تصاميم السلامة في المصانع الكيميائية (مبادئ وتطبيقات)

تصاميم السلامة في المصانع الكيميائية

(مبادئ وتطبيقات)

SAFETY Design In chemical

Plants Principles And Applications

مقدمة Introduction:

يعتبر قطاع الصناعة من القطاعات ذات الأهمية للتنمية، وهو يعتبر قطاعًا رئيسًا يستهلك كميات كبيرة من المواد الأولية والطاقة، وقد أدَّى التطور الصناعي التكنولوجي إلى استخدام الوقود الأحفوري بكثافة، وإلى استحداث العديد من المواد الكيميائية الجديدة؛ ممَّا ينتج عنها انبعاثات الغازات الملوثة؛ ولذلك تسعى الدول لإحداث تنمية صناعية تراعي كلَّ أبعاد التنمية المستدامة (Sustainable) development)

حيث إنَّ التخطيط المعاصر يجمع كلًّا من القطاعات الاقتصادية؛ سواء الصناعية، أو الزراعية، أو السياحية، كما أنه يرتبط بالبُعْد الاجتماعي، والبُعْد البيئي لتحقيق التنمية المستدامة.

السلامة هي بوابة للاستدامة    safety is gateway to sustainability   

 المحاور الرئيسة The main axes:

1. الأساليب المستخدمة في تصميم المصانع الكيميائية.
2. الأساليب المستخدمة في تصميم المصانع باستخدام الهندسة الصناعية المستدامة .
3. الأساليب والتقنيات المختلفة في تصميم المباني الصناعية المستدامة.
4. التصاميم المأمونة لمستودعات المواد الكيميائية الخطرة (اشتراطات السلامة أثناء إنشاء المخازن).
5. تطبيق ابتكارات التكنولوجيا الجديدة في المصانع المستدامة.
6. نموذج تطبيقي للأساليب المستخدمة من الصيانة الكيميائية لمصانع الأسمدة.
7.  طرق إزالة الشوائب الكيميائية من الهواء في المصانع.
8. تحسين كفاءة المصانع الكيميائية من خلال تصميم المُعدَّات المستخدمة.
9.  تقنيات تصميم المصانع لتحسين كفاءتها، وتقليل التكاليف.

تصميم المصانع الكيميائية يتضمَّن العديد من الأساليب والتقنيات التي تتعلق بالتخطيط الإنشائي، والتصميم الهندسي للمباني والمُعدَّات، وعمليات الإنتاج،

من بين الأساليب المستخدمة في تصميم المصانع الكيميائية:

1. النمذجة ثلاثية الأبعاد.
2. تحليل الرصد والتصميم الهندسي.
3. الخدمات الهندسية.
4. التركيبات الكهربائية.
5. الإدارة والمراقبة.

تصميم المصانع باستخدام الهندسة الصناعية المستدامة

يستخدم عدَّة أساليب وتقنيات لتحقيق الاستدامة البيئية والاقتصادية والاجتماعية، وفيما يلي بعض الأساليب الشائعة:

1. تحليل دورة الحياة.
2. تصميم المنتج المستدام .
3. إدارة الطاقة.
4. إدارة المواد والنُّفايات.
5. تحسين العمليات .

تتضمن التقنيات المستخدمة في تصميم المصانع في الصناعة على سبيل المثال لا الحصر:

1. تصميم الهيكل العام للمصنع باستخدام برامج(Computer-Aided Design) CAD
2. استخدام الرُّوبوتات والمُعدَّات التلقائية للإنتاج.
3. تطبيق إدارة الإنتاج المستندة إلى الحاسوب Computer-Aided -(Production Management)
4. استخدام تقنيات التحكُّم الأوتوماتيكية (Technologies) للتحكم في عمليات الإنتاج.
5. اعتماد تقنيات الذكاء الاصطناعي لتحسين الإنتاج وتقليل التكاليف (Artificial Intelligence).

التصاميم المأمونة لمستودعات المواد الكيماوية:

أولًا: اشتراطات السلامة أثناء إنشاء المخازن:

1. يجب إقامة منشآت المخازن كافَّة من مواد غير قابلة للاشتعال، وأن يكون للمخزن أكثر من مخرج واحد.
2. توفير فتحات الإضاءة والتهوية الطبيعية المناسبة.
3. يجب أن تكون جميع التوصيلات والتجهيزات الكهربائية داخل المخازن مركبة وَفْق الأصول والمواصفات الفنية.
4. يجب تزويد كل مخزن بسكين خارجي لفصل التيار الكهربائي عند انتهاء الدوام، أو في حالات الطوارئ.
5. يجب تجهيز المخازن بأجهزة ومُعدَّات الإطفاء التي تتناسب مع المساحات المُخصَّصة.
6. يجب أن تكون الأبواب والفتحات الموجودة بالفواصل من الأنواع المقاومة للنيران.
7. يجب أن تكون الأسوار الخارجية المحيطة بالمخازن على الارتفاع مناسب يضمن عدم تسلُّقها.
8. يجب أن تكون الأرضيَّات مناسبةً لطبيعة المُعدَّات المستخدمة في نقل وتخزين المواد داخل المخازن.
9. يجب تقسيم المخازن ذات المساحات الكبيرة إلى وحدات صغيرة.

 تطبيق ابتكارات التكنولوجيا الجديدة في المصانع المستدامة على النحو التالي:

• الطاقة المتجددة.
• الذكاء الاصطناعي.
• الرُّوبوتات والأتمتة.

وتوجد العديد من الأساليب المستخدمة في الصيانة الكيميائية لمصنع الأسمدة، وتشمل ما يلي:

• التنقية الحرارية.
• التنقية الكيميائية.
• التنقية البيولوجية.
• الفصل الغشائي.
• الامتزاز الكيميائي.

توصيات – الخاتمة: 

يقول الشاعر:

• تطلق كلمة (الاستدامة) على جميع جوانب الحياة التي يرجى بقاؤها، وللحيلولة دون نُضُوبها ونفاذها كالموارد الطبيعيَّة، إلا أن المصطلح قد يطلق أيضًا على نظم شاملة تؤثر عناصرها على استدامة المنظومة، فوجب الاهتمام بها، وتحديد أولويَّاتها، والعمل على صيانتها، وحفظها من النفاد.

• تُبنَى الاستدامة على ثلاث ركائز أساسية، ولا يستقيم الأمر إلا بمراعاة مُتغيِّراتها، وهي: (الاقتصاد – المجتمع – البيئة).
• وتعتبر الطاقة المؤثر الأساسي على هذه الركائز، والذي يدعم تطور الاقتصاد، ورخاء المجتمعات من جهةٍ، ويؤثر سلبًا على البيئة من جهة أخرى، خصوصًا إذا زاد الاستخدام عن الحدِّ الذي تستطيع فيه البيئة التخلُّص من الآثار السلبية لاستهلاك الطاقة الجائر.
• وعليه، فإنَّ تقليل استهلاك الطاقة مسؤولية عامَّة على كل أفراد ومؤسسات المجتمع، كلٌّ بقدر استطاعته، وفي حدود إمكانياته، ومن الممكن زيادة وتيرة التطور بتبادل الخبرات والمعلومات بما يعود بالنفع العام على الجميع.
• ويتمثَّل هرم الطاقة في ثلاثة عناصر أساسية تهدف إلى تقليل استهلاك الطاقة عن طريق: (ترشيد – كفاءة – بدائل).

إعداد كيميائي/ سوسو محمد صبري علي حسين