نظام الطوارئ

نظام الطوارئ

لدينا نظام تحكّم صغير لتجميع سيارة لعبة، وتحتاج قطع اللّعبة للتّركيب في مكانها الصّحيح، ومن هذه القطع مجموعتَين من الدواليب، وقاعدة لتركيب الدواليب، وهيكل السيّارة الذي يوضع على القاعدة، ولكن من الممكن أن تَحدث مشكلة في نظام التحكّم كأن يتمّ تركيب القطع في مكانها الخاطئ، ولمنع تضرّر الآلة، قد يلجأ العامل إلى الإيقاف الطارئ، ممّا يسمح بالإيقاف السّريع للآلة وجعلها آمنة للدخول، وهذا هو المبدأ المستعمَل في أغلب أنظمة التشغيل حول العالم.

تجميع لعبة السّيارة

يوضّح مثال السيّارة وظيفة الإيقاف الطارئ وسنتعرّف في مقالنا على آليّة الإطفاء الطّارئ (Emergency Shutdown) التي تختلف قليلاً عن آليّة الإيقاف الطارئ (Emergency Stop)، حيث يكشف نظام الإطفاء الظروف الخطيرة المحتمَلَة ويستجيب لها بإطفاء النّظام لحماية الأشخاص والمنشآت والبيئة.

كيفيّة عمل نظام الإطفاء الطارئ في بيئة عمل واقعيّة

يُصمّم نظام الإطفاء في قطّاع صناعة النفط والغاز بهدف تقليص عواقب الحالات الطارئة كفشل الآلات ، لتقليل احتمال التسريب وتدفُّق مواد خطرة أو حدوث حريق، ويتمّ ذلك عادةً بمراقبة حالة الحقل عبر حسّاسات وصمّامات و ريليهات ومداخل إلى نظام التحكّم تعمل كأجهزة إنذار.
يمكن لنظام التحكّم تحديد سبب المشكلة وتحليل نمط تأثيرها وهما عاملان ضروريان لحماية المنشأة.
لا يحتاج الإطفاء الطارئ لإطفاء كامل المنشأة، قد يكون هذا فعل أكثر خطورةً في بعض الأحيان، وما يقوم به النظام ما هو إلّا تقليل التأثيرات ربما لتقليل عدد أقسام المنشأة المتوفّرة أو إطفاء جزء من الأنظمة.
في حادثة الحريق، قد يتجاوز نظام التحكّم في إطفاء الحريق مفاتيح التحكّم الموجودة لفتح فتحات التهوية أو إغلاقها حسب الحاجة، وإغلاق الأبواب في المكان المحترق.

تطبيقات أنظمة الطوارئ :

نظام العزل للمخزونات الهيدروكربونيّة:

تأتي أهميّة نظام الإطفاء الطارئ أنّه يعزل الخزّانات الهيدروكربونية ممّا يضمن عدم تسّرب أي مواد إلى الجوّ.

2. نظام التهوية لحالات الطوارئ

وهو من الاستخدامات الهامّة لأنظمة الطوارئ، فعند اكتشاف مشكلة تتطلّب تهوية بسرعة من المهمّ جداّ أنّ يكتشف نظام الأمان المشكلة ويتفاعل معها أو حتى كشفها قبل أن تصبح مشكلة.
كمثال لنظام تهوية  نظام كشف الدُّخان، فعند كشف الحريق يُطفِئ النظام كامل معدّات المنشأة لاحتواء الحريق، ومنع تدفّق الاوكسيجين كي لا يساعد على الاحتراق ، أما في حال كشف دخان فيتوجّب إخراجه وهذا يتطلب تشغيل بعض تجهيزات المنشأة.

عادةً تمتلك أنظمة الطوارئ المتحكّم المنطقيّ الخاصّ بها والذي يستجيب للأعطال بشكل أسرع من نظام PLC العاديّ، لأن الميلي ثانية تحدِث فرقاً بين الخطأ والعطل الكارثيّ.

التعرّف على مستوى وثوقيّة الأمان:

تستخدِم هذه الأنظمة تصنيفاً يعتمد على الخطر والاحتمال، ولدينا مستوى وثوقية أمان من 4 مستويات:

  • مستوى وثوقية الأمان1 (SIL1):
مستوى وثوقية الأمان1 (SIL1)
مستوى وثوقية الأمان1 (SIL1)

يمثل الوثوقية المطلوبة لتجنّب الحوادث الصغيرة ويمكن تحقيقه باستخدام تصميم ذي درجة معيّنة من مقاومة الأخطاء ، يعتمد على إرشادات نابعة من الخبرة الجيّدة

  • مستوى وثوقية الأمان2 (SIL2):

يمثل هذا المستوى وثوقيّة تجنّب الحوادث التي تكون نتائجها إصاباتٍ أكثرَ خطورة أو الموت لشخص أو عدّة أشخاص.

  •  مستوى وثوقية الأمان3 (SIL3):
مستوى وثوقية الأمان3 (SIL3)
مستوى وثوقية الأمان3 (SIL3)

يمثّل الوثوقيّة المطلوبة لتجنّب الحوادث المتضمّنة عدداً من الوفيّات والإصابات البليغة

  • مستوى وثوقية الأمان4 (SIL4):
مستوى وثوقية الأمان4 (SIL4
مستوى وثوقية الأمان4  (SIL4)

يمثّل مستوى الوثوقية المطلوب لتجنّب الحوادث المدمرة.

يؤخذ بعين الاعتبار عند تصميم نظام الأمان المستوى المطلوب والخطورة المصحوبة معه ، ويتمّ ذلك باستخدام مصفوفة أمان، ويُنظر لكلّ خطر ووضع الاحتماليّة الخاصة به ، والنتائج المترتبة عليه للحصول على مستوى وثوقية الأمان المطلوبة التي يتطلّبها نظام الأمان.

ملخّص:

أنظمة الأمان هي أنظمة تحكّم منفصلة بشكل أساسيّ وتقاطع متحكّمات الـ PLC الرئيسة تحت شروط طارئة كسيناريو الإطفاء الطارئ.
بشكل مختلف عن مفتاح الايقاف لحالات الطوارئ (Emergency stop) على لوحة أو داخل علبة الآلة فيمكن كشف الأخطاء المحتمَلة بالاعتماد على الحسّاسات و الصّمامات والريليهات لتستجيب بشكل أسرع من البشر، ممّا يوقِف تصاعد المشكلة الصغيرة لأن تتحوّل إلى كارثة.

كلّ نظام إنذار مصمّم بترتيب معتمِد على احتماليّة حدوثه والنتائج المترتبة على حدوثه في حال ذلك، وكلّما ارفعت احتماليّة النتيجة كلما ارتفع ترتيب نظام الأمان الذي يتطلّبه، ويوجد كذلك عوامل أخرى للترتيب إلّا أنّه يتمّ تصميمها وتنفيذها على أساس كلّ حالة على حدة.


المصدر:هنا
ترجمة:مي همدر, مراجعة: علي العلي, تدقيق لغوي: رنيم العلي, تصميم: علي العلي, تحرير:كرم ديوب.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *