EIA- Environmental Impact Assessment -گزارش ارزیابی اثرات زیست محیطی

ابزار دقیق٬ تجهیزات برقی٬ تجهیزات_مکانیکی٬ فرآیند Ad hac٬ EIA٬ EMP٬ EMS٬ Environmental Impact Assessment٬ Environmental Management System٬ Environmental Mitigation Plan٬ HAZard and OPerability study٬ HAZOP٬ Matrixes٬ Network٬ Over lay٬ Pastakia Method٬ Rapid Assessment٬ سیستم مدیریت محیط زیستی٬ گزارش ارزیابی اثرات زیست محیطی٬ گزارش طرح کاهش اثرات زیست محیطی

مطالعات HAZOP -قسمت 4 +++++++++

نمودار ارزیابی اثرات زیست محیطی (EIA)

ارزیابی اثرات زیست محیطی (EIA)، روشی است که در آن اثرات ناشی از انجام یک پروژه یا عملیات آن بر محیط زیست بررسی و پیش بینی می گردد تا در هنگام انجام پروژه، با توجه به شناخت وضعیت موجود و نوع اثرات، عملیات بصورتی انجام پذیرد تا کمترین اثر بر محیط زیست وارد گردد. در حال حاضر فعالیتهای بیش از حد بشر عاملی است که به طبیعت و محیط زیست صدمه می زند. محدود کردن این فعالیتها به دلیل نیاز انسان به غذا و انرژی ممکن نیست به همین دلیل کشورهای مختلف تلاش می کنند که آثار و پیامدهای این فعالیت ها مورد توجه و بررسی قرار گیرد. به این بررسی و آینده نگری ارزیابی آثار محیط زیستی می گویند. در ایران نیز برای ارزیابی آثار محیط زیستی برخی از طرحهای (پروژه های) صنعتی و عمرانی الزام قانونی وجود دارد. در واقع ارزیابی آثار محیط زیستی برای جلوگیری از اثر منفی طرح (پروژه) بر محیط زیست و کاهش هزینه ها است. در ارزیابی آثار محیط زیستی، آثار طرح (پروژه) بر محیط زیست پیش بینی می شود تا از آسیب به محیط زیست جلوگیری شود یا به کمک اقدامهایی برای اصلاح و کاهش آثار منفی طرح (پروژه) اقدام شود.

در این روش، با انجام مطالعات و شناختی که کارشناسان از وضعیت موجود محیط و فرآیندهای پروژه در مرحلۀ ساخت و بهره برداری بدست می آورند، اثرات فاکورهای عملیاتی را بر فاکتورهای زیست محیطی در مراحل مختلف شناسایی و راهکارهایی را برای کاهش اثرات فوق پیشنهاد می نمایند. توسعه به مجموعه فعالیتها و کارهای انسان گفته می شود که برای بهبود زندگی خود و محیط زیست انجام می دهد. برای پایدار بودن توسعه در بلندمدت لازم است به محدودیتهای محیط زیست و منابع طبیعی توجه شود. توسعه پایدار توسعه ای است که سلامت انسان و محیط زیست را در بلندمدت بهبود دهد. یکی از راههای رسیدن به توسعه پایدار ارزیابی آثار محیط زیستی طرحها (پروژه ها) است.

خدمات مدیریت زیست محیطی شامل تهیه و اخذ تصویب نامه مطالعات زیست محیطی و نیز زمینه های زیر می باشد:

1) EIA– Environmental Impact Assessment (گزارش ارزیابی اثرات زیست محیطی)

2) EMP– Environmental Mitigation Plan (گزارش طرح کاهش اثرات زیست محیطی)

3) EMS– Environmental Management System (سیستم مدیریت محیط زیستی)

پيشينه قانوني ارزيابي محيط زيستي در ايران

در قوانين، مقررات و ضوابط سوابق کشور، اصطلاح متداول و شناخته شده ای تحت عنوان ارزيابی اثرات محيط زيستي (EIA) وجود نداشت و حتی انجام مراحل ارزيابی نيز در شکل و مفهوم حاضر در مقررات قانونی گذشته پيش بينی نگرديده بود.
برای نخستين بار در سال 1354در آيين نامه جلوگيری از آلودگی هوا مصوب 29/4/54 کميسيون های مجلس وقت، صدور پروانه، تاسيس هر نوع کارخانه و کارگاه جديد و توسعه و تغيير کارخانجات و کارگاههای موجود موکول به رعايت مقررات و ضوابط حفاظت و بهسازی محيط زيست شده بود. در سال 58 با کوچک شدن ساختار تشکيلاتی سازمان حفاظت محيط زيست دفتر بررسی اثرات توسعه نيز منحل گرديد. مجددا در سالهای اخير، واحد مذکور با عنوان دفتر ارزيابی زيست محيطی در حوزه معاونت محيط زيست انسانی سازمان حفاظت محيط زيست ايجاد گرديده و اجرای مقررات نظارتی مربوط به ارزيابی اثرات زيست محيطی طرحها و پروژه های توسعه را بر عهده دارد.

فاکتورهای زیست محیطی در ارزیابی اثرات زیست محیطی

فاکتورهای زیست محیطی که در این مورد شناسایی و بررسی قرار گرفته و وضعیت موجود محیط زسیت را مشخص می نمایند، عبارتند از:

– محیطهای فیزیکی (زمین شناختی – لرزه خیزی – هوا – آب خاک – صدا)
– محیطهای اجتماعی و اقتصادی (جمعیت – سواد و آموزش – دین – بهداشت و درمان – امکانات رفاهی، اشتغال و بیکاری، نوع فعالیت، صنایع و کاربری های مختلف و…)
– محیطهای فرهنگی (اماکن تفریحی، اماکن مذهبی، اماکن علمی، آثار تاریخی و باستانی، امکان حفاظتی، چشم اندازها و…)
– محیطهای بیولوژیکی (گیاهان و جانوران) و آلودگیهای زیست محیطی موجود (هوا، خاک، آب، صدا).

بررسی فاکتورهای فوق، شناخت کاملی از وضعیت موجود محیط زیست به کارشناسان مربوطه ارائه می دهد. پس از این مرحله، فرآیند پروژه در مرحله ساخت، بهره برداری و زمان پس از بهره برداری بطور کامل مورد بررسی و شناسایی قرار می گیرد. در این مرحله از مطالعات، مشخص می شود که یک پروژه از ابتدای آماده سازی و ساخت تا انتهای دوره بهره برداری، چه عملیات و فرآیندهایی را شامل می گردد و در هر مرحله چه موادی را به محیط زیست وارد یا تغییراتی در آن ایجاد می نماید.
اثراتی که از یک فرآیند و یا عملیات بر فاکتورهای زیست محیطی پیش بینی می گردد، می تواند مثبت و یا منفی باشد. این مرحله از مطالعات ارزیابی، یعنی شناخت اثرات، پس از مراحل شناسایی وضعیت موجود محیط زیست و مراحل مختلف پروژه انجام می پذیرد.
در این مرحله نوع اثرات ناشی از عملیات پروژه بر هر یک از فاکتورهای تأثیر پذیر محیط زیست، شناسایی می گردد.

تقسیم بندی ارزیابی اثرات زیست محیطی

این اثرات از نظر تقسیم بندی به انواع زیر تقسیم می گردند:

– مفید یا مضر (مثبت یا منفی).
– کوتاه مدت یا بلند مدت.
– مستقیم یا غیر مستقیم.
– برگشت پذیر یا غیر قابل برگشت.
– اولیه، ثانویه، ثالثیه.
– قطعی، احتمالی – غیر محتمل.
– موقت یا دائمی.
– قابل پیشگیری یا کنترل و غیر قابل پیشگیری و کنترل.
– تجمعی (ترکیبی).
– استراتژیک.
– بویژه مشخص (مهم).

اثرات مفید (مثبت) و مضر (منفی): اثرات پروژه بر محیط زیست را که باعث بهبود وضعیت موجود گردد، اثرات مثبت و اثراتی را که وضعیت موجود را تضعیف و یا بحرانی سازد، اثرات منفی می نامند.
اثرات کوتاه مدت و بلند مدت: اثراتی را که در زمان کوتاه و سریعاً رخ می دهند را اثرات کوتاه مدت و اثراتی را که ابتدا مشخص نمی گردد و در زمان طولانی بروز می نمایند را اثرات بلند مدت می نامند.
اثرات مستقیم و غیر مستقیم: اثرات مستقیم، اثراتی هستند که به طور واضح و به شکل مستقیم بر فاکتورهای زیست محیطی تأثیر می گذارند در حالیکه اثرات غیر مستقیم اثرات، ناشی از عملیات مستقیم بوده و در بلند مدت نمایان می گردند.
اثرات برگشت پذیر و غیر قابل برگشت پذیر: اثرات برگشت پذیر، اثراتی هستند که با کارهای مدیریتی با تعدیل فرآیندهای توسعه اولیه، قابلیت برگشت پذیری دارند، اما اثرات غیر قابل برگشت، اثراتی هستند که قابل برگشت پذیری و جبران نمی باشند.
اثرات اولیه، ثانویه، ثالثیه: اثرات اولیه، اثراتی هستند که در مراحل اولیه عملیات حادث گردیده و تأثیرات محیطی آنها قابل پیش بینی و احتمالاً قابل رویت است. اثرات ثانویه ناشی از فعالیتهای اولیه و در مدت زمانی پس از بروز اثرات اولیه ظهور می نماید. اثرات ثالثیه در پی اثرات اولیه و ثانویه خود را نشان می دهد و مدت بروز آن طولانی تر می باشد.
اثرات قطعی، احتمالی، غیر محتمل: اثرات قطعی، اثراتی هستند که بروز آنها کاملاً قابل پیش بینی و حتی مشاهده می باشد. اثرات احتمالی ، اثراتی هستند که بروز آنها کاملاً و بطور قطعی، قابل پیش بینی نمی باشد، اما احتمال بروز آنها وجود دارد.
اثرات غیر محتمل اثراتی هستند که احتمال بروز آنها بسیار ضعیف و در حد صفر می باشد.
اثرات موقت و دائمی: اثرات موقت، اثراتی هستند که در کوتاه مدت بروز نموده و پس از مدتی از بین می روند. اثرات دائمی، اثراتی هستند که در مدت زمان طولانی و حتی در تمام زمان اجرای طرح، بر محیط تأثیر گذار می باشند.
اثرات قابل پیشگیری و کنترل و اثرات غیر قابل پیشگیری و کنترل: اثراتی که با اجرای برنامه های مدیریتی می توان از بروز آنها جلوگیری نمود را قابل کنترل و اثراتی را که نمی توان راههایی برای پیشگیری ارائه نمود، اثرات غیر قابل کنترل می نامند.
اثرات تجمعی (ترکیبی): اثراتی هستند که می توانند بر محیط زیست تأثیر بگذارند و با ترکیب یک اثر یا گزینه دیگر، اثرات آن افزایش یافته و اثر تجمعی ایجاد می نمایند.
اثرات استراتژیک: اثراتی هستند که تغییرات مهم در بافت محیط زیست منطقه ایجاد و سبب تغییرات دائمی در منطقه می شوند.
اثرات مشخص (مهم): هر اثری که سبب کاهش ظرفیت محیط زیست و به زیر آستانه بردن آن بیانجامد، بعنوان اثرمشخص و مهم شناخته می شود.
پس از شناسایی نوع اثر، معیار ان شناسایی و مورد بررسی قرار می گیرد.

جهت این امر، معمولاً چهار معیار مدنظر قرار می گیرد که عبارتند از:

1) میزان اثر

2) دامنه اثر
3) اهمیت اثر

4) اثر با حساسیت ویژه

1) میزان اثر: نشان دهنده اندازه تغییراتی است که در اجرای پروژه بر محیط پدید می آید.
2) دامنه اثر: نشانگر محیط تحت تأثیر است. این محیط می تواند شعاع های کم و یا زیاد را بر حسب نوع فعالیت ها شامل گردد. جهت تعیین دامنه اثر، معمولاً سه محدوده را تحت عناوین محدوده بلافصل، محدودۀ تحت تأثیر مستقیم و محدوده تحت تأثیر غیر مستقیم در نظر می گیرند.
محدوه بلافصل محدوده ای است که پروژه در آن صورت می پذیرد (مساحت اجرای پروژه)
محدودۀ تحت تأثیر مستقیم، محدوده ای است خارج از محدودۀ بلافصل بوده و اثرات ناشی از فعالیتهای پروژه بطور مستقیم بر این محدوده تأثیر گذار می باشند. مانند رودخانه اطراف سایت احداث پروژه.
محدودۀ تأثیر غیرمستقیم، در فاصله ای دورتر از مکان احداث پروژه قرار گرفته و امکان دارد بعلت گسترش دامنه اثرات، تحت تأثیر قرار گیرد.
3) اهمیت اثر: این فاکتور با میزان و مقدار یک اثر متفاوت است و برای گونه های مهم از لحاظ اکولوژیکی و یا مکانهای با ارزش فراوان بکار برده می شود. در این عوامل این پارامتر بر اساس ارزش و اهمیت فاکتورهای تأثیرپذیر مشخص می گردد.
4) اثر با حساسیت ویژه: بدلیل میزان تأثیر پذیری زیست محیطی ویژه ای که برخی از مناطق با توجه به شرایط خاص خود دریافت می دارند، فعالیتها و اثرات یک پروژه، می تواند اثرات قابل توجهی پدید آورد؛ مانند شهر تهران که دارای آلودگی هوای شدیدی است و فعالیت و یا احداث برخی از صنایع در این شهر، می تواند اثرات بسیار ویژه و شدید را نسبت به شهرهای دیگر کشور بدنبال داشته باشد.
یکی از مراحل مهم در ارزیابی اثرات زیست محیطی یک پروژه، پیش بینی تغییرات در محیط زیست منطقه می باشد. پس از شناسایی نوع، اهمیت و میزان اثرات، تغییراتی را که در صورت اجرای پروژه بر محیط زیست بوقوع خواهد پیوست، باید پیش بینی گردد.
برای این منظور، وضعیت محیط زیست منطقه در سه حالت، وضعیت موجود، وضعیت آینده منطقه بدون اجرای پروژه و وضعیت آینده منطقه در صورت اجرای پروژه مطالعه و بررسی می گردد. در این بخش از مطالعه وضعیت آینده منطقه در صورت عدم اجرا و یا اجرای پروژه نسبت به وضعیت موجود مقایسه می شود و تغییرات قابل پیش بینی نسبت به حال، مورد بررسی قرار می گیرد.
گزینه عدم اجرای پروژه تحت عنوان “گزینه نه” بررسی می شود. این گزینه بدان معناست که چنانچه پروژه پیشنهادی اجرا نگردد، وضعیت آتی محیط زیست در این شرایط چگونه خواهد بود.
گزینه اجرای پروژه نیز تحت همین عنوان (گزینه اجرایی) مورد مطالعه قرار می گیرد و تغییرات محیط زیست در صورت اجرای پروژه پیش بینی و با گزینه های دیگر مقایسه می گردد.
تعداد گزینه ها در پروژه های مختلف می تواند متفاوت باشد. این امر با توجه به نوع پروژه، مکانهای پیشنهای و شرایط محیطی می تواند تعیین گردد.

مرحله بعدی انتخاب گزینه برتر می باشد. این امر با استفاده از متدولوژیهای مختلف صورت می پذیرد. مهمترین متدهای کاربردی در حال حاضر که در کشور ما نیز بیشتر از متدهای دیگر استفاده می گردند، عبارتند از:

– روشهای کارشناسی (تخصصی ویژه)Ad hac))
– شبکه ها (Network)
– روی هم گذاری صفحات (Over lay)
– صورت ریزها(Check list)
– ماتریسها(Matrixes)

– ارزیابی سریع یا Rapid Assessment

-متد پاستاکیا (Pastakia Method) (روش پاستاکیا به کمک نرم افزار RIAM BASIC)

با کمک یکی از روشهای فوق، گزینه های انتخابی معیار گذاری و گزینه برتر انتخاب می گردد. انتخاب روش با توجه به نوع و وسعت پروژه و نظرات کارشناسان، می تواند متفاوت باشد. گاهی برای اطمینان از نتیجه حاصله می توان از بیش از یک روش برای ارزیابی و انتخاب گزینه برتر استفاده نمود. پس از ارزیابی اثرات گزینه ها و انتخاب گزینه برتر، از آنجایی که هر یک از آنها دارای اثرات منفی بر محیط زیست می باشند، باید روشهایی جهت حذف، کاهش و یا کنترل اثرات نامطلوب و سوء زیست محیطی، امکان تجدید پذیری، احیاء و یا جبران خسارت وارده بر محیط زیست ارائه گردد.

چنین اقدامی که بعنوان تخفیف اثرات سوء و یا اقدامات اصلاحی نامیده می شود، یک ضرورت در گزارشات ارزیابی می باشد و مجریان طرح باید اقدامات فوق را در برنامه های خویش رعایت نمایند.
آخرین مرحله از گزارش ارزشیابی، ارائه روش های مدیریت زیست محیطی می باشد که جهت هماهنگی فعالیت های توسعه و محیط زیست در راستای دسترسی به اهداف توسعه پایدار، صورت می پذیرد. بطور کلی مدیریت زیست محیطی به معنی تدوین استراتژیهای توسعه ای متناسب با محیطزیست است که با توجه به ماهیت آن می تواند دارای ابعاد جهانی، منطقه ای و محلی باشد. این برنامه ها در مطالعات ارزیابی اثرات زیست محیطی از جایگاه ویژه ای برخوردار می باشد.

ارکان برنامه های مدیریت زیست محیطی

ارکان برنامه های مدیریت زیست محیطی به شرح ذیل می باشد:

– آموزش Training
– مشارکت عمومی Public Participation
– ممیزی Auditing
– پایش Monitoring

آموزش Training:
این امر در جهت ارتقاء دانش زیست محیطی بویژه در سطوح مسئولین طرحهای توسعه و نیز در سطوح پایین تر برای متخصصان و کارکنان طرح، صورت می پذیرد.
مشارکت عمومی Public Participation:
برای اعمال مدیریت زیست محیطی کارآمد می بایست برنامه های ارائه شده با ویژگیهای محلی یا منطقه ای به ویژه از دیدگاه اجتماعی و اقتصادی سازگار باشد. بدین ترتیب مشارکت عمومی و حتی تفویض بخشی از اقدامات زیست محیطی به مردم جهت دستیابی به هدف فوق از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد.
ممیزی (بازرسی) Auditing:
طرح بازرسی جزء مراحل ارزیابی محسوب می گردد و هدف از آن، کنترل وسایل و تجهیزات و رعایت ایمنی در مراحل مختلف اجرای پروژه می باشد.
پایش Monitoring:
پایش در واقع ارزیابی مستمر و جمع آوری و سازمان دهی اطلاعات از یک پروژه در جهت اجرا و بهره برداری است که به منظور تعین تغییراتی که ممکن است در نتیجه اجرا و بهره برداری پروژه بر اجزاء محیط زیست ایجاد گردد، بحث می کند و به تدوین یک سیستم مستمر جهت مراقبت و نظارت دقیق در مراحل مختلف پروژه می پردازد.
بطور کلی نظارت مستمر بر کمیت و کیفیت انواع آلاینده های شاخص ناشی از طرحهای توسعه و پیامدهای ناشی از آن، اطمینان از صحت عملکرد اقدامات، تقلیل اثرات سوء، تطبیق وضع موجود با شرایط قید شده در قرارداد مشاور، بررسی میزان تأثیر گذاری واقعی اقدامات، تقلیل اثرات سوء، فراهم نمودن اطلاعاتی به منظور کنترل شدت پیامدهای سوء پروژه برای سازمانها و… از اهداف پایین می باشد.

قوانين مربوط به ارزيابی اثرات محيط زيستی

فهرست بخشی ازقوانين و مقررات مربوط به ارزيابی اثرات عبارتند از:
– اصل پنجاهم قانون اساسی جمهوری اسلامی ايران
– قانون برنامه دوم و سوم توسعه کشور، مصوب سالهای 1373 و 1379مجلس
– آيين نامه جلوگيری از آلودگی هوا، مصوب سال 1374مجلس
– تصويب نامه هيات وزيران درمورد ضوابط و معيارهای استقرار صنايع، مصوب سال 1378
– صورتجلسه شماره 138 شوراي عالی حفاظت محيط زيست در مورد ارزيابی اثرات محيط زيستي، مصوب سال 1376
– ماده 105 قانون برنامه سوم توسعه ،مصوب سال 1379 و….
در حال حاضر مهمترين و معتبرترين قانون مرتبط با ارزيابی محيط زيستي که تا پايان سال 1383 به عنوان مستند قانونی مورد استفاده و بهره برداری می باشد ماده (105) قانون برنامه سوم توسعه اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی می باشد که متن کامل آن به قرار زير است:
“کليه طرحها و پروژه های بزرگ توليدی و خدماتی بايد پيش از اجرا و در مرحله انجام مطالعات امکان سنجی و مکان يابی بر اساس ضوابط پيشنهادی شوراي عالی حفاظت محيط زيست و مصوب هيات وزيران مورد ارزيابی محيط زيستي قرار گيرند. رعايت نتايج ارزيابی توسط مجريان طرحها و پروژه های مذکور الزامی است.نظارت بر حسن اجرای اين ماده بر عهده سازمان برنامه و بودجه می باشد.”

براساس ضوابط تدوین شده توسط سازمان حفاظت محیط زیست در دستورالعمل حداقل فاصله مجاز برای استقرار واحدهای صنعتی، تولیدی و خدماتی، حداقل فاصله نیروگاه های برق، پالایشگاه ها، مراکز نظامی، فرودگاه ها، پتروشیمی ها و چاه های نفت و… از مناطق مسکونی، پارک های ملی، رودخانه ها، و مناطق حفاظت شده و… قابل استخراج بوده و بایستی در گزارشات ارزیابی اثرات زیست محیطی مورد توجه قرار گیرد.

فهرست پروژه‌هاي مشمول ارزيابي اثرات محيط زيستي

1- كارخانجات پتروشيمي در هر مقياس
2- پالايشگاه‌ها در هر مقياس
3- نيروگاه‌ها با ظرفيت توليدي بيش از 100مگاوات
4- صنايع فولاد در دو بخش زير:
الف- واحدهاي تهيه‌كننده خوراك ذوب و ذوب با ظرفيت توليدي بيش از 300 هزارتن در سال
ب- واحدهاي نورد
5- سدها و سازهاي ديگر آبي در سه بخش زير:
الف- سدها با ارتفاع بيش از 15متر و يا داراي ساختارهاي جنبي بيش از 40 هكتار و يا مساحت درياچه بيش از 400 هكتار
تبصره 1: سدهاي باطله (نگهدارنده مواد آلوده) در هر اندازه شامل ارزيابي محيط‌زيستي مي‌باشند.
ب- درياچه‌هاي انسان‌ساخت در مساحت بيش از400 هكتار
تبصره2: اندازه درياچه‌هاي پرورش آبزيان در مقياس كوچكتر از 400هكتار با هماهنگي وزرات جهادسازندگي و سازمان حفاظت محيط‌زيست تعيين مي‌شود.
ج- طرح‌ها و پروژه‌هاي آبياري و زهكشي در وسعت بيش از 5‌هزار هكتار
6- شهرك‌هاي صنعتي (با هر عنوان) در وسعت بيش از يكصد‌هكتار
7- فرودگاه‌ها با طول باند بيش از 2هزار متر
8- واحدهاي كشت و صنعت در وسعت بيش از 5‌ هزار هكتار
9- كشتارگاه‌هاي بزرگ صنعتي
10- مراكز دفن زباله براي شهرهايي با جمعيت بيش از 200 هزار نفر و شهرهاي جديد
11- مراكز بازيافت صنعتي زباله (كارخانه‌هاي كمپوست)
12- طرح‌هاي خطوط نفت و گاز
13 – طرح‌هاي سكوهاي نفتي
14- طرح‌هاي ذخيره‌گاه‌هاي نفتي
15- طرح‌هاي بزرگ جنگلداري
16- طرح‌ها و پروژه‌هاي بزرگ راه‌ كشور
17 – طرح‌ها و پروژه‌هاي بزرگ راه‌‌آهن كشور
18- طرح ها و پروژه‌هاي گردشگري
19- كارگاه‌ها و مجتمع‌هاي صنعتي و خدمات مربوطه بيش از 5 هزار‌مترمربع
20- نمايشگاه‌هاي دايمي، صنعتي و خدماتي بيش از10 هزار‌مترمربع
21- انبارهاي مواد شيميايي و كالاهاي خطرناك بيش از 5 هزار‌مترمربع
22- كارگاه‌هاي فعاليت‌هاي عمراني و راه‌سازي بيش از 10 هزار‌متر‌مربع
23- ذخيره‌گاه‌هاي مواد سوختي بيش از 1ميليون‌ليتر
24- پايانه‌هاي بار و مسافر بيش از 2 هزار‌مترمربع
25- واحدهاي پرورش طيور، دام و ساير حيوانات اهلي و وحشي بيش از 5 هكتار
26- واحدهاي پرورش ماهي و ساير آبزيان بيش از 10هزار‌مترمربع
27- طرح‌هاي سازه‌هاي دريايي، بنادر صيادي، پايانه‌هاي نفت و گاز و عمليات لايروبي در هر مقياس
28- طرح‌هاي تاسيسات آبي و بهداشتي
29- شبكه جمع‌آوري و واحدهاي تصفيه و دفع فاضلاب در مقياس شهري
30-تصفيه‌خانه بزرگ آب در مقياس شهري (بيش از 5‌‌ هزار‌مترمربع در شبانه‌روز)
31- طرح‌هاي دفع و دفن پسماند در مقياس شهري
32- مراكز نظامي و آموزشي بيش از 5 هزار مترمربع
33- شهرك‌هاي گردشگري بيش از 10هزار مترمربع
34-شهرك‌هاي سينمايي بيش از 5 هزار مترمربع
35- پارك‌ها و يا اردوگاه‌هاي تفريحي، آموزشي و پژوهشي و ورزشي بيش از 10هزار مترمربع
36- معدن مس حداقل ظرفيت استخراجي يك‌‌ميليون تن در سال
37- معدن سنگ آهن حداقل ظرفيت استخراجي 600 هزار تن
38- معدن سنگ طلا با هر ظرفيتي
39- سرب و روي حداقل ظرفيت استخراجي يكصد هزار تن در سال
40-معادن ساير فلزات حداقل ظرفيت استخراجي 100هزار تن
41- زغال‌سنگ حداقل ظرفيت استخراجي80 هزار تن در سال
42- نمك آبي در سطح بيش از 400 هكتار
43- كارخانجات سيمان
44- كارخانجات توليد قند و شكر
45- كارخانجات توليد گچ و آهك صنعتي
46- واحدهاي توليد مواد اوليه بهداشتي، آرايشي و داروسازي
47- كارخانجات بزرگ توليد قطعات خودرو داراي هر سه واحد ذوب، ريخته‌گري و آبكاري
48- واحدهاي تصفيه دوم روغن موتور
49- طرح‌هاي احداث و بهره‌برداري از ميادين نفت و گاز جديد با بيش از 10 حلقه چاه و همچنين طرح‌هاي توسعه ميادين نفت و گاز موجود در صورتي كه بعد از توسعه تعداد چاه‌ها به بيش از 10 حلقه برسد.

اهداف ارزيابی محيط زيستی

مطالعات ارزيابی اثرات محيط زيستی دارای دو هدف بلند مدت وکوتاه مدت به شرح زير می باشد:
الف: اهداف کوتاه مدت
– تعيين اقدامات اصلاحی مناسب و درج آن در برنامه پروژه
– پيش بينی پروژه پيامدهای محيط زيستی مهم و ماندگار
– تعيين ويژگی های پيامدهای محيط زيستی مهم و ماندگار پيش بينی نشده
– تعيين درآمد ها و هزينه های محيط زيستی پروژه
ب: اهداف بلند مدت
ارزيابی تمام پيامدهايي که پروژه پيشنهادی توسعه اعم از خصوصی يا دولتی در محيط زيست ايجاد می کند.
نيازها و ضرورتهای ارزيابی محيط زيستی
ارزيابی يکی ازروش‌های مقبول برای دستيابی به اهداف توسعه پايداراست و مي‌تواند به‌عنوان يک ابزار‌ برنامه ر‌يزی در دسترس برنامه ريزان، مديران و تصميم گيرندگان قرارگيرد تا براساس آن بتوانند اثرات بالقوه محيط زيستی که درنتيجه اجرای پروژه های عمرانی وتوسعه پديدار می شوند را شناسايي نموده و گزينه های منطقی جهت رفع کاهش آنها انتخاب کنند.

مشکلات ارزيابی محيط زيستی

علی رغم مفيد بودن اجرای ارزيابی محيط زيستی پروژه ها کهبدون اعمال آنها امکان تخريب محيط بيشتر می گردد، به کارگيری ارزيابی مورد قبول نيز دارای نارسايی هايی است که عمده ترين آنها عبارتند از:
– ارزيابی ‌محيط زيستی، ديدگاه‌های خود را بر روی آثارمنفی اجرای يک پروژه متمرکز می کند. ليکن طراحان نکات مثبت پروژه ها رامورد نظر قرارمی دهند. اين نگرش‌ها نوعی عدم تفاهم تلقی می شود.
– برای ارزيابی محيط زيستی به اطلاعات جامع و نيز بکارگيری افراد متخصص و کار آموز ارزيابی محيط زيستی نياز می باشد. چون با توجه به اينکه امکان انجام ارزيابی تا قبل از مراحل پايان طراحی و برنامه ريزی پروژه ها وجود ندارد، بنابراين هرگونه تغيير مبتنی از اعمال ديدگاه‌های‌ارزيابی منجر به بروز مشکلات و پرهزينه شدن پروژه می شود.

روش ماتریس در ارزیابی اثرات زیست محیطی

در این روش فاکتورهای زیست محیطی و فعالیت های پروژه به ترتیب در سطر و ستون قرار می گیرد. این روش اولین بار توسط لئوپولد در سال 1972 ابداع گردید. لئوپولد پیشنهاد کرد برای تعیین تاثیر هر فاکتور و فعالیت باید بزرگی (Mangnitude) و اهمیت (Importance) را تعیین نمود.

– i: اهمیت بر اساس شرایط پروژه

– m: بزرگی استاندارد هر کشور

– در ماتریس لئوپولد براساس تاثیر هر یک از فاکتورهای زیست محیطی و فعالیت های پروژه امتیازگذاری صورت می گیرد اعداد بین 1 تا 10 و با توجه به تاثیر مثبت یا منفی امتیازها به صورت + و – درج می شود.

محاسن روش ماتریس در ارزیابی اثرات زیست محیطی

– سیستماتیک

– ساده

– ارزان

– سریع

– منطبق با موازین قانونی

– فراگیر

ماتریس ایرانی در ارزیابی اثرات زیست محیطی

* در ایران برای بزرگی استانداردی به وجود نیامده است. و امتیازگذاری بر مبنای اعداد از 5- تا 5+ براساس جدول زیر صورت می گیرد.

اثر مثبت	امتیاز	اثر منفی	امتیاز
عالی	5+	پسرفته – خراب	5-
خوب	4+	تباه	4-
متوسط	3+	آشفته	3-
ضعیف	2+	نابسامان	2-
فقیر	1+	تنش دار	1-

در روش ماتریس فهرست فعالیت های پروژه در سطها و عملیات مربوط به هر فعالیت در ستون بیان می گردد، لذا نتیجه هر ستون، اثر آن پروژه و نتیجه هر سطر، پیامد آن پروژه می باشد.

– ارزیابی نتایج: میانگین رده بندی (نسبت جمع جبری ردیف ها و ستون های ماتریس به تعداد ارزش های موجود در هر ردیف یا ستون)

– میانگین رده بندی عددی پیوسته و اعشاری است که برای تفسیر نتایج حاصل از ماتریس، لازم است آنرا مجدد تفسیر نماییم. یعنی مجددا اثرات و پیامدها را از حالت عددی به کیفی تبدیل نماییم.

جدول زیر نمونه ای از ماتریس ارزیابی اثرات زیست محیطی است.

اعداد میانگین رده بندی بر اساس جدول زیر تفسیر می گردد.

در نهایت در نتیجه گیری از ماتریس 5 حالت ایجاد می گردد که در جدول زیر ارائه گردیده است.

نمودار مراحل گردش کاری بازنگری گزارش های ارزیابی زیست محیطی

ارزیابی زیست محیطی سدهای بزرگ به روش کمسیون بین المللی (ICOLD)

آشنایی با ارزیابی زیست محیطی سدها با روش ICOLD

کمیسیون بین المللی سدهای بزرگ که هیچگونه وابستگی به سازمان های دولتی کشورها ندارد، از همکاری تعداد زیادی از متخصصین، اندیشمندان و مقامات صلاحیتدار علمی در زمینه های آبی و اختصاصاً در زمینه سدهای بزرگ برخوردار است. این متخصصین از بین کشورهای مختلف جهان، از جمله کشورهای صنعتی، کشورهای در حال توسعه و کشورهای فقیرانتخاب شده اند. این افراد در زمینه های مختلف نظیر: مسایل فیزیکی، شیمیایی، بهداشتی، بیولوژیکی، اقتصادی، اجتماعی، مسایل مربوط به توسعه، طراحی سازه های آبی و در علوم مربوط به آن از جمله هیدرولوژی، هیدرولیک، زمین شناسی و ژئوفیزیک تخصص دارند و از نظریات آنها استفاده شده است.

بر اساس انتشارات این سازمان برای ارزیابی اثرات زیست محیطی سدها از نشریات مختلف از جمله بولتن شماره 35 ICOLD که در سال 1982 منتشر گردیده استفاده شده است. در واقع کمسیون بین المللی سدهای بزرگ یا ICOLD برای تعیین اثرات سازه های آبی نظیر سدهای بزرگ بر محیط زیست، یک ماتریس را پیشنهاد می کند و با تهیه فهرستی از عوامل مؤثر که ممکن است به صورت کمی یا کیفی بیان شوند، به ارزیابی اثرات آنها در هر بخش از محیط زیست می پردازند. این اثرات در تعدادی از گزینه های احتمالی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند و گزینه ای که کمترین خطرات زیست محیطی را دربردارد و یا گزینه ای که طراحان می توانند با ارئه راه حل های جدید بر مشکلات زیست محیطی آن فایق آیند، پیشنهاد می شود.

دستورالعمل ICOLD در مورد سدهایی که در مراحل طراحی، ساخت و یا بهره برداری هستند، قابل اعمال است. البته ممکن است در هنگام بهره برداری از سدها عوامل نامناسب زیست محیطی قابل علاج و ترمیم نبوده و یا هزینه های کنترل، کاهش یا تخفیف اثرات نامناسب زیست محیطی بسیارزیاد و غیرقابل تحمل باشد.
اجتماعی، ژئوفیزیکی، هیدرولوژیکی، اقلیم و محیط زنده مربوط می شود. سطرهای این ماتریس به اثرات اقتصادی شامل مواردی از جمله تمایز بین استفاده از آب و تخصیص یافته، واکنش محیط و وقوع حوادث زیست محیطی و اقدامات اصلاحی فیزیکی و اداری است، جداول 1 و 2 می تواند در ارزیابی زیست محیطی به روش ICOLD مورد استفاده قرار گیرد.

1- برای مصارف آب:
علامت III, II, I به ترتیب اولویت درجه اول «اول»، «دوم» و «سوم» طرح.
2- اثر بر روی طرح:
علامت (+) «مفید»، (-) «تعین کننده»، (*) با «اشکال».
3- اهمیت موضوع:
علامت (1) «فرعی»، (2) «متوسط»، (3) «اصلی».
4- درجه احتمال:
علامت (C)، «حتمی»، (P) «احتمالی»، (I) «غیرمحتمل»، (n) «نامشخص».
5- وضعیت زمانی:
علامت (I) «فوری»، (M) «میان مدت»، (L) «دراز مدت».
6- اثر مشخص:
به صورت علائم (Y) «بله» و (N) «خیر».

در این روش اثرات یک سد به یک سری اثرات کوچکتر تقسیم می شود که هر عامل و عملکرد مربوط به آن کاملاً قابل تشخیص و ارزیابی است. در ادامه مطالعات باید با استفاده از این ماتریس و با داشتن تخصص کافی و به وسیله شخص کارآمد، تفسیر و شرح نهایی در مورد بررسی اثرات زیست محیطی به عمل آید. برای تکمیل ماتریس «اثرات زیست محیطی سد» معمولاً گامهای شش گانه زیر برداشته می شود:

1- با توجه به فهرست (A)، کلیه فعالیت های اساسی که در طرح یک سد دخالت دارند، تعیین می شوند. معمولاً از این مجموعه با اهداف اصلی طرح توسعه که با شماره (A-10) بیان شده اند، شروع نموده و سپس به موارد (A-20) که به سایر فعالیت های ویژه مربوط می گردد پرداخته می شود. عوامل مربوط به (A-10) با شماره هایی که به ترتیب با کاهش مصرف آب مشخص شده، در ستون مربوطه مشاهده می شود.

2- از فهرست E، کلیه عوامل زیست محیطی طرح مورد نظر را که در اینگونه فعالیت ها به طور قاطع مؤثرند، انتخاب می کنند.

3- در گام سوم محدوده هایی را که تحت تاثیر ساخت سد قرار می گیرند علامت گذاری می کنند، (A-30).

4- هرگونه «تاثیر یا اثرپذیری» با یک علامت ارزیابی می شود. این علائم، مفاهیم نسبی اهمیت و یا درجه قطعیت، دوره زمانی و اثرات تاخیری را نشان می دهند.
هر «اثر» را می توان به طرق مختلف ارزیابی کرد، از جمله، ارتباط وقوع یک پدیده را با زمان و مکان مشخص نمود. برای مثال علائم Y و N می توانند به صورت بله (Yes) یا نه (No) باشند که آیا اثر یک واقعه در طرح در نظر گرفته شده است یا خیر؟
علائم می تواند بیان کننده پیشرفت دینامیکی اثرات نیز باشد، اما این مورد برای یک ماتریس کامل و موفق لزوماً مورد احتیاج نیست.

5- ستون های ماتریس که برای اثرات نسبی بکار می روند، نسبت به یک یا چند فعالیت در سطر ماتریس، برای نشان دادن واکنش زنجیری مورد استفاده قرار می گیرند. ممکن است دو یا چند اثر بتوانند به صورت مستقل عمل کنند.

6- در آخرین گام ارزیابی، این تصور حاکم است که معیارهای تصحیحی مناسب برای ترمیم و یا کاهش اثرات نامناسب زیست محیطی بکار رود و عواملی که موجب ضرر و زیان به اکوسیستم می شوند تعیین گردند.

باید توجه داشت که ماتریس فوق نمی تواند به عنوان تنها راه ارزیابی مسایل زیست محیطی بکار می رود، همچنین این ارزیابی نمی تواند برای تخفیف کامل اثرات نامناسب در اکولوژی بکار گرفته شود.

2-9- تعریف مشخصه های ماتریس در ارزیابی ICOLD

جهت اعمال ارزیابی زیست محیطی سدها به روش ICOLD لازم است ابتدا مشخصه های این ماتریس معرفی شوند. از این روی سعی می گردد تا ماتریس مربوط به ارزیابی زیست محیط سدها را به شرح زیر خلاصه کرد.

حریم پیشنهادی در طراحی تصفیه خانه های فاضلاب تا نواحی مسکونی

حریم پیشنهادی تصفیه خانه های فاضلاب تا نواحی مسکونی (منبع: کتاب دستیار مهندسی آب و فاضلاب، صفحه 146)
سیستم های تصفیه	حداقل حریم
استخرهای بی هوازی	2 کیلومتر
استخرهای تثبیت (فاکولتاتیو) دو زیستی	2 کیلومتر
استخرهای تثبیت با هواده و اختلاط ناقص	1/5 کیلومتر
صافی های چکنده	1 کیلومتر
استخرهای با هواده و اختلاط کامل	1 کیلومتر
سیستمها لجن فعال با بسترهای خشک کن لجن	0/8 کیومتر
سیستم های لجن فعال با تاسیسات خاص برای خشک کردن لجن	0/5 کیلومتر

مکان یابی تصفیه خانه های آب و فاضلاب ( حداقل حریم از منازل مسکونی برای احداث تصفیه خانه فاضلاب ):

حداقل حریم برای احداث تصفیه خانه های فاضلاب نبایستی کمتر از شعاع 250 متر برای تصفیه خانه های پیشرفته (MBR) و 500 متر برای روشهای هوازی متعارف (نظیر هوادهی گسترده) و 2000 متر جهت تصفیه خانه های بی هوازی (نظیر روشهای UASB و ABR) و هاضم های بی هوازی و هاضم های بی هوازی (Anaerobic Digesters) از خانه ها و منازل مسکونی باشد .

بر طبق ضوابط سازمان حفاظت محیط زیست ایران، در مکان یابی و جانمایی تصفیه خانه های فاضلاب بایستی موارد زیر به دقت در نظر گرفته شود:

فاصله از منازل مسکونی، جهت باد غالب، شیب زمین، نفوذ پذیری خاک، فاصله تا رودخانه ها و آبهای زیرزمینی.

تعیین دقیق فاصله تصفیه خانه های فاضلاب شهری تا منازل مسکونی مستلزم تهیه گزارشات ارزیابی اثرات زیست محیطی (EIA) و برگزاری جلسات کارشناسی فنی میباشد.

لازم به ذکر است که مهمترین عامل ایجاد بو در تصفیه خانه فاضلاب شهری و صنعتی، عدم هوادهی مناسب و عدم مدیریت مناسب آبگیری لجن (بخصوص بسترهای لجن خشک کن) می باشد.

راهنمای ارزیابی ریسک به روش HAZAN – Hazard analysis

ابزار دقیق٬ تجهیزات برقی٬ تجهیزات_مکانیکی٬ فرآیند HAZAN٬ hazard٬ Hazard analysis٬ HAZard and OPerability study٬ HAZOP

قسمت 3 ++++++++

در نمودار زیر رابطه و تفاوت HAZOP و HAZAN نشان داده شده است.

ارزیابی ریسک باید توسط افراد صلاحیت دار، دارای اطلاعات کافی و حتی الامکان مستقل از کسانی که دارای مسئولیتی در محل ارزیابی هستند صورت پذیرد. چرا که افرادی که نزدیک به موقعیت و محل ارزیابی باشند نمی توانند ریسک ها را تشخیص دهند و در مورد آنها قضاوت نمایند.

بهترین راه برای انجام این کار، تشکیل گروهی کوچک و آموزش دیده برای این منظور می باشد. در سازمان های بزرگتر باید شخص صلاحیت دار به عنوان هماهنگ کننده کار ارزیابان انتخاب شود.

در روش Hazan یا Hazard analysis بایستی تشخیص دهیم که در حالت های مختلف چه اتفاقی ممکن است بیفتد.

اولین کار در این مورد ، شناخت و در نظر گرفتن کلیه خطاهایی است که منجر به حادثه شده و یا مشکلاتی در فرایند تولید ایجاد می نمایند.
در مرحله دوم بایستی خسارات را پیش بینی نماییم و عواقب حادثه را روی مردم عادی، کارکنان و تجهیزات پیش بینی نمائیم، بهترین کار برای بررسی احتمال این است که به حوادثی که در گذشته اتفاق افتاده است، مراجعه نمائیم. اما در بعضی اوقات که هیچ مدرک و آمار و ارقامی دقیقی در دست نیست باید روش خلاقیت و روش های آماری را در نظر گرفت و پیش بینی نمود.
در مرحله سوم باید مشخص نمائیم که هر چند مدت، ممکن است حادثه ای به وقوع بپیوندد.
مرحله چهارم پیشگیری است که باید اقداماتی را که می توانند مانع از وقوع حادثه گردیده و یا احتمال وقوع آن را کاهش دهند و یا حتی اثرات آنها را تخفیف دهند مشخص نموده و پیشنهاداتی در این زمینه ارائه نمائیم.
در مرحله بعد بایستی این روش ها را با قوانین و مقررات ایمنی موجود مقایسه نموده و هماهنگی بین آنها بوجود آورد.
سپس در مرحله ششم بایستی هزینه هایی که جهت کنترل خطرات صرف می گردد را برآورد نموده و آن را با هزینه هایی که در اثر وقوع حادثه عارض می گردد مقایسه کرده و دقیقاً مشخص نمود که آیا هزینه ای که جهت کنترل صرف خواهد شد به صرفه است یا خیر.
در آخرین مرحله، اگر هزینه هایی که خرج می کنیم به صرفه نباشد، باید به دنبال روش و راه حل ساده تری گشت.

۱- نحوه ارزیابی پتانسیل آسیب رسانی:

ارزیابی خطرات با طبقه بندی آنها شروع می شود. این مرحله دو هدف را دنبال می کند: نشان دادن اهمیت نسبی خطرات شناسایی شده و ارائه راه حل و ایجاد زمینه لازم برای انتخاب ترکیبی از روش های مقابله با خطرات.دو عامل (شدت) و (تواتر) حوادث، مبنای ارزیابی به شمار می روند. منظور از شدت (Severity) توان بالقوه خسارتی است که منابع انسانی و سایر منابع سازمان در معرض آن قرار دارند و منظور از تواتر (Frequency) نیز تعداد وقوع و به عبارتی احتمال وقوع خسارت طی مدت معینی می باشد. بنابراین تجزیه و تحلیل خطرات مستلزم ارزیابی و سنجش شدت بالقوه خسارات و فراوانی آنهاست.پس از اینکه شدت و تواتر طبق دسته بندی معین شده مشخص گردید، و یا به عبارتی میزان شدت و تواتر حوادث تعیین گردید، رقم آنها را در یکدیگر ضرب کرده و معیار دیگری بنام درجه خطرزایی (Risk Rating) به دست می آید که مبنا و اساس مقایسه خطرات و اولویت بندی آنها و اختصاص اقدامات کنترلی خواهد بود.

(F* S= R.R)

جمع آوری داده ها با هماهنگی مدیریت واحد صنعتی و همکاری تنگاتنگ سرپرستان قسمت ها، کارکنان و مهندسین HSE باید صورت بگیرد. در تهیه داده ها از اطلاعات و تجربیات ارزشمند سرپرستان و کارکنان در کنار مشاهدات و ارزیابی ها می توان استفاده شایانی کرد. داده های به دست آمده به ترتیب فوق در فرم ارزیابی ثبت می شود و در نهایت یک فرم ارزیابی سطح ریسک برای هر شغل شکل خواهد گرفت.

فرم ارزیابی سطح ریسک مشاغل (HAZAN)
شغل:
نوع فعالیتAction	حوادث با خطرات احتمالیHazan/ Danger	پیامدهای ناشی از آنConsequences	میزان شدتSev.	احتمال وقوعFreq.	رتبه ریسکR.R

۱-۱- جداول پیوست :

جهت دستیابی به میزان رتبه ریسک برای دست یابی به میزان شدت و تواتر می توان از جداول ذیل استفاده نمود :

موارد در نظر گرفته شده در جداول پیوست با توجه به میزان فعالیت ها، تعداد پرسنل شاغل، فضای محیط کار، نوع تجهیزات و کاربرد آنها، نوع فرآیند، نوع مواد اولیه و جانبی به کار رفته و میزان خطرزایی هر یک از این موارد در نظر گرفته می شود.

طبقه بندی شدت ریسک
شاخص	شرح
A	مرگ و میر یا آسیب شدید، نشت عمده مواد تحت کنترل، انفجار یا آتش سوزی عمده و یا کاهش تولید.
B	آسیب شدید یا ناتوانی دائمی، نشت متوسط مواد تحت کنترل، انفجار یا آتش سوزی متوسط و یا کاهش تولید.
C	آسیب طولانی مدت بدون ناتوانی دائمی، نشت جزئی مواد تحت کنترل، کاهش جزئی تولید.
D	آسیب نیازمند کمک های اولیه بدون ناتوانی، نشت بسیار جزئی مواد بدون تأثیر قابل توجه بر محیط بیرون، کمترین آسیب به تجهیزات یا کاهش تولید.
E	بی خطر، نیازی به بررسی بیشتر نیست، مشکلی وجود ندارد، تأثیر اقتصادی قابل صرف نظر.

طبقه بندی احتمال وقوع ریسک
شاخص	شرح احتمال وقوع ریسک
۱	ممکن است در هر هفته یک بار یا بیشتر اتفاق افتد.
۲	ممکن است در هر ماه حداقل یک بار اتفاق افتد یا در بین ۱۰ سازمان مشابه یک مورد در ماه اتفاق افتد.
۳	ممکن است یک بار در سال یا در بین ۱۰ سازمان مشابه یک مورد در سال اتفاق افتد.
۴	انتظار می رود در طول فعالیت سازمان حداقل یک بار اتفاق افتد.
۵	به طور کلی وقوع آن انتظار نمی رود.

رتبه بندی ریسک
		احتمال وقوع
		۱	۲	۳	۴	۵
شدت وقوع	A	۱	۱	۲	۳	غیرمحتمل
	B	۱	۲	۳	۴	غیرمحتمل
	C	۳	۳	۴	۴	غیرمحتمل
	D	۴	۴	۴	۴	غیرمحتمل
	E	بی خطر	بی خطر	بی خطر	بی خطر	بی خطر

Hazan/ Harm potential(عامل زیان آور)	Frequency(تواتر)	Severity(شدت)	Risk Rating(درجه خطرزایی)

برخی از اصطلاحات کلیدی HAZOP

ابزار دقیق٬ تجهیزات برقی٬ تجهیزات_مکانیکی٬ فرآیند cause٬ consequence٬ deviation٬ harm٬ hazard٬ HAZard and OPerability study٬ HAZOP٬ intention٬ parameter٬ risk٬ safegaurd٬ study node

قسمت 2 +++++++

برای این که بدانیم HAZOP چیست و درک درستی از آن داشته باشیم، باید ابتدا مفاهیم زیر را بشناسیم:

#1 تعریف Hazard

عبارت است از منابع احتمالی یک آسیب.

این آسیب می تواند منفرد باشد و یا مجموعه ای از تجهیزات را درگیر کند.

#2 تعریف Harm

به آسیب های فیزیکی و خسارت های مالی و یا محیط زیستی گفته می شود.

در واقع Harm نتیجه ی Hazard است.

#3 تعریف Risk

ترکیبی از احتمال بروز آسیب و شدت آن.

یعنی به صورت کمی مشخص کنیم احتمال وقوع این اتفاق چقدر است؟

مطالعات HAZOP همه ی این قسمت را پوشش نمی دهد بلکه، فقط به صورت کیفی به ما می گوید که اولا چه خطراتی واحد مارا تهدید می کند و
دوما از نظر احتمال وقوع، کدام خطر اولویت بالاتری دارد؟

Study Nodes (گره های مطالعاتی): قسمت ها، موقعیت ها و محل هایی بر روی خط لوله و نقشه های تجهیزات و دستورالعمل ها

هستند که در تک تک آنها، پارامترهای فرایند از نظر انحرافات ممکن مورد بررسی قرار می گیرند.

Intention (خواسته و هدف): بدان معناست که در صورت عدم وجود انحراف در گره مطالعاتی، انتظار می رود ماشین آلات و دستگاه ها, چگونه عمل نمایند (حد انتظارات و خواسته های طراحی از عملکرد سیستم مورد نظر).

Deviation (انحراف): انحراف به معنی دور شدن و فاصله گرفتن پارامتر فرایند از حد انتظارات و خواسته های طراحی و یا خارج شدن از محدوده قابل قبول می باشد که بصورت سیستماتیک و با بکارگیری کلمات کلیدی کشف می گردد.

انحرافات= پارامترهای فرایند + لغات کلیدی

causes (علت ها): دلایل ممکن برای بوجود آمدن انحراف را گویند. زمانی که مشخص گردد یک انحراف دارای یک علت موثقی می باشد، باید آنرا به عنوان یک انحراف معنی دار تلقی نمود. این علت ها می توانند نقص های سخت افزاری، خطاهای انسانی، حالت یا وضعیت غیر قابل پیش بینی در فرایند (بطور مثال تغییر ساختار و ترکیب)، اختلالات خارجی (بطور مثال افت انرژی و توان) و … باشند.

Consequences (پیامدها) : نتایج حاصل از وقوع انحرافات. بطور مثال آزاد شدن گازهای قابل اشتعال یا سمی.

Safeguard: سیستم های مهندسی یا کنترل های دقیق برای جلوگیری از بروز دلایل خطر یا تخفیف نتایج حاصل از انحرافات.

parameter – پارامتر: یک ویژگی فیزیکی در جزیی از سیستم تحت مطالعه

Guide words (کلمات کلیدی یا راهنما): کلمات ساده ای هستند که برای کمی یا کیفی نشان دادن خواسته و هدف طراحی، به منظور هدایت و تحریک فرایند طوفان ذهنی (برانگیختن قوه تخیل تیم) و پس از آن کشف انحرافات بکار برده می شوند. در جدول زیر کلمات کلیدی معمول که اغلب در HAZOP مورد استفاده قرار می گیرند، نشان داده شده است. هر کلمه کلیدی با توجه به محل یا نقطه ای از دستگاه یا ماشین یا گره مطالعاتی که تحت بررسی قرار دارد انتخاب می شود و می تواند در محل یا نقطه دیگر یا دستگاه و گره مطالعاتی دیگر متفاوت باشد.

اين كلمات كليدی را مي توان هم با پارامترهای عمومي مثل واكنش، انتقال و … و هم با پارامترهاي ويژه اي مانند فشار، دما و … بكار برد.

تعدادی از كلمات كليدی مورد استفاده در تكنیک HAZOP

كلمات كليدی	معنی و مفهوم
NO	عدم انجام پارامتر يا عدم وجود آن
LESS	كاهش كمي در اندازه و يا ميزان طراحي شده( حد قابل قبول) پارامتر
MORE	افزايش كمي در اندازه و ميزان طراحي شده ( حد قابل قبول) پارامتر
PART OF	كاهش كيفی- بجاي كل پارامتر تنها قسمتي از آن وجود دارد
AS WELL AS	افزايش كيفي- موارد ديگري بجز پارامتر تعريف شده وجود دارد
REVERSE	وقوع پارامتر در جهت عكس هدف طراحی
OTHER THAN	تعويض (جايگزينی) كامل پارامتر
EARLY	وظيفه زودتر از موعد مشخص انجام مي شود (و قتي زمان مطرح باشد)
LATE	وظيفه ديرتر از موعد مشخص انجام مي شود
BEFORE	وظيفه در طول توالي خود قبل از موعد مشخص انجام مي شود
AFTER	وظيفه در طول توالي خود بعد از موعد مشخص انجام مي شود

با پارامترهای عمومی و کلی یاد شده، معمولاً برای هر کلمه کلیدی، انحراف معنی داری بوجود می آید. علاوه بر آن غیر معمول نمی باشد که با بکارگیری یک کلمه کلیدی، بیش از یک انحراف داشته باشیم بطور مثال more reaction هم می تواند بدان مفهوم باشد که واکنش با سرعت بالایی انجام گرفته و هم اینکه مقدار زیادی از محصول بوجود آمده است.

با استفاده از پارامترهای خاصی ، ممکن است انجام برخی از اصلاحات و تغییرات در کلمات کلیدی، ضروری بنظر آید. علاوه بر آن، پیدا نمودن برخی از انحرافات عمده و بالقوه که بوسیله محدودیت های فیزیکی، رفع یا حذف گردیده اند، غیر معمول می باشد. بطور مثال، اگر هدف و خواسته طراحی از نظر فشار و دما، مورد ملاحظه قرار گرفته باشد، ممکن است تنها کلمات کلیدی more یا less باشند که در این مورد، استفاده شوند.

یادآوری: برخی دیگر از اصلاحات و تغییرات مورد نیاز برای کلمات کلیدی عبارتند از:

OTHER THAN بجای SOONER یا LATER، هنگامی که زمان را مورد ملاحظه قرار می دهیم.
OTHER THAN بجای WHERE ELSE هنگامی که وضعیت، منابع یا هدفی را مورد ملاحظه قرار می دهیم.
LESS یا MORE بجای LOWER , HIGHER هنگامی که ارتفاع، دما یا فشار را مورد ملاحظه قرار می دهیم.
ALSO، هنگامیکه هدف یا خواسته طراحی برآورده شده ولی موارد دیگری از جمله فعالیت های وابسته هم به مراه آن، به چشم بخورد. یا بوقوع بپیوندد. بطور مثال، ALSO FLOW این نکته را بیان می دارد که غیر از جریان اصلی مواد یا ماده دیگری هم جریان پیدا می کند.

هنگامی که به یک هدف طراحی که شامل مجموعه ای پیچیده از پارامترهای مربوط به سیستم مورد نظر می باشد، می پردازیم، بطور مثال، دما، سرعت، واکنش، ترکیب یا فشار، ممکن است بهتر باشد که کل کلمات کلیدی را به همان ترتیب و توالی که در جداول بالا ذکر گردید برای هر پارامتری بصورت مجزا و تک تک بکار بریم تا اینکه هر یک از کلمات کلیدی را یکی بعد از دیگری در مورد همه پارامترها بکار گیریم. همچنین هنگامی که کلمات کلیدی را در یک جمله بکار می بریم، ممکن است بهتر باشد که همه آنها را به همان ترتیب و توالی که ذکر شد برای هر عبارت یا کلمه ای، بصورت مجزا بکار بریم و در این کار از قسمت کلیدی که فعالیت را تشریح می نماید (معمولاً فعل ها یا قیدها) شروع کنیم. این قسمت های جمله معمولاً به برخی از اثرات روی پارامترهای فرایند، مربوط می شوند. بطور مثال در جمله اپراتور جریان A را به راه می اندازد یا شروع می کند هنگامی که فشار به B می رسد کلمات کلیدی که بکار خواهند رفت عبارت خواهند بود از :

جریان NO ،MORE LESS) A)
وقتی که فشار به B می رسد (SOONER ،LATER و …)

HAZOP – HAZard and OPerability study

ابزار دقیق٬ تجهیزات برقی٬ تجهیزات_مکانیکی٬ فرآیند HAZard and OPerability study٬ HAZOP

قسمت 1 +++++++

کلیه عملیات اقتصادی منجمله فعالیت های صنعتی نیازمند الزاماتی است که قصور از هر کدام آنها می تواند به بروز پیامدهای ناخواسته ای در قالب جراحات مشتریان داخلی و خارجی، صدمه به فرآیندها و محصولات تولیدی، صدمات زیست محیطی، خدشه به اعتبار و آبروی سازمان ها و سایر دارائی های با اهمیت بیانجامد. در یک سازمان با خط مشی ایمنی پیشگیرنده، الزامات یاد شده از مرحله قبل از تولد سیستم یعنی مطالعات توازن و فاز ایده و تفکر شروع شده و تا پایان فاز کنار گذاشتن سیستم (فاز انهدام یا دفع) ادامه می یابد. در پایان هر مرحله لازم است بر اساس رویکرد بهبود مستمر و در راستای اصلاح سیستم و بهبود آن برپایه یافته های حاصل از ارزیابی های انجام شده، فرآیند تصمیم گیری مبتنی بر چرخه بهبود مداوم دمینگ (طرح ریزی، انجام، کنترل و اجراء) به مرحله اجراء گذاشته شود.

امروزه برای آنالیز سیستم های فرایندی روش های و ابزارهای مختلفی معرفی گردیده است که هر کدام از توانمندیها و محدودیت های خاص خود برخوردار می باشند. انتخاب تکنیک مناسب معمولاٌ بر اساس عوامل مختلف صورت می گیرد که از این میان می توان به موارد زیر اشاره کرد:

نوع سیستم
عمق مطالعه
چارچوب زمانی
محدودیت های مالی
وجود نیروهای متخصص
دقت مورد نیاز
موارد مشابه

از انواع روشهای معمول مورد استفاده برای آنالیز سیستم های فرایندی موارد زیر قابل اشاره اند:

What-If Analysis
PHA
Check List
What if / checklist
FMEA
FMECA
Hazop
و موارد مشابه

این تکنیک برای اولین بار در سالهای 1970 بر اساس تکنیکی که آزمایش بحرانی خوانده می شود توسط صنایع شیمیایی سلطنتی بریتانیای کبیر معرفی و سپس توسط T.A.Kletz بصورت قانونمند درآمد. اساساً تکنیک Hazop که ماهیتی آینده نگر و مبتنی بر پیشگیری دارد بعنوان واکنشی به استفاده از متد چک لیست که مبتنی بر فلسفه گذشته نگر بود مطرح گردید. هر چند که تکنیک مورد نظر اولین بار به منظور شناسایی و ارزیابی خطرات فرآیندی معرفی و بکار گرفته شد ولی امروزه با معرفی و اثبات توانمندی های آن کاربرد تکنیک به سایر سیستم ها و صنایع نیز گسترش یافته است

کلمه Hazop برگرفته از سه حرف اولیه کلمه Hazard به مفهوم خطر و دو حرف اولیه Operability به معنی قابلیت عملیات می باشد. این تکنیک را می توان از دیدگاه های مختلف بشرح زیر تعریف کرد:

روش شناسایی و ارزیابی مشکلاتی است که می توانند ریسکی را به افراد، محیط زیست و یا تجهیزات تحمیل کرده و یا از اثربخشی عملیات جلوگیری کند.
روشی سیستماتیک و کیفی است که بر اساس استفاده از کلمات کلیدی قرار دارد.
یک روش خلاقانه برای حل مشکلات با ریشه ایمنی و عملیاتی است که بر پایه فعالیت های یک تیم چند تخصصی قرار دارد

تکنیک شناسایی، ارزیابی و کنترل خطرات برپایه نگرش سیستمی است که بر اصل زیر استوار می باشد:

سیستم زمانی ایمن است که کلیه پارامترهای عملیاتی آن نظیر فشار، درجه حرارت، میزان جریان و غیره در حالت طبیعی قرار داشته باشد.
یک بررسی نظامند بوسیله یک تیم تحت مدیریت رهبر آموزش دیده از اهداف طراحی یک سیستم یا یک بخش جدید یا موجود برای شناسایی خطرات، عملیات بد یا کارکرد بد بخش های مختلف درون یک سیستم و پیامدهای آن بر روی سیستم و محیط آن

به دلیل ساختار و شکل مشخص تکنیک Hazop، لازم است تعدادی از لغات و مفاهیم مورد استفاده در آن به طور کامل تعریف شوند:

Intentions: حدود انتظار و خواسته های خود از عملکرد قسمت

Deviations: انحراف از خواسته های طراحی که به وسیله کاربرد سیستماتیک کلمات کلیدی شناسایی می شوند .

Causes: علت و دلایل ایجاد مشکلات و انحرافات

Consequences: نتایج حاصل از انحراف

Safeguard: سیستم های مهندسی یا کنترل های دقیق برای جلوگیری از بروز دلایل خطر یا تخفیف نتایج حاصل از انحرافات.

پارامتر: یک ویژگی فیزیکی در جزیی از سیستم تحت مطالعه

گره: هر گره مطالعاتی به بخشی از سیستم اطلاق می شود که در آن علاوه بر امکان تعیین پارامترهای عملیاتی، احتمال انحراف پارامترهای یاد شده نیز وجود دارد .

انواع Hazop

Hazop فرآیندی
Hazop انسانی
Hazop دستورالعملی
Hazop نرم افزاری

اجرای Hazop

انتخاب سرپرست تیم
انتخاب سیستم مورد مطالعه
انتخاب تیم کارشناسی
انتخاب رهبر تیم
تعیین اهداف مطالعه
ارزیابی سیستم و تعیین گره های مطالعاتی
تعیین اهداف طراحی گره ها
شناسایی پارامترهای عملیاتی هر گره
انتخاب کلمات کلیدی
اجرای مطالعه
تکمیل گزارش

انتخاب سیستم مورد نظر برای ارزیابی می تواند بر اساس اصول مختلف صورت گیرد که از این میان می توان به موارد زیر اشاره کرد :

فلسفه پیش گیرنده و بر اساس بحرانیت سیستم
سوابق مستند مبنی بر عدم مطابقت ها، حوادث، جراحات، آسیب ها، خسارات
پیشنهادات واحدهای ایمنی، تعمیر و نگهداری، تضمین کیفیت
توصیه سازمان های نظارتی مسئول نظیر ادارات کار، بهداشت، محیط زیست
و …

معمولاً انتخاب سیستم مورد مطالعه براساس سوابق مستند سیستم مبنی بر بروز عدم تطابقها و یا حوادث بوده و یا براساس فلسفه پیشگیرنده علم ایمنی مدرن با آگاهی از این امر که سیستم بحرانی بوده و می تواند در آینده خطر آفرین باشد انجام می شود. با این حساب انتخاب سیستم مورد نظر در اغلب موارد نتیجه یک تصمیم گیری گروهی و یا براساس پیشنهادات رسیده از سوی واحدهای ایمنی، عملیاتی و یا تعمیر و نگهداری خواهد بود. بدیهی است در صورت وجود سیستم مشارکت ایمنی در صنعت روند یاد شده تسهیل خواهد شد.

انتخاب تیم کارشناسی

تیم کارشناسی برای ارزیابی هازوپ یکی از مهمترین نقاط قوت استفاده از تکنیک Hazop، تأکید بر روی کار تیمی و افزایش خلاقیت و نوآوری در اعضاء تیم می باشد. در همین راستا انتخاب مناسب اعضاء تیم از اهمیت بسزایی برخوردار خواهد بود.

انتخاب اعضاء تیم معمولاٌ بر اساس پیشنهاد سرپرست تیم و تائید بالاترین واحد تصمیم گیرنده سازمان صورت می گیرد. تعداد اعضاء تیم و نوع تخصصهای آن با توجه به نوع سیستم، عمق و وسعت مطالعه، منابع در دسترس و همچنین اهداف مطالعه متفاوت خواهد بود ولی نفرات تیم معمولاً شامل رهبر، دبیر و اعضاء دیگر آن است که انتخاب آنها بر اساس تخصص های مورد نیاز انجام می گیرد.

شرح وظایف اعضاء یک تیم پیشنهادی در بخش زیر بیان شده است:

الف) رهبر یا رئیس

فردی کاملاً مستقل بوده و هیچ گونه مسئولیتی در عملکرد عملیات ندارد.
مسئول طراحی و تهیه مقدمات لازم برای اجراء مطالعه است.
ریاست جلسات را بعهده دارد.
بحث را با استفاده از کلمات کلیدی شروع می کند.
مطابق با دستور جلسه و جداول زمانی پیشرفت کار را پیگیری می کند.
از تکمیل شدن مطالعه کسب اطمینان می کند.
مسئولیت ارائه گزارش نهایی را بعهده دارد.

استفاده از چک لیست زیر توسط رهبر تیم می تواند به افزایش اثر بخشی مطالعه کمک کند:

قبل از جلسه: کنترل اتاق جلسه، چیدمان آن، تسهیلات مورد نیاز و امکانات پذیرایی

شروع جلسه:

کنترل حضور اعضاء
معرفی اعضاء تیم به همدیگر
تبین مقررات جلسه
مرور طرح مطالعه با اعضاء تیم
مرور فرایند Hazop
تشریح کلمات کلیدی مورد استفاده

شرح وظایف اعضاء یک تیم پیشنهادی در بخش زیر بیان شده است:

ب) دبیر

مسئول تهیه برگه کار تکنیک می باشد .
مسئول ثبت بحث های ارائه شده در جلسات است .
تهیه پیش نویس گزارش Hazop را بعهده دارد .

ج) اعضاء تیم

ترکیب اعضاء تیم بر حسب نوع سیستم و پیچیدگی های عملیاتی آن از میان تخصص های مختلف مرتبط انتخاب می شود. از مهمترین علل انتخاب متخصصین می توان به موارد زیر اشاره کرد:

تخصص در تشریح انحرافات از اهداف اولیه
فهم از خطراتی که ممکن است در سیستم ایجاد شود
دانش در باره سیستم های مشابه
دانش در باره محیط سیستم
دانش در باره سیستم با زیر سیستم های آن
انتخاب رهبر تیم

پس از تعیین تیم مطالعه یک نفر از میان اعضا با رأی آنها به عنوان رهبر تیم انتخاب می شود. وظیفه رهبر انتخاب کلمات کلیدی، تفسیر آنها برای اعضاء، جمع بندی اطلاعات توسط اعضا و هدایت تیم در مسیری است که بتوانند با همکاری همدیگر عمل سیستم را مورد ارزیابی قرار دهند. مهمترین خصوصیت رهبر تیم این است که بتواند به عنوان یک هماهنگ کننده عالی عمل کرده و در عین هدایت و رهبری صحیح تیم قدرت نوآوری و خلاقیت را از آنها سلب نمی کند.

از دیگر خصوصیات رهبر تیم می توان به موارد زیر اشاره کرد :

آشنایی کامل با تکنیک Hazop
توان بالای هماهنگ کنندگی
قابلیت بالای خلاقیت و نوآوری
آشنایی با سیستم

تعیین اهداف مطالعه:

عمق کار و اهداف مطالعه می تواند با توجه به مشخصات سیستم، ابعاد آن، نوع تکنیک مورد استفاده، اطلاعات در دسترس، مهلت انجام کار، منابع مالی، نیروهای انسانی و موارد مشابه متفاوت باشد. همچنین در یک مطالعه ممکن است گستره پارامترهای عملیاتی مورد نظر و همچنین کلمات کلیدی مورد استفاده متفاوت باشد. یکی دیگر از فعالیت های که در این مرحله صورت می گیرد طراحی ابزارهای کار نظیر برگه های کار و همچنین تعیین و جمع آوری مستندات مورد نیاز می باشد. در بخش های بعدی انواعی از برگه های کار مورد استفاده در مطالعه Hazop ارائه خواهد شد.

بعضی از مستندات مورد نیاز برای اجرای Hazop می تواند شامل موارد زیر باشد:

نقشه کارخانه و تسهیلات
نقشه فرایند و تجهیزات
دیاگرام جریان فرایند
دستورالعمل های عملیاتی
گزارشات تجزیه و تحلیل خطرات یا سایر گزارشات ایمنی
گزارشات حوادث رخ داده در سیستم تحت مطالعه
اصول، قوانین و مقررات داخلی سازمان
پارامترهای عملیاتی
مشخصات ویژه تجهیزات (فشار، دما و …)
نتایج آنالیز Hazop اجرا شده در سایر سیستم های مشابه
و …

ارزیابی سیستم و تعیین گره های مطالعاتی:

پس از طی مراحل فوق و به منظور افزایش تمرکز بر روی انحرافات احتمالی پارامترهای عملیاتی، سیستم مورد مطالعه به زیر سیستم های کوچکتر که اصطلاحاً گره 0 مطالعاتی خوانده می شود تقسیم می گردد.

هر گره مطالعاتی به بخشی از سیستم اطلاق می شود که در آن علاوه بر امکان تعیین پارامترهای عملیاتی، احتمال انحراف پارامترهای یاد شده نیز وجود دارد. باید توجه داشت که اثرات انحراف در پارامترهای عملیاتی ممکن است علاوه بر گره مورد مطالعه، سایر گره ها و حتی کل سیستم را نیز تحت تأثیر قرار دهد.

تعیین اهداف طراحی گره ها

همانگونه که اشاره شد فلسفه اصلی پشتیبانی کننده روش Hazop این عبارت می باشد که اگر یک فرایند بر اساس اهداف طراحی خود عمل کند رویداد خطرناک در آن رخ نخواهد داد است. به عبارت دیگر اولین و اصلی ترین فرضیه در انجام Hazop این است که فرآیند اصلی طراحی و استانداردهای تجهیزات اعمال شده همگی صحیح می باشند که بر همین اساس انحرافات ممکن از اهداف اولیه طراحی سیستم مورد بررسی قرار خواهد گرفت. به همین دلیل در مورد کل سیستم و همچنین گره های انتخابی ضرورت دارد که اهداف اصلی از طراحی آنها به دقت تعیین شده و سپس انحرافات احتمالی از اهداف یاد شده مورد ارزیابی قرار گیرد. این امر دو مزیت عمده زیر را بدنبال خواهد داشت:

امکان ارزیابی بخش های سیستم از دیدگاه طرح عملی می گردد برای مثال در صورتیکه هدف طراحی یک قطعه تحمل 10 کیلوگرم فشار بر سانتیمتر مربع قید شده باشد صحیح بودن هدف فوق مورد بررسی بیشتر قرار گرفته و در صورت شناسایی هر گونه قصور، اقدامات اصلاحی در همین مرحله انجام می گیرد.
امکان مقایسه شرایط موجود با اهداف فوق و در نتیجه شناسایی انحرافات احتمالی عملی می گردد.

شناسایی پارامترهای عملیاتی هر گره:

یکی از مراحل مهم در ارزیابی ایمنی سیستم با استفاده از تکنیک Hazop تعیین پارمترهای عملیاتی آن است. عدم توانایی در شناسایی کلیه پارامترهای عملیاتی می تواند ارزیابی را از جامعیت بیاندازد. منظور از پارامتر عملیاتی کلیه متغیرهای قابل شناسایی در سیستم است. تعدادی از پارامترهای عملیاتی عبارتند از: جریان، درجه حرارت، فشار، سطح، غلظت، مقدار، جذب، حلالیت، خنثی بودن، تمیزسازی، انتقال حرارت، جداسازی، واکنش، بدام افتادن، زهکشی، ویسکوزیته، دانسیته، PH، نگهداری، فواصل آموزشی، نمونه برداری، برچسب زنی و …

انتخاب کلمات کلیدی:

شناسایی انحرافات احتمالی در پارامترهای عملیاتی با استفاده از ترکیب کلمات کلیدی با متغیرهای عملیاتی صورت می گیرد.

هنگامی که در جریان ارزیابی زمان نیز حائز اهمیت باشد ممکن است از کلمات کلیدی زیر استفاده شود:

در انتخاب کلمات کلیدی توجه به موارد زیر ضروری است:

کلمات کلیدی لازم است متناسب و هماهنگ با سیستم موجود باشد.
کلمات کلیدی باید متناسب و هماهنگ با خصوصیات طراحی سیستم باشد.

بعنوان نمونه برای پارامتر سرعت یک ممکن است برای یک پارامتر خاص همه کلمات کلیدی قابل استفاده نباشد. موتور الکتریکی نمی توان از کلمه کلیدی بعلاوه استفاده کرد زیرا مفهوم آن با کلمه کلیدی بخشی از پوشش داده می شود.

عموماً کلمات کلیدی توسط رهبر تیم انتخاب شده و پس از تفسیر مفاهیم آنها بر اساس خصوصیات طراحی سیستم برای استفاده در اختیار اعضاء تیم قرار می گیرد.

Hazop فرآیندی

مراحل مختلف Hazop فرایندی عبارت است از:

بازنگری دیاگرام های جریان مربوط به فرایند مورد مطالعه
تقسیم سیستم به زیر سیستم های متناسب
بکارگیری کلمات کلیدی به پارامترهای مختلف موجود در فرآیند به منظور شناسایی انحرافات احتمالی
یافتن نتایج و مستند کردن آنها

در جدول شماره 7 کلمات کلیدی مورد استفاده در Hazop فرآیندی به همراه مفهوم آنها و همچنین مثال مرتبط ارائه شده است. از میان کلمات کلیدی ارائه شده، انواع متناسب آن در مورد پارامترهای مختلف پروسس نظیر جریان، فشار، درجه حرارت و غیره در کلیه حالات عملیاتی سیستم نظیر مرحله تست، استارت، خاموش کردن و نگهداری بکار گرفته می شود .

Hazop انسانی

Hazop انسانی بر اساس آنالیزهای شغلی انجام می گیرد و برای تکمیل آن لازم است اطلاعاتی در زمینه دستورالعمل های کاری، جانمایی محیط کار و تبادل انسان ماشین فراهم گردد .

از انواع اختصاصی Hazop انسانی می توان به موارد زیر اشاره کرد :

Hazop مبتنی بر VDU ( واحد نمایش بصری) که به ارزیابی خطاهای مرتبط با طراحی و استفاده از تبادل های مبتنی بر کامپیوتر می پردازد.
Hazop اینترلاکی: که خطاهای مرتبط به استفاده از اینترلاک ها را بررسی می کند.
Hazop تعیین کارکرد: که در این نوع Hazop خطاهای مربوط به تعیین نقش اپراتور در سیستم مورد بررسی قرار می گیرد.

Hazop دستورالعملی

از این نوع تکنیک می توان برای مطالعه کلیه عملیات بالقوه خطرناک و بر روی کلیه توالی های عملیاتی قابل استفاده کرد.

از این نوع Hazop می توان برای مطالعه کلیه عملیات بالقوه خطرناک و بر روی کلیه توالی های عملیاتی قابل استفاده کرد. از خصوصیات مهم Hazop دستورالعملی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

بر روی خطاهای انسانی و نقص های فنی سیستم متمرکز می شود.
هر چند که برای ارزیابی های دقیق طراحی شده است اما قابلیت استفاده برای ارزیابی های کلی اولیه را نیز داراست.
از نظر کاربرد کلمات کلیدی از قابلیت انعطاف بالایی برخوردار است.

اسناد ضروری برای انجام یک Hazop دستورالعملی می تواند شامل موارد زیر باشد:

تشریح عملیات (تقسیم آنها بر توالی عملیاتی، دستورالعمل های مرتبط)
نقشه و تشریح تجهیزات درگیر در عملیات
داده های محیطی

هر چند که می توان از کلمات کلیدی Hazop انسانی برای تکمیل Hazop دستورالعملی نیز استفاده کرد ولی Hazop دستورالعملی خود می تواند دارای کلمات کلیدی اختصاصی بشرح زیر باشد:

اجرای مطالعه

از این مرحله اجرای عملی مطالعه شروع می شود که به صورت یک جلسه تیمی می باشد پس از معرفی هر گره کلمات کلیدی متناسب به ترتیب در پارامترهای عملیاتی بکار گرفته شده و ضمن تعیین علل احتمالی انحراف، اثر انحراف بر روی زیر سیستم و عمل سیستم مورد ارزیابی قرار می گیرد.

سپس با اختصاص کد ارزیابی ریسک به خطر شناسایی شده، ارزیابی ریسک انجام و با توجه به اندازه ریسک اقدامات پیشگیرانه مناسب نیز پیشنهاد می گردد. از آنجایی که ممکن است برای هر خطر شناسایی شده چندین روش اصلاحی توصیه شود لازم است که اصلاحات توصیه شده اولویت بندی نیز گردند برای اولویت بندی اقدامات بحث کلیدی هزینه اجرای آنهاست .

پس از معرفی اقدامات اصلاحی سطح ریسک دوباره ارزیابی خواهد شد که در حد قابل قبول باشد. برای اطمینان از اجرای پیشنهادات لازم است که واحد یا شخص مسئول پیگیری اقدامات توصیه شده و همچنین فرصت زمانی انجام آن نیز تعیین گردد. در این مرحله تصمیمات اتخاذ شده توسط دبیر جلسه در برگه کاری وارد شده و مستند می گردد.

انجام یک مطالعه Hazop در کنار اینکه با شناسایی و ارزیابی ریسک ها به ارائه درک بهتر کمک کرده و در نهایت به بهبود عملیات و ارتقاء سطح ایمنی سیستم کمک خواهد کرد. با درگیر ساختن افراد به صورت تیمی و جلب مشارکت آنها در حل مشکلات خود به افزایش روحیه همکاری جمعی در سازمان منجر خواهد شد.

برگه کار Hazop

چک لیست ممیزی داخلی

تکمیل گزارش: پس از اتمام مطالعه لازم است که گزارش نهایی Hazop براساس یک قالب مشخص تهیه گردد. برای تهیه گزارش لازم است که پس بیان مقدمه و اهمیت مسئله، اهداف مطالعه شروع شده و همچنین روش کار به اختصار بیان گردد.

در بخش یافته های گزارش مهمترین خطرات شناسایی بیان شده و در پایان و در قسمت نتیجه گیری مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت.

پیگیری: بدون شک در صورتیکه یافته های مطالعه Hazop مبنی بر وجود انحرافات در سیستم مورد مطالعه و در ادامه آن پیشنهادات اصلاحی بکار گرفته نشود اجرای مطالعه ثمری جزء اتلاف منابع مختلف سازمان ببار نخواهد داشت. برای همین امر مرحله پیگیری از مراحل اساسی هر مطالعه ای منجمله Hazop محسوب می شود . لازم است پس از پیگیری و کسب اطمینان از بکار بستن اقدامات اصلاحی، نتایج عملکرد دوباره مورد ارزیابی قرار گرفته و مطابق با چرخه بهبود کیفیت اقدامات تکمیلی پیش بینی شود. علاوه بر این بایستی توجه داشت که اقدامات اصلاحی خود به منبع خطرات جدید تبدیل نشود

کاربرد عملی

مزایا و معایب Hazop

تکنیک Hazop همانند سایر روشهای دیگر دارای توانمندیها و نقاط ضعفی می باشد که در بخش زیر به تعدادی از آنها اشاره می شود:

مزایا:

یک روش سخت افزاری جامع و فراگیر می باشد.
برای سیستم های پیچیده، خوب جواب می دهد.
نتایج دقیق و قابل استفاده ای را فراهم کرده و تمامی جزئیات را مشخص می نماید.

معایب:

وقت گیر و زمانبر می باشد.
هزینه اجرای آن زیاد بوده و گران تمام می شود.
روش خسته کننده و یکنواختی می باشد.
عیب های چندگانه و جند مرحله ای را مورد بررسی قرار نمی دهد.

بطور کلی موفقیت مطالعه Hazop به عوامل متعددی بستگی دارد که تعدادی از آنها عبارتند از:

ترکیب بندی مناسب تیم
وجود اعضاء با تجربه و مشارکت گرا
وجود دستورالعمل های مناسب که حداقل با استفاده از آنالیز شغلی تهیه شده و بطور شفاف و رسا بیان شده باشد.
رهبر با تجربه تیم که ضمن آشنایی کامل با نوع کار مورد آنالیز از توانمندی کافی برای کنترل و راهبری بحث ها برخوردار بوده و مهارت لازم را برای پیش بردن بحث دارد.
دقت در نقشه کشی و کسب اطلاعات به عنوان پایه ای برای مطالعه و صحت نقشه ها
مهارت های فنی، دانش و بینش اعضاء تیم.
توانایی تیم در نزدیکتر کردن تفکرات اعضاء به دریافت و درک انحرافات و تقویت قوه تخیل گروه.
توانایی تیم در ارزیابی خطرات جدید و تشخیص صحیح آنها

چک لیست پیشنهادی برای HAZOP

فردی به عنوان سرپرست انتخاب شده است؟
آیا مدیریت عالی سازمان در انتخاب سرپرست دخالت داشته است؟
آیا سرپرست با تکنیک Hazop آشنایی دارد؟
آیا سرپرست با سیستم یا واحد مورد مطالعه آشنایی دارد؟
آیا سیستم مورد مطالعه مشخص شده است؟
آیا انتخاب سیستم براساس مستندات بوده است؟
آیا در انتخاب سیستم نظر واحدهای درگیر نظیر واحد ایمنی، تعمیر و نگهداری تضمین کیفیت و… دخیل شده است؟
آیا تیم کارشناسی Hazop انتخاب گردیده است؟
آیا تعداد اعضای تیم متناسب با مطالعه است؟
آیا تخصص اعضای تیم با توجه به نوع سیستم متناسب است؟
آیا اعضای تیم با سیستم مورد مطالعه آشنایی کامل دارند؟
آیا اعضای تیم با تکنیک Hazop آشنا هستند؟
آیا رهبر تیم انتخاب شده است؟
آیا انتخاب رهبر تیم با نظر موافق اعضای تیم بوده است؟
آیا رهبر تیم با تکنیک Hazop آشنایی کامل دارد؟
آیا نوع مطالعه Hazop (فرایندی، انسانی، دستورالعمل، نرم افزاری) تعیین گردیده است؟
در انتخاب نوع مطالعه، انواع مستندات لازم در نظر بوده است؟
ابزارهای مورد نیاز برای مطالعه منجمله برگه کار فراهم شده است؟
سطح جزئیات مطالعه مشخص شده است؟
چارچوب زمانی مطالعه تعیین گردیده است؟
آیا اعضای تیم سیستم مورد مطالعه را مرور کرده است؟
آیا نقشه کلی سیستم آماده شده است؟
آیا ID& P سیستم تهیه شده است؟
آیا سیستم به زیر سیستم های (گره های) مطالعاتی تقسیم شده است؟
آیا هدف از طراحی اولیه سیستم مشخص شده است؟
آیا اهداف اولیه همه زیر سیستم ها مشخص شده است؟
با توجه به نوع مطالعه، پارامترهای عملیاتی هر گره مطالعاتی تعیین شده است؟
آیا حدود طبیعی پارامترهای تعیین شده برای شرایط طبیعی مشخص شده است؟
آیا حدود طبیعی پارامترهای تعیین شده برای شرایط اضطراری مشخص شده است؟
آیا با توجه به نوع مطالعه کلمات کلیدی مناسب مشخص شده است؟
آیا مفهوم کلمات کلیدی برای کلیه اعضای تیم تشریح شده است؟
آیا مطالعه شروع شده است؟
آیا نتایج مطالعه منتشر گردیده است؟
ایا نتایج مطالعه به تصویب همه اعضای تیم رسیده است؟
آیا گزارش مطالعه تهیه گردیده است؟
آیا گزارش مطالعه با فرمت پیشنهادی تطابق دارد؟
آیا مطالعه دارای پیشنهادات کاربردی است؟
آیا فرد مسئول پیگیری پیشنهادات مشخص شده است؟
آیا پیشنهادات ارائه شده بکار گرفته شده اند؟

و نهایتاً اینکه :

Hazop یک متد ساختاری طوفان مغزی برای آنالیز ریسک است .

Hazop می تواند در اشکال مختلف بر اساس عناصر تشکیل دهنده سیستم های ایمنی اجراء شود .

هماهنگی خوبی با سایر متدهای آنالیز ریسک دارد .

توانمندی های آن توسط سازمان های نظیر وزارت دفاع آمریکا، شرکت موتورولا و طیف وسیعی از شرکت های شیمیایی به اثبات رسیده است.

طراحی مشخصات فنی سیستمهای تصفیه آب صنعتی

ابزار دقیق٬ تجهیزات برقی٬ تجهیزات_مکانیکی٬ فرآیند CIP٬ Detailed Design٬ NF٬ Piping٬ ro٬ UF٬ طراحی مشخصات فنی سیستمهای تصفیه آب صنعتی

مشخصات فنی دستگاه آب شیرین کن

تحلیل مهندسی مشخصات فنی آب شیرین کن های صنعتی پیش از انعقاد قرارداد با طراح و تولید کننده، پیش نیاز خرید آگاهانه و متناسب با نیازمندی مشتریان است. تناسب و یکپارچگی میان نتایج شبیه سازی فرایند اسمز معکوس با اجزای مختلف واحد آب شیرین کن، شرط لازم کارایی واحد آب شیرین کن است.

امروزه بکارگیری آب شیرین کن های صنعتی مبتنی بر فرایند اسمز معکوس(RO) بسیار رایج است. عدم وجود دانش فنی در بسیاری از تأمین کنندگان و سازندگان و همچنین آشنایی ناچیز مشتریان، ضرورت تحلیل مشخصات فنی آب شیرین کن صنعتی را پیش از عقد قرارداد یا خرید پکیج، مشخص می کند. با توجه به تعدد و تنوع اجزای تشکیل دهنده واحدهای آب شیرین کن صنعتی، طراحی فرایند اسمز معکوس و فرایندهای مختلف شیرین سازی از قبیل پیش تصفیه، فرایند RO، سیستم کنترل، ابزاردقیق و تصفیه نهایی مستلزم وجود دانش فنی و تخصص در این زمینه است.

آب شیرین کن صنعتی

مشخصات فنی آب شیرین کن صنعتی

طراحی واحد آب شیرین کن اسمز معکوس براساس آنالیز و کیفیت آب ورودی به تأسیسات و کیفیت آب مورد نیاز برای شیرین سازی انجام می شود. کیفیت آب ورودی نیز با توجه به آنالیز شیمیایی، فیزیکی، بیولوژیکی و میکربی آب ورودی تعیین می شود. کیفیت آب ورودی تعیین کننده فرایند پیش تصفیه، تصفیه میانی و تصفیه نهایی خواهد بود.

پیش تصفیه آب شیرین کن صنعتی

ممبرانها در برابر آلودگیهای آب ورودی نظیر ذرات معلق، آلودگیهای آلی و بیولوژیکی بسیار آسیب پذیر هستند. کیفیت آب ورودی به واحد آب شیرین کن در بخش پیش تصفیه، برای ورود به غشاهای اسمز معکوس مناسب سازی شده و کدورت آن کاهش می باید. رسوب گرفتگی(Scaling)، فولینگ آلی(Organic fouling) و فولینگ بیولوژیکی(Biological fouling) از آثار تجمع آلودگی های آب ورودی بر سطح غشاهای اسمز معکوس است که تعدد و تکرر آن منجر به کاهش طول عمر ممبران می شود. بنابراین بررسی مشخصات فنی تجهیزات پیش تصفیه به عنوان یکی از اجزای اصلی واحدهای آب شیرین کن برای اطمینان از کارایی مجموعه تصفیه آب بسیار حایز اهمیت است. فیلتراسیون فیزیکی

مهمترین شاخص جهت سنجش کیفیت آب ورودی به غشاهای اسمز معکوس، SDI (Slit density index) است. شاخص SDI معیاری برای سنجش ذرات معلق نامحلول، ذرات کلوییدی، ذرات آلی و آلودگی های بیولوژیکی موجود در آب ورودی است. روش آزمایش SDI مربوط اندازه گیری زمان فیلتراسیون آب از فیلتر ۴۵/۰ میکرومتری برای حجم مشخص است. حداکثر مقدار مجاز SDI برای جلوگیری از فولینگ ممبران، برابر ۵ بوده و مقدار بهینه SDI برای محافظت از غشاهای اسمز معکوس مقادیر کمتر از ۳ است.

نوع فرایند پیش تصفیه وابسته به کیفیت آب تعیین می شود و هدف آن کاهش SDI آب به مقادیر مجاز ممبرانهای اسمز معکوس است. فیلتراسیون فیزیکی یکی از فرایندهای متداول در بخش پیش تصفیه است. فیلترهای شنی یا کربنی، فیلترهای دیسکی، فیلترهای خود شوینده و میکرو فیلترها از انواع مختلف روشهای فیلتراسیون فیزیکی هستند که در بخش پیش تصفیه به تناسب کیفیت آب ورودی مورد استفاده قرار می گیرند.

اولترافیلتراسیون(Ultrafiltration) یکی دیگر از فرایندهای بسیار کارآمد در بخش پیش تصفیه واحدهای اسمز معکوس است. در این فرایند ذرات معلق نامحلول در آب ورودی تا اندازه صدم میکرومتر با بهره گیری از فناوری غشایی جداسازی شده و آب با کیفیت بسیار بالا و SDI کمتر از ۳ برای ورود به ممبرانهای اسمز معکوس مهیا می شود.

شبیه سازی فرایند اسمز معکوس

ضرورت تعیین دقیق مشخصاتِ فنی ممبرانها به عنوان قلب واحد اسمز معکوس، از منظر مهندسی بدیهی است. شبیه سازی فرایند اسمز معکوس با استفاده از آنالیز شیمیایی آب ورودی و غلظت یونهای کاتیونی و آنیونی آب انجام می شود. نرم افزارهای شبیه سازی توسط تولید کنندگان ممبران توسعه داده شده و با توجه به مشخصات فنی ممبرانهای هر تولید کننده، شبیه سازی انجام می شود. تعداد، نوع، چیدمان و تعداد مراحل فرایند اسمز معکوس از نتایج اصلی شبیه سازی فرایند اسمز معکوس است.

در انواع مختلف فرایندهای اسمز معکوس اعم از تک مرحله ای، دو مرحله ای، تک پاس و دوپاس، تنظیم دقیق فلاکس، میزان ریکاوری، تعداد ممبرانهای هر vessel و انتخاب نوع و سایز ممبران متناسب با نوع کاربری و آنالیز آب در هر یک از مراحل طراحی بسیار با اهمیت است. از اینرو طراحی واحد اسمز معکوس نیازمند تسلط بر معیارهای متنوع طراحی RO و رویکرد یکپارچه طراحی دارد. تزریق مواد شیمیایی، اسید، باز یا مواد ضدرسوب نیز یکی دیگر از جنبه های طراحی فرایند اسمز معکوس است که با هدف بهینه سازی شرایط بهره برداری و با هدف حداکثر کارایی واحد RO در بلند مدت انجام می شود.

سیستم کنترل و ابزاردقیق

پیاده سازی فرایند اسمز معکوس با استفاده از طراحی صحیح و مهندسی، مستلزم به کارگیری سیستم کنترل و ابزاردقیق متناسب با نیازمندیهای فرایندی است. فرایند اسمز معکوس به دلیل وجود برخی از محدودیت های ذاتی که عموماً مربوط به شرایط نگهداری ممبرانها می باشد، نیازمند وجود سیستم کنترل کارآمد و ابزاردقیق مناسب جهت کنترل و پایش موثر فرایند است.

استفاده از ابزار دقیق در واحدهای اسمز معکوس با دو هدف انجام می شود. پایش متغیرهای عملیاتی نظیر فشار، دما، هدایت الکتریکی، PH و پتانسیل اکسیداسیون/احیا با هدف نگهداری سابقه عملیاتی واحد تولید انجام می شود. مدیریت اطلاعات عملیاتی مبتنی بر سابقه اطلاعات بهره برداری است که در پایش مستمر، اندازه گیری می شود. اصلاح، بهینه سازی، نگهداری و تعمیرات پیش گیرانه با استفاده از تحلیل اطلاعات بهره برداری واحد تولید میسر می شود.

کنترل موثر و دقیق فرایند نیز نیازمند اطلاعات مربوط به اندازی گیری متغیرهای عملیاتی توسط ابزاردقیق دارد. محافظت تجهیزات در مقابل تجاوز یا کاهش فشار، دما و پتانسیل اکسیداسیون/احیا(ORP) از مقادیر مجاز، کنترل متغـیرهای عملیاتی با نقاط کنترلی(Set points)، ایجاد اخطار(Alarm) با اهداف حفاظتی و کنترل کیفیت محصول، از نیازمندیهای واحد بهره برداری برای تولید آب شیرین است.

با توجه به اهمیت سیستم کنترل، مشخصات فنی آن از اجزای مهم خصوصیات فنی واحد اسمز معکوس است. شرکت طراح و سازنده واحد آب شیرین کن موظف است که مشخصات فنی سیستم کنترل و ابزار دقیق را به صورت شفاف و تفصیلی در اختیار مشتری قرار دهد. کاهش هزینه های سرمایه گذاری اولیه با استفاده از حذف یا تغییر فرایندهای اصلی اسمز معکوس، نظیر فلاشینگ اتوماتیک، عملیات CIP، سامانه افت فشار ممبران، پایش هدایت الکتریکی و PH در مقاطع فرایندی مهم، کاهش کارایی سیستم در کوتاه مدت و طول عمر پایین تجهیزات را به دنبال خواهد داشت.

پمپ فشار قوی فرایند اسمز معکوس

شیرین سازی آب شور در غشاهای اسمز معکوس نیازمند اعمال فشار بیشتر از فشار اسمزی است که این منظور توسط پمپ فشار قوی برآورده می شود. بنابراین پمپ فشار قوی، مهمترین و معمولاً گران قیمت ترین جزو واحدهای اسمز معکوس است. از اینرو توجه ویژه به مشخصات فنی پمپ فشار قوی و اطمینان از تناسب کامل مشخصات فنی آن با نتایج شبیه سازی فرایند، بسیار با اهمیت است.

نتایج شبیه سازی فرایند اسمز معکوس، دبی و فشار پمپ فشار قوی را تعیین می کند. انتخاب پمپ فشار قوی براساس منحنی مشخصه پمپ(characteristic curve) و با توجه نوع و مشخصات فنی پمپ انجام می شود. گزینه های متعدد و انواع مختلف پمپ، برای تأمین فشار و دبی مورد نیاز وجود دارند. ولی انتخاب پمپ بر مبنای پوشش نقطه کاری در محدوده بهینه عملکرد پمپ انجام می شود. در صورتی که نقطه کاری پمپ خارج از محدوده بهینه کاری پمپ انتخاب گردد، استهلاک پمپ افزایش یافته و از طول عمر آن کاسته می شود.

پمپ فشار قوی

لیست مشخصات فنی آب شیرین کن صنعتی

مشتریان و مصرف کنندگان نهایی واحدهای اسمز معکوس برای اطمینان از کارایی عملکرد واحد، ضروری است که مشخصات فنی آب شیرین کن صنعتی را پیش از انغقاد قرارداد با دقت بررسی کنند. پیشنهاد فنی طراح و سازنده واحد نیز باید به صورت شفاف حداقل شامل عناوین ذیل باشد:

مشخصات فنی پیش تصفیه: تعیین نوع پیش تصفیه و مشخصات فنی تجهیزات با ارائه جزییات در پیشنهاد فنی ضروری است. به عنوان مثال سرعت فیلتراسیون، سایز ذرات، خصوصیات لایه بندی، اندازه و تعداد نازلها، نحوه تأمین آب بک واش، فشار و دبی بک واش و ….
شبیه سازی فرایند اسمز معکوس: ارائه نتایج شبیه سازی با نرم افزارهای معتبر به عنوان بخشی از پیشنهاد فنی ضروری است. نتایج شبیه سازی باید فاقد اخطار بوده و سازنده، کیفیت آب شیرین را مطابق آن تضمین نماید.
مشخصات فنی پمپ فشار قوی: تعیین مدل پمپ فشار قوی و ارائه منحنی مشخصه منطبق با نتایج شبیه سازی در پیشنهاد فنی بسیار مهم است. تناسب متریال پمپ با سیال ورودی نیز یکی از ملاحظات با اهمیت مربوط به انتخاب پمپ است. تجهیز الکتروموتور به soft starter یا کنترل کننده دور موتور(VFD) برای محافظت از پمپ، ممبران و اتصالات در خروجی پمپ در بسیاری از شرایط الزامی است.
لوله، اتصالات و شیرآلات: متریال مناسب لوله، شیر و اتصالات با آب ورودی و تناسب متریال با فشار کاری از ضروریات طراحی و ساخت واحد آب شیرین کن است. پیش بینی شیرهای مناسب با فرایند، با تعداد مشخص در مسیرهای ارتباطی نیز ضروری است. انتخاب نوع شیرهای ایزولاسیون، تنظیم دبی، فشار شکن و … از تخصص های مهندسین فرایند برای کارکرد بهینه شرایط عملیاتی است.
سیستم کنترل و ابزاردقیق: پیش بینی ابزاردقیق های مورد نیاز جهت پایش و کنترل فرایند به تعداد کافی در مسیرهای مختلف، واجب است. در صورت استفاده از PLC برای کنترل فرایند، تنظیم دقیق برنامه PLC مبتنی بر شرایط بهینه عملیاتی فرایند اسمز معکوس، با هدف پاسخگویی به نیازمندیهای مربوط به پایش و کنترل بهینه فرایند، ضروری است.
سیستم فلاشینگ اتوماتیک و CIP: پیش بینی تمامی تجهیزات و ملزومات مربوط به فلاشینگ اتوماتیک و شستشوی شیمیایی(CIP) برای آب شیرین کن صنعتی یا دستگاه تصفیه آب صنعتی بسیار ضروری است. تجهیزات اختلاط، ابزار دقیق مورد نیاز برای کنترل دما و دبی جریانِ مواد شستشو دهنده ممبران در کنار نصب پمپ مخصوص شستشوی شیمیایی به طور مجزا، از جانب سازندگان ممبرانهای اسمز معکوس، اکیداً ضروری تشخیص داده شده است.

مصرف برق دستگاههای تصفیه آب صنعتی

تجهیزات برقی٬ تجهیزات_مکانیکی٬ فرآیند ro٬ Water Treatment٬ WTP٬ تصفیه آب صنعتی٬ مصرف برق

مصرف برق یا انرژی الکتریکی در دستگاه های تصفیه آب صنعتی یا واحدهای آب شیرین کن به عنوان یکی از عوامل موثر در هزینه های بهره برداری حایز اهمیت است. مصرف انرژی ویژه واحدهای آب شیرین کن از ۸ کیلووات ساعت به ۳ کیلووات ساعت به ازای هر مترمکعب در سه دهه اخیر کاهش یافته است.

میزان مصرف برق در دستگاه تصفیه صنعتی به عنوان یک عامل کلیدی بر هزینه های تولید آب شیرین تاثیرگذار است. به همین جهت، امروزه بازیابی و استفاده مجدد از انرژی در صنعت آب شیرین کن بسیار مورد توجه است. اما دستیابی به حداقل میزان مصرف انرژی برای بازیابی آب به دلایل پلاریزاسیون غلظت، رسوب غشاء های اسمز معکوس و مقاومت هیدرولیک نفوذ، امکان پذیر نیست. با توجه به محدودیت های موجود بازیابی انرژی به همراه بازچرخانی آب، عامل بهبود مصرف انرژی و هزینه های ناشی در انواع دستگاه های تصفیه صنعتی است.

مصرف انرژی فرایند شیرین سازی آبهای شور

به طور کلی دستیابی به آب شیرین بدون صرف هزینه، تقریبا غیر ممکن خواهد بود. حتی اگر آب شیرین در زیر سطح زمین قابل دسترس باشد نیاز به پمپاژ و صرف انرژی جهت بهره مندی از آن هستیم. به عنوان مثال برای برداشت آب از منابع زیر زمینی و پمپاژ آن در حدود ۱۰۰ الی ۲۰۰ فوت به ازای هر متر مکعب، ۰٫۲۴ کیلووات ساعت انرژی مورد نیاز است. اخیراً به دلیل رشد بیش از حد جمعیت و افزایش فناوری های صنعتی برای جبران میزان عرضه و تقاضا در مصرف آب، فرایندهای آب شیرین کن برای شیرین سازی آبهای شور توسعه پیدا کرده اند. آب شیرین کن ها به دسته ای از فناوری تصفیه آب اطلاق می شود که جهت دستیابی به آب شیرین، از آب های سطحی و زیرزمینی با میزان بالا ذرات جامد حل شده مورد استفاده قرار می گیرد. در اوایل سال ۱۹۵۰ سیستم های آب شیرین کن غالبا با بهره گیری از فناوری های حرارتی مانند فرایند های تقطیر چند مرحله ای MED، MSF و MVC با صرف میزان قابل توجه ای از انرژی حرارتی مورد استفاده قرار گرفتند. با ظهور فناوری اسمز معکوس و پیشرفت چشمگیر آن در زمینه عملکرد غشایی و مصرف انرژی، این فناوری رقیب سرسخت فرایندهای حرارتی نمک زدایی شد.

فرایند های غشایی دارای چندین مزیت در بخش نمک زدایی آبهای شور هستند. مصرف انرژی کمتر، کاهش هزینه های عملیاتی، سرمایه گذاری اولیه پایینتر، بهره برداری و نگهداری آسان تر، تشکیل شدن از واحد های فشرده تر و همچنین قابلیت افزایش ظرفیت در این واحد ها در مدت زمان کوتاه، کاهش مدت زمان راه اندازی و تحویل پروژه، جدا شدن نیروگاه ها و سیستم های آب شیرین کن، انجام فرایند در دمای محیط و کاهش تاثیرات زیستت محیطی از جمله مواردی است که امروزه باعث علاقه مندی جهت استفاده از فرایند های غشایی در واحدهای نمک زدایی شده است.

انرژی لازم جهت نمک زدایی با استفاده از غشاء

دو محفظه را که به وسیله یک غشاء از هم جدا شده باشند را در نظر بگیرید. با این فرض که غشاء فقط توانایی نفوذ آب را داشته باشد و همچنین دو سمت غشاء حاوی آب دریا و آب شیرین با دمای ۲۵ درجه سانتی گراد باشد؛ طبیعی است که آب شیرین به دلیل پتانسیل غلظت به وجود آمده از طریق غشاء نفوذپذیر به سمت آب دریا نفوذ کند و باعث رقیق شدن آن شود. در صورتیکه با بهره گیری از عامل فشار خارجی به سیستم باعث ایجاد پدیده معکوس و یا تعادل در آن شویم، به مقدار فشار مورد نیاز جهت حفظ تعادل داخل سیستم فشار اسمزی می گویند.

فناوری های غشایی از انرژی های الکتریکی و مکانیکی استفاده می کنند که در اکثر کاربرد ها با بهره گیری از سوخت های فسیلی صورت می گیرد؛ و در آینده با عدم اطمینان در تأمین منابع انرژی مورد نیاز، کاهش و حفظ انرژی های مرسوم در فرایند های تصفیه به عنوان عامل اصلی بهینه سازی فرایندها به شمار می رود؛ جدا از عامل بیان شده کاهش مقدار هزینه مصرف انرژی تا ۷۵% از هزینه کل بهره برداری در سیستم های اسمز معکوس از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. مصرف انرژی در سیستم های نمک زدایی غشایی با روش های مختلف کاهش می یابد و به نظر می رسد که مصرف انرژی در فرایند های غشایی تا نزدیک شدن به حداقل انرژی تئوری به راحتی کاهش می یابد؛ اگر چه کماکان دستیابی به این امر تا کنون به دلایل زیر در صنعت حاصل نشده است:

برای تولید یک حجم ثابت از آب شیرین با کمترین میزان مصرف انرژی نیاز به مقادیر زیادی از آب دریا خواهیم داشت و برای وقوع این امر وجود فرایند های پیش تصفیه قبل از ورود به سیستم اسمز معکوس ضروری است؛ فرایند پیش تصفیه دارای مراحل مختلفی شامل تزریق مواد شیمیایی و عملیات های فیلتراسیون می باشد. در مقایسه با مقدار ظرفیت تولیدی و هزینه های فرایند اسمز معکوس، انرژی مصرفی و هزینه های فرایند پیش تصفیه برای چنین حجم وسیعی از آب دریا بسیار زیاد است.
محدودیت نسبت بازیابی (Recovery) در فرایند اسمز معکوس از جمله عوامل تاثیر گذار بر روی هزینه شیرین سازی آب شور در فرایند اسمز معکوس است. با افزایش نسبت بازیابی می توان افزایش نیاز به انرژی و هزینه های پیش تصفیه آب دریا را بهبود بخشید. افرایش نسبت بازیابی باعث کاهش هزینه های فرایند پیش تصفیه می شود. اما در ادامه باعث افزایش هزینه مرتبط با غشاء های فرایند اسمز معکوس شده و همچنین کاهش نسبت بازیابی باعث کاهش هزینه انرژی در غشاء فرایند می شود. بنابراین برای دستیابی به نقطه بهینه بهره برداری از فرایند اسمز معکوس باید طراحی های صورت گرفته شده بر اساس ایده ال ترین حالت از دو عامل بیان شده صورت گیرد.

کیفیت آب تولیدی نیز در تعیین شرایط بهینه طراحی موثر است و مستقیما بر روی هزینه های کلی سیستم نمک زدایی تاثیر گذار است. لذا باید قبل از انجام طراحی سیستم های نمک زدایی به آن توجه کرد.

مصرف انرژی ویژه آب شیرین کن ها

مصرف انرژی ویژه(SEC) در فرایندهای مختلف به عنوان انرژی مصرف شده به ازای تولید واحد محصول گفنه می شود. انرژی ویژه واحدهای آب شیرین کن به انرژی مصرف شده برای تولید آب شیرین بر حسب KJ/Kg گفنه می شود. کمترین میزان انرژی تئوری لازم جهت تولید آب شیرین از مقدار بسیار زیاد آب دریا و حذف ذرات، به میزان ۰٫۷۱ کیلووات ساعت بر متر مکعب ( میزان شوری ۳٫۴۳% و دمای ۲۵ درجه سانتی گراد) می باشد و همچنین حداقل میزان انرژی ویژه تئوری لازم جهت تولید آب شیرین با افزایش میزان بازیابی آب به ۲۵%، ۵۰% و ۷۵% به ترتیب در حدود ۰٫۸۱، ۰٫۹۷ و ۱٫۲۹ کیلووات ساعت بر متر مکعب که در شکل زیر هم اشاره شده، افزایش پیدا می کند. ایجاد انرژی لازم جهت غلبه بر فشار اسمزی آب دریا به وسیله پمپ های فشار قوی تامین می شود و با به کار گیری از این تجهیز انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی تبدیل می شود و باعث روانه سازی جریان ورودی به سیستم اسمز معکوس و تولید آب شیرین می شود؛ و به طور معمول ۵۰ الی ۷۵ درصد از انرژی مصرفی در سیستم های آب شیرین کن آب دریا، صرف راه اندازی پمپ فشار قوی موجود در ورودی این سیستم می شود که در حدود ۳۵% از هزینه کلی راه اندازی سیستم نمک زدایی را در بر می گیرد.

مقدار هزینه انرژی مصرفی به ازای حجم آب تصفیه تولیدی در فرایند اسمز معکوس از اهمیت بالایی بر خوردار است و مستقیما مرتبط با مقدار فشار مورد نیاز جهت غلبه بر فشار اسمزی، وابسته به نوع آب برداشتی بوده و برای آب دریا در حدود ۸۰-۱۰۰ بار و آب لب شور در محدوده (bar 15-40) است. دو امکان برای کاهش میزان انرژی مصرفی در فرایند اسمز معکوس وجود دارد. مسیر اول مربوط به توسعه و رشد غشاهای اسمز معکوس و تولید غشاء با مصرف انرژی پایین است. راه دوم نیز ترکیب سیستم های نمک زدایی با دستگاه های بازیاب انرژی که با توجه به این دو عامل می توان در راستای بهینه سازی انرژی اقدامات مورد نیاز را صورت گرفته شود.

در اواخر دهه ۱۹۷۰ میزان مصرف انرژی ویژه(SEC) فرایند شیرین سازی آب دریا با استفاده از سیستم اسمز معکوس در حدود ۲۰ کیلووات ساعت گزارش شده است. اما با پیشرفت مداوم در تولید غشاهای اسمز معکوس، افزایش راندمان پمپ فشار قوی سیستم RO و بازیابی انرژی در فرایند، مصرف انرژی ویژه در اواسط دهه ۱۹۸۰ به حدود ۸ کیلووات ساعت به ازای هر مترمکعب آب شیرین کاهش پیدا کرده است. اگرچه پیشرفت های چشمگیری در زمینه بهینه سازی فرایند نمک زدایی به وجود آمده است اما کماکان میزان مصرف انرژی در این سیستم، ۴۰ تا ۷۵ درصد از کل هزینه بهره برداری سیستم های آب شیرین کن دریایی را شامل می شود. با معرفی فناوری های جدید بازیابی انرژی، میزان راندمان سیستم ها در حدود ۹۳ الی ۹۷ درصد افزایش پیدا کرده و همچنین طبق نمودار زیر باعث کاهش SEC به حدود ۳ کیلووات ساعت بر متر مکعب شده است.

مصرف خاص انرژی

انرژی مصرفی فرایند اسمز معکوس

میزان مصرف انرژی در اجزای اصلی فرایند اسمز معکوس طبق شکل زیر نمایش داده شده است که شامل: ۱- برداشت آب ۲- سیستم پیش تصفیه ۳- پمپ های فشار قوی (مجهز به سیستم بازیاب انرژی و یا بدون این عامل) ۴- غشاء (ممبران) اسمز معکوس ۵- تصفیه ثانویه و ۶- ذخیره جریان تولیدی می باشد. میزان کیفیت آب ورودی و همچنین نوع سیستم پیش تصفیه به کار گرفته شده قبل از ورود به سیستم اسمز معکوس نقش اساسی در انتخاب و چگونگی قرار گیری غشاء های آن ایفا می کند؛ در بعضی از موارد انتقال آب دریا از محل برداشت تا سیستم تصفیه مورد نظر دارای مسافت بالا است که همین عامل باعث صرف انرژی و هزینه قابل توجهی جهت انتقال می باشد. به طور خلاصه انرژی مورد نیاز در فرایند اسمز معکوس به صورت معادله زیر بیان می شود:

E_T = E_in + E_pt + E_hp + E_A – E_ERD

E_T معرف کل انرژی مورد نیاز در سیستم، E_in برابر با مقدار انرژی مورد نیاز برای انتقال جریان به سیستم از منابع برداشت آب، E_pt معرف مقدار انرژی لازم جهت انجام فرایند های پیش تصفیه و تصفیه ثانویه (میکروفیلتراسیون و پمپاژ)، E_hp نشانگر میزان انرژی مورد نیاز پمپ فشار قوی، E_A معرف میزان انرژی مورد نیاز سایر لوازم جانبی دستگاه (تزریق شیمیایی، سیستم CIP و پمپاژ محصول تولیدی) و E_ERD میزان انرژی بازیابی شده با استفاده از سیستم های بازیاب انرژی معرفی می شود. شکل زیر نشان دهنده الگوی مصرف انرژی در فرایند اسمز معکوس و همچنین هزینه های به کار رفته در سیستم های آب شیرین کن است.

انرژی مصرفی فرایند اسمز معکوس

جدول زیر نیز میزان انرژی مصرفی یک واحد آب شیرین کن را به تفکیک مصرف کننده های مختلف برای تولید ۱ متر معکب بر ساعت و ریکاوری ۴۵ درصد نشان می دهد. جدول زیر نمایش دهنده مصرف انرژی در بخش های پیش تصفیه، تزریق مواد شیمیایی، پمپ فشار قوی، تصفیه ثانویه و سیستم شستشو آب شیرین کن می باشد و محاسبات موجود در جدول بدون بهره گیری از از سیستم بازیاب انرژی صورت گرفته شده است.

انرژی مصرفی تجهیزات آب شیرین کن

بررسی تفصیلی درایو فرکانس متغیر و انواع آن – VFD -نکات مهم در خرید و انتخاب آن

ابزار دقیق٬ تجهیزات برقی CSI٬ doubly fed slip recovery system topologies٬ LCI٬ load commutated inverter٬ six-step inverter٬ V/Hz٬ VFD٬ voltage-source inverter٬ درایو اینورتر تناوب بار٬ درایو اینورتر شش مرحله‌ای٬ درایو فرکانس متغیر٬ سیستم بازیافت لغزش با تغذیه دو سویه

درایو فرکانس متغیر یا Variable Frequency Drive که به صورت مخفف VFD نامیده می شود، نوعی کنترل کننده موتور است که با تغییر دادن فرکانس و ولتاژ اعمال شده به الکتروموتور آن را به گردش در می آورد. نامهای دیگر VFD :درایو سرعت متغیر، درایو سرعت قابل تنظیم، درایو فرکانس قابل تنظیم، درایو AC، میکرودرایو و اینورتر هستند. فرکانس (یا هرتز) به طور مستقیم با سرعت موتور (RPM) مرتبط است. به عبارت دیگر، فرکانس بیشتر باعث گردش سریعتر موتور و افزایش RPM می شود. اگر یک کاربرد نیاز ندارد که موتور در سرعت کامل نامی خود کار کند ، VFD را می توان جهت کاهش فرکانس و ولتاژ، برای تطبیق با نیازمندی های بار موتور الکتریکی مورد استفاده قرار داد. اگر کاربری سرعت مورد نیازش تغییر کند، VFD به آسانی با افزایش یا کاهش سرعت موتور می تواند موتور را با این نیاز تطبیق دهد.

درایو فرکانس متغیر چگونه کار می کند؟

اولین طبقه درایو AC فرکانس متغیر، یا VFD، کانورتر (مبدل) است. کانورتر شامل ۶ عدد دیود است. که شبیه شیر یک طرفه در سیستم های لوله کشی عمل می کنند. این دیودها اجازه می دهند جریان فقط در یک جهت که با پیکان در نماد دیود مشخص شده است جاری شود. برای مثال، هنگامیکه ولتاژ فاز A (ولتاژ مشابه با فشار در سیستمهای لوله کشی است) مثبت تر از ولتاژ فازهای B یا C است آنگاه دیود آن باز شده و جریان برقرار می شود. هنگامیکه فاز B مثبت تر از فاز A شود سپس دیود فاز B باز خواهد شد و فاز A بسته می شود. این موضوع برای دیودهایی که در بخش منفی باس قرار دارند نیز برقرار و صادق است. بدینسان، ما با خاموش و روشن شدن هر دیود ۶ پالس جریان را داریم. این روش VFD شش پالس نامیده می شود، که ترکیب استاندارد برای درایوهای فرکانس متغیر جریان است.

برای مثال فرض کنیم که درایو در یک سیستم قدرت ۴۸۰V کار می کند. ۴۸۰V ولتاژ موثر (rms) است. پیک ولتاژ در یک سیستم ۴۸۰V مقدار ۶۷۹ ولت است. همان طور که می بینید، باس dc درایو فرکانس متغیر دارای یک ولتاژ dc با ریپل AC است. ولتاژ تقریبا بین ۵۸۰V و ۶۸۰V نوسان می کند.

ما می توانیم با اضافه کردن یک خازن بر روی باس DC از ریپل AC خلاص شویم. یک خازن مانند یک مخزن یا انباره در سیستم لوله کشی عمل می کند. این خازن ریپل AC را جذب کرده و یک ولتاژ صاف تحویل می دهد. ریپل AC بر روی باس DC نوعا کمتر از ۳ ولت است. بنابراین، ولتاژ روی باس DC تقریبا ۶۵۰VDC می شود. ولتاژ حقیقی بستگی به عواملی مانند سطح ولتاژ خط AC تغذیه کننده درایو ، سطح عدم تعادل ولتاژ روی سیستم قدرت، بار موتور، امپدانس سیستم قدرت، و هر راکتور یا فیلتر هارمونیکی که بر روی درایو قرار گرفته اند. دارد. مبدل پل دیود که ولتاژ AC را به DC تبدیل می کند. بعضی اوقات تنها با عنوان کانورتر شناخته می شود. مبدلی که ولتاژ DC را به ولتاژ AC بر می گرداند نیز یک کانورتر است، اما برای تمایز دادن از مبدل دیودی، با عنوان اینورتر شناخته می شود. در صنایع متداول شده است که هر مبدلی که DC را به AC تبدیل می کند به عنوان اینورتر شناخته می شود.

توجه کنید که در یک VFD واقعی، سوئیچهای نشان داده شده در عمل ترانزیستور هستند. وقتی ما یکی از کلیدهای بالایی اینورتر را می بندیم. فازی از موتور که به آن متصل است به مثبت باس DC متصل می گردد و ولتاژ مثبت روی آن فاز می افتد. و هنگامی که یکی از کلیدهای پایینی را در اینورتر می بندیم. فاز به منفی باس dc متصل شده و ولتاژ آن منفی می شود. بدین سان، ما می توانیم هر فازی را که می خواهیم مثبت یا منفی کنیم و بدین تزتیب فرکانس مورد نظر خود را تولید نماییم. ما می توانیم هر فاز را مثبت، منفی یا صفر کنیم.

موج سینوسی آبی رنگ تنها برای مقایسه نشان داده شده است. درایو در حالت واقعی این موج سینوسی را تولید نمی کند. توجه کنید که خروجی از VFD یک شکل موج مستطیل شکل است. VFD ها خروجی سینوسی تولید نمی کنند. این شکل موج مربعی انتخاب خوبی برای سیستم توزیع توان نیست، اما برای استفاده در موتور کاملا مناسب است. اگر ما بخواهیم فرکانس موتور را به ۳۰Hz کاهش دهیم، آنگاه ما به راحتی خروجی اینورتر را خیلی آهسته تر سوئیچ زنی می کنیم. اما، اگر ما فرکانس را به ۳۰Hz کاهش دهیم، آنگاه به منظور ثابت نگه داشتن نسبت V/Hz بایستی ولتاژ را به ۲۴۰V کاهش دهیم. ( به تئوری درایو V/F ثابت مراجعه کنید). چگونه ما خواهیم توانست ولتاژ را کاهش دهیم در حالی که تنها ولتاژی که داریم ولتاژ باس ۶۵۰VDC است؟ این کار مدولاسیون پهنای پالس نامیده می شود. تصور کنید که ما بتوانیم فشار آب مسیر را با باز و بسته کردن بسیار سریع شیر موجود، کنترل کنیم. ذر حالیکه انجام این کار در سیستم های لوله کشی عملی نخواهد بود، به خوبی در مورد VFD ها به کار گرفته می شود. توجه کنید در طی نیم سیکل اول، در نصف زمانهای یک سیکل ولتاژ را در خروجی داریم و در نیم سیکل دیگر ولتاژی نداریم. از اینرو، متوسط ولتاژ خروجی ۲۴۰V، معادل نصف ولتاژ باس تغذیه ۴۸۰V است. با کنترل پالسهای خروجی، می توانیم هر ولتاژ متوسطی که بخواهیم بر روی خروجی VFD ایجاد کنیم.

چرا از یک VFD استفاده می کنیم؟

۱- مصرف انرژی را کاهش داده و در هزینه های انرژی صرفه جویی می کند. اگر شما یک کاربری دارید نیاز به کار در سرعت کامل ندارد، انگاه، شما می توانید هزینه های انرژی خود را با کنترل موتور توسط یک درایو فرکانس متغیر کاهش دهید. این یکی از مزایای درایوهای فرکانس متغیر است. VFD ها به شما اجازه می دهند که سرعت تجهیزات گردان متصل به موتور را با توجه به نیازمندی بار منطبق کنید. روش دیگری برای این کار وجود ندارد. امروزه بیش از ۶۵ درصد توان مصرفی در شبکه مربوط به مصارف الکتروموتورها است. بهینه سازی سیستمهای کنترل موتور با نصب کردن و یا ارتقای VFDها می تواند مصرف انرژی در تاسیسات شما را به میزان ۷۰ درصد کاهش دهد. علاوه بر این، استفاده از VFD ها کیفیت محصولات را افزایش داده و هزینه های تولید محصول را کاهش می دهد. ترکیب مشوقهای مالیاتی مربوط به کاهش مصرف انرژی و تخفیف شرکت برق، می تواند باعث بازگشت سرمایه خیلی کوتاه مدت ۶ ماهه شود.

۲- تولید محصول را با کنترل دقیق تر افزایش می دهد. با کارکرد موتورها در موثرترین سرعت برای کاربرد مورد نیاز شما، اشتباهات کمتری رخ داده و از اینرو، میزان تولید افزایش خواهد یافت، در نتیجه درآمد شرکت شما افزایش می یابد. با نصب بر روی کانوایرها و تسمه ها ضربه راه اندازی حذف می گردد و پروسه انجام کار سریعتر می شود.

۳- عمر تجهیزات را افزایش داده و نیاز به تعمیرات و نگهداری را کاهش می دهد. در صورت استفاده از VFD عمر تجهیزات افزایش یافته و زمان خواب دستگاه برای تعمیرات و نگهداری کاهش می یابد. هنگامی که موتورها با VFD کنترل می شوند سرعت بهینه موتور تامین می شود. چونکه VFD ها ولتاژ و فرکانس را بطور بهینه کنترل می کنند، VFD حفاظت بهتری از موتور در مواردی نظیر اضافه بارهای حرارتی الکتریکی، حفاظت فاز، اضافه ولتاژ و یا کم بودن ولتاژ و غیره انجام می دهند. در صورتی که موتور با استفاده از VFD راه اندازی گردد موتور یا بار گردان در معرض شوک لحظه ای راه اندازی مستقیم با ولتاژ خط قرار نخواهد گرفت. و به نرمی و خیلی آرام راه اندازی می شود و از اینرو فرسایش جعبه دنده و تسمه ها حذف می شود. همچنین یک روش بسیار مناسب برای کاهش ضربه قوچ (آن گونه که نامیده می شود) است. چون که می تواند سیکلهای شتاب گیری و شتاب دهی خیلی نرم داشته باشد.

عمل‌کرد کنترلی

درایوهای AC برای انجام فرآیند و بهبود کیفیت در کاربردهای صنعتی و تجاری، شتاب، جریان، پایش، فشار، سرعت، دما، کشش و گشتاور استفاده می‌شوند.

بارهای وارد شده در سرعت ثابت، موتور را در معرض گشتاور راه‌اندازی بالا و تلاطم‌های جریانی قرار می‌دهند که تا هشت برابر جریان بار کامل می‌باشد. در عوض درایوهای AC به تدریج موتور را تا سرعت کاری بالا می‌آورند و تنش‌های مکانیکی و الکتریکی را کاهش، هزینه‌های تعمیر و نگه‌داری را کاهش و عمر موتور و تجهیزات رانده شده را افزایش می‌دهند.

درایوهای سرعت متغیر همچنین می‌توانند یک موتور را با الگوهای خاصی به کار بگیرند تا تنش‌های مکانیکی و الکتریکی بیش‌تر کاهش یابند. به عنوان مثال، یک الگوی منحنی S را می‌توان بر روی یک نقاله اعمال کرد تا کنترل افزایش و کاهش سرعت آن نرم‌تر باشد که این باعث کاهش حرکت به عقب در زمان افزایش یا کاهش سرعت نقاله می‌شود.

عوامل عمل‌کردی که بر استفاده از درایوهای DC، بیش از AC متمایل هستند شامل الزاماتی مانند کارکرد پیوسته در سرعت پایین، افزایش و کاهش مکرر سرعت و الزام حفاظت در منطقه خطرناک می‌شود. در جدول زیر درایوهای AC و DC با توجه به برخی پارامترهای کلیدی مقایسه شده‌اند.

نوع درایو	DC	AC VFD	AC VFD	AC VFD	AC VFD
پلتفورم کنترلی	DC از نوع جاروبک‌دار	کنترلV/Hz	کنترل برداری	کنترل برداری	کنترل برداری
معیار کنترل	حلقه بسته	حلقه باز	حلقه باز	حلقه بسته	حلقه باز
موتور	DC	IM	IM	IM	PM داخلی
درصد معمول تنظیم سرعت	0.01	1	0.5	0.01	0.02
درصد بازه سرعت معمول در گشتاور ثابت	0-100	10-100	3-100	0-100	0-100
کمینه سرعت در گشتاور 100%	ساکن	8%	2%	ساکن	ساکن
توصیه شده برای استفاده در چند موتور	خیر	بله	خیر	خیر	خیر
حفاظت از ایراد (تنها فیوز یا درونی درایو)	تنها فیوز	درونی	درونی	درونی	درونی
تعمیر و نگهداری	جاروبک‌ها	کم	کم	کم	کم
وسیله فیدبک	تاکومتر یا اینکودر	ندارد	ندارد	اینکودر	ندارد

توپولوژی‌های VFD

درایوهای AC را می‌توان با توجه به توپولوژی‌های عام زیر دسته‌بندی کرد.

درایو اینورتر منبع ولتاژ (voltage-source inverter) یا درایو VSI: در یک درایو VSI، خروجی DC از مبدل پل دیودی (diode-bridge converter) انرژی را در باس خازن ذخیره می‌کند و یک ولتاژ ورودی سخت را به اینورتر تغذیه می‌کند. بیش‌تر درایوها از نوع VSI با خروجی ولتاژ PWM هستند.

توپولوژی درایو VSI

درایو اینورتر منبع جریان (current-source inverter) یا درایو CSI: در یک درایو CSI، خروجی DC از مبدل پل SCR، انرژی را در اتصال سری رآکتور ذخیره می‌کند تا یک جریان ورودی سخت را برای اینورتر فراهم کند. درایوهای CSI را می‌توان هم با PWM و هم با شکل موج خروجی شش مرحله‌ای به کار گرفت.

توپولوژی درایو CSI

درایو اینورتر شش مرحله‌ای (six-step inverter): درایوهای شش مرحله‌ای در حال حاضر تا حد زیادی منسوخ شده‌اند و می‌توانند از نوع VSI یا CSI باشند و نیز به عنوان درایوهای اینورتر ولتاژ متغیر (variable-voltage inverter drives)، درایو‌های مدولاسیون دامنه پالس (pulse-amplitude modulation) یا PAM، درایوهای موج مربعی (square-wave drives) یا درایوهای اینورتر چاپر DC شناخته می‌شوند. در یک درایو شش مرحله‌ای، خروجی DC از مبدل پل SCR از طریق باس خازن و اتصال راکتور سری هموار می‌شود و به وسیله یک جفت دارلینگتون یا اینورتر شبه سینوسی IGBT تغذیه می‌گردد و ولتاژ شش مرحله‌ای و یا جریان ورودی به یک موتور القایی فرستاده می‌شود.

شکل موج درایو شش مرحله‌ای

درایو اینورتر تناوب بار (load commutated inverter) یا درایو LCI: در یک درایو LCI که یک نوع CSI خاص است، خروجی DC از مبدل پل SCR انرژی را در مدار القاگر لینک DC ذخیره می‌کند تا یک خروجی جریان مرحله‌ای شبه سینوسی را برای یک اینورتر پل SCR و یک ماشین سنکرون بیش تحریک شده تامین کند.

سایکلوکانورتر (cycloconverter) یا ماتریکس کانورتر (matrix converter) یا MC: سایکلوکانورترها و MCها مبدل‌های AC به AC هستند که هیچ لینک DC برای ذخیره‌سازی انرژی ندارند. یک سایکلوکانورتر به عنوان یک منبع جریان سه فاز از طریق سه پل ضد موازی با اتصال SCR در پیکربندی شش پالسه کار می‌کند. هر فاز سایکلوکانورتر به صورت انتخابی برای تبدیل ولتاژ AC با فرکانس ثابت خط به یک ولتاژ متناوب با فرکانس متغیر بار عمل می‌کند. درایوهای MC مبتنی بر IGBT هستند.

توپولوژی یک ماتریکس کانورتر

سیستم بازیافت لغزش با تغذیه دو سویه (doubly fed slip recovery system topologies): سیستم بازیافت لغزش با تغذیه دوسویه، برق لغزشی یک‌سو شده را به یک رآکتور صاف‌کننده تغذیه می‌کند تا برق را از طریق یک اینورتر به شبکه عرضه AC تغذیه و سرعت موتور را توسط تنظیم جریان DC کنترل کند.

انواع پلتفورم‌های کنترلی VFD

بیش‌تر درایوها از یک یا چند از پلتفورم کنترلی زیر استفاده می‌کنند:

کنترل عددی PWM V/Hz هرتز
کنترل میدانی PWM یا کنترل برداری
کنترل تورک مستقیم (direct torque control) یا DTC.

مشخصات گشتاور بار و توان

درایوهای فرکانس متغیر همچنین با مشخصات گشتاور بار و توان زیر دسته‌بندی می‌شوند:

گشتاور متغیر، از جمله در کاربردهای فن (fan)، پمپ (pump) و دمنده‌های سانتریفوژ (centrifugal blowers)
گشتاور ثابت، از جمله در کاربردهای نقاله (conveyor) و پمپ جابه‌جایی (displacement pump)
توان ثابت، از جمله در کاربردهای ماشین ابزار و کشش ریلی

نکات مهم در خرید درایو فرکانس متغیر

نیاز به انتخاب و خرید درایو فرکانس متغیر (VFD) دارید؟ یافتن یک VFD یا کنترل کننده الکتروموتور تمام عیار با توجه به متغیرهای بسیار زیاد در هر کاربرد و سیستم می تواند وظیفه ای دشوار باشد. با این وجود، در مقاله پیش رو پیشنهادات و توصیه هایی برای کمک به انتخاب درایو مناسب ارائه شده است. امید است مطالب ارائه شده به قدر کافی ساده و قابل قبول باشد تا بتواند به یافتن درایو مورد نیاز برای کاربری شما کمک کند.

تصویر کلی

قبل از اینکه خیلی در پروسه جستجو و انتخاب VFD وقت صرف کنید. ایده خوبی است که اطلاعات پایه ای موتور و سیستم را که به انتخاب درست VFD کمک خواهد کرد جمع آوری کنید. بیشتر این اطلاعات از پلاک نامی موتور بدست می آید این اطلاعات موارد زیر است.

توان خروجی (اسب بخار)
آمپر بار کامل (FLA)
ولتاژ
سرعت بر حسب RPM
ضریب سرویس
همچنین مفید خواهد بود که مقادیر نامی موتور در هنگام استفاده با اینورتر را بدانیم

بقیه اطلاعاتی که نیازهای سیستم و کاربرد شما را تعیین خواهند کرد مانند:

نوع بار (گشتاور ثابت یا گشتاور متغیر)
دامنه سرعت و روش کنترل
نیاز به محفظه خاص

جستجو و یافتن برخی از این اطلاعات به نظر بیهوده می آید. اما، با جمع آوری اطلاعات بیشتر، یافتن و مقایسه درایوهای مختلف و سرانجام انتخاب بهترین گزینه درایو فرکانس متغیر در پاسخ به نیاز شما، آسان تر می شود. حال که شما اطلاعات مورد نیاز را دارید، زمان توجه به مشخصات مهم هر درایو است این اطلاعات به شما کمک خواهد کرد در مورد بهترین گزینه برای کاربری خود تصمیم گیری کنید.

توان خروجی (HP)

اگرچه برای سایز کردن VFD، مقدار آمپر بار کامل (FLA) موتوری که کنترل می شود، مهم است. دانستن توان خروجی موتور، یک امکان خیلی خوب برای یافتن درایوی است که احتمالا مناسب کاربرد شما است و نسبت به بقیه پارامترها برای انتخاب شما مهم تر است.

آمپر بار کامل (FLA)

این شاید حیاتی ترین بخش اطلاعاتی است که گردآوری می شود. استفاده از FLA به جای توان خروجی روش مناسب سایز کردن VFD است. شما FLA موتور را با آمپر نامی هر VFD که مورد نظر شماست، مقایسه خواهید کرد. و در اینجا محلی است که بایستی کمی محافظه کارانه برخورد کنید و آمپر مورد نیاز کاربرد خود را به میزان کمی از مقدار نامی VFD کمتر در نظر بگیرید. این موضوع یه طور ویژه برای بارهای با گشتاور ثابت یا بارهایی که به سختی راه اندازی می شوند پر اهمیت است. اگر چه ممکن است خریدن درایوی با مقدار جریان نامی بالاتر در آغاز هزینه بیشتری داشته باشد اما این هزینه قطعا در طی زمان با افزایش عملکرد و قابلیت اطمینان جبران می شود.

ولتاژ

مساله ولتاژ برای برق ورودی سه فاز ساده است. بسیار حیاتی است که ولتاژ VFD و موتور شما با ولتاژ موجود در محل کار مطابقت داشته باشد. برای کاربری های ولتاژ پایین در ایران، ولتاژ مورد استفاده سه فاز ۳۸۰ ولت و ۶۹۰ ولت است. برای ولتاژهای بالاتر ایده خوبی است که از یک متخصص توزیع و مهندس برق منطقه ای برای نصب تاسیسات مورد نیاز خود کمک بگیرید. برای ورودی تک فاز، توجه به چند نکته اضافی بسیار مهم و ضروری است. اگر بار ۳hp و یا کمتر است. (ولتاژ ۲۳۰ ولت و جریان کمتر از ۱۰ آمپر) احتمالا بهتر باشد که یک درایو که برای ورودی تک فاز ساخته شده است را برداشته و استفاده کنیم اما بار مورد نیاز شما بیشتر از ۳HP است آنگاه می توان از یک درایو که برای ورودی سه فاز ساخته شده است استفاده کرد. به هر حال درایو بایستی بصورت صحیح با کاربرد شما اندازه (size) شده باشد. پل دیودی به گونه ای در درایو قرار گرفته است که جریان را از هر سه بازوی خود عبور دهد.از اینرو، یک قاعده سر انگشتی برای سایز کردن ورودی تک فاز بر روی یک درایو سه فاز استفاده از VFD با مقدار نامی FLA دو برابر مقدار نامی FLA موتور است. برای مثال اگر موتور شما یک موتور ۱۰HP با FLA = 28A است آنگاه شما نیازمند انتخاب یک VFD با نرخ جریان نامی ۵۶A هستید که توانی خروجی در حدود ۲۰HP دارد. علاوه بر این، اگر عملکرد پیوسته درایو مورد نیاز باشد محدودیتهای زیر باید رعایت گردد.

نوسان ولتاژ %۱۰±
تغییرات فرکانس %۳±

نوع بار ( گشتاور ثابت یا گشتاور متغیر)

کاربری استفاده کننده از درایو فرکانس متغیر، نیاز به درایو گشتاور متغیر دارد یا به درایو گشتاور ثابت نیاز دارد؟ اگر تجهیزات دوار به صورت گریز از مرکز هستند آنگاه استفاده از یک درایو گشتاور متغیر بسیار مناسب خواهد بود. معمولا صرفه جویی مصرف انرژی انگیزه اصلی نصب درایو فرکانس متغیر برای کاربری های گریز از مرکز است. و درایوهای گشتاور متغیر باعث بیشترین مقدار صرفه جویی در مصرف انرژی می شوند. برای مثال، یک فن در حالتی که در %۵۰ سرعت خود می چرخد نسبت به حالتی که در سرعت کامل خود می گردد گشتاور کمتری نیاز دارد. بهره برداری گشتاور متغیر به موتور اجازه می دهد که فقط گشتاور مورد نیاز را اعمال کند و در نتیجه در مصرف انرژی صرفه جویی شود. این یکی از مزایای فراوان VFD است. کانوایرها، پمپهای جابجایی مثبت (displacement pumps) ، پرسهای پانچ، اکسترودرها، و انواع کاربردهای مشابه برای تمامی سرعتها نیاز به مقدار ثابت گشتاور دارند. که در این حالت، درایوهای فرکانس متغیر گشتاور ثابت مناسب ترین گزینه خواهند بود. یک درایو گشتاور ثابت بایستی ظرفیت اضافه جریان بار ۱۵۰% یا بیشتر برای مدت زمان یک دقیقه داشته باشد. چون در کاربردهای گریز از مرکز بندرت از جریان نامی آنها متجاوز می گردد.درایوهای گشتاور متغیر فقط نیازمند جریان اضافه بار ۱۲۰% برای یک دقیقه هستند. اگر نیاز به پروسه کنترل مستحکم (tight) باشد، آنگاه احتمالا شما نیازمند استفاده از یک درایو کنترل برداری بدون سنسور یا درایو فرکانس متغیر کنترل برداری هستید که میزان بالای دقت و صحت در کنترل سرعت، گشتاور و موقعیت را فراهم می کنند.

دامنه سرعت

به عنوان یک قاعده کلی گفته می شود که یک موتور نباید در سرعتی ۲۰% کمتر از از حداکثر سرعت مجاز خود (سرعت سنکرون) کار کند. اگر موتور در سرعتی کمتر از این مقدار بدون خنک کاری کمکی کار کند، بسیار گرم خواهد شد. اگر نیاز است که موتور در سرعتهای پایین کار کند، باید از خنک کنندگی کمکی استفاده کرد. علاوه بر این شما باید مراقب افزایش سرعت موتور نیز باشید. عموما ایده خوبی نیست که موتور در سرعتی ۲۰% بالاتر از سرعت نامی خود کار کند. حتما با سازنده موتور خود چک کنید که مطمئن شوید چه دامنه سرعتی هنوز در محدوده تضمین آنها قرار داشته و مجاز است. به خاطر داشته باشید که علاوه بر این با افزایش سرعت به سرعتی بالاتر از سرعت طراحی شده، گشتاور موتور را از دست می دهید. همچنین بایستی از کارکرد موتور در زیر مقدار FLA نامی مطمئن شوید.

روش کنترل

با کنترل دو سیمه، فقط یک کلید برای راه اندازی درایو فرکانس متغیر استفاده می شود. حالت باز کلید درایو را متوقف می کند و کلید بسته درایو را راه اندازی می کند. کنترل دو سیمه غالبا در کاربردهای HVAC (تهویه مطبوع( استفاده می شوند . چونکه در صورت قطع شدن برق همچنان فرمان راه اندازی برقرار می ماند. که این ویژگی درایوهای فرکانس متغیر را قادر می سازد با وصل مجدد برق به صورت اتوماتیک راه اندازی شوند. علاوه بر این، کنترل دو سیمی به درایو اجازه می دهد در هنگام کارکرد اگر برق کمتر از دو ثانیه قطع شود همچنان به کار خود ادامه دهد. با کنترل سه سیمه، دو کلید برای به کار انداختن درایو استفاده می شود. یک کلید برای توقف مورد نیاز است و کلیدی دیگر برای استارت درایو فرکانس متغیر استفاده می شود. نمونه این نوع کنترل در کاربردهای صنعتی بر روی یک کانوایر یا کنترل فرآیند است، در جایی که چندین ایستگاه می توانند VFD را متوقف / راه اندازی کنند. اما یک مدار ایمنی منفرد بایستی برای فعال کردن و اجازه برای شروع این عمل فراهم گردد.

دیگر مراجع سرعت

برنامه ریزی دیجیتال/صفحه نمایش – به اپراتور اجازه می دهد بوسیله ورود مقادیر از طریق صفحه کلید با یک واحد نمایش LED یا LCD درایو را برنامه ریزی و اشکال زدایی کند. عملکرد درایو نیز از طریق این صفحه نمایش مانیتور می شود.
پتانسیومتر سرعت – به اپراتور اجازه می دهد سرعت موتور را با یک پتانسیومتر تنظیم کند.
دنبالگر (follower) سیگنال آنالوگ – ۴-۲۰mA یا ۰-۱۰VDC ؛ باید برای درایوهای فرکانس متغیر از طریق ورودی ایزوله تامین گردد؛ بایستی از سیم جفت تابیده محافظت شده استفاده شده و سیم ها از سه فاز AC دور نگه داشته شوند.
کلید سلکتور انتخاب سرعت – به اپراتور اجازه می دهد از چند سرعت از پیش تنظیم شده یکی را انتخاب کند. همچنین در صورتی که سرعت از طریق PLC تنظیم می شود و یک خروجی آنالوگ در دسترس نیست، می تواند استفاده شود.
پورت ارتباط سریال – به درایوهای فرکانس متغیر اجازه می دهد با یک شبکه مانند یک MODBUS، PROFIBUS، DEVICENET یا METASYS مرتبط گردد ، درایو را قادر می سازد که عملکرد آن از طریق یک کامپیوتر هماهنگ و مانیتور شود.

محفظه درایو

یک جنبه مهم انتخاب درست VFD برای کاربری شما مواجهه با محیط احاطه کننده درایو است. چند نوع مختلف از گواهی ها بیانگر این است که درایو برای این کار مجاز است یا خیر. این موارد شامل: درجه حفاظت در برابر گرد وخاک و نفوذ آب (IP) و NEMA و نوع محفظه UL هستند. خیلی مهم است که کاربری مورد نیاز شما منطبق با محفظه درایو انتخابی شما باشد. این کار را می توان با یافتن درایوی با درجه حفاظت مناسب انجام داد یا می توان VFD را داخل یک محفظه جداگانه قرار داد.

مقادیر نامی الکتروموتورها در هنگام کار کردن با اینورتر

اگر چه استفاده از یک VFD بهترین روش کنترل موتور است، اما در صورت استفاده از VFD برخی مسایل و مشکلات در الکتروموتور بروز می کند. واحد PWM یک VFD شکل موج سینوسی تولید نمی کند. بلکه ولتاژ خروجی آن پالس های فرکانس بالا است که تنش اضافی بر روی سیم پیچ های موتور و یاتاقانها ایجاد می کند. تمامی موتورهای جدید از سیم پیچ هایی استفاده می کنند که برای استفاده در ولتاژهای بالا برای کار همراه با VFD ها طراحی شده اند. برخی دیگر توصیه های اضافی برای الکتروموتورهایی که با اینورتر کار می کنند دارند این پیشنهادات شامل استفاده از حلقه های اتصال زمین (grounding rings) ، یاتاقانهای ایزوله شده و خنک سازی ویژه (مانند یک فن جداگانه برای خنک کاری الکتروموتور در سرعتهای پایین، نوعا در کاربردهایی با گشتاور ثابت) است.

سفارشی کردن VFD

برای عملکرد بهتر و حفاظت VFD می توان از لوازم جانبی که در ادامه آمده است استفاده کرد.

کلید قطع کن یا مدار شکن
HOA کلید(دستی/خاموش/ خودکار)
لامپهای راهنما
کنار گذر (Bypass)
رآکتور خط
کاهش دهنده هارمونیک
TVSS
فیلتر dv/dt

توصیه های پایانی

مقصود از ارائه این راهنما دادن اطلاعات کلی و کاربردی برای سایز کردن درایو است و هدف ایجاد یک راهنمای جامع و فراگیر نبوده است. کاربردها و بارهایی وجود دارند که ممکن است نیاز باشد در سایز کردن آنها ملاحظات خاصی را در نظر گرفت. وقتی که شما یک VFD را برای هر کاربردی سایز و مشخص می کنید بایستی قدری محاافظه کارانه برخورد کنید و در FLA و مقادیر اضافه بار آن مقداری جای خالی باقی بگذارید. این موضوع به طور ویژه هنگامی که بار شما به سختی راه اندازی می شود و یا در حین کار به میزان زیادی بار گذاری می شود، صدق می کند.

تفاوت عملکردی راه انداز نرم (Soft Starter) – درایو فرکانس متغیر (VFD) – درایو سرعت متغیر (VSD)

ابزار دقیق٬ تجهیزات برقی٬ فرآیند Soft Starter٬ VFD٬ VSD٬ VVFD٬ درایو سرعت متغیر٬ درایو فرکانس متغیر٬ راه انداز نرم

اغلب الکتروموتورها نیاز به مقدار انرژی نسبتا بزرگی دارند تا آنها را به سرعت نامی شان برساند. سافت استارترها و درایوهای فرکانس متغیر هر دو به منظور کاهش مقدار جریان هجومی و محدود کردن گشتاور استفاده می شوند. از تجهیزات گرانبهای شما مراقبت کرده و عمر موتور شما را با کاهش دادن حرارت ناشی از استپ و استارتهای متوالی موتور افزایش می دهند. انتخاب سافت استارتر یا درایو سرعت متغیر وابسته به مورد استفاده، نیازمندی های سیستم، و هزینه (هزینه اولیه خرید آن و هزینه آن در کل طول عمر سیستم) بستگی دارد.

سافت استارترها

یک سافت استارتر یک دستگاه الکترونیکی (solid-state device) است که الکتروموتور AC را از آسیب های ناشی از هجوم توان با محدود کردن هجوم جریان اولیه در زمان راه اندازی موتور محافظت می کند. آنها یک شیب ملایم تا سرعت نامی موتور ایجاد می کنند و فقط در شروع کار استفاده می شوند. (و در زمان توقف اگر برای این کار تجهیز شده باشند) . افزایش تدریجی ولتاژ اولیه تغذیه موتور باعث راه اندازی تدریجی آن می گردد. سافت استارترها همچنین با عنوان سافت استارترهای ولتاژ کاهش یافته (RVSS) نیز شناخته می شوند. موارد استفاده سافت استارترها در کاربردهایی استفاده می شوند که:

کنترل سرعت و گشتاور فقط در زمان راه اندازی مورد نیاز است. (و در زمان توقف اگر به صورت سافت استپ هم تجهیز شده باشد)
کاهش جریانهای هجومی مربوط به یک موتور بزرگ، در لحظه راه اندازی مورد نیاز باشد.
سیستم مکانیکی که نیاز به راه اندازی نرم برای فرونشاندن تنش و جهش گشتاور مرتبط با راه اندازی های معمول را دارد. ( برای مثال، کانوایرها، سیستمهای گردان تسمه ای، چرخ دنده ها و مانند اینها)
پمپهای مورد استفاده برای حذف ضربه های فشار در سیستمهای پایپینگ در هنگامی که تغییر جهت مایع خیلی سریع است.

سافت استارتر چگونه کار می کند؟

سافت استارترهای الکتریکی با کاهش گشتاور بطور موقت ولتاژ یا جریان ورودی را کاهش می دهند. بعضی از سافت استارترها ممکن است برای کمک به کنترل شارش جریان از تجهیزات حالت جامد استفاده کنند. آنها می توانند یک تا سه تا از فازها را کنترل کنند، با کنترل سه فاز معمولا نتایج بهتری حاصل می شود.

شکل 1 . شماتیک یک سافت استارتر

بیشتر سافت استارترها از یک سری تریستور یا یکسوسازهای کنترل شده سیلیکونی (SCR) برای کاهش دادن ولتاژ استفاده می کنند. در حالت خاموش، SCR جریان را قطع کرده، اما در حالت روشن، SCR ها به جریان اجازه می دهند عبور کند. SCR ها در طی افزایش سرعت به کار می روند و کنتاکتورهای مسیر جنبی (bypass) در هنگامی که موتور به سرعت ماکزیمم خود رسید عمل می کنند. این کار کمک می کند گرمایش موتور به مقدار قابل توجهی کاهش یابد.

مزایای انتخاب یک سافت استارتر

سافت استارترها اغلب اوقات برای کاربردهایی که فقط نیاز به کنترل سرعت و گشتاور در هنگام راه اندازی است به صرفه تر هستند. علاوه بر این، آنها اغلب در جاهایی که مساله فضای موجود یک محدودیت است یک انتخاب ایده آل هستند چونکه معمولا در مقایسه با درایوهای فرکانس متغیر فضای کمتری را اشغال می کنند.

درایوهای فرکانس متغیر

یک درایو فرکانس متغیر (VFD) یک دستگاه کنترل موتور است که موتور القایی AC را حفاظت کرده و سرعت آن را کنترل می کند. یک VFD می تواند سرعت موتور را در حین راه اندازی و توقف کنترل کرده و علاوه بر آن در کل سیکل کاری نیز این کار را انجام می دهد. VFDها همچنین به عنوان درایوهای با فرکانس قابل تنظیم (AFD) نیز شناخته می شوند. کاربردها VFD ها در کاربردها و در جاهایی استفاده می شوند که:

رنج کامل کنترل سرعت مورد نیاز باشد
صرفه جویی انرژی یک هدف است.
کنترل سفارشی نیاز است.

VFDها چگونه کار می کنند؟

VFD ها توان ورودی را به منبعی با ولتاژ و فرکانس قابل تنظیم برای کنترل سرعت موتورهای القایی AC تبدیل می کنند. فرکانس توان اعمالی به یک موتور AC، مطابق با روابط زیر سرعت موتور را تعیین می کند،

N = 120 x f / p

= سرعت (rpm) F = فرکانس (Hz) P = تعداد قطبهای موتور برای مثال، یک موتور چهار قطب که در فرکانس 50 هرتز کار می کند. مقادیر را در فرمول مطابق رابطه زیر قرار داده و سرعت را محاسبه می کنیم: سرعت = 120 * 50 تقسیم بر 4 = 1500rpm

شکل 2 . مدار داخلی یک درایو فرکانس متغیر

منبع AC: از شبکه قدرت شرکت تامین کننده توان می آید (نوعا 400 ولت، 50 هرتز) یکسوساز: برق شبکه AC را به برق DC تبدیل می کند. فیلتر و باس DC : با همدیگر کار کرده تا برق DC یکسو شده را هموار کرده و یک برق DC تمیز و با ریپل کم را تحویل اینورتر دهند. اینورتر: از برق DC رسیده از فیلتر و باس DC استفاده کرده و با استفاده از تکنیک مدولاسیون پهنای پالس (PWM) به یک برق با شکل موج سینوسی تبدیل می کند. مدولاسیون پهنای پالس: سوئیچهای اینورتر را به گونه ای کلید زنی می کند که دارای زمان و پهنای متفاوتی بوده و هنگامی که متوسط گیری شوند یک شکل موج سینوسی ساخته شود.

شکل3. مدولاسیون پهنای پالس و ایجاد شکل موج سینوسی

مزایای استفاده از VFD

صرفه جویی انرژی
کاهش پیک تقاضای انرژی
کاهش دادن توان در هنگامی که مورد نیاز نیست
سرعت کاملا قابل تنظیم (پمپها، کانوایرها و فن ها(
راه اندازی، توقف و شتاب گیری کنترل شده
کنترل دینامیک گشتاور
ایجاد حرکت نرم و روان برای کاربردهایی نظیر آسانسورها و پله های متحرک برقی
سرعت تجهیزات را ثابت نگه می دارد، که درایو را جهت تجهیزات تولید و ادوات صنعتی مانند میکسرها، آسیابها و خرد کن ها ایده آل کرده است.
تطبیق پذیری
ارتباطات و اماکن تشخیص عیب داخلی
حفاظت پیشرفته در مقابل اضافه بار
منطبق با عملکرد PLC و برنامه نویسی نرم افزاری
ورودی ها / خروجی های دیجیتال (DI/DO)
ورودی ها / خروجی های آنالوگ (AI/AO)
خروجی های رله

صرفه جویی انرژی

VFD ها بیشترین صرفه جویی در مصرف انرژی را برای فن ها و پمپ ها ارائه می کنند. روش جریان قابل تنظیم، منحنی شارش را تغییر داده و و نیاز به توان را به شدت کاهش می دهد. تجهیزات گریز از مرکز (فن ها، پمپها و کمپرسورها) از مجموعه ای از قوانین همبستگی (affinity laws) با سرعت تبعیت می کنند. این قوانین همبستگی رابطه بین سرعت و مجموعه ای از متغیرها را به صورت زیر مشخص می کند.

شارش
فشار
توان

بر اساس قوانین همبستگی، شارش به صورت خطی با سرعت تغییر می کند (شکل 4). در حالیکه فشار متناسب با مربع سرعت است (شکل 5). توان مورد نیاز متناسب با مکعب سرعت است. آخری خیلی مهم است چون که اگر سرعت افت کند، با توان سوم سرعت، توان مورد نیاز کاهش می یابد.

شکل 4 . قانون همبستگی جریان-سرعت

شکل 5 . قانون همبستگی فشار-سرعت

شکل 6 . قانون همبستگی توان-سرعت

در این مثال، موتور در 80 درصد سرعت اسمی خود کار می کند. این مقدار را در فرمول قوانین همبستگی قرار داده و توان را در سرعت جدید محاسبه می کنیم که به صورت زیر می شود:

از اینرو، توان مورد نیاز برای اینکه فن در 80 درصد سرعت کار کند نصف توان نامی است. روابط فشار و توان بر حسب جریان مطابق منحنی شکل های 7 و 8 بدست می آید.

شکل 7. نسبت فشار – جریان

شکل 8. نسبت توان – جریان

درایو سرعت-قابل‌تنظیم (ASD) یا درایو سرعت-متغیر (VSD)

تجهیزات مورد استفاده برای کنترل سرعت ماشین آلات را توصیف می‌کند. بسیاری از پروسه‌های صنعتی مانند خطوط مونتاژ باید با سرعت‌های مختلف برای محصولات مختلف عمل کنند. در جایی که شرایط فرایند تقاضای تنظیم جریان از یک پمپ یا فن را دارد، تغییر سرعت درایو ممکن است صرفه جویی در مصرف انرژی در مقایسه با سایر تکنیک‌های کنترل جریان باشد.

جایی که سرعت ممکن است از چندین محدوده از پیش تعیین شده انتخاب شود، معمولاً این درایو سرعت قابل تنظیم است. اگر سرعت خروجی بدون گام‌ها در یک محدوده تغییر یابد، معمولاً درایو به عنوان سرعت متغیر نامیده می‌شود. درایوهای قابل تنظیم و متغیر ممکن است صرفاً مکانیکی، الکترومکانیکی، هیدرولیک یا الکترونیکی باشند. به عنوان مثال یک ماشین با ۸ جفت قطب فیزیکی، می‌تواند به گونه ای متصل شود تا اجازه دهد با جفت‌های ۴ یا ۸ قطب کار کند و دو سرعت را با فرکانس ۶۰ هرتز افزایش دهد که این سرعتها می‌توانند ۱۸۰۰ دور در دقیقه و ۹۰۰ دور در دقیقه باشند.

انتخاب تجهیزات مناسب متناسب با نیاز شما

انتخاب سافت استارتر یا درایو سرعت متغیر وابسته به کاربرد مورد نیاز شما است. سافت استارترها کوچکتر بوده و در مقایسه با vfd ها در کاربردهای توان بالا قیمت کمتری دارند. VFD ها بزرگتر بوده و فضای بیشتری را اشغال می کنند و معمولا از سافت استارترها گران قیمت تر هستند. همان طور که گفته شد، درست است که VFD گران قیمت تر است در مقابل می تواند صرفه جویی انرژی بیشتری تا 50 درصد داشته باشد ار این راه در طول عمر تجهیزات صرفه جویی زیادی در هزینه داشته باشد.

کنترل سرعت مزیت دیگر VFD است. چونکه در کل طول محدوده کاری موتور زمان شتاب گیری مستحکمی را ارائه می دهد و نه فقط در زمان راه اندازی. VFD ها همچنین می توانند عملکرد پایدار و ستبر تری را نسبت به سافت استارترها ارائه کنند. شامل اطلاعات تشخیصی دیجیتال. بایستی ذکر شود که هزینه اولیه خرید VFD می تواند دو تا سه برابر بیشتر از سافت استارتر باشد. ار ینرو، اگر شتاب گیری ثابت و کنترل گشتاور نیاز نباشد و کاربرد شما فقط به کنترل جریان در هنگام راه اندازی نیاز داشته باشد شاید یک سافت استارتر از نقطه نظر قیمت راه حل بهتری باشد.

ترانسفورماتورهای توزیع

تجهیزات برقی ترانسفورماتورهای توزیع٬ خشک رزینی٬ روغنی٬ کنسرواتوری٬ هرمتیک

ترانسفورماتورهای توزیع یکی از تجهیزات با اهمیت شبکه های توزیع نیروی برق می باشد که در پست های توزیع 33, 20, 11KV بمنظور کاهش سطح ولتاژ و رساندن آن به میزان قابل استفاده توسط مصرف کنندگان مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع ترانسفورماتورهای توزیع
ترانسفورماتورهای توزیع با توجه به مکانیزم عملکرد، ساختمان و مواد تشکیل دهنده به چند نوع تقسیم بندی می شوند:
الف) دسته بندی ترانسفورماتورها از لحاظ نوع ماده عایقی و خنک کنندگی

1. ترانسفورماتورهای روغنی
این نوع از ترانسفورماتورها از لحاظ طراحی مخزن و چگونگی ارتباط با هوای محیط اطراف به دو دسته تقسیم می شوند:

1.1. ترانسفورماتورهای روغنی با منبع انبساط (کنسرواتوری)
طراحی این نوع از ترانسفورماتورهای توزیع به گونه ای است که سیستم روغن با هوای بیرون، از طریق محفظه رطوبتگیر بوده و انبساط و انقباض روغن مخزن در منبع انبساط یا کنسرواتور جبران می شود.

1.2. ترانسفورماتورهای هرمتیک
ساختمان این نوع از ترانسفورماتورها به نحوی است که روغن با هوای بیرون هیچگونه ارتباطی نداشته و تغییر در حجم روغن در اثر تغییرات دما به دو روش جبران می گردد:
– جبران افزایش حجم روغن بواسطه قابلیت ارتجاعی مخزن با دیواره کنگره ای (وله ای)
– استفاده از مخزن رادیاتوری با دیواره های صلب که بخشی از فضای بالای مخزن آن با گازی بیاثر مانند نیتروژن پر شده و تغییر حجم و فشار این گاز سبب جبران تغییر حجم روغن ترانسفورماتور می شود.

2. ترانسفورماتورهای خشک رزینی
این نوع ترانسفورماتورها فاقد روغن بوده و سیم پیچها رزین اندود شده و با ریخته گری و تزریق رزین محسور می شوند. مهمترین مزیت این ترانسفورماتورها حذف خطر آتش سوزی در اثر روغن میباشد.

ب) دسته بندی ترانسفورماتورها از لحاظ نوع عملکرد و نحوه استفاده

1. ترانسفورماتورهای توان که وظیفه انتقال انرژی الکتریکی با تغییر در سطح ولتاژ را بعهده دارند و اغلب به صورت نصب در فضای آزاد (Outdoor) و نصب زمینی یا داخل اتاق ترانسفورماتور در فضای بسته (Indoor) طراحی می شوند.

2. ترانسفورماتورهای زمین، که در واقع یک ترانسفورماتور جهت ایجاد مرکز ستاره (نقطه نول) در پست های انتقال بوده و فاقد سیم پیچ ثانویه جهت انتقال انرژی می باشد.
3. ترانسفورماتورهای زمین و کمکی که به اصطلاح بنام کمپکت نامیده می شوند و در واقع ترکیب و تلفیقی از یک ترانسفورماتور زمین با یک ترانسفورماتورتوزیع در یک دستگاه می باشد.
4. ترانسفورماتورهای ویژه توزیع که معمولا جهت تغذیه برق واحدهای صنعتی بکاربرده می شوند و از لحاظ مشخصات فنی خاص مورد نیاز مصرف کننده نظیر توان، ولتاژ، تعداد سیم پیچها، تعداد فاز، اتصالات، نوع بارگیری، شرایط محیطی و غیره به انواع مختلفی تقسیم می شوند که میتوان به برخی از آنها مانند ترانسفورماتورهای تکفاز، سه سیم پیچه، یکسوساز، کوره، دارای کلید تنظیم ولتاژ تحت بار، دارای سیستم خنک کننده اجباری، خروج بوشینگ ها از روی دیوارهها، دارای جعبه کابل و تجهیزات حفاظتی خاص که طراحی و تولید می گردند اشاره کرد.

دورهٔ کاری Duty Cycle وانواع رژيمهاي كاركرد يك موتورالکتریکی (Duty Types)

تجهیزات برقی

در علوم مهندسی دورهٔ کاری (به انگلیسی Duty Cycle) به نسبت زمان کاری ماشین به کل بازهٔ زمانی گفته می‌شود. این اصطلاح بیشتر در منابع تغذیه سوییچینگ کاربرد دارد. مثلا دوره کاری ۶۰٪ یعنی دستگاه ۶۰٪ مواقع روشن و ۴۰٪ مواقع خاموش است. واحد کار برحسب نوع فعالیت می‌تواند ثانیه یا حتی روز باشد.

در یک پدیده تناوبی، دوره کاری عبارت است از زمان فعالیت به دوره تناوب.

دوره کاری یا سیکل وظیفه در موتورهای الکتریکی معمولا کمتر از ۱۰۰% است.

استاندارد IEC 60034-1 تعدادی دورهء کاری تعریف کرده است

انواع رژيمهاي كاركرد يك موتور(Duty Types)

براي انتخاب يك موتور، نحوه كاركرد آن بصورت پيوسته و يا غير پيوسته و همين‌طور ثابت بودن و يا متغير بودن اندازه بار، اهميت زيادي دارد. با توجه به كاربرد موتور، نحوه كاركرد آن بر اساس استاندارد IEC34-1 به 10 دسته زير تقسيم مي‌شود:

1- S1: continuous running duty

2- S2: Short-time duty

3- S3: Intermittent duty

4- S4: Intermittent duty with starting

5- S5: Intermittent duty with starting and electrical Braking

6- S6: Continuous Operation periodic duty

7- S7: Continuous Operation periodic duty and electrical Braking

8- S8: Continuous Operation periodic duty with related load speed changes

9- S9: Duty with non-periodic load and speed variations

10-S10: Duty with discrete constant loads

1- S1 : كاركرد پيوسته يكنواخت

2- S2: كاركرد كوتاه مدت

3- S3: كاركرد غير دايمي تناوبي

4- S4: كاركرد غير دايم تناوبي به همراه راه‌اندازي نسبتا” طولاني در ابتداي هر استارت

5- S5: كاركرد غير دايم تناوبي به همراه راه‌اندازي نسبتا” طولاني در ابتداي هر استارت به همراه استفاده از ترمز الكتريكي

6- S6: كاركرد پيوسته بصورت پريوديك

7- S7: كاركرد پيوسته بصورت پريوديك به همراه ترمز الكتريكي براي توقف

8- S8: كاركرد پيوسته به همراه تغييرات سرعت بار

9- S9: كاركرد غير پريوديك بار به همراه تغييرات سرعت در بار

10- S10: كاركرد با باري كه داراي مقادير متفاوت ولي ثابتي باشد.

در مطالب بعدي به بررسي جداگانه هر رژيم كاركرد خواهيم پرداخت.

كاركرد پيوسته و يكنواخت يك موتور القايي (S1- Continuous Running Duty):

در اين حالت، زمان كاركرد موتور القايي در يك بار ثابت به اندازه‌اي است كه درجه حرارت موتور به حالت تعادل مي‌رسد. اين حالت كاركرد موتور را بر اساس استاندارد IEC34-1 با S1 نمايش مي‌دهند. در شكل زير دياگرام تغييرات توان(P) را بر حسب زمان(Time) در اين حالت كاركرد موتور ، نشان مي‌دهد.

P: توان خروجي موتور

N: زمان كاركرد موتور در وضعيت نامي

توجه كنيد كه چنانچه هيچ اطلاعي در مورد نحوه كاركرد موتور، توان و زمان عملكرد آن را نداشته باشيد، از اين مد كاركرد استفاده مي‌شود.

تذكر: منظور از تعادل حرارتي بر اساس استاندارد IEC يعني اينكه افزايش درجه حرارت قسمتهاي مختلف موتور، كمتر از 2 كلوين در ساعت باشد.

كاركرد كوتاه مدت (S2 – Short time duty)

در اين حالت ، موتور در يك زمان مشخص، در يك بار ثابت كار مي كند. اين زمان كاركرد به اندازه‌اي است كه موتور در آن به حالت تعادل حرارتي خود نمي‌رسد. پس از اين زمان، موتور متوقف مي‌شود و در اين حالت باقي مي‌ماند تا درجه حرارت آن به دماي محيط برسد. زمانهاي كاركرد نامي براي اين حالت، 10 ، 30 ، 60 و90 دقيقه ، درنظر گرفته مي‌شوند. بطور مثال S2 60min .

در شكل زير دياگرام تغييرات بار بر حسب زمان اين حالت كاركرد نمايش داده شده است

: توان خروجي

N: زمان كاركرد موتور در وضعيت نامي

كاركرد غير پيوسته تناوبي(S3 – intermittent duty)

در اين حالت، موتور داراي يك مجموعه سيكل كاري مشابه با هم مي‌باشد كه هر سيكل كاري شامل يك پريود كاري و يك پريود توقف و استراحت مي‌باشد. سيكلهاي كاري آنقدر كوتاه هستند كه موتور به حالت تعادل حرارتي نمي‌رسد. جريان راه‌اندازي موتور نيز به اندازه‌اي نيست كه باعث افزايش درجه حرارت موتور گردد.

مقادير پيش‌فرض براي فاكتور مدت زمان سيكل (cyclic duration factor) ، 15 ، 25 ، 40 و 60% مي‌باشد ، مانند S3 25%.

فاكتور مدت زمان سيكل از رابطه زير بدست مي‌آيد:

Cyclic duration factor =100* N/ (N+R) %

P: توان خروجي

N: زمان كاركرد موتور در وضعيت نامي

R: زماني كه موتور در حالت توقف قرار دارد.

كاركرد غير دايم تناوبي به همراه راه‌اندازي نسبتا” طولاني در ابتداي هر استارت (S4 – Intermittent duty with starting)

در اين حالت، موتور داراي يك مجموعه سيكل كاري مشابه با هم مي‌باشد كه هر سيكل كاري شامل يك دوره راه‌اندازي با زمان قابل توجه ، يك دوره كاري در بار ثابت و يك پريود توقف است.

سيكلهاي كاري آنقدر كوتاه هستند كه موتور به حالت تعادل حرارتي نمي‌رسد. در اين نوع كاركرد، موتور به كمك نيروي ترمزي بار و يا ترمز مكانيكي متوقف مي‌گردد كه اين نوع ترمزها باعث گرم شدن قابل توجه موتور نمي‌شوند.

براي توصيف كامل اين نوع رژيم كاري، پارامترهاي cyclic duration factor ، تعداد سيكلهاي كاري در ساعت(c/h) ، ممان اينرسي بار (J_L) و ممان اينرسي موتور J_M بايد تعيين شوند.

Cyclic duration factor = 100*(D+N)/ (D+N+R) %

مثال :S4 , 25% , 120 c/h , J_L=0.2 Kgm² , J_M=0.1 Kgm²

در شكل زير دياگرام تغييرات بار نسبت به زمان در اين رژيم كاري نمايش داده شده است.

: توان خروجي

N: زمان كاركرد موتور در وضعيت نامي

R: زماني كه موتور در حالت توقف قرار دارد.

D: زمان استارت و شتاب گرفتن موتور

كاركرد غير پيوسته تناوبي به همراه راه‌اندازي نسبتا” طولاني در ابتداي هر استارت و استفاده از ترمز الكتريكي (S5 Intermittent duty with starting and electrical braking)

در اين حالت، موتور داراي يك مجموعه سيكل كاري مشابه با هم مي‌باشد كه هر سيكل كاري شامل يك پريود راه‌اندازي نسبتا” طولاني، يك پريود كاري در بار ثابت، يك پريود ترمز الكتريكي سريع و يك پريود توقف است.

سيكلهاي كاري آنقدر كوتاه هستند كه موتور به حالت تعادل حرارتي نمي‌رسد. براي توصيف كامل اين نوع رژيم كاري، پارامترهاي cyclic duration factor ، تعداد سيكلهاي كاري در ساعت(c/h) ، ممان اينرسي بار (J_L) و ممان اينرسي موتور J_M بايد تعيين شوند.

Cyclic duration factor = 100*(D+N+F)/ (D+N+R+F) %

مثال :S5 , 40% , 120 c/h , J_L=2.6 Kgm² , J_M=1.3 Kgm²

در شكل زير دياگرام تغييرات بار در زمان اين رژيم كاري نمايش داده شده است:

P: توان خروجي

N: زمان كاركرد موتور در وضعيت نامي

R: زماني كه موتور در حالت توقف قرار دارد.

D: زمان استارت و شتاب گرفتن موتور

F: زماني كه صرف ترمز الكتريكي مي‌شود.

كاركرد پيوسته و پريوديك (S6 – Continuous operation periodic duty)

در اين رژيم كاري، موتور داراي يك مجموعه سيكل كاري مشابه با هم مي‌باشد كه هر سيكل كاري شامل يك پريود كاري با بار ثابت و يك پريود كاري بصورت بي‌بار مي‌باشد. سيكلهاي كاري آنقدر كوتاه هستند كه موتور به حالت تعادل حرارتي نمي‌رسد.

مقادير پيشنهادي براي cyclic duration factor برابر با 15 ، 25 ، 40 و 60 درصد مي‌باشند.مدت زمان يك سيكل كاري نيز حداكثر 10 دقيقه مي‌باشد.

Cyclic duration factor = 100*N/(N+V) %

مثال :S6 , 40%

در شكل زير دياگرام تغييرات بار در زمان اين رژيم كاري نمايش داده شده است.

: توان خروجي

N: زمان كاركرد موتور در وضعيت نامي

R: زماني كه موتور در حالت توقف قرار دارد.

D: زمان استارت و شتاب گرفتن موتور

V: زمان بي‌باري

كاركرد پيوسته بصورت پريوديك به همراه ترمز الكتريكي براي توقف Continuous Operation periodic duty with electrical braking – S7

در اين حالت، موتور داراي مجموعه‌اي از سيكلهاي كاري مشابه مي‌باشد كه هر سيكل كاري شامل يك دوره راه‌اندازي نسبتا” طولاني، يك پريود كاري در بار ثابت و يك دوره شامل ترمز الكتريكي است. ترمز الكتريكي مي‌تواند روشي مانند ترمز با جريان معكوس باشد.سيكلهاي كاري آنقدر كوتاه هستند كه موتور به حالت تعادل حرارتي نمي‌رسد.

براي توصيف كامل اين نوع رژيم كاري، پارامترهاي تعداد سيكلهاي كاري در ساعت(c/h) ، ممان اينرسي بار (J_L) و ممان اينرسي موتور J_M) (بايد تعيين شوند.

مثال :S7 , 500 c/h , J_L=0.08 Kgm² , J_M=0.08 Kgm²

در شكل زير دياگرام تغييرات بار نسبت به زمان در اين رژيم كاري نمايش داده شده است.

P: توان خروجي

N: زمان كاركرد موتور در وضعيت نامي

D: زمان استارت و شتاب گرفتن موتور

F: زماني كه صرف ترمز الكتريكي مي‌شود.

رژيم كاري پيوسته به همراه امكان تغيير در سرعت بار

S8: Continuous Operation periodic duty with related load speed changes

در اين حالت، موتور داراي مجموعه‌اي از سيكلهاي كاري مشابه مي‌باشد كه هر سيكل كاري شامل يك دوره راه‌اندازي ، يك پريود كاري در بار ثابت و با يك سرعت معين از پيش تعيين شده كه با يك يا چند دوره كاري با بارهاي ثابت و سرعتهاي ثابت ولي متفاوت ادامه پيدا مي‌كند ود بين اين سرعتهاي متفاوت نيز از پروسه ترمزي نيز استفاده مي‌شود. هيچ مرحله توقفي در اين نوع كاركرد وجود ندارد. سيكلهاي كاري نيز آنقدر كوتاه هستند كه موتور به حالت تعادل حرارتي نمي‌رسد.

براي توصيف كامل اين نوع رژيم كاري به پارامترهاي زير نياز مي‌باشد:

– تعداد سيكلهاي كاري در ساعت(c/h)

– ممان اينرسي بار (J_L)

– )ممان اينرسي موتور J_M)

– اندازه بار ،سرعت و cyclic duration factor براي هر سرعت و هر بار

مثال : S8 , 30 c/h , J_L=63.8 Kgm² , J_M=2.2 Kgm²

24 KW : 740 rpm, 30%

60KW : 1460 rpm, 30%

45KW : 980 rpm, 40%

Cyclic duration factor1 = 100*(D+N1)/ (D+N1+F1+N2+F2+N3) %

Cyclic duration factor2 = 100*(F1+N2)/ (D+N1+F1+N2+F2+N3) %

Cyclic duration factor1 = 100*(F2+N3)/ (D+N1+F1+N2+F2+N3) %

در شكل زير دياگرام تغييرات بار نسبت به زمان در اين رژيم كاري نمايش داده شده است.

P: توان خروجي

N: زمان كاركرد موتور در وضعيت نامي

D: زمان استارت و شتاب گرفتن موتور

F: زماني كه صرف ترمز الكتريكي مي‌شود.

رژيم كاري غير پريوديك بار با سرعت متغير

S9: Duty with non-periodic load and speed variations

در اين رژيم كاري، عموما” بار و سرعت آن بصورت غير پريوديك و غير يكنواخت در محدوده مجاز كاري موتور تغيير مي‌نمايد. در اين رژيم كاري ممكن است كه به صورت مكرر با overload هايي برخورد كنيم كه مقدار قابل توجهي از مقدار بار نامي موتور نيز بيشتر باشد. در اين رژيم كاري بايد متناسب با اضافه بار درخواستي ، توان نامي موتور انتخاب گردد.

كاركرد با باري كه داراي دامنه‌هاي متفاوت، ولي ثابتي باشد.

S10: Duty with discrete constant loads

در اين رژيم كاري، دامنه بار حداكثر مي‌تواند در 4 مقدار مختلف تغيير نمايد ولي هر كدام از اين مقادير بايد آنقدر طول بكشد تا موتور از لحاظ حرارتي به حالت تعادل برسد. مقدار حداقل مي‌تواند مي‌تواند صفر (توقف) نيز باشد.