طراحی ذاتاً ایمن – مفهوم، حیطه عمل و مزایا

Inherently safety design

کاری از :

علیرضا کوهپایی- دانشجوی دکتری بهداشت حرفه ای

مفهوم

ماهیت رهیافت ذاتاً‌ ایمن در طراحی کارخانه اجتناب از خطرات نسبت به کنترل آنها توسط تجهیزات مکمل است بنابراین همة ایده‌های توصیف شده ممکن است تحت عنوان مثالهای طراحی ذاتاً‌ ایمن در نظر گرفته شوند.
از زمان بروز انفجار در فلیکسبورو در سال 1974 که در آن 28 نفر کشته شدند، مقالات متعددی درخصوص روشهای پیشگیری از بروز رویدادهای مجدد به چاپ رسید. در یک حالت افراطی به دلیل اینکه فلیکس بورو یک کارخانة تولید نایلون بود طرفداران و حامیان بازگشت به طبیعت پیشنهاد توقف تولید الیاف ساخته دست بشر و کاربرد مواد طبیعی مثل پشم وکتان رابه جای آن مطرح کردند. آنها این حقیقت را که حجم حوادث صنایع الیاف طبیعی از الیاف دست‌ساز و مصنوعی بالاتر است، فراموش کرده بودند اگرچه در حوادث کشاورزی مرگ دسته جمعی اتفاق نمی‌افتد و به تبع توجه افکار عمومی را نسبت به کشته شدن عد‌ه‌ای در یک صنعت شیمیایی کمتر به خود جلب می‌کند. با عنایت به این امر که کشاورزی یک صنعت با میزان حادثة بالاست، حوادث مرگبار بیشتری به ازای هر محصول کتانی یا پشمی نسبت به محصولات مصنوعی در آن وجود دارد.
به صورت مشابه، بوپال جائی که بیش از 2000 نفر به خاطر نشت گاز سمی جان خود را از دست دادند (1984) کارخانة تولید حشره‌کش بود. حشره‌کشها از طریق افزایش مواد غذایی نسبت به آنچه در بوپال از دست رفت زندگیهای بیشتری را نجات می‌دهند.
به هر حال ماجراهای بوپال و فلیکس بورو هزینه های غیرقابل اجتناب نایلون و حشره‌کش‌ها نبوده‌اند و روشهای چندی وجود دارد که می‌توان این کارخانه‌ها را امن‌تر کرد و درسهای زیادی از حوادث اسفبار فوق‌الاشاره گرفته شده است. بیشتر مقالات و گزارش‌ها درخصوص حوادث، نصب تجهیزات حفاظتی بهتر و بیشتر مثل کاشفهای گاز شیرهای جداساز اضطراری، علائم هشدار دهنده، اسکرابر و وسایل تصفیه، تجهیزات حفاظت و اطفاء حریق، سازه‌های قوی‌تر و غیره را پیشنهاد داده‌اند. مشاور ایمنی به عنوان فردی که به هزینه‌ها و پیچیدگی‌ کارخانه می‌افزاید شهرت کسب کرده است. تجهیزاتی که وی به کارخانه اضافه می‌کند بدون شک ضروری هستند اما در عین حال گران و پیچیده هستند.
سایر مقالات پیشنهاد کرده‌اند که توجه بیشتری به سمت چیدمان و موقعیت کارخانه معطوف شود و مقررات بیشتری اعمال شود، یک سیستم اعطای مجوز و پروانه کاری لحاظ شود و مشاوران ایمنی بهتری به کار گرفته شوند و غیره .
همة مقالات و کمیته‌ها به جزتعداد اندکی احتمال یک راه حل بهترارزانتر برای مسأله را به فراموشی سپرده‌اند. اگر نتوان کارخانه‌ها را با استفاده از مواد با خطر کمتر که اگر همة آنها هم نشت کنند، مشکل جدی بروز نکند، طراحی کرد و یا از مواد ایمن‌تر به جای مواد خطرناک‌تر استفاده شود و یا مواد خطرناک را در دما و فشار پایین‌تر به کار گرفت یا عمل رقیق‌سازی را توسط یک حلال ایمن انجام داد، به جای حل بسیاری از مشکلات از آنها اجتناب کرده‌ایم. این تغییرات تحت عناوین بهینه‌سازی، جایگزینی و تعدیل کارخانه‌هایی را ارائه می‌دهند که ذاتاً و ماهیتی ایمن‌ترند درحالی که یک کارخانه سنتی که در آن خطرات تحت کنترل حفظ می‌شوند به صورت غیر ذاتی به ایمنی دست یافته است.
در مقاله‌‌های قدیمی از واژة ماهیتاً ایمن‌تر استفاده می‌شد اما امروزه واژة ذاتاً ایمن‌تر ترجیح داده می‌شود زیرا واژة ماهیتاً‌ ایمن ممکن است توسط مهندسان برق برای توصیف مداری با توان ناکافی برای مشتعل شدن یک مخلوط گازی قابل اشتعال و یا بخار یا گردوغبار موجود در هوا به کار رود.
خاطرنشان می‌شود که گاهی اوقات نمی‌توان اینگونه اظهار داشت که باید وجود سیستمهای زیاد مواد خطرناک در یک کارخانه ممنوع شود. ایجاد فرآیندهای جایگزین و تجهیزات تکمیلی زمانبر است و ممکن است گاهی غیرممکن باشد. زمانی که ارائه لیست طولانی مواد خطرناک غیرقابل اجتناب است، می‌توان از طریق طراحی خوب و عملیات بهینه آنها را تحت کنترل قرار داد. معمولاً در گذشته توجه چندانی به مقدار و میزان مواد در کارخانه نمی‌شد. هر گاه بنابر کاهش مواد خطرناک درون سیستمهای مواد کارخانجات باشد این کار امکان‌پذیر خواهد بود.


به عنوان مثال اگر گوشت شیر محصول خوبی برای خوردن بود یا از پوستش لباس‌های خوبی حاصل می‌آمد، تمام مزرعه داران تقاضا می‌کردند که شیرها را نگهداری کنند و این کار را انجام می دادند. آنها نیاز داشتند تا به جای حصارهای اطراف مزرعه از قفس‌های بزرگ استفاده کنند و از طریق طراحی خوب شانس و احتمال فرار شیرها را خیلی کم کنند. فقط به صورت گاهگاهی همانند فلیکس بورو و بوپال شیرها می‌توانند از قفس‌ها فرار کنند. اما چرا وقتی جایگزین خوبی مثل بره‌ها در اختیار داریم از شیرها نگهداری کنیم؟
یا به عنوان یک مثال کاربردی دیگر، خطرناکترین جزء تجهیزاتی خانه‌ها ما پله‌های آن است. افراد بسیاری به خاطر سقوط از پله‌ها کشته و مجروح شده‌اند روشهای ایجاد ایمنی سنتی یا غیرذاتی کنترل خطر مشتمل بر افزودن نرده‌های حفاظتی،آموزش افراد برای استفاده از نرده‌ها، اطمینان از سٌر نخوردن فرشها و موکتها و دور کردن مواد زائد و وسایل مختلف از راه پله‌ می‌باشد. راه حل ایمنی ذاتی خرید یک خانه یک طبقه است.
اگر این راه حل گران و مقرون به صرفه نباشد می‌توان یک سرویس پله‌ با پاگردهای زیاد نصب کرد به نحوی که سقوط فرد بیش از چند پله نباشد.
بسیاری از تصمیمات راجع به ایمنی ذاتی اجباراً باید در مراحل اولیه طراحی انجام شود. زمانی که خانة ما تکمیل شده است برای گفتن این نکته که پله‌ها نمی‌خواهیم خیلی دیر شده است و یا بعد از کامل شدن نقشه‌ها گفتن این نکته به ثمری در پی نخواهد داشت. تصمیم به نداشتن پله‌ها باید درست در شروع فرآیند طراحی زمانی که ما اولین خواسته‌هایمان را به طراح ارائه می‌دهیم گرفته شود. تصمیم اتخاذ شده ممکن است بر میزان زمین مورد نیاز و موقعیت منزل جدید تأثیر بگذارد.

دفاع عمقی
پیشگیری از حوادث بر دفاع عمقی مبتنی است. اگر یک خط دفاعی دستخوش نقص شود خطوط دفاعی دیگر عمل خواهد کرد. برای ایجاد طراحی ذاتاً ایمن خطوط عمدة دفاع در مقابل نشت مواد قابل اشتعال ذیلاً توصیف شده است. چهار مرحله اول همچنین به پیشگیری از نشت مواد سمی یا خورنده و یا کاهش اثرات آنها کمک می‌کند:

(
Avoidance) اجتناب
اجتناب خطر توسط یکی از روشهایی که قبلاً توصیف شد: یعنی کاربرد مواد با خطر کم که نشت آن مسألة حادی ایجاد نکند (بهینه سازی)، استفاده از مواد ایمن‌تر به جای مواد خطرناک (جایگزینی) و یا استفاده از مواد خطرناک به شکل ایمن‌تر (تعدیل)

Containment)): محصور کردن

ما باید تجهیزات را به گونه‌ای طراحی کنیم، بسازیم، بکارببریم و نگهداری کنیم که احتمال وقوع نشت به حداقل برسد. بیشتر موادی که ما در صنایع نفت و شیمیایی به کار می‌بریم خودشان قابل اشتعال یا قابل انفجار نیستند اما زمانی که با هوا یا اکسیژن با نسبتهای خاصی مخلوط می‌شوند، چنین خواصی را پیدا می‌کنند. برای پیشگیری از انفجار یا حریق می‌بایست به نوعی جلوی تماس هوا با مواد را گرفت. برای اغلب تجهیزات عمل کننده تحت فشار این کار عملی است. استفاده از نیتروژن به صورت گسترده برای جلوگیری از نفوذ هوا به تجهیزات کم فشار مثل تانکها، استکها و یا سانتریفوژها به کار می‌رود. متأسفانه محصور کردن به صورت نرمال در زمان تعمیر و نگهداری باید شکسته شود که این عمل خود مولد حوادث زیادی است.
(
Detection and Warining) کشف و هشدار دادن :
ردیابی سریع رخداد هرگونه نشت و اعلام آن به افرادی که در خطرند به گونه‌ای که بتوانند محل را ترک کنند.
(
Isolation) جداسازی
استفاده ازشیرهای جداساز اضطراری برای جداکردن محل نشت . استفاده از این شیرها درمکانهایی که تجربه نشان داده است که احتمال وقوع نشت بالا است یا میزان موادی که می‌توانند نشت پیدا کنند زیادند، ضروری است.
(
Dispersion)پراکندگی
پراکنده کردن مواد نشت یافته توسط سازه‌های باز و درصورت لزوم توسط بخار یا پرده‌های آبی تشدید می‌شود. محصور سازی ثانویه برای مثال توسط یک ساختمان، گاهی اوقات برای محصور کردن مواد نشت یافته مورد استفاده قرار می‌گیرد. خط مشی محصورسازی ثانویه برای مواد رادیواکتیو بهینه است. اما برای مواد قابل اشتعال به این دلیل که ممکن است غلظت در ساختمان سریعاً از حد پایین قابل اشتعال فراتر رود و باعث ایجاد انفجار شود، مناسب نیست.

حذف منابع شناخته شده اشتعال

حذف منابع شناخته شده اشتعال یکی از خطوط ضعیف دفاعی است و ما هرگز نباید تنها به آن اعتماد کنیم چون انرژی خیلی کمی برای شعله‌ور ساختن یک مخلوط بخار قابل اشتعال و هوا لازم است و این امکان وجود دارد که حتی اگر کوشش کنیم تا همة منابع شناخته شده خطر را حذف کنیم انفجارهایی رخ دهد.

حفاظت افراد و تجهیزات در برابر اثرات حریق و انفجار
همانگونه که در فصل یک بحث شد، روشهای غیرفعال حفاظت نسبت به روشهای فعال بهترند. برای مثال بهتر است به جای اسپری آب توسط عایق‌بندی به جای اسپری آب تجهیزات را در مقابل حریق محافظت کرد. اگر خنک کردن ضروری مورد نیاز باشد جریان جابجایی وزنی از جریان تحت فشار پمپ بهتر است.
تدارک تسهیلات اطفاء حریق

یکی از اشتباهات مرسوم در صنایع غافل شدن از خطوط بیرونی دفاع است. از آنجا که خطوط درونی تسخیر پذیر در نظر گرفته می‌شوند اگر دچار نقص شوند دیگر هیچ خط دفاعی وجود نخواهد داشت. بعضی شرکتها درخصوص نشت گاز قابل اشتعال هیچ نگرانی از خود بروز نمی‌دهند. آنها اعتقاد دارند که همة منابع اشتعال رابه گونه‌ای حذف کرده‌اند که مواد نشت پیدا کرده مشتعل نخواهد شد. اما زمانی که یک منبع پیش‌بینی نشده اشتعال به وجود آید، انفجار رخ خواهد داد. بیشتر شرکتها در مورد لیست بلند بالای مواد خطرناک خود نگران نیستند زیرا فکر می‌کنند این مواد را می‌شناسند و می‌‌دانند چگونه از نشت آنها جلوگیری کنند و می‌دانند بعد از نشت چه کاری انجام دهند. زمانی آنها پی به اشتباه خود می‌برند که حریق یا انفجاری رخ داده است یا افرادی توسط گاز یا بخار سمی کشته شده‌اند