Քիմիական տանկեր և շրջակա միջավայրի պաշտպանություն

Քիմիական տանկերով բեռնատարների դերը վտանգավոր նյութերի փոխադրման գործում

Ինչպես են քիմիական տանկերով բեռնատարները աջակցում արդյունաբերական մատակարարման շղթաներին

Քիմիական տանկերը կարևոր դեր են խաղում նավթաքիմիական արտադրության, դեղորայքի արտադրության և գյուղատնտեսական գործունեության ոլորտներում՝ տեղափոխելով ուժեղ թթուներ, ցածրատեմպերատուրային լուծիչներ և այլ ռեակտիվ միացություններ, որոնք անհրաժեշտ են արդյունաբերական գործընթացների համար: Երկրի ճանապարհներով տեղափոխվող վտանգավոր բեռների մոտ երկու երրորդը տեղափոխվում է հենց այդ հատուկ տանկերով, որոնք թույլ են տալիս ընկերություններին ստանալ նյութերը ճիշտ ժամանակին՝ առանց անվտանգության կանոնները խախտելու: Իրենց հերթին տանկերը բաժանված են սեկցիաների, որոնք պատրաստված են կոռոզիայի դիմադրող նյութերից՝ սովորաբար չժանգոտվող պողպատից կամ ալյումինի համաձուլվածքներից: Այս կառուցվածքը թույլ է տալիս մի քանի քիմիական նյութեր մեկ ուղևորության ընթացքում միասին տեղափոխել՝ առանց մի քանի առանձին ճանապարհորդություններ կատարելու, ինչը կրճատում է սպասման ժամանակը ամբողջ մատակարարման ցանցում:

Քիմիական նյութերի տեղափոխման հետ կապված շրջակա միջավայրի ռիսկեր

Քիմիական նյութերի տեղափոխումն իր կիրառություններն ունի, սակայն ուղեկցվում է լրջագույն վտանգներով: Մեկ բեռնատարի վթարը միայնակ կարող է խանգարել ստորերկրյա ջրերի աղբյուրներին, վնասել տեղական կենդանիների կենտրոնները և մաքրման ծախսերը հազար յոթ հարյուր քառասուն հազար դոլարից ավելի բարձր բարձրացնել՝ համաձայն անցյալ տարվա Ponemon Institute-ի հետազոտության: Վերցրեք, օրինակ, այրվող նյութեր, ինչպիսին են քլորը կամ ծծմբական թթուն, որոնք պահանջում են հատուկ ճնշման տակ գտնվող տարաներ և հատուկ արտանետման սարքավորումներ՝ վտանգավոր գոլորշիների օդ արտանետումը կանխելու համար: Այդ տեսակի գոլորշիների արտանետումները իրականում կազմում են վտանգավոր նյութերի տեղափոխման հետ կապված բնապահպանական խնդիրների մոտ տասնչորս տոկոսը: Եվ մի մոռացեք, որ վատ պահպանված պահեստամասերը և վարորդների կողմից կատարված պարզ սխալները միայն ավելի են խորացնում խնդիրը: Ուստի այս տեսակի վտանգավոր բեռներ փոխադրող բոլոր անձանց համար պետք է ստանդարտ գործողությունների մաս կազմեն պարբերական ստուգումները:

Կարգավորող հիմնադրամ. EPA, SPCC և DOT ստանդարտներ քիմիական նյութերի փոխադրման համար

Քիմիական տանկերի գործուղումներով զբաղվում են երեք հիմնական գործակալություններ.

Գործակալություն	Հիմնական պահանջներ	Օլորտի ազդեցություն
EPA	Կեղտաջրերի կանխարգելման, վերահսկման և հակազդեցության (SPCC) կանոնները պահանջում են երկրորդային պաշտպանական համակարգեր	Գետնային ջրերի աղտոտման ռիսկը նվազեցնում է 82%-ով
Տեղեկատվություն	Վտանգավոր նյութերի վերաբերյալ կանոնները (HMR) սահմանափակում են տանկերի հաստությունը, ճնշման հարմարեցումը և արտակարգ դադարեցման համակարգերը	Ապահովում է կառուցվածքային ամրություն բախումների ժամանակ
OSHA	Պրոցեսների անվտանգության կառավարման (PSM) ստանդարտները պահանջում են վարորդների վրա քիմիական համատեղելիության վերաբերյալ վարժարաններ	Նվազեցնում է մարդկայա սխալների առաջացման դեպքերը 37%-ով

Այս կանոնները ապահովում են, որ տանկերը պատրաստված լինեն քիմիական ռեակցիաների նկատմամբ դիմադրուն նյութերից, ինչպիսին է պոլիմերային պատված պողպատը, իսկ վարորդների վարձանոցությունները նվազեցնում են լցման/ապալցման ընթացքում արտահոսքերի ռիսկը

Առաջադեմ քիմիական տանկերով բեռնատար մեքենաների կոնստրուկցիայի միջոցով արտահոսքերի կանխարգելում

Երկրորդային պաշտպանական համակարգեր և կրկնապատ պատերով տանկերի տեխնոլոգիա

Այսօրվա քիմիական տանկերը հագեցած են երկու շերտ ունեցող անոթներով, որոնք ապահովում են հիդրավլիկ հեղուկների արտահոսքի դեմ պաշտպանություն: Արտաքին պատյանը իրականում կարող է տեղավորել ներքին տանկում եղած ծավալի 110%-ը, ինչը գերազանցում է վտանգավոր նյութերի պահեստավորման համար EPA-ի ներկայացրած պահանջները: 2022 թվականի Տրանսպորտի նախարարության զեկույցների համաձայն՝ այս անվտանգության միջոցառումները կանխել են հնարավոր շրջակա միջավայրին վնաս հասցնող 85% դեպքերը: Նաև կան այլ օգտակար լրացումներ, ինչպիսիք են բեռը տանկերի մեջ բեռնելիս մաքրությունը պահպանող հատուկ արտահոսքի սայլակները:

Նյութի համատեղելիությունը և կոռոզիայի դիմադրությունը տանկերի կառուցման ժամանակ

Պահեստամասերի ամրությունը և կյանքի տևողությունը շատ կախված է ժամանակակից մետալուրգիայից, հատկապես այն դեպքերում, երբ փոխադրվում են քիմիական նյութեր, որոնք ժամանակի ընթացքում քայքայում են նյութերը: Նախագահական պողպատը շարունակում է մնալ ամենատարածված ընտրությունը բազմաթիվ կիրառությունների համար, սակայն պոլիմերային պատված ալյումինե անոթները նույնպես հայտնիություն են ձեռք բերել վերջին տարիներին՝ իրենց կոռոզիայի դիմադրության շնորհիվ: Ինչպես նշված է նյութերի ինժեներական ամսագրում անցյալ տարի հրապարակված հետազոտության մեջ, էպօքսիդային ծածկոցներով անոթներում կառուցվածքային խնդիրների քանակը կտրուկ նվազել է՝ մոտ 72%-ով քիչ խնդիրներ, քան այն անոթների մոտ, որոնք չունեին ծածկոց: Այսօրվա արտադրողները ավելի խելացի են դառնում նյութերի ընտրության հարցում՝ օգտագործելով համակարգչային հիդրոդինամիկական մոդելավորում: Այդ սիմուլյացիաները նրանց հնարավորություն են տալիս ստուգել, թե ինչպես են տարբեր քիմիական նյութերը փոխազդում տարբեր անոթների նյութերի հետ՝ արտադրությունն սկսելուց առաջ: Այս մոտեցումը օգնում է ապահովել ավելի քան 400 տարբեր նյութերի անվտանգ պահեստավորումը՝ զգալիորեն նվազեցնելով վտանգավոր ռեակցիաների առաջացման հավանականությունը փոխադրման կամ պահեստավորման ընթացքում:

Թաքնված արտահոսքի հայտնաբերման և իրական ժամանակում հսկման համակարգերի նորարարություններ

Մանրաթելային օպտիկական զանգվածները հայտնաբերում են ճնշման փոփոխություններ, որոնք համարժեք են 0,5 լիտր արտահոսքի՝ 8 վայրկյանի ընթացքում՝ 40 %-ով ավելի արագ, քան հին համակարգերը: Այս համակարգերը ինտեգրված են IoT-ով աջակցվող վահանակների հետ, որոնք ինքնաշխատ կերպով փոխուղղում են տրանսպորտային միջոցների ուղղությունը էկոլոգիապես խոցելի գոտիներից: Իրական ժամանակում հեռաչափական տվյալները փոխանցվում են կենտրոնացված հսկման կենտրոններին, ինչը հնարավորություն է տալիս կազմակերպել համադրված պատասխաններ, որոնք 2020 թվականից ի վեր EPA-ի կողմից հետևվող դեպքերում նվազեցրել են արտահոսքերի ազդեցությունը 63 %-ով:

Ինտեգրված անվտանգության համակարգեր և գործընթացային անվտանգության կառավարում

Ժամանակակից քիմիական ցիստեռնային տրանսպորտային միջոցները ներառում են շերտավոր անվտանգության համակարգեր՝ հաշվի առնելով վտանգավոր նյութերի տեղափոխման հետ կապված յուրահատուկ ռիսկերը: Այս համակարգերը համատեղում են ինժեներական վերահսկողություն, շահագործման ստանդարտներ և մարդկային գործոններ՝ ստեղծելով հուսալի պաշտպանություն արտահոսքերից և վթարներից:

Քիմիական բեռների համար վտանգի դասակարգում և ռիսկի գնահատում

Երբ խնդիրը վերաբերում է գործընթացային անվտանգությանը, առաջին քայլը սահմանելն է, թե ինչ տեսակի քիմիական նյութեր ենք ունենում՝ համաձայն UN GHS վտանգի դասակարգման ստանդարտների: Այս դասակարգումները մեզ ասում են, թե ինչպես վարվել նյութերի հետ՝ կախված նրանից, թե արդյոք նյութը հեշտությամբ է այրվում, թունավոր է, թե վտանգավոր ռեակցիա է տալիս: Շատ փորձառու մասնագետներ իրենց գործընթացի վտանգի վերլուծությունը (PHA) անցկացնում են յուրաքանչյուր երեքից մինչև հինգ տարին մեկ: Նրանք ուսումնասիրում են խնդիրները, երբ նյութերը պարզապես հակասում են միմյանց կամ երբ որոշ նյութերին տրանսպորտավորման ընթացքում անհրաժեշտ է հատուկ ջերմաստիճանի վերահսկողություն: Վերցրեք, օրինակ, օքսիդիչներին՝ դրանք անպայման պետք է պահվեն օրգանական նյութերից առանձին: Սա ոչ միայն լավ պրակտիկա է, այլ նաև նախորդ տարվա զեկուցված տրանսպորտային վթարների մոտ հինգերորդ մասը տեղի է ունեցել այն պատճառով, որ քիմիական նյութերը սխալ են խառնվել՝ համաձայն 2022 թվականի Քիմիական անվտանգության խորհրդի զեկուցման: Բավականին հասկանալի է, թե ինչու է ճիշտ առանձնացումը այնքան կարևոր իրական գործողություններում:

Ներգնայության անվտանգության հատկանիշներ՝ Ավարիայի դեպքում անջատում, Վենտիլացում և Ճնշման վերահսկում

Ժամանակակից տանկերը ներառում են կրկնօրինակված անվտանգության համակարգեր, ինչպիսիք են՝

• Եռակի փակող արգելակներ ավարիայի դեպքում որոնք ակտիվանում են հարվածի սենսորների կողմից
• Ճնշումը կանխարգելող վենտիլներ որոնք ակտիվանում են նախագծված սահմանների 110%-ի դեպքում
• Տերմինական Պահպանման Սիստեմներ որոնք կրակի ազդեցության դեպքում ցրում են կրակը մարելու փրփուր

Այս հատկանիշները աշխատում են Անվտանգության Գործիքավորված Համակարգերի (SIS) հետ՝ ավտոմատ կերպով մեկուսացնելով վտանգները: 2023 թվականի ուսումնասիրությունը ցույց տվեց, որ SIS-ով տարաները պարունակության ձախողումները 62%-ով կրճատեցին ձեռքով կառավարվող համակարգերի համեմատ:

ՈՒսուցում և Գործողությունների Ծրագրեր Անվտանգ Կառավարման համար

Պրոֆեսիոնալ վարորդները ճանապարհին դուրս գալուց առաջ ավելի քան 80 ժամ են ծախսում տարբեր բաներ ուսումնասիրելու վրա: Նրանք սովորում են, թե ինչպես ճիշտ ստուգել տրանսպորտային միջոցները՝ ստուգելով մոտ 40 տարբեր մասեր, որոնք ամենակարևորն են: Կան նաև արտակարգ իրավիճակների վարժանքներ՝ ինչպես ավտոմայրուղիներում, այնպես էլ բեռնաթափման հարթակներում: Բացի այդ, նրանք կրթվում են նաև թվային հսկողության համակարգերի կիբեռանվտանգության մասին: 2023 թվականին Տրանսպորտի անվտանգության ինստիտուտի տվյալների համաձայն՝ այն ընկերությունները, որոնք հաճախադեպ ստուգում են իրենց աշխատակիցներին, մարդկային սխալների քանակում տեսնում են մոտ 73 տոկոսով կրճատում: ՈՒսուցումը առաջնային դասավորելու ամբողջ գաղափարը համընկնում է OSHA-ի կողմից նշված գործընթացի անվտանգության կառավարման հետ: Սա նշանակում է, որ ընկերությունները սկսում են ձևավորել իրական անվտանգության մշակույթներ, որտեղ աշխատողները օր օրի հետևում են կանոններին՝ այլ ոչ թե պարզապես կարդում դրանք թղթի վրա:

Քիմիական տանկերի վթարների դեպքում արձագանքում արտահոսքին և արտակարգ իրավիճակի սահմանափակում

Քիմիական արտահոսքերի անմիջական արձագանքման ստանդարտներ

Եթե ճանապարհին տեղի է ունենում քիմիական նյութերի արտահոսք, ըստ SPCC կանոնների, որոնց համաձայն պետք է գործենք մենք բոլորս, վարորդները պետք է սկսեն արտահոսքի վերահսկման միջոցառումները մոտ տասը րոպեի ընթացքում: Այսօրվա մեծամասնության ընկերությունները իրենց քիմիական նյութեր տեղափոխող տրակտորները լրացուցիչ ապահովում են արտահոսքի արտակարգ իրավիճակների համար նախատեսված հավաքածուներով: Սովորաբար դրանք ներառում են այնպիսի բաներ, ինչպիսիք են՝ նյութեր, որոնք կլանում են հանքային նյութերը, քիմիական նյութեր, որոնք չեզոքացնում են վտանգավոր նյութերը, և ֆիզիկական խոչընդոտներ՝ արտահոսքերը վերահսկելու համար: Բեռնման գոտիներում երկրորդային վերահսկման համակարգերը նույնպես շատ լավ են աշխատում: Շրջակա միջավայրի պաշտպանության գործակալությունը 2023 թվականին հայտնել էր, որ այդ համակարգերը կանխում են փոքր արտահոսքերի մոտ 92%-ը՝ նախքան դրանք վերահսկողությունից դուրս գալը: Իսկ տեխնոլոգիայի մասին խոսելով, իրական ժամանակում հսկման սենսորները այժմ դարձել են ստանդարտ սարքավորումներ: Դրանք տալիս են վաղ զգուշացում, երբ ճնշումը իջնում է կամ երբ տեղի են ունենում անսովոր ջերմաստիճանի փոփոխություններ, ինչը սպասարկման անձնակազմին հնարավորություն է տալիս շատ ավելի արագ արձագանքել, քան սպասելը, որ ինչ-որ մեկը տեսողականորեն կնկատի խնդիրը:

ԱՐՏԱՀՈՍՔԻ ՄԱՍԻՆ ՏԵՂԵԿԱՏՎՈՒԹՅԱՆ ԵՎ ՇՐՋԱԿԱ ՄԻՋԱՎԱՅՐԻ ՎԵՐԱԿԱՆԳՆՄԱՆ ՆԿԱՏՄԱՄԲ EPA-Ի ՊԱՀԱՆՋՆԵՐ

Ըստ Շրջակա միջավայրի պաշտպանության գործակալության՝ կազմակերպությունները պետք է անմիջապես զեկուցեն 1000 ֆունտից ավել ցանկացած արտահոսքի մասին այնպես կոչված Ազգային արձագանքման կենտրոնի միջոցով: Այդպիսի դեպքերի առաջացումից հետո կազմակերպություններն ունեն ընդամենը երեք օր՝ ստեղծելու իրենց մաքրման ծրագիրը, որտեղ ներառված է աղտոտված հողի հետ աշխատելու և հարակամ ջրային աղբյուրների պաշտպանության մանրամասն նկարագրությունը: Նախորդ տարվա հետազոտությունները նաև հետաքրքիր արդյունքներ ցույց տվեցին. ավտոմատ հաշվետվության համակարգ օգտագործող ընկերությունները համապատասխանում էին մոտ 89 տոկոսով, իսկ հին ձևակերպված թղթային աշխատանքին հենվածները հասել էին միայն այդ ցուցանիշի կեսին՝ 54%: Եվ եկեք մի մոռանանք նաև ֆինանսական հետևանքների մասին: Եթե ընկերությունը չի հետևում այս կանոններին, ապա յուրաքանչյուր խախտման համար կարող է տույժ վճարել 76 հազար դոլարից ավելի Կապույտ ջրի մասին օրենքի դրույթների համաձայն:

Դեպքերի ուսումնասիրություն. Քիմիական արտահոսքի խոշոր դեպքերից ստացված դասեր

• 2018 թ. ծծմբական թթվի արտահոսք (Միջին Արևմուտք) Դադարի ուշացումը հանգեցրեց 4,7 միլիոն դոլար մաքրման ծախսերի՝ կոռոզիայի ենթարկված տանկերի կնիքերի ձախողման պատճառով: Չափահաս միջոցառումների շրջանակներում տեղադրվեցին երկակի պատերով տանկեր և նյութերի եռամսյա ստուգումներ:
• լուծիչի արտահոսք 2021 (Խաղաղօվկիանոսյան ափ): ԳՊՍ-ով հետևողականությամբ հարաճող օրգանիզմների նմուշները էկոհամակարգի վնասը կրճատեցին 63%-ով՝ թիրախային կենսամաքրման շնորհիվ:

Այս դեպքերը ընդգծում են կանխատեսողական անալիտիկայի և IoT-ով հնարավորություն տվող պարուրման համակարգերի անհրաժեշտությունը ժամանակակից քիմիական տանկերի շահագործման ընթացքում:

Քիմիական տանկերի և շրջակա միջավայրի համապատասխանության ապահովման ապագայի միտումներ

Տանկերի արտադրության մեջ կայուն նյութեր և կանաչ տեխնոլոգիաներ

Էկոլորտային նորարարությունները քիմիական ցիստեռնային տրանսպորտի բիզնեսում ընկերությունների համար դառնում են առաջնային հարց, քանի որ նրանք փորձում են համապատասխանել համաշխարհային կայունության նպատակներին: Ածխածիր մանրաթելերով ամրացված պոլիմերների նման թեթև կոմպոզիտային նյութերի օգտագործումը կարող է նվազեցնել տրանսպորտային միջոցի քաշը մոտ 18 տոկոսով՝ ըստ 2023 թվականին Ponemon Institute-ի հետազոտության: Այս քաշի կորուստը նշանակում է նվազագույն վառելիքի ծախս և փոքր թվով վնասակար արտանետումներ, որոնք աղտոտում են օդը: Շատ արտադրողներ հիմա նաև հետաքրքրված են այլընտրանքային վառելիքի տարբերակներով: Փորձարկումները ցույց են տվել, որ ջրածնով աշխատող շասիները՝ համակցված էլեկտրական վարուղների հետ, կարող են կրճատել ածխածնային հետքը մոտ 22%: Հատկապես առանձնանում է Ասիա-Խաղաղօվկիանոսյան տարածաշրջանը, քանի որ այնտեղ շատ մեծ է արդյունաբերական գործունեությունը: Հիբրիդային ցիստեռնները, որոնք նախատեսված են կենսավառելիքներ և կենսական յուղեր տեղափոխելու համար, սկսում են տարածվել այն շուկաներում, որտեղ պահանջարկը անընդհատ աճում է:

Կանխատեսող անալիտիկա և IoT ակտիվ շրջակա միջավայրի պաշտպանության համար

Տույժերը կանխարգելելու մասով իրական փոփոխություն է մտցրել Ինտերնետ օբյեկտների սենսորների և ԱԻ-ի հիման վրա կանխատեսող անալիտիկայի միավորումը: Իրական ժամանակում աշխատող համակարգերը 99,5%-ի ճշգրտությամբ կարող են հայտնաբերել ճնշման փոփոխություններ և անսովոր ջերմաստիճանի ցուցմունքներ: 2024 թվականին տրանսպորտային տեխնոլոգիաների մասնագետների մեկ զեկույցում նշվում է, որ դա անսպասելի դադարները կրճատում է մոտ 35%: Նույն համակարգերը վերլուծում են անցյալի երթուղիների տվյալները՝ ավելի լավ երթուղիներ գտնելու համար, որոնք խուսափում են վտանգավոր տարածքներից: Այս մոտեցումը տույժերի հավանականությունը կրճատում է մոտ 40%-ով, ինչը մեծ տարբերություն է առաջացնում: Քանի որ վտանգավոր նյութերի տեղափոխման հետ կապված կանոնները տարեց տարի խստանում են, ընկերություններին անհրաժեշտ են այսպիսի խելացի լուծումներ, որպեսզի համապատասխանեն կանոններին՝ իրենց բյուջեները չհարվածելով:

Հաճախ տրամադրվող հարցեր

Ո՞ր նյութերն են հաճախ օգտագործվում քիմիական տանկերի կառուցման համար:

Քիմիական տանկերը սովորաբար պատրաստված են կոռոզիան դիմադրող նյութերից, ինչպիսիք են չժանգոտվող պողպատը և պոլիմերային պատված ալյումինե անոթները: Կառուցվածքային ամրությունը բարձրացնելու համար նաև օգտագործվում են էպոքսիդային ծածկույթներ:

Ինչպե՞ս են կանոնակարգումները ազդում քիմիական տանկերի գործողությունների վրա:

ԱՄԿ-ի, ՏՈՒ-ի և ԱՌԱՆԾ-ի նման գործակալությունների կանոնակարգումները պահանջում են կառուցվածքային ստանդարտներ, վարորդների վավերագրում և արտահոսքի կանխարգելման միջոցառումներ, որոնք զգալիորեն նվազեցնում են վտանգավոր նյութերի փոխադրման հետ կապված ռիսկերը:

Ո՞ր տեխնոլոգիաներն են օգտագործվում քիմիական արտահոսքերը կանխելու համար:

Օգտագործվում են լիցքավորված մանրաթելիկ սենսորային ցանցեր, IoT-ով հնարավորություն տվող հսկման համակարգեր և երկկողմանի պատերով տանկերի կոնստրուկցիաներ՝ վաղ հայտնաբերելու արտահոսքերը և արդյունավետ կերպով վերահասցեավորելու տանկերը՝ նվազագույնի հասցնելով արտահոսքերի հետևանքները:

Ինչպիսի՞ դեր ունի կանխատեսողական անալիտիկան արտահոսքերի կանխարգելման մեջ:

Կանխատեսողական անալիտիկան համակցված IoT սենսորների հետ տալիս է տանկերի վիճակի իրական ժամանակում տվյալներ, որոնք օգնում են ընկերություններին կանխատեսել և կանխել հնարավոր արտահոսքերի դեպքերը՝ ակտիվորեն նվազեցնելով շրջակա միջավայրի վրա ունեցած հետևանքները: