מאת: דוד זיו, מדור ידע וחדשנות המוס"ל
תאריך:04/06/2024
תאונות תעשייתיות רחבות היקף, שבהן מעורבים כימיקלים מסוכנים, הן איום על בריאות האדם ועל הסביבה. יתר על כן, תאונות כאלה גורמות גם להפסדים כלכליים משמעותיים ומשבשות צמיחה בת-קיימא. עם זאת, כימיקלים ממלאים תפקיד מהותי ברוב הפעילויות היום-יומיות שלנו, שכן, הם נמצאים בכל מכשיר שאנו משתמשים בו, תורמים לרווחתנו, להגנה על בריאותנו וביטחוננו או מספקים פתרונות לאתגרים חדשים בדרך של חדשנות.
שרשרת תאונות תעשייתיות קשות לאורך כמה שנים הובילה את המחוקקים בארצות שונות להוצאת הנחיות למניעת סכנות ולבקרה עליהן.
האיחוד האירופי פרסם הנחיות בנושא בקרה ומניעה של סכנות לתאונות גדולות, שמעורבים בהן חומרים מסוכנים. ההנחיות מספקות את המסגרת לניהול סיכונים, למניעת תאונות גדולות ולהגבלת השלכותיהן. ההנחיות פורסמו כהנחיה (דירקטיבה) אירופית בשם (Directive 2012/18/EU)יThe Seveso-III Directive .
(Seveso הוא שמו של יישוב באיטליה, שבשנת 1976 התרחשה בו תאונה גדולה במפעל כימי). ההנחיה חלה על יותר מ-12,000 מתקנים תעשייתיים ברחבי האיחוד האירופי והיא קובעת כללים למניעת תאונות תעשייתיות גדולות ולמזעור השפעותיהן המזיקות על בריאות האדם ועל הסביבה. ההנחיה חלה על מגזרים רבים, כגון התעשייה הכימית והפטרוכימית, תעשיית הדלק ואחסונו.
במקביל, הוצאו בארה"ב הנחיות דומות על ידי ה-(CSB (Chemical Safety Board.
שיתוף פעולה בין-לאומי
השפעות התאונות הגדולות אינן נעצרות בגבולות הלאומיים. הן חוצות גבולות, ותושבי מדינות שכנות עלולים להיפגע אף הן מתאונות שהתרחשו במדינות קרובות. מספר רב של אסונות כימיים התרחשו כתוצאה משחרור של חומרים רעילים או דליקים ממערכות שחרור לחץ בחירום והן גרמו לפגיעות קשות, לכן, יש צורך בשיתוף פעולה בין-לאומי כולל ומתן רמות הגנה מספקות גם למדינות שכנות.
בהקשר זה, קיימת גם פעילות בפורומים בין-לאומיים שונים, כגון UNEP - Flexible Framework on Accident Prevention and Preparedness ,UNECE - Convention on the Transboundary Effects of Industrial Accidents, וכן, תוכנית ה-OECD בנושא תאונות כימיות.
הפעולות לשליטה בסיכוני תאונות גדולות תורמות אף הן למאמצים הבין-לאומיים להשגת יעדי פיתוח בר-קיימא ולמסגרות להפחתת סיכוני אסונות.
מטרת מערכת שחרור הלחץ ושסתומי הביטחון
ההנחיות הרגולטוריות והטכניות מחייבות התקנת אמצעים לניהול הסיכונים, למניעת תאונות תעשייתיות. האמצעים הטכניים כוללים, בין השאר, התקנת מערכות שחרור לחץ בחירום - שסתומי ביטחון.
מערכות שחרור לחץ בחירום מותקנות, בדרך כלל, במתקנים שבהם יש להגן על הציוד מלחץ גבוה בלתי צפוי ולהימנע משינויי לחץ החורגים ממגבלות התפעול הבטוח של המתקן. מערכות שחרור לחץ הן קו ההגנה האחרון למניעת התפקעות (קריעת) הציוד על ידי הורדת הלחץ. כמו כן, המערכת מונעת הסלמה של אירועים על ידי הפחתת לחץ מהירה ומבטיחה שהחומרים משתחררים בצורה בטוחה למקום בטוח בלי לגרום לפגיעה אנושה לאדם, נזק לציוד ולהשפעות ניכרות מחוץ לאתר.
לחץ יתר יכול להיווצר עקב כמה גורמים, למשל, פתיחת שסתום בשוגג, סגירה או חסימה של יציאה מכלי קיבול (מכל), טיפול לא נכון, חימום יתר, עליות לחץ רגעיות ודלֵקות. שסתומי שחרור לחץ מקושרים בדרך כלל לדוּדים, ריאקטורים, מכלי לחץ ואחסון, ומכלים המשמשים לשינוע.
סיכונים העשויים לנבוע ממערכת שחרור הלחץ ושסתומי הביטחון
כאשר מערכת שחרור עודפי לחצים פועלת ומשחררת את עודפי הלחץ לאטמוספירה, מצב מסוכן עשוי להתרחש, בהתאם לתכונות החומרים שמשתחררים. לדוגמה, יכול להיווצר ענן רעיל או נפיץ.
נושא כיוון ומיקום יציאת שחרור הלחץ בחירום למקום בטוח אינו נושא חדש בבטיחות. אסונות רבים התרחשו בגלל חומרים כימיים רעילים או דליקים, אשר נפלטו ממערכות שחרור לחץ בחירום ופגעו אנושות באנשים. כך היה באסון יוניון קרביד בבופאל שבהודו, בשנת 1984, ובטרגדיית BASF בסינסינטי, אוהיו, ב-1990.
בחירת מיקום נקודת שחרור הלחץ
כאשר שסתום שחרור לחץ מופעל ומשחרר לאטמוספרה את עודפי הלחץ, עשויים להיווצר מצבים מסוכנים, בהתאם לתכונות החומרים המשתחררים. לדוגמה, יכול להיווצר ענן רעיל או דליק. לכן, המתכננים צריכים להעריך את הסיכונים האפשריים בשחרור החומרים המסוכנים. אם הסיכונים נחשבים לבלתי קבילים, יש לנקוט אמצעים כדי להפחית אותם בהתאם לסוג החומר הנפלט, כגון העברת החומר הנפלט משסתום הביטחון לכלי קיבול, למערכת לפיד שריפה של חומרים מסוכנים או למערכת ללכידת (scrubber) או נטרול החומרים המזיקים לפני שהם משוחררים לסביבה, להעביר את נקודת השחרור לאטמוספרה למקום בטוח, או פתרון בטוח אחר.
היציאות משסתומי ביטחון כוונו כלפי מעלה, בדיוק נקודת שחרור הלחץ מתחת למשטח עבודה צפוף
למכשול מקור: CSB
דוגמאות למיקום בלתי מתאים של פתחי יציאה, אשר גרם לתאונות:
- בתשלובת הכימית Kuraray שבפסדינה ארה"ב, במהלך הפעלה של ריאקטור כימי התפתח לחץ גבוה בתוך הריאקטור. הלחץ הפעיל את מערכת שחרור הלחצים בחירום ופרַק אדי אתילן דליק בצורה אופקית לאוויר הסביבה, באזור שבו עבדו כמה קבלנים. ענן אדי האתילן ניצת ועובדים נפגעו.
שחזור של פליטת ענן האתילן והצתתו בתשלובת הכימית Kuraray
מקור: CSB
- במפעל של דופונט בלה פורט טקסס, במתקן ייצור לקוטלי חרקים השתחרר מתיל מרקפטן רעיל משסתום שחרור לחץ עודף קרוב לקרקע, אשר פגע בעובדים שנמצאו בקרבתו.
מיקום וכיוון פתח השחרור של מתיל מרקפטן
מקור: CSB
נקודות מפתח – שיקולים במיקום נקודות השחרור (חלקי)
תקריות עבר, שבהם היו מעורבות מערכות שחרור לחץ בחירום, יכולות לשמש כחומר עזר ולימוד להערכת מיקום נקודות השחרור.
כמו כן, יש לשקול - אם נקודת השחרור תהיה ישירה לסביבה, האם זהו הפתרון המתאים או שיש חלופות בטוחות יותר?
ה-CSB מביא כמה נקודות מפתח בשיקולי בחירת מיקום נקודות שחרור הלחץ בעת התכנון, כלהלן:
- היעזרות בתקנים והמלצות מעשיות, כגון:
♦ מכון הנפט האמריקאי API Standard 521 Pressure-relieving and Depressuring Systems
♦ פרסומים של המרכז האמריקאי לבטיחות בתהליכים כימיים, המתייחסים גם למערכות לשחרור לחץ בחירום של גזים דליקים ורעילים.
The Center for Chemical Process Safety (CCPS)
Guidelines for Pressure-relief and Effluent Handling System (i)
Safe Design and Operation of Process Vents and Emission Control Systems (ii)
♦ פרסומים של מכון המהנדסים הכימיים בארה"ב, הכוללים חומר בנושאי אוורור ושחרור לחץ בחירום.
- ביצוע הערכה אם שחרור הלחץ ישירות לסביבה הוא הפתרון המתאים או שיש חלופות בטוחות יותר.
מסקנות מהאירועים שהיו בבית הזיקוק בטקסס ו באוהיו מצביעות שעדיף לו הייתה מערכת לשרפת הגזים ולא שחרורם לאטמוספירה כאשר מדובר בפחמימנים דליקים.
אחד המומחים לבטיחות טרבור קלץ היה נגד שחרור לאטמוספרה ממערכות שחרור לחץ בחירום, אלא אם קיימות הוכחות שאין בכך גרימת נזק לאנשים.
עם זאת, יש כמה יישומים שבהם שחרור לאטמוספרה עשוי להיות מתאים, אך יש לבדוק ולהבטיח שהשחרור לא יפגע בעובדים או בציבור.
- יש לוודא שכימיקלים מסוכנים שמשוחררים לאטמוספרה יכוונו למקום בטוח.
ה-CSB בחקירתו את אירוע פליטת האתילן ב-Kuraray ציין שאם מערכת שחרור הלחץ בחירום הייתה משחררת את ענן הגז למקום בטוח, לא היו נפגעים.
כמו כן, CSB מציין שבחירת המיקום של נקודת שחרור הלחץ היא חלק מהתכנון הבסיסי.
התקן האמריקאי, API 521, מציין ש"בכל מקרה אסור שבטיחות המתקן או אנשיו תיפגע".
סיכום
חברות ומפעלים חייבים להעריך אם נקודות שחרור הלחץ בחירום מופנות למקום בטוח, כך שלא יהוו סכנה למפעילים או לאנשי תחזוקה הנמצאים על משטחי עבודה (פלטפורמות), מעברים, גשרי מעבר או בדרכי הגישה לציוד. מיקום נקודות השחרור צריך להיות במרחק בטוח מפתחי כניסת (יניקת) אוויר ואוורור של בניינים. ניתוח סיכוני תהליכים (PHAs) הנערכים מעת לעת הוא הזדמנות חוזרת להעריך מערכות אלו. ביקורות שטח, ניהול שינויים (MOC), חקירת תקריות - כל אלה מהווים אף הם הזדמנויות לבדוק ולהעריך מחדש את מערכות שחרור הלחץ בחירום.
מקורות