساس داده‌های شبیه‌سازی
- تلفیق علم ایمنی فرآیند با مدل‌سازی محاسباتی پیشرفته
- کاربردپذیری صنعتی
- امکان استفاده به‌عنوان ابزار پیش‌بینی خطر
--------------------------------------------------------------------------------------
- آیا این پژوهش به مرحله اجرا و بهره برداری رسیده است؟
بله، مدل شبیه‌سازی عددی (CFD) طراحی‌شده در این طرح در یکی از انبارهای مواد شیمیایی یک مجتمع پالایشگاهی به‌صورت آزمایشی اجرا شد و نتایج آن بسیار مثبت بود.بر اساس خروجی‌های مدل، با اصلاح چیدمان مواد ناسازگار و بهبود مسیرهای تهویه، ریسک انتشار بخارات خطرناک تا حدود ۶۰ درصد کاهش یافت. این تجربه موفق باعث شد که مجموعه صنعتی مورد مطالعه، از این روش به‌عنوان مبنای بازطراحی انبار خود استفاده کند. در حال حاضر نیز مذاکراتی در جریان است تا این مدل به‌عنوان الگوی بومی طراحی ایمن انبار مواد شیمیایی در سایر واحدهای پالایشگاهی کشور مورد استفاده قرار گیرد.
--------------------------------------------------------------------------------------
- این طرح پژوهشی چه گره ای از مشکلات مردم باز خواهد کرد؟
در ظاهر، این پژوهش بیشتر فنی و تخصصی است، اما در واقع ارتباط مستقیمی با ایمنی مردم، سلامت کارکنان و حفاظت از محیط زیست دارد. در بسیاری از صنایع کشور، انبارهای مواد شیمیایی در نزدیکی مناطق مسکونی قرار دارند و کوچک‌ترین نشت یا واکنش ناخواسته می‌تواند پیامدهای خطرناکی برای انسان و محیط داشته باشد. مدلی که در این پژوهش توسعه داده شده، با استفاده از شبیه‌سازی عددی (CFD)، به ما کمک می‌کند چیدمان مواد شیمیایی را به‌صورت علمی و ایمن طراحی کنیم تا احتمال نشت، انفجار یا انتشار بخارات سمی به حداقل برسد. در نتیجه، این طرح به طور مستقیم به کاهش حوادث صنعتی، حفظ سلامت جامعه و جلوگیری از آلودگی‌های زیست‌محیطی کمک می‌کند و گامی در جهت ایمنی پایدار و صنعتی سالم‌تر برای مردم کشور است.
--------------------------------------------------------------------------------------
- انتظار شما از مسئولین و متولیان امور پژوهشی در زمینه حمایت و یا توسعه فعالیت های مشابه چیست و چه راهکارهایی پیشنهاد می کنید؟
انتظار من از مسئولان پژوهشی این است که از طرح‌هایی که واقعاً قابل‌اجرا و اثرگذار در ایمنی جامعه هستند حمایت بیشتری شود. پژوهش‌هایی مثل این طرح، می‌توانند مستقیماً باعث کاهش حوادث صنعتی و حفاظت از جان انسان‌ها شوند، به شرطی که مسیر ارتباط دانشگاه و صنعت تقویت شود. اگر حمایت هدفمند از پژوهش‌های کاربردی وجود داشته باشد، نتایج آن به‌طور واقعی به ایمنی بیشتر، محیطی سالم‌تر و توسعه پایدار کشور منجر خواهد شد.
--------------------------------------------------------------------------------------
- اگر توضیح دیگری درخصوص برنامه های جاری، آینده و اهداف تان دارید در خاتمه این گفتگو بفرمایید:
در ادامه این مسیر، هدفم این است که نتایج پژوهش را به شکل مدل کاربردی و نرم‌افزاری برای طراحی ایمن انبارهای مواد شیمیایی در اختیار صنایع کشور قرار دهم. در حال حاضر در حال کار روی نسخه‌ی پیشرفته‌تری هستیم که بتواند با داده‌های پایش آنلاین ترکیب شود و به شکل سامانه‌ای هوشمند برای پیش‌بینی و کنترل نشت مواد خطرناک عمل کند.در آینده امیدوارم این نوع پژوهش‌ها، پلی میان دانش دانشگاهی و نیاز واقعی صنعت باشند و بتوانند مستقیماً به افزایش ایمنی و سلامت جامعه کمک کنند.
کامنت