محل استقرار مخازن اسید یکی از حساس‌ترین و حیاتی‌ترین بخش‌های طراحی و بهره‌برداری از سیستمهای ذخیره مواد شیمیایی خطرناک است. انتخاب محل مناسب برای نصب، تأثیر مستقیمی بر ایمنی، عملکرد، نگهداری و پایداری کل مجموعه دارد. در ادامه، مهم‌ترین اصول و ملاحظات مربوط به محل استقرار این مخازن پرکاربرد بصورت تشریحی آورده شده است.
اصول کلی محل استقرار ذخیره مواد شیمیایی
فاصله از مناطق مسکونی و عمومی
مخازنی که برای ذخیره انوع مواد شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرند باید در فاصله ای امن از ساختمان‌های اداری، مسکونی، مراکز درمانی، مدارس و فضاهای عمومی نصب شوند. این فاصله با توجه به نوع اسید، مقدار ذخیره‌سازی، شدت خورندگی و الزامات ایمنی محلی (مانند مقررات سازمان محیط زیست و آتش‌نشانی) تعیین می‌شود. هدف، کاهش ریسک نشت یا انفجار در مناطق پرجمعیت است.
تهویه مناسب محیط
اسیدها، به ویژه اسیدهایی نظیر سولفوریک، هیدروکلریک و نیتریک، بخارات خورنده و سمی آزاد می‌کنند. محل نصب باید دارای تهویه طبیعی یا مکانیکی مؤثر باشد تا از تجمع بخارات خطرناک جلوگیری شود. در صورت نصب در فضای بسته، استفاده از سیستمهای تهویه موضعی (مانند هود یا اگزاست فن مقاوم به خوردگی) الزامی است.
دسترسی مناسب برای عملیات و ایمنی
مسیرهای دسترسی به نزدیکی محل ذخیره مواد شیمیایی باید دارای عرض و شیب مناسب برای عبور تانکر یا لیفتراک باشند و محل استقرار مخازن باید امکان دسترسی آسان برای موارد زیر را فراهم کند:
- بارگیری و تخلیه مواد شیمیایی
- بازرسی‌های دوره‌ای و تعمیرات
- عملیات اضطراری مانند شستشوی نشت یا مهار آتش
ایزولاسیون از منابع گرما و جرقه
مواد شیمیایی نسبت به حرارت و جرقه بسیار حساس‌اند. مخازنی که بدین منظور استفاده می شوند نباید در نزدیکی منابع حرارتی (مانند دیگ بخار، کوره‌ها، تابلو برق) یا تجهیزات جرقه‌زا (الکتروموتورها، ژنراتورها) قرار گیرد. در صورت اجبار به نصب در این نزدیکی‌ها، باید از موانع محافظ، عایق‌های حرارتی و سیستمهای خاموش‌کننده خودکار استفاده شود.
استقرار روی سطح مقاوم و پایدار
سطحی که مخزن روی آن قرار می‌گیرد باید:
- مقاوم به خوردگی باشد (ترجیحاً از بتن با پوشش اپوکسی، رزین یا ورق پلی‌اتیلن)
- تراز، بدون لرزش و دارای شیب جزئی برای هدایت نشتی‌ها باشد
- تحمل وزن مخزن پر از مواد شیمیایی را داشته باشد (شامل وزن سیال و سازه مخزن)
مهار نشتی و جمع‌آوری پسماند
برای جلوگیری از آلودگی خاک و منابع آب زیرزمینی، لازم است زیر مخازن ذخیره مواد شیمیایی حوضچه‌ای موسوم به باند مهار یا حوضچه ثانویه اجرا شود که:
- ضد اسید باشد.
- ظرفیت نگهداری برابر با حداقل ۱۱۰٪ حجم مخزن را داشته باشد
- امکان شست‌وشو و تخلیه پساب‌ها را فراهم کند
تابش نور خورشید و دمای محیط
برخی اسیدها مانند اسید نیتریک در برابر نور خورشید تجزیه یا بخار می‌شوند. مخازن باید در مکان‌های سایه‌دار یا زیر سایبان مقاوم به اسید نصب شوند. همچنین در مناطق گرم، لازم است دمای محیط در محدوده قابل قبول برای نوع اسید حفظ شود (با عایقکاری، تهویه یا نصب سیستم سرمایش.)
ملاحظات لرزه‌ای و باد
در مناطق زلزله‌خیز یا بادخیز:
- باید مخازن به فونداسیون مقاوم پیچ و مهره شوند
- استفاده از سیستم مهاربند برای جلوگیری از واژگونی ضروری است
- ساختار باید مطابق استانداردهای لرزه‌ای و باد (مانند آیین‌نامه 2800) باشد
نشانه‌گذاری و علامت‌گذاری هشداردهنده
در محل نصب مخازن نگهداری مواد شیمیایی خطرناک باید تابلوهای هشدار دهنده نظیر:
- “مواد شیمیایی خطرناک”
- “ورود افراد غیرمجاز ممنوع”
- “عینک و لباس ایمنی الزامی”
نصب شود. این موارد برای ایمنی پرسنل و مراجعه‌کنندگان ضروری است.
نزدیکی به تجهیزات ایمنی
در مجاورت محل نصب مخزن اسید باید امکانات ایمنی مانند دوش و چشم‌شوی اضطراری، جعبه کمک‌های اولیه، کپسول‌های اطفاء حریق مخصوص اسید و سیستم اعلان نشت گاز یا اسید نصب شده باشند.
جانمایی مخازن ذخیره مواد شیمیایی در محیط‌های صنعتی
در صنایع مختلف، استقرار مخزن باید با توجه به فرآیندهای آن مجموعه انجام گیرد. در ادامه چند نمونه آورده شده:
- پتروشیمی و پالایشگاه‌ها: در این واحدها، مخزن اسید معمولاً در نزدیک‌ترین نقطه به واحد مصرف (مانند راکتور یا واحد خنثی‌سازی) اما با رعایت فاصله ایمنی از مخازن سوخت و مواد اشتعال‌زا نصب می‌شود.
- صنایع داروسازی: در کارخانه‌های دارویی، اغلب مخزن ذخیره مواد شیمیایی در بخش پشتیبان نصب می‌شود و با لوله پلی اتیلن یا لوله PVC به نقاط مصرف منتقل می‌گردد تا از تماس مستقیم با محیط تولید جلوگیری شود.
- تصفیه‌خانه‌های آب و فاضلاب: اینجا معمولاً اسیدها (مثل HCl یا H₂SO₄) برای تنظیم pH استفاده می‌شوند و مخازن در کنار واحد تزریق یا دوزینگ پمپ نصب می‌شوند، با دسترسی آسان برای عملیات شارژ و شستشو.
استانداردهای محل استقرار مخازن اسید
در این زمینه، چندین استاندارد بین‌المللی و ملی وجود دارد که اصول طراحی، جانمایی، ایمنی محیطی، فاصله‌گذاری و الزامات حفاظتی را مشخص می‌کنند. این استانداردها با هدف کاهش خطرات ناشی از نشت، انفجار، تماس انسانی و آسیب‌های زیست‌محیطی تدوین شده‌اند. در ادامه مهم‌ترین این استانداردها را به‌همراه توضیح دقیق آنها ارائه می‌کنم:
استاندارد NFPA 30 ذخیره‌سازی مایعات قابل اشتعال و خورنده که توسط انجمن ملی آتش‌نشانی آمریکا تدوین شده و در صنایع شیمیایی جهان بسیار معتبر است. نکات کلیدی مرتبط با محل نصب در این استاندارد عبارتند از:
- تعیین حداقل فاصله مخزن از ساختمان‌ها، راه‌های خروج اضطراری و منابع اشتعال‌زا
- الزامات مربوط به محیط تهویه‌دار یا فضای باز
- دستورالعمل‌هایی برای طراحی حوضچه نگهدارنده و سیستم جمع‌آوری نشت
- لزوم استفاده از علامت‌های هشدار دهنده در محل استقرار
استاندارد OSHA 29 CFR 1910.106 ذخیره‌سازی مواد خطرناک که متعلق به سازمان ایمنی و بهداشت شغلی ایالات متحده است. نکات مهمی که در این استاندارد به آن اشاره شده است عبارتند از:
- تأکید بر ایزوله بودن منطقه نگهداری مواد خورنده
- نیاز به داشتن موانع فیزیکی و محدودکننده دسترسی
- الزام به نصب دوش اضطراری و چشم‌شوی در مجاورت مخازن اسید
- مشخصات محل نصب برای ایمنی کارکنان هنگام عملیات نگهداری، شارژ یا بازرسی
استاندارد ASTM D1998 طراحی و نصب مخازن پلاستیکی عمودی که از طرف انجمن مواد و آزمون آمریکا(ASTM) ارائه شده و به ویژه برای مخازن پلی‌اتیلنی و پلاستیکی به‌کار می‌رود. این استاندارد در زمینه ارتباط با محل نصب موارد زیر رو بیان می نماید:
- تعیین الزامات بستر نصب از نظر مقاومت، تراز بودن، پوشش ضد خوردگی و ضخامت
- مشخصات فنی تکیه‌گاه‌ها و مهاربندها
- الزامات مربوط به قرارگیری مخزن در فضای باز و محافظت در برابر اشعه خورشید
استاندارد API 650 طراحی و نصب مخازن جوشکاری شده برای نگهداری سیالات که از طرف مؤسسه نفت آمریکا ارائه شده و بیشتر در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی کاربرد دارد. موارد مرتبط با محل استقرار در این استاندارد عبارتند از:
- الزامات طراحی محل نصب مخزن برای تحمل بارهای ناشی از باد، زلزله و دمای محیط
- محاسبه نیروهای جانبی وارد بر مخزن و مهار آنها
- دستورالعمل‌هایی برای فاصله‌گذاری بین مخازن اسید و سایر تجهیزات حساس
استاندارد یا قانون EPA SPCC (Spill Prevention, Control, and Countermeasure) که از طرف سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا تدوین شده و هدف آن جلوگیری از آلودگی منابع آبی است. نکات حیاتی مرتبط با نصب مخازن اسید در این استاندارد عبارتند از:
- الزام به طراحی حوضچه مهار نشت
- دستورالعمل برای کنترل نشتی، زهکشی و بازیافت سیالات
- معرفی الزامات نصب حسگرهای نشت، آژیر هشدار و سیستمهای قطع خودکار جریان
استاندارد ملی ایران ISIRI 17025 و ISIRI 7474 که برای نصب مخازن مواد شیمیایی از سوی مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران (ISIRI) تدوین شده است. موارد مهم این استاندارد عبارتند از:
- تعریف حداقل فاصله‌های ایمنی بین مخازن اسید و سازه‌های جانبی
- ضوابط مربوط به شیب زمین، زهکشی و حفاظت از منابع آبی
- توصیه‌هایی برای ایمن‌سازی محیط در برابر نشتی اسید و اسیدشویی ناخواسته
استانداردهای مقاوم‌سازی لرزه‌ای (آیین‌نامه 2800 ایران) که تشریح می نماید در مناطق زلزله‌خیز، محل نصب مخازن اسید باید بر اساس آیین‌نامه طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله طراحی شود. نکات مهم این استاندارد عبارتند از:
- استفاده از پایه‌های مقاوم به لرزه
- طراحی سیستم مهاربندی افقی و عمودی
- بررسی محل از نظر خطر گسیختگی زمین، روانگرایی و گسل فعال
استاندارد ISO 14001 مدیریت محیط زیست که کمی عمومی‌تر است، اما در فرآیند استقرار مخازن شیمیایی، توجه به آن بسیار توصیه می‌شود. جنبه‌های مرتبط با محل استقرار مخازن نگهداری مواد شیمیایی تبیین شده در این استاندارد عبارتند از:
- انتخاب محل نصب با کمترین اثر زیست محیطی
- در نظر گرفتن فاصله از منابع آب، خاک قابل نفوذ و مناطق حفاظت شده
- مستندسازی و ارزیابی خطرات نصب مخزن اسید در سایت صنعتی
سایر نکات محل نصب مخازن اسید
در جهت کاهش هزینه نصب، نگهداری، تعمیر، تخلیه و بازرسی های دوره ای، مخزن اسید بهتر است روی سطح زمین مستقر شود و مورد بهره برداری قرار گیرد.
تانکرهای اسید میتوانند افقی و یا عمودی تولید شوند. منبع افقی معمولا از نظر تعمیرات و نگهداری دارای شرایط بهتری هستند اما مخازن عمودی دارای مزیت اشغال کمتر فضای کاری و در عین حال انتقال نیروی زیادی از سیال درون مخزن به کف و نهایتا بتن زیر مخزن اسید هستند. همچنین کنترل سطح مایع در مخازن عمودی راحت‌تر است. مخازن افقی باید دارای پایه‌های بسیار مستحکم و در صورت امکان دارای سدل بتنی باشند.
تاثیر باندینگ در کاهش خطر نشت اسید
احتمال وقوع نشت از مخزن اسید که به خوبی طراحی شده و اقدامات مراقبتی از آنها به خوبی صورت گرفته و سیستم جلوگیری از سرریز مناسب برای آنها در نظر گرفته شده است بسیار کم است. با این حال، عواقب نشت اسید به طور بالقوه بسیار جدی است و باید اقدامات لازم برای مهار نشت از مخزن ذخیره اسید ارائه شود. باندینگ یکی از روشهای جلوگیری از نشت تانکر اسید است. هدف این روش به شرح زیر است:
- جلوگیری از ورود اسیدها به سیستمهای زهکشی و برعکس
- از انتشار مایعات که می تواند خطری برای سایر کارخانه‌ها یا کارکنان نیروگاه در محل و خارج از آن باشد جلوگیری میکند.
- جلوگیری از آلودگی زمین.
- دیواره‌ها و کف مخازن باید از موادی ساخته شوند که در تماس با اسید، مقاوم باشند. روکش‌های مقاوم در برابر اسید وجود دارند که میتوان از آنها استفاده کرد.
- انتخاب مواد مورد استفاده در ساخت منبع به غلظت، دما و نوع اسید بستگی دارد که باید در طراحی منابع در نظر گفته شود.
- سیستم جلوگیری از سرریز مناسب برای این مخزنها بسیار ضروری است.
- باند ایجاد شده در اطراف مخزن نگهداری اسید باید از مقاومت کافی برای مهار اسید برخوردار باشد (با در نظر گرفتن چگالی اسید).