Application of ALOHA for the impact evaluation, risk assessment and emergency management planning of toxic gas leakage a case study of chlorine gas in a water threatment process for the cooling tower
Abstract:
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาแนวทางในการชี้บ่งอันตรายและประเมินความเสี่ยงด้วยวิธี HAZOP และประเมินความเสี่ยงด้านสุขภาพของผู้ปฏิบัติงานในโรงงานที่เกี่ยวข้องกับก๊าซพิษ เพื่อกำหนดมาตรการป้องกันและมาตรการรองรับภาวะฉุกเฉินที่เหมาะสมโดยใช้โปรแกรม ALOHA ร่วมกับโปรแกรม Google Earth กรณีศึกษาของก๊าซคลอรีนในกระบวนการผลิตน้ำที่ใช้ในหอระบายความร้อนของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมในเขตชุมชน โดยศึกษาก๊าซคลอรีนความเข้มข้น 99.5 % ในภาชนะบรรจุแนวนอนขนาด 1,000 กิโลกรัม จากการวิเคราะห์ผลชี้บ่งอันตรายด้วยวิธี HAZOP ของกระบวนการผลิตน้ำที่ใช้ในหอระบายความร้อนทั้งหมด 19 กรณี พบว่ากรณีความเสี่ยงสูงสุด ได้แก่ การกัดกร่อนบริเวณวาล์วหัวถังจากการเสื่อมตามอายุการใช้งาน ซึ่งจากการศึกษาความรุนแรงของการรั่วไหลด้วยโปรแกรม ALOHA ภายใต้สภาวะที่กำหนด พบว่า ที่ระดับความเข้มข้น 20 ppm ขึ้นไปซึ่งส่งผลกระทบที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ ก่อให้เกิดการระคายเคือง และอาจเสียชีวิตได้ในที่สุด มีโอกาสแพร่กระจายของสารเคมี 1.6 กิโลเมตรจากจุดศูนย์กลางที่เกิดเหตุ ที่ระดับความเข้มข้น 2-20 ppm ซึ่งส่งผลกระทบที่ไม่อาจกลับเป็นปกติได้ ความรุนแรงเกิดเป็นระยะเวลานาน และไม่สามารถหนีออกจากที่เกิดเหตุได้ มีโอกาสแพร่กระจายของสารเคมี 3.5 กิโลเมตร และระดับความเข้มข้นตั้งแต่ 0.5-2 ppm ซึ่งส่งผลกระทบเล็กน้อยหรือไม่แสดงอาการ มีโอกาสการแพร่กระจายของสารเคมีภายในช่วงระหว่าง &.$-5.7 กิโลเมตร โดยที่ระดับความเข้มข้นของก๊าซคลอรีนภายนอกอาคารสูงกว่าระดับความเข้มข้นภายในอาคารกว่า 106.9 เท่า จากการศึกษาผลกระทบตามข้อมูลสภาพภูมิอากาศรายเดือน พบว่าส่งผลกระทบต่อสถานที่ที่สนใจ ได้แก่ อาคารที่ทำการโรงไฟฟ้าฯ อาคารควบคุม และชุมชนรอบโรงไฟฟ้าในรัศมี 5 กิโลเมตรในทิศทางใต้ลม จากการประเมินความเสี่ยงด้านสุขภาพของผู้ปฏิบัติงานที่เกี่ยวข้องกับก๊าซคลอรีน พบว่าความเสี่ยงอยู่ในระดับต่ำ ซึ่งไม่ต้องกำหนดมาตรการเพิ่มเติม นอกจากนั้นมีการเสนอแนะมาตรการควบคุมทางวิศวกรรมและการบริหารจัดการการรั่วไหลของก๊าซคลอรีน อีกทั้งกำหนดมาตรการรองรับภาวะฉุกเฉิน เพื่อป้องกันและลดความรุนแรงที่อาจจะเกิดขึ้นกรณีก๊าซพิษรั่วไหล
This research aims to develop a guidelines of hazard identification, risk assessment using hazard and operability study (HAZOP) method and health risk assessment for employees working with toxic gas. The obtained guideline is then used for defining an appropriate emergency response planning. The areal locations of hazardous atmospheres (ALOHA) software combining with Google Earth are used as a simulation engine for studying a chlorine gas leakage (99.5%) of horizontal container (1,000 kg) in a water treatment process of the combined-cycle power plants cooling tower which is located nearby communities. With the analysis of nineteen cases of the hazard identification by HAZOP, the highest risk is a corrosion of the tank head valve. From the result, the chlorine concentration greater than 20 ppm affected to health and caused irritation as well as may cause fetal if it was inhaled could spread 1.6 km. The chlorine gas ranges of 2-20 ppm could be spread for 3.5 km resulting of a harmful for a long period of time and cant run away from the scene. The chlorine gas ranges of 0.5-2 ppm has little impact could spread 5.7 km. Also, the concentration chlorine gas outside the building was higher than those of inside about 106.9 times. According to the study of the impact from climate data, that effect of interesting location such as office building of power plant, Control Room building and the communities around the power plant in radius of 5 km under the wind direction. The risk assessment of workers health by the chlorine gas has a low risk which is not required additional measures. In addition, there is a suggestion for the control and management of chlorine leakage and also the setup of the emergency response plan to prevent and reduce the severity.