سامانه مدیریت نشریات علمی دانشگاه شهید بهشتی

جهانگیری, صدف, بیرجندی, نوشین, قبادی, مرتضی. (1403). ارزیابی ریسک مواجهه با آلاینده های شیمیایی در صنعت با توسعه یک رو یکرد ترکیبی مبتنی بر منطق فاز ی. , 22(4), 695-710. doi: 10.48308/envs.2024.1417
صدف جهانگیری; نوشین بیرجندی; مرتضی قبادی. "ارزیابی ریسک مواجهه با آلاینده های شیمیایی در صنعت با توسعه یک رو یکرد ترکیبی مبتنی بر منطق فاز ی". , 22, 4, 1403, 695-710. doi: 10.48308/envs.2024.1417
جهانگیری, صدف, بیرجندی, نوشین, قبادی, مرتضی. (1403). 'ارزیابی ریسک مواجهه با آلاینده های شیمیایی در صنعت با توسعه یک رو یکرد ترکیبی مبتنی بر منطق فاز ی', , 22(4), pp. 695-710. doi: 10.48308/envs.2024.1417
جهانگیری, صدف, بیرجندی, نوشین, قبادی, مرتضی. ارزیابی ریسک مواجهه با آلاینده های شیمیایی در صنعت با توسعه یک رو یکرد ترکیبی مبتنی بر منطق فاز ی. , 1403; 22(4): 695-710. doi: 10.48308/envs.2024.1417

ارزیابی ریسک مواجهه با آلاینده های شیمیایی در صنعت با توسعه یک رو یکرد ترکیبی مبتنی بر منطق فاز ی

فصلنامه علوم محیطی
مقاله 9، دوره 22، شماره 4، 1403، صفحه 695-710    اصل مقاله (836.74 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.48308/envs.2024.1417
نویسندگان
صدف جهانگیری1؛ نوشین بیرجندی* 2؛ مرتضی قبادی2
1گروه محیط زیست، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
2گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران
چکیده
سابقه و هدف: ارزیابی ریسک محیط زیستی در‌ مجموعه ­های صنعتی از اهمیت بسزایی برخوردار است، تأثیرات منفی این مجموعه ­ها تهدید جدی برای محیط زیست، زندگی انسان‌ها و تعادل بین‌المللی محسوب می­ شود. این تحقیق با هدف ارزیابی ریسک مواجهه با مواد و رخدادهای شیمیایی در مکان‌های صنعتی از یک رویکرد ترکیبی مبتنی بر منطق فازی استفاده شد.
مواد و روش ­ها: در این تحقیق، با استفاده از رویکرد ترکیبی مبتنی بر منطق فازی، ریسک‌های مرتبط در منطقه صنعتی بهره برداری نفت وگاز کارون در شهر اهواز در سال 1400 شناسایی، ارزیابی و اولویت‌بندی شدند. این روش امکان می‌دهد تا با در نظر گرفتن عدم قطعیت‌ها و ابهامات موجود در داده‌ها، به نتایجی دقیق‌تر و کارآمدتر در ارزیابی ریسک دست یافت. در این مطالعه، احتمال وقوع خطر، شدت وقوع خطر و احتمال کشف، اثرات خطر، عدد اولویت ریسک ، کنترل­ ها و اقدامات پیشنهادی لازم ارائه گردید.
نتایج و بحث: نتایج بدست آمده نشان داد کارکنان واحد مورد بررسی در طول فعالیت کاری خود با مواد و رخدادهای شیمیایی متعددی مواجهه می­ شوند که در این تحقیق ارزیابی ریسک برای 27 نوع ماده شیمیایی و 16 رخداد شیمیایی شناسایی شده انجام شد. از بین مواد مورد مطالعه، مواجهه و تماس با ماده های 1و3 بوتادین و اکسید اتیلن برای کارکنان خطر سرطان­زایی دارد، همچنین ماده مونو اتیلن گلایکول با خاصیت سمی­زایی موجب اثر بر قلب و کلیه ها می ­شود. ماده نرمال بوتانول با سهل ­انگاری افراد و ایجاد آتش سوزی باعث مشکلات تنفسی و چشم می­ شود. در واحد مورد بررسی، بالاترین مقادیر ریسک در حوزه خطر­ها و زیان­ های جانی مربوط به استنشاق گاز ناشی از تبخیر اسید هیدروفلوریک و نیتروژن با RPN برابر با 715/0 و کمترین مقدار ریسک مربوط به خطرات و عملیات ذخیره ­سازی برای دو ریسک نشت مایع فرار در دمای اتمسفر و فشار محیط و نشت سیال سرد شده در دمای پایین و فشار محیط با RPN کمتر از 1/0 بوده است. نتایج محاسبه ارزیابی ریسک نشان می ­دهد هیچکدام از مواد موجود در شرکت برای کارکنان ریسک خیلی بالا ندارند، اما پنج ماده نفتا، گاز آمونیاک، اسید استیک، گاز کلر و متانول برای کارکنان ریسک بالا دارند. نتایج ارزیابی کلی ریسک مواجهه با مواد و رخدادهای شیمیایی نشان‌دهنده آن است که بخش قابل توجهی از فعالیت‌های این صنعت در محدوده ریسک بالا قرار دارد و توجه و برنامه‌ریزی بیشتر برای کاهش این سطح از ریسک ضروری است تا از بروز حوادث جدی جلوگیری شود. همچنین نتایج نشان داد که استفاده از روش تجزیه و تحلیل سیستماتیک فازی، بهبود قابل توجهی در مدیریت ریسک فراهم می‌آورد و می‌تواند به عنوان یک ابزار مؤثر در این زمینه مورد استفاده قرار گیرد.
نتیجه ­گیری: براساس نتایج بدست آمده، ارزیابی ریسک با استفاده از رویکرد ترکیبی مبتنی بر منطق فازی، می‌تواند به تصمیم­ گیران برای بهبود عملکرد محیطی و ایجاد شرایطی ایمن‌تر و پایدارتر برای صنعت کمک نماید. با بکارگیری اطلاعات مربوط به خطرات و نتایج اندازه گیری­ ها و ارزیابی­ های عوامل شیمیایی در قالب روش ارزیابی ریسک مواجهه با آلاینده ­های شیمیایی، می توان مشاغل مختلف را از نظر مواجهه با عوامل زیان ­آور شیمیایی رتبه­ بندی نمود که نتایج آن می ­تواند در اولویت بندی تخصیص منابع برای انجام اقدامات کنترلی و کاهش سطح ریسک مواجهه به سطح قابل قبول مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه‌ها
ارزیابی ریسک؛ مواد شیمیایی؛ رخداد شیمیایی؛ صنعت نفت و گاز کارون؛ منطق فازی
عنوان مقاله [English]
Risk Assessment of Exposure to Chemical Pollutants in Industry Through the Development of a Hybrid Approach Based on Fuzzy Logic
نویسندگان [English]
Sadaf Jahangiri1؛ Noushin Birjandi2؛ Morteza Ghobadi2
1Department of Environment, Institute of Environmental Sciences, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
2Department of Environmental Sciences, Faculty of Natural Resources, Lorestan University, Khorramabad, Iran
چکیده [English]
Introduction: Environmental risk assessment in industrial complexes is of significant importance, as the negative impacts of these complexes pose a serious threat to the environment, human life, and international stability. This study aimed to assess the risk of exposure to chemicals and chemical incidents in industrial settings using a hybrid approach based on fuzzy logic.
Material and Methods: In this study, a hybrid approach based on fuzzy logic was employed to identify, assess, and prioritize the relevant risks in the Karun oil and gas exploitation industrial zone in Ahvaz city in 1400. This method allows for more accurate and effective risk assessment by considering uncertainties and ambiguities in the data. The study included the assessment of the likelihood of hazard occurrence, the severity of hazard occurrence, the detection probability, hazard effects, risk priority number, and the necessary control measures and proposed actions.
Results and Discussion: The results indicated that employees in the evaluated unit are exposed to various chemicals and chemical incidents during their activities. The risk assessment was conducted for 27 types of chemicals and 16 identified chemical incidents. Among the studied substances, exposure and contact with substances butadiene and ethylene oxide are carcinogenic for employees, and mono ethylene glycol with toxic properties causes effects on the heart and kidneys. Butanol can cause respiratory and eye issues due to negligence, leading to fire risks in the facility. The highest risk, with an RPN of 0.715, is associated with gas inhalation from the evaporation of hydrofluoric acid and nitrogen. In contrast, the lowest risks, with RPNs below 0.1, are related to two liquid leakage scenarios at ambient temperature and pressure. The results of the risk assessment calculation show that none of the substances in the company have a very high risk for the employees, but five substances, naphtha, ammonia gas, acetic acid, chlorine gas, and methanol, have a high risk for the employees. The overall risk assessment results for exposure to chemicals and chemical incidents showed that a significant portion of the industry's activities falls within the high-risk range, highlighting the necessity for increased attention and planning to reduce this risk level to prevent serious incidents. Additionally, the results demonstrated that using a systematic fuzzy analysis method provides significant improvements in risk management and can be utilized as an effective tool in this field.
Conclusion: Based on the results, risk assessment using a hybrid approach based on fuzzy logic can aid decision-makers in improving environmental performance and creating safer and more sustainable conditions for the industry. By utilizing information related to hazards and the results of measurements and evaluations of chemical factors within the framework of chemical pollutant exposure risk assessment, various jobs can be ranked in terms of exposure to harmful chemical factors. These results can be used to prioritize resource allocation for implementing control measures and reducing exposure risk to an acceptable level.
کلیدواژه‌ها [English]
Risk Assessment, . Chemical Materials, Chemical Incident, Karoon Oil and Gas Industry. Fuzzy logic
مراجع

Akyuz, E. and Celik, E., 2018. A quantitative risk analysis by using interval type-2 fuzzy FMEA approach: the case of oil spill. Maritime Policy and Management. 45 (8), 979-994. https://doi.org/10.1080/03088839.2018.1520401.

Asrol, M., 2023. Risk management for backlog work order in petrochemical company. International Journal of Computer Information Systems and Industrial Management Applications. 15 (3), 651. https://doi.org/10.1016/j.ssci.2010.02.024.

Aydin, N., Seker, S. and Şen, C., 2022. A new risk assessment framework for safety in oil and gas industry: Application of FMEA and BWM based picture fuzzy MABAC. Journal of Petroleum Science and Engineering. 219, 59-111. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2022.111059.

Azizi, H., Mackialeagha, M., Azadbakht, B. and Samadyar H., 2022. Identification and assessment of health safety and environmental risk factors of chemical industry using delphi and FMEA methods (a case study). Anthropogenic Pollution. 6(2), 39-47. https://doi.org/10.22034/ap.2022.1971680.1138. (In Persian with English abstract).

Bahrami, S., Sotoudeh, A., Jamshidi, N. and Elmi, M.R., 2018. Assesment of environmental risks in petrochemical of Kermanshah with FEMA environmental scientific. 16 (3), 1-24. https://doi.org/10.18502/jehsd.v6i2.6540. (In Persian with English abstract).

Bakhtavar, E., Hosseini, S., Hewage, K. and Sadiq, R. 2021. Air pollution risk assessment using a hybrid fuzzy intelligent probability-based approach: mine blasting dust impacts. Natural Resources Research, 30, 2607-2627. https://doi.org/10.1007/s11053-020-09810-4.

Ebadzadeh, F., Monavari, S., Jozi, M., Robati, S.A. and Rahimi, M.R., 2023. An integrated of fuzzy-WASPAS and E-FMEA methods for environmental risk assessment: a case study of petrochemical industry Iran Environmental Science and Pollution Research. 30 (14), 40315-40326. https://doi.org/10.1007/s11356-022-25088-w. (In Persian with English abstract).

Ghasemi, S., Mahmoudvand, R. and Yavari, K., 2016. Application of the FMEA in insurance of high-risk industries: a case study of Iran's gas refineries. Stochastic environmental research and risk assessment. 30 737-745. https://doi.org/10.1007/s00477-015-1104-7. (In Persian with English abstract).

Jozi, A. S. and Salati, P., 2012. Environmental risk assessment of low density polyethylene unit using the method of failure mode and effect analysis. Chemical Industry and Chemical Engineering Quarterly/CICEQ 18(1), 103-113.

Mechhoud, E., Rouainia, A. and Rodriguez, M., 2016. A new tool for risk analysis and assessment in petrochemical plants. Alexandria Engineering Journal. 55 (3), 2919-2931. https://doi.org/10.1016/j.aej.2016.05.013.

Molazadeh, N. and Mousavi, M., 2019. Assesment of Safety and Environmental Risks in Polimer Factory Environmental Science Researches. 4(3), 1572-1581. https://doi.org/10.16984/saufenbilder.40070. (In Persian with English abstract).

Ostadi, B., and Abbasi Harofteh, S., 2022. A novel risk assessment approach using Monte Carlo simulation based on co-occurrence of risk factors: A case study of a petrochemical plant construction. Scientia Iranica; 29 (3), 1755-1765. https://doi.org/10.24200/sci.2020.55513.4258. (In Persian with English abstract).

Salokolaei, D. D. and Esmaili, S. M., 2019. A Hybrid Approach Based on AHP and FMEA Approaches for Risk Assessment of Refinery Construction Projects. World. 8(4), 35-41. https://doi.org/10.1108/JEDT-01-2020-0020.

Sarkheil, H., Shirkhani, D., Azimi, Y., Talebi, A. and Rahbari, S. 2023. Fuzzy radon hazard index assessment for stochastic environmental health risk evaluation of urban scale building. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment. 37(9), 3493-3515. https://doi.org/10.1007/s00477-023-02460-x.

Sarkheil, H., Rahbari, S. and Azimi, Y. 2021. Fuzzy-Mamdani environmental quality assessment of gas refinery chemical wastewater in the Pars special economic and energy zone. Environmental Challenges. 3, 100065. https://doi.org/10.1016/j.envc.2021.100065.

Sarkheil, H., Rezaei, H. R., Rayegani, B., Khorramdin, S. and Rahbari, S. 2021. Fuzzy dynamic system analysis of pollution accumulation in the Anzali wetland using empirical-nonlinear aspects of an economically-socio-environmental interest conflict. Environmental Challenges. 2, 100025. https://doi.org/10.1016/j.envc.2021.100025.

Semin. A.N., Faminskaya, M.V., Ponkratov, V.V., Mikhayluk, O.N. and Shapoval, G.N., 2023. Risk assessment and its management for environmental pollution in oil refinery using FMEA approach. Caspian Journal of Environmental Sciences. 21(3) 603-622. https://doi.org/10.22124/cjes .2023.6939.

Sharifi, A.Z., Salehi, A., Ghorbani Nia, Z. and Norouz, A., 2021. Assesment of Environmental Risks by FEMA  4th Conferences Safty and Health Amir Kabir University Tehran. (In Persian with English abstract).

Sharifi, R. and Razavian, F., 2021. Identificaion of risks in Ilam Petrochemical with ETBA and PHAST Environmetnat Sicentific and Technology. 22(8) 309-322. (In Persian with English abstract)

Siyamian, N., Ahmadi, N., Ehsani, K. and Amraie, R., 2020. Assesment of Health Risks Safty and Environment in Mashin Makink Industry with FEMA. Research and Technology of Environmet. 8 (5), 139-153. (In Persian with English abstract).

Tang, Y., Jing, J., Zhang, Z. and Yang, Y., 2017. A quantitative risk analysis method for the high hazard mechanical system in petroleum and petrochemical industry. Energies. 11(1), 14. https://doi.org/10.3390/en11010014.

Vezdani, S., Sabzghabaie, Gh.R., Dashti, S., Cheraghi, M., Alizadeh, R. and Hemati, A., 2018. Application of FMEA for Assesment of Environmental Saftey and Health in Petrochemical Parsian in 2016 Rafsanjan Medical University. 17(4), 345-358.

Wari, E., Zhu, W. and Lim, G., 2023. Maintenance in the downstream petroleum industry: A review on methodology and implementation. Computers and Chemical Engineering. 172, 108-177. https://doi.org/10.1016/j.compchemeng.2023.108177.

Xu, N., Di, K., Liu, F., Zhao, W. and Zhang, B., 2023. Risk Assessment of Lift-Jacking Accidents Using FFTA-FMEA. Applied Sciences. 13(12), 12-73. https://doi.org/10.3390/app13127312.

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 7,918
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 5,582