التحليل الضبابي لشجرة الخطأ لحرائق خزانات النفط

السورية العربية الجمهورية

العالي التعليم وزارة

تشرين جامعة

البيئة لبحوث العالي المعهد

البيئية النظم هندسة قسم

التحليل الضبابي لشجرة الخطأ لحرائق خزانات النفط

رسالة علمية أعدت لنيل درجة الماجستير في اختصاص هندسة النظم البيئية

إعداد:

وللكريم هل المهندس يونس عبد ا إشراف:

المشرف الرئيس المشرف المشارك

شيبان هالدكتورة المهندسة سامي األستاذ الدكتور المهندس عادل عوض مدرسة في المعهد العالي لبحوث البيئة أستاذ في كلية الهندسة المدنية

2018

لمتطلبات نيل درجة الماجستير في هندسة النظم البيئية من الرسالة استكمالا قدمت هذه المعهد العالي لبحوث البيئة في جامعة تشرين.

This thesis has been submitted complementing the requirement of the

degree of Master of Science in Environmental system engineering at the

Higher Institute for Environmental Research, Tishreen University.

تصريح

ينإن حقوق طباعة هذه األطروحة تعود إلى جامعة تشر

كلمة شكر

من وقفة البدّ لي وأنا أخطو خطواتي األخيرة في مرحلة الدراسات العليا)الماجستير(

مع أساتذتي الكرام الذين تشرين جامعةها في رحاب تضيأعوام ق ثالثة إلى فيها عودأ

الة الماجستير على النحو رس سبيل نجاحقدموا لي الكثير باذلين بذلك جهودا كبيرة في

م أسمى آيات الشكر واالمتنان والتقدير والمحبة إلى الذين قدّمضي، أقبل أن أ األفضل.

طريق العلم والمعرفة إلى جميع لي إلى الذين مهدوا حملوا أقدس رسالة في الحياة....

المعهد العالي لبحوث البيئة )قسم هندسة النظم البيئية( وكلية أساتذتي األفاضل في

.الذين سقوا جذورنا علمًا ومعرفة الهندسة المدنية

فإن لم تستطع فال تبغضهم" ،العلماء" كن عالمًا .. فإن لم تستطع فكن متعلمًا، فإن لم تستطع فأحب

والشكرخص بالتقدير وأ

عادل عوض المهندس ألستاذ الدكتورا

م باإلشراف على رسالتي في الماجستير ولم يبخل عليّ بأي معلومة أو وقتلذي تكرّا

إلى:كما أتقدم بالشكر والتقدير

الدكتورة المهندسة سامية شيبان

الصعاب على مواجهة الماجستير التي منحتني القدرة في المشرف المشارك في رسالتي

.خالل خطوات البحث العلمي

األستاذ الدكتور موسى كما أتوجه بالشكر الجزيل لعميد المعهد العالي لبحوث البيئة "

.السمارة"

الدكتور نائب العميد " وأخص بالشكروالشكر الكبير ألسرة المعهد العالي لبحوث البيئة

.كامل خليل"

الحكم لمالحظاته القيمة عضو لجنة "جمال عمرانوالشكر الكبير لألستاذ الدكتور "

ةوالدقيق

النظم البيئية على رعايته هندسة " رئيس قسمحسين جنيديو الشكر للدكتور المهندس "

.ظاته القيمة كأحد أعضاء لجنة الحكمو اهتمامه، ومالح

وكل الشكر واالمتنان لكادر الشركة السورية لنقل النفط ممثالً بالسيد المدير العام

المصب اإلطفاء، ،وأخص بالشكر دائرة عمليات المصب" س نمير حبيب مخلوفالمهند"

البحري.

اإلهداءالشامخ عسى هللا أن يفرج كربه عمّا قريب......إلى وطني

سورية

من أعطى فأجزل العطاء إليك يا

دون انتظار كلمة شكر أو عرفان

إلى من يحمل قلبًا كبيرً مؤمنا بالله

لىإلى قدوتي ومثلي األع

أقبل يديك وجبينك

عبد الكريمالغالي..والدي

أطال هللا عمرك

لبأمي النور والحب...هي النبض في الق

هي روحي... هي كبدي...هي ما في القلب

تعجز الكلمات عن وصف حنانك يا فيروزتي

والدتي الغالية... فيروز

أطال هللا عمرك

قوتي ومالذي بعد هللاسندي وإلى

العيون....نور إلى

إخوتي طارق و نور

إلى من غمرا حياتنا فرحًا وسعادةً

برؤيتهما وأستمد سعادتي في تمام سعادتهماإلى من أفرح

خولة& عبد الكريم

إلى كل من أهداني ابتسامة أمل...كلمة صادقة...دعوة من القلب

I

صملخال

اطر على السالمة المهنية في الشركات واحدة من أهم المخ (COTFE)حرائق خزانات النفط وانفجاره تعد

طريقة جديدة تطبيق هذه األطروحة اقترحتمخاطر. لذلك كان من الضرورة تحديد وتقييم هذه ال النفطية

تم التعرف في هذه المنهجية ن الخبراء.جنباا إلى جنب مع استبيا (FFTA)للتحليل الضبابي لشجرة الخطأ

نشاء شجرة خطأ لهاCOTFE) ـعلى أسباب محتملة متنوعة ل بهدف التغلب على عائق عدم وجود ( وا

النظرية الضبابية حيث تمت معالجة البيانات ُوظفت، (BEs) بيانات دقيقة حول األحداث األساسية

باإلضافة لمنهجية جديدة للجمع بين آراء الخبراء الحتمالية لكل حدث أساسي كرقم ضبابي شبه منحرف

،(FFT) لـالتحليل الكمي المعمق ُأجري المختلفة لتقليل الخطأ أثناء عملية تجميع اآلراء ومعالجة البيانات.

لألحداث Fusselle Vesely important (FV-I)وذلك عن طريق حساب معامل األهمية ومعامل

ل على مزيد من ع الصغرى لتقليل مخاطر حريق الخزان النفطي والحصو مجموعات القط وأهميةاألساسية

الخطأ. التفاصيل حول شجرة

فعالية الطريقة المقترحة. أظهرت النتائج لتوضيح وتحليل للشركة السورية لنقل النفطُعرضت حالة دراسة

الطريقة قارنة بين مال أن احتمال حدوث الحريق هو أقل من القيم الوسطى المسجلة عالمياا. كما تمت

عطيت أُ وكانت النتائج متقاربة. خرىأُ اسات المرجعية على حالة دراسة موثقة في الدر المقترحة وطريقة

تحديد األولويات والمساعدة في (COTFE) حوادثبعض القتراحات لتخاذ تدابير وقائية مسبقاا، لتجنب

.في تحسين إجراءات السالمة

ن النفطي، التحليل الضبابي، شجرة الخطأ، حوادث الحريق النفطي.: الخزاالكلمات المفتاحية

II

فهرس المحتويات

األول: اإلطار المنهجي للبحثالفصل 1 ................................................................................................... المقدمة 1-1

4 .............................................................................. النفط خزانات حرائق خصائص 2-1

4 ........................................................................واالنفجار للحريق الكبير الخطر 1-2-1

4 ............................................................ الحراري اإلشعاع وقوة العالية اللهب حرارة 1-2-2

4.... .............................................................................. للنفط السائلة الطبيعة 1-2-3

5 ......................................................................................... والتطاير الغليان 1-2-4

5 ............................................................ النفط خزانات رائقح على والسيطرة الوقاية طرق 1-3

5 ........................................................................... الصواعق من النفطية الخزانات حماية

9 ............................................................................................. البحث مشكلة 1-4

9 .............................................................................................. البحث أهمية 1-5

9 ............................................................................................. البحث أهداف 1-6

10 ........................................................................................... البحث فروض 1-7

11 ............................................................ الضبابي المنطق و الخطأ شجرة مفهوم: الثاني الفصل

11 ............................................................................. (Fault tree) الخطأ شجرة 2-1

Minimum Cut Sets MCS .............................................. 15 الصغرى القطع مجموعات 2-2

15 ...................................................... المرجعية الدراسات في الخطأ شجرة مفهوم استخدام 2-3

22 ................................................................................ البحث وطرائق مواد: الثالث الفصل

22 ................................................................................................... مقدمة 3-1

22 ...................................................... النفط خزانات لحرائق الخطأ لشجرة الضبابي التحليل 3-2

25 ............................................. الخطأ شجرة يف الموصوفة األساسية األحداث احتمالية تحديد 3-3

25 .................................... األساسية األحداث الحتماالت الممثلة الضبابية األرقام تجميع 3-3-1

27 ..... (The fuzzy possibility of top event) األعلى للحدث الضبابية االحتمالية تحديد.3-3-2

III

28 ............................................................. األعلى الحدث الحتمالية الضبابية إزالة 3-3-3

Importance analysis of the COTFE fault treeنفطيال الخزان لحريق الخطأ لشجرة األهمية تحليل 3-4

............................................................................................................... 29 30. ....................................................................... األساسي الحدث أهمية تحديد 3-4-1

Cut sets importance ........................................ 31القطع مجموعات أهمية تحديد 3-4-2

32 ....................................................................................... الدراسة حالة: الرابع الفصل

32 ................................ النفط لنقل السورية الشركة في بها المرتبطة والحوادث الحرائق واقع دراسة 4-1

33 ...................................... النفط لنقل السورية الشركة في بها المرتبطة والحوادث الحرائق واقع 4-2

41 ........................................................................................ والمناقشة النتائج 4-3

44 ............................................................................ الخطأ لشجرة األهمية مقاييس 4-4

48 ......................................................................... والتوصيات االستنتاجات: الخامس الفصل

48 ............................................................................................. االستنتاجات 5-1

49 ............................................................................................... التوصيات 5-2

50 .......................................................................................................... المراجع

IV

فهرس األشكال 2 .................... (2011 النفط، لنقل السورية الشركة في للعمل المهنية السالمة دليل) الحريق، مثلث 1 -1 الشكل

7 ........................... النفط لنقل السورية الشركة في الخزانات سطح على فرانكلين قضيب توضع يوضح-2 1 الشكل

8 ......................................... (Dongyin and Zhen,2015)النفط لخزان العائم السقف تفاصيل 3 -1 الشكل

(Dongyin and Zhen,2015)الصين في نفطي خزان سطح على االوتوماتيكي اإلطفاء نظام من نموذج 4 -1 الشكل

.................................................................................................................................... 8

13 ......................................................(Wang et al., 2009) وأعراضه الخطأ بين العالقة 1 -2 الشكل

14 (الباحث عمل من) النفط لنقل السورية الشركة في وانفجارها النفط خزانات لحرائق الخطأ شجرة مخطط 2 -2 الشكل

24 ............................................................................... اللغوية للتعابير الضبابي التمثيل 1 -3 الشكل

32 ................................... (مشتقات+ خام) النفط لنقل السورية الشركة خزانات توزع يبين مخطط 1 - 4 الشكل

36 ................................................ سبب لكل الموافق والعدد الحريق لحدوث اسيةاألس األسباب 2 - 4الشكل

36 ...................................................... (Foam) إطفاء عملية كل في المستخدمة الرغوة كمية 3 -4الشكل

37 .................................................. اإلطفاء عملية استغرقته الذي والزمن قالحري حدوث تاريخ 4 -4الشكل

V

فهرس الجداول 34 .......................... 2016 عام إلى 1999 عام من النفط لنقل السورية الشركة في الحريق تقارير 1 -4 الجدول

حذفها تم التي اآلراء. الخطأ شجرة في والمدرجة النفط خزانات لحريق األساسية األحداث في الخبراء آراء 2 -4 الجدول

38 ....................................................................... الرمادي باللون عرضت الموسع المتوسط طريقة وفق

41 .. الخبراء آراء تجميع بعد الخطأ شجرة في الواردة( BEs)األساسية لألحداث الضبابية االحتمالية القيم3 -4 الجدول

44 .................... أساسي حدث كل إليها ينتمي التي 4 ،3 ،2 المرتبة من الصغرى القطع حلقات عدد 4 -4 الجدول

X23 ...... 46 أهمية األقل إلى X17 األهم من (FV-I) األهمية معامل حسب األساسية األحداث ترتيب-5 4 الجدول

46 ............... منها كل أهمية معامل مع الدراسة حسب أهمية األكثر العشرون غرىالص القطع حلقات 6 - 4 الجدول

VI

جدول االختصارات

المصطلح بالعربية المصطلح باإلنكليزية ختصاراالBE Basic Event حدث أساسي

COTFE Crude Oil Tank Fire and

Explosion وانفجارهحريق الخزان النفطي

CPS Crisp Possibility Score قاطعاإلمكانية الرقم (CS-I) Cut Sets Importance أهمية مجموعات القطع FTA Fault Tree Analysis تحليل شجرة الخطأ

(FV-I) Importance FUSSEL –

VESELY معامل أهمية فاسل وفسيلي

H High عالي L Low ضعيف M Medium وسط

MCS Minimum Cut Set مجموعات القطع الصغرى MH Mildly High متوسط القوة ML Mildly low متوسط الضعف TE Top Event الحدث األعلى

TFN Triangular Fuzzy

Number األرقام الضبابية المثلثة VL Very low ضعيف جداا VH Very High عال جداا ZFN

Trapezoidal Fuzzy

Number ه المنحرفةاألرقام الضبابية شب

VII

جدول المصطلحات العلمية

نكليزيةاإل التسمية التسمية العربية

Logical Gates بوابات منطقية

Fuzzy Logic منطق الضبابيال

Fuzzy Sets ضبابية اتمجموع

Membership Function تابع عضوية

Layer of Protection Analysis الحمايةطبقة تحليل

Aggregated Fuzzy Probability الحتمالية الضبابية المجمعة

Defuzzification إزالة الضبابية

54من 1صفحة ال

اإلطار المنهجي للبحث: الفصل األول

المقدمة 1-1

حظ تطور الصناعة نل المعيشية،مع التقدم القتصادي السريع والتحسن الملحوظ في الظروف

من المتوقع أن يزداد الطلب على النفط الخام،النفط البتروكيميائية والتي ينتج عنها الطلب المتزايد على

قامت سوريا بإنشاء وبناءا على ذلك، الخام في سورية من أجل تأمين الحاجة المتزايدة من النفط الخام

ولذلك من النفط الخام بحيث يصل هذا المخزون إلى ماليين األمتار المكعبة الستراتيجيالمخزون الوطني

أصبحت الخزانات المخزنة،منشآت التخزين أمراا في غاية األهمية. مع تزايد الكميات ضمان سالمة د يع

إذ قامت سوريا بإنشاء الخزانات ذات األسقف المتحركة ذات السعة التطور،الكبيرة جزءاا أساسياا من هذا

.متر مكعب 30000

و انفجارات أو حوادث سيؤدي إن السعة الكبيرة للخزانات والمشتقات النفطية تعني أن حدوث حرائق أ

ولهذه األسباب فإنه من المهم جداا تحديد سلبية،إلى خسائر اقتصادية فادحة مما سيكون له آثار اجتماعية

مواطن األخطار والبحث في أساليب وأدوات التقييم لخزانات النفط الضخمة وذلك لضمان سالمتها ومنع

من الحوادث. ومن ناحية أخرى إن اختالف أنواع النفط أو أنواع أخرى ،حرائق أو انفجارات ةحدوث أي

واختالف أساليب وشروط التخزين تعني بالضرورة اختالف خصائص الحرائق في الخزانات.

دراسة سجالت حوادث الحرائق والنفجارات فعالة في السيطرة عبردراسة خصائص خزانات النفط تكون

يزودنا باألسس المناسبة ألساليب الحتواء والسيطرة في حال و الخام،على حوادث مماثلة في خزانات النفط

بسهولة انتشار التسرب وهذا يؤدي إلى عدمن أبخرة النفط الخام أثقل من الهواء ذلك إإلى باإلضافة حدوثها.

إن ظروف وحوادث األرض،ولكن يسهل تجمعه في التجاويف المنخفضة بحيث ينتشر على مقربة من سطح

.المخاطر على األفراد والمعدات في المنطقة المحيطة كهذه تزيد من


في حال غياب أحد هذه المكونات ،يتألف مثلث الحريق من شرارة، مادة قابلة لالشتعال واألوكسجين

كما يظهر في الحماية من الصواعق نحاول إلغاء الشرارة لكسر مثلث الحريق ،الثالثة ل يحدث الحريق

(.1-1)الشكل

إذ ،ق والتسرب والنفجارات من األنواع األساسية للحوادث المحتملة في خزانات النفط الخامتعتبر الحرائ

تؤدي الحرائق إلى خسائر اقتصادية كبيرة وضرر بيئي على العمال والوسط المحيط.

بناءا على الخصائص البنيوية لخزانات النفط الخام فإن أكبر المخاطر تتضمن حرائق السقف العائم

وتوفر مصدر اشتعال ، والسائل بخرة في الفراغ بين السقف العائملتسربات وتجمع الغازات واألنتيجة ا

.كالصواعق مثالا

تحدث حرائق وحوادث خزانات النفط أحياناا خالل عملية إنتاج النفط والمواد الكيميائية وكذلك خالل

.الممتلكات والبيئة بشكل عامعملية التخزين، وعادة يكون لهذه الحوادث آثار مدمرة على األرواح و

(2011 ،مثلث الحريق، )دليل السالمة المهنية للعمل في الشركة السورية لنقل النفط 1 -1 الشكل


غير نات المشبعة مع الهيدروكربونات النفط الخام هو مزيج معقد من أنواع مختلفة من الهيدروكربو

وبسبب درجة الشتعال (0.98و) (0.80)تتراوح كثافته بين أو شبه سائل لزج ،بني ،ودمشبعة وهو سائل أسال

ويمكن للبخار المنبعث منه أن يشكل ،فإنه من الممكن للنفط الخام أن يشتعل في ظروف عادية منخفضةال

بمصدر اشتعال ما التقى وانفجارات إذايؤدي إلى حرائق اا إذا ما اختلط مع الهواء مما متفجر اا غازي اا مزيج

مسببة لحدوث عوامالا باإلضافة لمصادر الشتعال الهواءيعتبر النفط ومشتقاته و أو مصدر حراري. ،)شعلة(

امل حرائق وانفجارات في خزانات النفط الخام العمالقة. لن تتم أي حادثة أو حريق إذا غاب أحد هذه العو

تحييد أحدها فإن الحرائق أو النفجارات لن تحدث أو تم الثالثة وبالتالي إذا تمت السيطرة على هذه العوامل

ذلك فإن أبخرة النفط الخام أثقل من الهواء لذلك ليس من السهل (. باإلضافة إلى 1-1كما يظهر الشكل )

،انتشار التسرب ولكن يسهل تجمعه في التجاويف المنخفضة بحيث ينتشر على مقربة من سطح األرض

.من المخاطر على األفراد والمعدات في المنطقة المحيطة إن ظروف وحوادث كهذه تزيد

قف مما قد يؤدي لرتفاع الس ،أو انفجار من الممكن أن يتصدع الخزان وينفجر ،حدوث حريق في حال

حدوث . إن حدوث أي شيء مما سبق سيؤدي إلى الضغوط العالية لالنفجارات العائم وقذفه في الهواء بسبب

ي بدوره سيؤدي إلى حوادث أخرى خطيرة.تسريب وتدفق للنفط والذ

إن دراسة خصائص خزانات النفط من خالل دراسة سجالت حوادث الحرائق والنفجارات ستكون فعالة

لحتواء وسيزودنا باألسس المناسبة ألساليب ا ،في السيطرة على حوادث مماثلة في خزانات النفط الخام

.والسيطرة في حال حدوثها


ق خزانات النفطخصائص حرائ 2-1

الخطر الكبير للحريق واالنفجار 1-2-1

بسرعة الحريق ينتشرشتعال النفط المتسرب سرعة احتراق النفط الخام أو مشتقاته كبيرة فبمجرد ا

من النفط الخام بدأت بالتسرب للمنطقة المحيطة وبفرض وجود 3م 1000من 3م 0.1كبيرة. لنفترض أن

م ومنطقة اإلصابة 76)الخطر( المحتملة تمتد بنصف قطر قدره منطقة الموت إن فمسبب اشتعلت النيران،

م. 62ومدى األذى بالممتلكات سيكون ،م 112أما اإلصابات الخفيفة فمداها ،م 88تمتد بنصف قطر قدره

هذه المعطيات تشير إلى مقدار الخطورة، لذا كلما كانت كمية النفط المتسرب أكبر فإن األخطار ستكون

(2011 النفط، لنقل السورية الشركة في للعمل المهنية السالمة دليل) كبر بكل تأكيد.أ

حرارة اللهب العالية وقوة اإلشعاع الحراري 1-2-2

درجة مئوية 1400-1050حالما يحدث هذا النوع من الحرائق ستصل حرارة اللهب في مركز الحريق ل

ن ألف درجة مئوية، هذا ويسبب اإلشعاع الحراري عالي الشدة وسترتفع درجة حرارة جدار الخزان إلى أكثر م

أذية كبيرة لرجال اإلطفاء ومن المحتمل أن يؤدي الحريق إلى احتراق خزانات مجاورة أو مواد أخرى قابلة

(2011 النفط، لنقل السورية الشركة في للعمل المهنية السالمة دليل) لالشتعال.

الطبيعة السائلة للنفط 1-2-3

، ط حدوث النفجارات والحرائقنش الحرائق بمساحات واسعة مما يُ حدوث الطبيعة السائلة للنفط ببتس

ازياا يتبع عند اشتعال النفط المتسرب فإن تبخره السريع يسهل اختالطه بالهواء مما يسبب انفجاراا غو

انفجار الخزان النفطي.


ى غليان النفط وفيضانه وتطايره وسيتسبب النفجار استمرار ارتفاع حرارة الخزان النفطي قد يؤدي إل إن

،ما سبقوباإلضافة إلى ، كلها الخزان انر النفط مما قد يؤدي إلى حريق في جدبتسرب كميات كبيرة من

نه من الممكن للنفط الخام يتم تبريده لفترة طويلة حيث أأعلى إذا لم ستكون حرارة جدار الخزانبعد الحريق

يالحظ حالة من التناوب والمالحظ أنه في حال حدوث حريق فإنه دائماا ،لحتراق مجدداا بداخله أن يبدأ با

(2011 النفط، لنقل السورية الشركة في للعمل المهنية السالمة دليل) بين النفجار والشتعال.

الغليان والتطاير 1-2-4

وترتفع حرارة الجزء العلوي ،عند حدوث حريق النفط الخام سيصدر السائل الكثير من اإلشعاع الحراري

وتتحول جزيئات الماء الحرة ، من الخزان بشكل تدريجي وتزداد سماكة الطبقة ذات الحرارة العالية تدريجياا

في النفط الخام إلى فقاعات بخار ويزداد الحجم بسرعة مما ينتج عنه طفو فقاعات النفط على السطح

تؤدي إلى وقوع حوادث فط مسببة ازدياداا في الحتراق وربمانتنتشر فقاعات ال ،وعندها يحدث غليان النفط

(2011 النفط، لنقل السورية الشركة في للعمل المهنية السالمة دليل) جانبية أخرى.

طرق الوقاية والسيطرة على حرائق خزانات النفط 1-3

حماية الخزانات النفطية من الصواعق

خالل وضع لواقط )قضيب فرانكلين( في أعلى الخزان. تتم حماية الخزانات النفطية بشكل رئيسي من

الخزانات ذات األقطار األكبر أما في حال م،25عادة يكتفى بثالثة لواقط عندما ل يزيد قطر الخزان عن

عادة ما نضع أربعة لواقط فما فوق.

قضيب فرانكلين هو أنبوب معدني ينتهي برأس مدبب موصول إلى األرض عبر مقاومة تأريض ل

أعلى الخزان يتلخصان في إبعاد الشرارة ما أمكن "فرانكلين"أوم. هناك هدفان من تركيب قضيب 10تتجاوز

عن سطح الخزان وتسهيل مرور تيار الصاعقة إلى األرض.


تساهم الحماية المهبطية في حماية األجزاء المعدنية المطمورة )مثل أرضية الخزان( إضافةا إلى حماية

فولت 80فولت إلى 220ية، وهي تتكون من محول كهربائي يقوم بتحويل التيار المتناوب األنابيب النفط

فولت تقريباا. يتم وصل خرج المحول 80ثم يتم تقييم خرج المحول إلى تيار مستمر بحيث يكون هذا الخرج

صنيع هذا أوم، يتم ت 8إلى قطب موجب )أنود( يوصل بالتربة عبر بئر تأريض ل تتجاوز قيمة مقاومته

البئر حسب المقاومة وقد يتم تحسينه بإضافة الفحم أو الكلس أو المواد المشابهة. يتم وصل القطب السالب

إلى المعدن المطلوب حمايته من التآكل. عند تشغيل الجهاز أو المنظومة يمر تيار من القطب الموجب

قال ذرات المعدن المشابهة من التربة إلى إلى السالب وبالتالي يتشكل وعاء فولتا )التفضيل( بحيث يتم انت

المعدن )بدل العكس في حال عدم وجود منظومة الحماية( وبالتالي تزداد سماكة المعدن أو تتم المحافظة

(.2-1على هذه السماكة، الشكل )

يتم تصميم خلية مرجعية )قطب تضحية(، لمراقبة عملية الحماية وذلك بمالحظة انتقال الذرات منه إلى

لتربة وبالتالي إلى المعدن المحمي.ا


يوضح توضع قضيب فرانكلين على سطح الخزانات في الشركة السورية لنقل النفط-2 1 الشكل

( يمكن اعتبار ما يلي من أهم أسباب التسرب Fabo et al., 2012بناءا على معلومات إحصائية )نابيب والتي يتطلب معظمها دقة العمل والمراقبة الدائمة للجريانات والضغوط النفطي من الخزانات أو األ باإلضافة للصيانة الدورية:

التآكل أو تشقق اللحام.-1

الدمار أو الكوارث الطبيعية.-2

تردي وضع الكاتم المحيط بالسقف العائم للخزان النفطي الذي يجب أن تتم صيانته دورياا كما في -3 (.3-1الشكل)

عمليات اإلنتاج أو الصيانة.-4

.خروج عمليات اإلنتاج أو الصيانة عن السيطرة-5


(Dongyin and Zhen,2015تفاصيل السقف العائم لخزان النفط) 3 -1 الشكل

بعة حريق الخزانات النفطية المت اربةكما يمكن الستفادة في الدراسات المرجعية من عرض وسائل مح

عالمياُ مثل أجهزة اإلطفاء األوتوماتيكية على سطح الخزان العائم المتبعة في الصين والتي تظهر في الشكل

(1-4.)

(Dongyin and Zhen,2015على سطح خزان نفطي في الصين)نموذج من نظام اإلطفاء االوتوماتيكي 4 -1 الشكل


مشكلة البحث 1-4

سورية ة التي تواجه العمل في بيئة الشركة الخزانات النفط من المشاكل الرئيس مشكلة الحرائق في د ُتع

ن ،وبيئية ضرار مادية واجتماعيةأوما يتبعها من ،لنقل النفط وضع إحصائية لحوادث احتراق الخزانات وا

تحديد األسباب األكثر في يساعد 2016إلى 1999في الشركة السورية لنقل النفط )بانياس( من عام

.شيوعاا للحريق بهدف الحد منها

أهمية البحث 1-5

من األهمية تحليل أسباب حرائق النفط واحتمالية كل سبب لتحسين إجراءات األمان، حيث نسعى إلى

قييم المخاطر في خزانات النفط ومن ثم استخدام نظام التقييم الضبابي للتوصل إلى تتأسيس نظام شامل ل

ئج واألحكام النهائية. يوفر التحليل الضبابي لشجرة الخطأ إظهار األهمية النسبية ألسباب الحريق مما النتا

به حول اا خاص اا لكل خبير رأي أنبما ، راءات السالمة في خزانات النفطيساعد صانعي القرار في تطوير إج

بين أراء الخبراء واألرقام الضبابية احتمالية حدوث حدث أساسي ما وذلك بناءا على تجربته وخبرته، فالتوفيق

المعبرة عنها يجب أن يفضي إلى رأي واحد نعبر عنه برقم ضبابي واحد يعكس احتمالية الحدث األساسي

(.Wang et al., 2013; Shi et al.,2014)بشكل موضوعي.

ف البحثاهدأ 1-6

ة الشركة السورية لنقل النفط في إنشاء شجرة الخطأ التي تربط بين الحريق وأسبابه األساسية في بيئ −

بانياس.

وتجميع اآلراء الخبراء في هذا المجالآراء الستعانة ببحساب احتمالية األسباب األساسية للحريق −

.باستخدام المنطق الضبابي


وتحديد إذا كان النفط على مستوى العالم الحريق في خزانات لحريق باحتمال حدوثا مقارنة احتمال −

قبولة.ضمن الحدود الم الحتمال اهذ

تحليل األهمية لألحداث األساسية وحلقات القطع الصغرى في شجرة الخطأ والتي تفيد في تحديد −

.األولويات في إجراءات السالمة

فروض البحث 1-7

إجراءات األمان يعزز)شجرة الخطأ( دراسة واقع الحرائق وتحليل أسبابها وربطها من خالل آلية معينة -

لمكافحة الحرائق ةالضروري

وتحديد األحداث األساسية األكثر مساهمة في الحريق شجرة الخطأ تمكننا من حساب احتمال الحريق -


المنطق الضبابيمفهوم شجرة الخطأ و : الفصل الثاني

(Fault tree) شجرة الخطأ 2-1

(Top همرغوب ب وجد لدينا حدث غيرشجرة الخطأ هي مخطط هيكلي له شكل الشجرة، في األعلى ي

event) ( وهو حريق الخزانات في حالتنا وفي األسفل لدينا األسباب األساسيةBasic events لهذا )

.الحدث

عند حساب احتمال حدوث كل سبب أساسي نستطيع التنبؤ باحتمال فشل المنظومة ككل وحدوث

دث، إنشاء معايير الطوارئ، رصد يفيد تحليل شجرة الخطأ في تطوير التصميم، تحليل أسباب الحوا الحريق.

تظهر العالقات المنطقية لألحداث عن طريق ،وتتبع األداء، ترتيب األحداث األساسية وأهميتها تبعاا لحجمها

طريقة معالجة استنتاجية كما يلي:ونوضح تحليل شجرة الخطأ كمنهج و ،رموز أو أحداث

حدث غير مرغوب به. -1

ة. تحليل الحدث ألسبابه المباشر - 2

يتم هذا التحليل حتى إيجاد األسباب المباشرة.-3

يتم إنشاء رسم تخطيطي منطقي يسمى شجرة الخطأ يستخدم في عملية التحليل.-4

لماذا يتم تنفيذ شجرة الخطأ:

.فهم النظام)المنظومة(-1

2 .توثيق عالقات الفشل في المنظومة -

3 .تحديد أسباب الفشل بشكل مستفيض -

4 .الهدفحقيق المتطلبات أو ضمان ت -

.أي نقاط ضعف في النظام تحديد-5


6 .تحديد األسباب األولية للفشل-

.تحديثات فعالة للنظام إيجاد-7

8 .تحسين عمليات التشغيل والمعالجة -

تحديد احتمال الفشل ومساهمة كل عنصر. - 9

ستنتاجي يعرف بالطرق التي تقود ( هو منهج اFault Tree Analysis FTAتحليل شجرة الخطأ )

المخاطر من خاللها إلى الحوادث. تبدأ المقاربة من أعلى حدث غير مرغوب به ويبدأ العمل إلى الخلف

بالعودة إلى السيناريوهات المتنوعة التي يمكن أن تسبب هذا الحادث. في شجرة الخطأ، تتصل األحداث

(. تظهر البوابات العالقات بين Logical Gatesت منطقية )العليا والمتوسطة واألساسية مع بعضها ببوابا

حداث المدخلة " تربط بين األANDاألحداث األولية "المدخالت" التي تتسبب بالحادث "المخرجات". بوابة "َو

حداث األولية مع بعضها تربط أيضاا بين األ "ORمع بعضها ليتسببوا معاا بمخرج لهذه البوابة. بوابة " أو

حدث منهم لوحده يكفي لحدوث المخرجات أو الحادث الذي نسميه الخطأ أيضاا. ولكن أي

وصف ويتطلب خطاء ومسبباتها.األبين عالقة ال عنلبحث عملية اشجرة الخطأ هي عملية بناءإن

ونتائجه، تطبيق رموز تخطيطية لشجرة الخطأ الحقيقيبين مسببات الخطأ في النظام العالقة المنطقية

من الميزات الجيدة لشجرة الخطأ والتشخيص هي ربط المكونات لحوادث والرموز المنطقية(. لذا)رموز ا

.(1-2باألعراض كما يظهر الشكل )


(Wang et al., 2009)أعراضه الخطأ و العالقة بين 1 -2 الشكل

على دراسة الواقع في الخزانات النفطية للشركة التي تم تصميمها اعتماداا شجرة الخطأ (2-2)ظهر الشكل ي

السورية لنقل النفط في بانياس.

ح ال ان ال ف ا ف

And

مص ا ا ف من م

AOR

ةح ا مف ح ا ا ص م ة ح ة ال ا ا ال ة ن الص ا ا ن ا ا ال ة

OR

x3 ا ا م ا ة ل

B C D OR

ةا ل ف الحم لة

ل ان ال ف

ةا ل ف الحم لة

ا ن ل

OR

ن اح ن ا

x30 ص ة ا ل ال م من ح

(x29

x1 ص الم ا الم ة م ا ال ان

x2 ا ا اح ة م ا ة ل مة الم ة

And

م مة ة

x24 ال ل ا ال ح ال ل ة

ا ال ف ة

x25 ال ا ا اح ن ال ف

x26 ال ا الم ا م ة

x27 ال ف ا ا م ا

x28 ة


)من عمل الباحث( مخطط شجرة الخطأ لحرائق خزانات النفط وانفجارها في الشركة السورية لنقل النفط 2 -2 الشكل

A

ا ف م من

OR

مف ال ف صم x16

ان حة ال ال ال (x17 ا مف حة

ف

OR

ا ف

And

ا ال ان

x18 ة ن ال ص الم ة

x20 ا ن ة ل ة من ال

x19 ا ال ان

x21) (ال ال ال ل ان مح ا

OR

x23 حم ا الصم م ا (x22) صم ل م ال ف ة

ح ا مف حة

x6) ة x5 م ا م م x4 ال ن

B

ال ن ا ا

ا ا ال

x15 ال ا ص م ا ص ة ا م ا

x13

ا ا ة ن م ة

x12 ال ح ا ا ة ن ا ا

x14 ة م ا

C

ال ا ا ال ة ن الص ا

And

م

OR

م ة ال (x9)الص ا م ا حم ة من

OR

x10 ال الم ا x11 ال ال لم الص ا

OR

ا ف ف ال ل ا ال ص

x8)

ا ص ة x7 م

D


Minimum Cut Sets MCS مجموعات القطع الصغرى 2-2

ترتبط مجموعة القطع الصغرى ارتباطاا مباشراا بالحدث غير المرغوب به من خالل األسباب األساسية،

وتعبر عن مجموع األحداث األساسية والتي إذا حصلت جميعها ستؤدي لوقوع الحدث غير المرغوب به،

جرة الخطأ لحريق لش (MCS)وهي مفيدة جداا في تحليل أسباب الحوادث. في هذه الدراسة نحصل على

(Fussell وقوانين برللج Booleanالحسابية وقوانين قوانينالخزانات النفط من خالل

Wang,1999;&Vesely 1972). 154شجرة الخطأ المتوقعة تحوي MCS حدث أساسي 30 من أجل

قطع مجموعة 20ثالثة، مرتبةقطع صغرى مجموعة 74 ثانية، مرتبةمجموعة قطع صغرى 60وتشمل

رابعة. مرتبةصغرى

T=MCS1+ MCS2+…..+ MCSn

(1-2)ت

= ∑ ∑ 𝑥𝑖 𝑥𝑗20𝐽=16

6,15,30𝐼=1,12,29 + ∑ ∑ 𝑥24 𝑥𝑘

20𝑗=16

28𝑘=25 𝑥𝑗 +

∑ ∑ ∑ 𝑥𝑙 𝑥𝑚20𝑗=16

11𝑚=9

8𝑙=7 𝑥𝑗 +

∑ ∑ 𝑥𝑖23𝑛=22

6,15,30𝑖=1,12,29 𝑥21 𝑥𝑛 +

∑ ∑ ∑ 𝑥𝑙23𝑛=22

11𝑚=9

8𝑙=7 𝑥𝑚 𝑥21 𝑥𝑛 +

∑ ∑ 𝑥2423𝑛=22

28𝑘=25 𝑥𝑘 𝑥21 𝑥𝑗

.i<6, 12<i<15, 29<i<30 ،7<l<8 ،25<k<28 ،16<j<20 ،22<n<23 ،9<m<11>1حيث

استخدام مفهوم شجرة الخطأ في الدراسات المرجعية 2-3

حدثاا أساسياا 43( ببناء شجرة الخطأ لحرائق النفط التي تضمنت Wang et al., 2013قام )اا، يعالم

نموذج المطروح مفيداا في تعيين احتمالية حدوث الحريق أل، وكان الحدوث الحريق حلقة قطع صغرى 392و


معلومات هامة وتبين أن هذا التحليل من شأنه توفير ،ق الضبابي لتحييد أثر عدم التأكدمستعينين بالمنط

لصانعي القرار من أجل تحسين إجراءات السالمة لخزانات النفط.

من مسببات حرائق خزانات النفط وتحديد األكثر تكراراا. كثيرتم حصر ال (Shi et al., 2014) في عمل

الربط بينتحقيق عن أحداث حرائق خزانات النفط على مستوى العالم، وتم استنتاج أن إنجازتم كما

شجرة الخطأ مفيد في تحديد األحداث األكثر و (Analysis Hierarchy Process)التحليلي طريقة التدرج

نموذج مع نتائج المعطيات اإلحصائية لخزانات النفط الخام في الصين.تكراراا وتمت مقارنة نتائج األ

النفط الخام التي منهجية للتحديد الكمي لخطر حرائق خزانات (Dongyin and Zhen 2015)اقترح

رسم ثالث سيناريوهات وبناء شجرة الخطأ ثم اء على حالت الحريق السابقة وتمتتسبب به الصواعق بن

تحديد احتمالت الصواعق في منطقة الخزانات بناء على معلومات األرصاد الجوية واحتمالت حرائق

اعتمدت دراسة اإلطفاء. استجابة رجال الخزانات التي تتسبب بها وأهلية أنظمة الحماية من الحريق وزمن

(Dongyin and Zhen 2015) على أبحاث بشكل أساس (Necci and Rachidi2003;Necci et

al.,2013;2014a;2014b )ت األرضية مثل آثيرها على المنشأالتي تمحورت حول احتمالية الصواعق وت

خزانات النفط.

من للتخفيف المناسبة اإلدارة طريقة لتحديد الخطأ لشجرة ضبابياا تحليالا Senol et al., 2015) ) اقترح

تقليل أجل من (chemicals-carrying cargo) الكيميائية المواد تحمل التي الحامالت في التلوث مخاطر

.للخطر الجذرية األسباب حدوث احتمالت

والذي قيقيالح بالزمن خطأ لشجرة مستمر ضبابي تحليل بتطوير Senol and Sahin 2016 قام

تتداخل التي البحرية المرور حركة مثل ديناميكية عمل بيئة في الحوادث لمنع استباقية أداة بمثابة يستخدم


لمنع خوارزمية وضع خالل من ذلك مباشرة إلى وما الجوية الظروف والمسافة، السرعة مثل مؤشرات فيها

.ضةالغام األنظمة هذه مثل في والمعقدة المرغوبة غير األحداث

تم . الكيميائية الصناعات في السامة المواد تسرب لدراسة FFTA على Mohsendokht 2017 عمل

الحدث حصول في مكون كل لمساهمة المئوية النسبة لتقييم أيضاا والحساسية األهمية تحاليلإجراء

فشل أن تقرر سةالدرا انتهاء بعد. بأكمله العمل منظومة في الضعف نقاط وتحديد( المرغوب غير)األعلى

الرئيسيان السببان هما به الموثوق التلقائي اإلغالق نظام وجود وعدم (Operator failure) المشغل

.السموم إلطالق البارزان

(FFTA) بين الجمع طريقة على(Wei et al., 2018) عمل الكيميائية العملية سالمة تحسين أجل من

حوادث استخدام تم. الخطر ومصفوفة ( Layer of Protection Analysis)الحماية تحليل وطبقة

. الخطأ شجرة لتحليل( األعلى الحدث) األحداث من لسلسلة كنتيجة والنفجار الحريق

. الخطر لمصفوفة وفقاا المخاطر مستوى على الحصول تم األعلى للحدث الضبابية الحتمالية حساب بعد

.المستقلة الحماية طبقات إضافة بعد مقبول مستوى ىإل الخطر مستوى انخفض السابق العمل نتيجة

النتائج تظهر. نهري نفق في الحرائق من السالمة لتحليل FFTA (Zhang et al., 2018) استخدم

إلى تؤدي التي الرئيسية العوامل ولكن صغيرة هي عليه السيطرة الممكن غير الحريق حدوث إمكانية أن

إطفاء في دراية وجود عدم المناسب، الوقت في تحدث ل لحريقا على السيطرة أن هي كارثي حريق

من لذا ، للحريق األتوماتيكي اإلنذار وفشل الحريق نشوب عند المركبات اصطدام حوادث ، الحريق

في النيران لمكافحة التلقائية والقدرة الحرائق مكافحة موضوع في الموظفين معرفة تقوي أن بمكان األهمية

.الحريق وقوع من حدلل نفسه النفق


الدقيقة القيمة على الحصول يصعب الظروف، من كثير في أنه ( Jiang et al., 2018) أكد

تم وبالتالي معدلته، أو الفشل احتمالت لحساب البيانات كفاية عدم أو غياب بسبب النظام لموثوقية

من والحد الضبابية الموثوقية نظام لتقييم الخطأ لشجرة الديناميكي الضبابي للتحليل جديدة طريقة اقتراح

.الضبابية التراكمات

مناجم انفجارات تحليل في كبيرة أهمية ذات كوسيلة FFTA تقديم تم Shi et al., 2018)) عمل في

تقييم تم. نهجيةوم علمية بطريقة الفحم مناجم سالمة إدارة كفاءة لتحسين النظري الدليل توفر التي الفحم

الحادث موقع في التحقيق من النتهاء بعد FFTA باستخدام الصين في فحم لمنجم اتلالنفجار المخاطر

.الخبراء تقييم طريق عن األساسية لألحداث الضبابية الحتمالت على والحصول

يعد تحليل شجرة الخطأ طريقة منهجية لتقدير األمن والموثوقية لألنظمة المعقدة كماا ونوعاا ويمكن تطبيق

على األنظمة العاملة واألنظمة قيد التصميم. يمكن لتحليل شجرة الخطأ اظهار نقاط الضعف هذا التحليل

يستخدم تحليل شجرة وتقييم التحديثات المتاحة والتنبؤ بالسلوك في األنظمة العاملة. بوجود كل هذه الميزات

ة وانتقال النفط والغاز وغيرها مثل الطاقة النووية والكهربائية والعمليات الكيميائي متعددة مجالتالخطأ في

.من األنظمة الديناميكية المعقدة

( مثل الصناعة (Kabir et al., 2016ةطأ بشكل موسع لألنظمة الديناميكياستخدمت تقنية شجرة الخ

Dong & Yu, 2005;Yuhuaa ) ، نقل و تخزين الغاز والنفط((Olivares et al., 2014البيوديزل

& Datao, 2005; Dongyin& Zhen, 2016; Zhou et al., 2017) واألنظمة

مجالت ،( (Lavansani et al., 2011; Cheliyan, & Bhattacharyya, 2018البحرية

(Wang et al.,2017;Li etانفجار غبار الفحم ،(NASA 2002;Kritzinger, 2017)الفضاء

al.,2018) باإلضافة إلى تقييم الموثوقية في محطات الطاقة(Ramesh and Saravannan 2011,


Bhangu et al. 2015)) والعمليات األخرى المعقدة (Kabir 2017, Sihombing and Torbol

2018,Wang et al., 2017; Li et al., 2018).

thermal powerلتقدير الموثوقية و تقييم الخطر في محطة طاقة حرارية ) FTAاعتماداا على تطبيق

plant( أوصى )Bhangu et al., 2015على المعتمدة ( باتباع أحدى سياسات الصيانة مثل الصيانة

Total Productive الكلية المنتجة الصيانة ، Condition-Based Maintenance(CBM)الشروط

(TPM) Maintenance ، الموثوقية حول المتمحورة الصيانة أو Reliability-Centred

Maintenance (RCM) وفير إطار منهجي لتحليل األخطار الممكنة وتحسين الموثوقية بطريقة وذلك لت

فعالة اقتصادياا.

،1965في عام ( من قبل البروفسور لطفي زادهFuzzy Logic) مصطلح المنطق الضبابيتم وضع

متعدد القيم ووضع مصطلح اا ، وطبق لطفي زادة منطقاستخدم المصطلح لوصف المجاميع متعددة القيم

تحويله من ، وُيعد ( وهي المجمعة التي ترجع عناصرها إلى قيم مختلفةFuzzy Sets) عة الضبابيةالمجمو

متعدد الضبابي الرقم واحد أو صفر ليصبح المنطق المنطق الكالسيكي الذي يعبر بالخطأ أو الصواب وب

اضيات الفلسفية واللغوية. التقليدية واألرقام إلى الريمن الرياضيات انتقاله ويعد حد واالقيم بين صفر إلى

.الحلول العملية للمشاكل الواقعية لتوصيف وتمثيل الخبرة البشرية وتقديم يمثل هذا المنطق طريقة

في التطبيقات العملية فإن الضبابية التي تعتري مثل هذه األنظمة والنقص في المعطيات اإلحصائية

لمعالجة األخطاء الناتجة عن عدم دية للخطأتؤدي إلى صعوبة في تقدير احتمالت حدوث األسباب المؤ

يمكن تالفيها في التطبيقات على أرض الواقع أخذ العديد من الباحثين الحالت غير المؤكدة الدقة والتي ل

,.Mahmood et al., 2013; Rajakarunakaran et al., 2015; Alkhaledi et al)الحسبان ب

2015; Lavasani et al., 2015; Kabir et al., 2016).


قيماا دقيقة مع تحوي حدوداا صارمة و أثبتت النظرية الضبابية أنها أداة فعالة في حل المشكالت التي ل

(;Zadeh 1965; Mahmood et al.,2013 المحافظة على فعاليتها في الوقت نفسه

Rajakarunakaran et al., 2015; Alkhaledi et al., 2015; Lavasani et al., 2015; Kabir

et al., 2016.)

التحليل الضبابي لشجرة الخطأ من أجل حوادث النسكاب من ناقالت (Zhou et al., 2017)استخدم

( باستخدام تحليل مشابه من أجل التقدير الكمي لخطر Lavansani et al., 2015الغاز الطبيعي كما قام )

ئق والنفجارات في خزانات النفط، قام كل من التسرب من آبار النفط والغاز المهجورة. في مجال الحرا

((Shi et al.,2014;Wang et al., 2013 بتحليل شجرة الخطأ للوصول إلى احتمالت الحريق ومقارنتها

بالبيانات اإلحصائية المتوفرة والنسب العالمية.

وتوفيرتماماا محددةلا غيرو أ ةبيالتقري تمثيل المعلومات مشكلة لحل العام طاراإل يقدم المنطق الضبابي

وتدعى ،ةاللغوي واأللفاظ التعابير خالل من الستنتاج على ويركز، المعلومات هذه الالزمة لستخدام اآللية

الضبابية. تراالمتغي وأ اللغوية تراالتعابير بالمتغي هذه مثل

طق الكالسيكي جاءت نظرية المنطق الضبابي لسد ثغرات كبيرة في المنطق الكالسيكي المعروف، فالمن

ذا ما كانت الدقة مطلوبة و (Quantitative Approaches) يعتمد على األساليب الكمية ممكنة عند وا

أحياناا غير مطلوبة عند التعامل مع المسائل فإنها غير ممكنة و ،رارات البسيطةالق أو ،التعامل مع األنظمة

المعقدة.

,.Wang et al., 2013; Shi et al) ط أنجزفي مجال دراسة انفجار و اشتعال حرائق خزان النف

حليل اإلحصائية تلشجرة الخطأ للوصول إلى احتمالت حوادث الحريق ومقارنتها مع بيانات ال تحليالا ( 2014

يم الكمي لخطر يبتحليل مشابه للتق (Lavansani et al., 2015) ، قامالمتاحة ومع المعدلت العالمية

التحليل الضبابي لشجرة الخطأ (Zhou et al., 2017) استخدم از المهجورة.التسرب من آبار النفط و الغ


نظرية للتحليل ( (Wang et al., 2017ضالطبيعي. فر لدراسة حوادث النسكاب من ناقالت الغاز

كما ، انفجار غبار الفحمب خطر لحسا" "Visual Basicالضبابي لشجرة الخطأ مجموعة مع برنامج

حتمالية الخطأ لتسرب الغاز والنفط من معدات ل تحليالا (Cheliyan & Bhattacharyya, 2018) أأنش

األنظمة البحرية باستخدام تحليل شجرة الخطأ.

البحث إلى إنشاء شجرة الخطأ التي تربط بين الحريق وأسبابه األساسية في بيئة الشركة ايهدف هذ

المعطيات اإلحصائية وحساب احتمالية األسباب السورية لنقل النفط في بانياس حيث يتم تحديدها حسب

األساسية للحريق بالستعانة بالخبراء في هذا المجال. تمت الستعاضة عن المعطيات غير الدقيقة

لحتمالت الخطأ لألحداث األساسية بأرقام ضبابية اعتماداا على استبيان الخبراء في مجال السالمة في

احتمال الحريق حسب تحليل شجرة الخطأ وبالتالي يصبح بإمكاننا صناعة النفط ووضع منهجية لحساب

مقارنة احتمالت األسباب األساسية للحريق باحتمالت حدوثها العالمية وتحديد إذا كانت هذه الحتمالت

تحليل األهمية لألحداث األساسية التي تقود إلى الحريق كذلك تم إجراء الحدود المسموحة. وأخيراا ضمن

هذه األحداث مع بعضها وذلك لمساعدة أصحاب القرار لتحديد اإلجراءات التصحيحية أو الوقائية في ترابط

.عملية إدارة المخاطر ألنظمة العمل في خزانات النفط الخام


طرائق البحث مواد و :الفصل الثالث

مقدمة 3-1

Syrian Company for Oil) دراسة حرائق خزانات النفط الخام في الشركة السورية لنقل النفط تتم

Transport: SCOT) عن طريق شجرة الخطأ وتحليلها.

علمي تقييم إجراء الصعب منواألسباب المتنوعة المؤدية للحريق، بالنظر إلى خصوصية خزانات النفط

بشأن دقيقة بيانات وجود لعدم واضحة وذلك نتيجة على والحصول ( COTFE) حدوث لحتمالية دقيق

حساب وغموض تعقيد بسبب التقليدي الخطأ شجرة تحليل تطبيق من يحد الذي أساسي، حدث كل لاحتما

. (COTFE) حدوث احتمال

على وللتغلب الخطأ، شجرة تحليل تطبيق في للقلق مثيرةا مسألةا الموثوقية بيانات نقص يكون ما دائماا

Mohsendokht) الضبابية المجموعة ظريةبن الخبراء والستعانة استبيان إلى اللجوء يتم المشكلة هذه

(2017 .

الضبابية المجموعة نظرية بين تجمع جديدة طريقة اقتراح البحث هذا في تم المعطيات، هذه ظل في

الوقاية في هاماا دوراا تلعب أن يمكن التي( COTFE) مخاطر وتقييم لتحديد الخطأ شجرة تحليل وطريقة

.الحوادث من

ابي لشجرة الخطأ لحرائق خزانات النفطالتحليل الضب 3-2

Crude Oil Tank Fire andحادثة حريق الخزان النفطي وانفجاره ) م اعتبارفي هذا العمل، ت

Explosion COTFE( الحدث الرئيسي أو األعلى )(Top Event.


,.Tanaka et al) األنظمة بعمل موثوقية ضمان توظيفه فيو مفهوم تحليل شجرة الخطأ بدأت هيكلة

1983; Onisawa 1988, 1990; Singer 1990) مرجعية حول تطور شجرة الخطأ دراسة كما ورد في

.(Mahmood et al., 2013) الضبابية في عمل

أخذ يوالذي Membership Function) (x)µ (تعرف المجموعة الضبابية عن طريق تابع عضوية

لضبابية لكل متحول لغوي حيث يمثل التعبير اللغوي عن . يتم تحديد المجموعات ا] 0[1-قيماا في المجال

طريق تابع عضوية ضبابي يأخذ شكل مثلث أو شبه منحرف أو الشكل الغوصي "التوزيع الطبيعي".

يعتمد اختيار تابع العضوية بشكل أساسي على خصائص المتحول والمعلومات المتوفرة ورأي الخبير.

( واألرقام Triangular Fuzzy Number TFNبية المثلثية )في هذا البحث نستخدم األرقام الضبا

تحديد وفعاليتها في( وذلك لبساطتها Trapezoidal Fuzzy Number ZFNالضبابية شبه المنحرفة )

ترميز العدد وتم م ضبابيةاقأر تحويل التعابير اللغوية للخبراء إلى تم الحتمالت الكمية لألحداث األساسية.

وذلك لسهولة جمع هذه األرقام (a 2, a2, a1a ,4( والمثلثي )a3, a2, a1a ,4نحرف )الضبابي شبه الم

.الضبابية شبه المنحرفة والمثلثية والتعامل معها


التمثيل الضبابي للتعابير اللغوية 1 -3 الشكل

(:Wang, 1997)كما يلي a2, a1(a ,3)للعدد الضبابي المثلثي تابع العضوية تم كتابة

(3-1)

1

1 2 1 1 2

3 3 2 2 3

3

0;

( ) / ( );( )

( ) / ( );

0;

A

x a

x a a a a x ax

a x a a a x a

x a

− − =

− −

( a3, a2, a1a ,4تابع العضوية للعدد الضبابي شبه المنحرف من أربعة أرقام ) تمت كتابةبينما

(3-2)

1

1 2 1 1 2

2 3

4 4 3 3 4

4

0;

( ) / ( );

( ) 1;

( ) / ( );

0;

A

x a

x a a a a x a

x a x a

a x a a a x a

x a

− −

= − −

0.1 0.2 0.3 0.50.4 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0VL L ML MHM H VH

Possibility

Me

mb

ersh

ipFu

nctio

n

VL: Very Low- L: Low- ML: Mildly Low- M: Meduim- MH: Mildly High-

H: High- VH: Very High


تحديد احتمالية األحداث األساسية الموصوفة في شجرة الخطأ 3-3

األرقام الضبابية الممثلة الحتماالت األحداث األساسية تجميع 3-3-1

المجال المدروس، ومهاراته فيلخبرته حول نفس الحدث األساسي تبعاا اا مختلف اا بما أن لكل خبير رأي

فإن تحقيق التوافق بين رؤى الخبراء المتعارضة أحياناا يتم بتجميع األرقام الضبابية الممثلة لرأي كل خبير

جمع من مكنناترزمية لتجميع آراء الخبراء بحيث تطوير خواتم . في هذا البحث ح رقماا واحداا بحيث تصب

الرأي المتطرف في حال وجوده والذي يمكن أن ينتج عن سوء استبعادآلراء حول حدث أساسي معين و ا

الذات وهذا تقدير الحالة من قبل الخبير سواء عن طريق الخطأ أو قلة الخبرة في هذا الحدث األساسي ب

الشيء وارد نتيجة تنوع مصادر الخطر أو األحداث األساسية )كهرباء، صمامات، تسربات، صواعق....(.

نشرح هذه الخوارزمية في السطور التالية:

)من الضعيف إذا حدد أربعة خبراء مجالا موسعاا لحتمالية الحدث األساسي في حال وجود خمسة خبراء،

هذه الطريقة تم اتباعضمن هذا المجال الموسع. فنا رأي الخبير الخامس الذي ل يقع حذ( مثالا إلى المتوسط

في العمل بناءا على تنوع األحداث األساسية المدروسة وبالتالي ل يمكن ألي خبير في مجال معين الحكم

العمل لى نتيجة أكثر مصداقية وصحة،للحصول ع ،على احتمالية هذه األحداث جميعها فكان من األجدى

أخذ متوسط تم للخبراء الممثلة بأعداد ضبابية، لجمع التعابير اللغوية حذف الرأي الشاذ من المجموعة.على

( لكل Aggregated fuzzy probabilityاألعداد الضبابية لنحصل على الحتمالية الضبابية المجمعة )

)حدث أساسي 1_

i

Agga4_

i

Agga3_

i

Agga, 2_

i

Agga,كما يلي ):


(3-3)

2

1

2_

( )

,

mi

ji

Agg

a j

am

==

1

1

1_

( )

,

mi

ji

Agg

a j

am

==

4

1

4_

( )m

i

ji

Agg

a j

am

==

3

1

3_

( )

,

mi

ji

Agg

a j

am

==

.i راؤهم بالنسبة للحدثآالمعتمدة لخبراءهو عدد ا mهو رقم الخبير و jحيث

في األبحاث السابقة المتاحة يتم تنفيذه وفقاا لدرجة إن التجميع التقليدي لألعداد الضبابية لألحداث األساسية

للحصول على النتيجة النهائية آراء الخبراء من أجل بناء مصفوفة اإلجماع وتثقيل الخبراء التشابه بين

.الخبراء آلراء التجميعية

هذه، عندما يكون رأي أحد الخبراء متطرفاا أو مختلفاا عن باقي آراء الخبراء في طريقة التجميع التقليدية

سيؤدي ذلك إلى الـتأثير على نتيجة تجميع اآلراء وحرفها باتجاه الرأي المتطرف. حول حدث أساسي معين

همال النتيجة اإلجمالية، نقترح إ من أجل تجنب تأثير سوء التقدير أحد الخبراء لحدث أساسي معين على

تنوع مجالت تخصص في هذه الدراسة بسبب. لقد فضلنا عدم تثقيل الخبراء الرأي المتطرف، إذا كان موجوداا

الخبراء وتنوع األحداث األساسية.

وسنوات الخبرة والتعليم( ز الوظيفيمثل )المرك تحديد أهمية كل خبير استناداا إلى بعض المعاييرتم ، عملياا

,.Wang et al)اسات المرجعية، على سبيل المثال كما هو الحال في أعمال كما هو شائع في الدر

2013,( Wang et al., 2017,Lavasani et al., 2015 المقترحة من قبل التي تتبع طريقة التجميع

Hsu and Chen 1996 ليعطي تمثيالا بشكل كامل للمعرفة الحقيقية، حيث أن التخصص، السمعة


اختيار خصي للقائمين على الستبيان هي المؤشرات الرئيسية التي تساعد الباحثين فيالحسنة والحكم الش

الخبراء الذين يمكنهم تقديم معلومات مفيدة ودقيقة.

(The fuzzy possibility of top event)تحديد االحتمالية الضبابية للحدث األعلى .3-3-2

في ((Liang et al.,1993;Tanaka et al., 1983 يةين العمليات الحسابية الضبابقوان اسُتخدمت

حساب الحتمالية تموالحدث الرئيسي. (Minimum Cut Setتقدير احتمالية مجموعات القطع الصغرى )

الممثل لحتمالية الحدث الرقم الضبابي شبه المنحرف بالحسبانلمجموعات القطع الصغرى آخذين الضبابية

(:a3, a2, a1a ,4) األساسي

(3-4) 1 2 3 4

1 1 1 11

( ) ( ( ), ( ), ( ), ( ))k k k k kn n n n

MCS i

i i i i

P k p a i a i a i a i= = = ==

= = n

i

إلى الضرب يرمز، k ذات الرقم في حلقة القطع الصغرى األساسية المساهمةهو عدد األحداث knحيث

وهكذا يمكننا حساب الحتمالية الضبابية لحرائق خزانات النفط ) الضبابي.TEPلية( وفق المعادلة التا

(3-5) ( )

1

1 (1

1 (1 (1

MCS

k

MCS MCS MCS

CS

TE P

P P P

P=

− −

− − −

= (k)) =

1 - (1) (2)) (CS))

حيثMCSP (k) هو الحتمال الضبابي لمجموعة القطع رقمk و (CS) القطع لمجموعاتهو العدد الكلي

.في شجرة الخطأ


إزالة الضبابية الحتمالية الحدث األعلى 3-3-3

ن أجل صنع القرار، يجب أن نضع الحتمالية الضبابية على شكل للحصول على مخرج مفيد وذلك م

عن طريق إزالة الضبابية (Crisp Possibility Score CPSقاطع )اإلمكانية الرقم

(Defuzzification). على سبيل المثال. يوجد العديد من طرق إزالة الضبابية Chen’s max–min

(Chen et al.,1991) المستخدمة من قبلShi et al., 2014) طريقة المتوسطات المعدلة )Modified

weighted averaging based on levels (WABL) والمستخدمة من قبل (Jafarian & Rezvani

النقطة الوسطى، طريقة المتوسط المثقل، مركز المساحة األكبر، مركز المجموع.... طريقة ،(2201

المستخدمةإلزالة الضبابية (The center of area) حةالمساطريقة مركز تم استخدامفي هذا البحث

,.Lavasani et al., 2011; Wang et al., 1997; Wang et al., 2013; Wang et al) من قبل

2017; Yazdi et al., 2018)) يمكن تطبيق إزالة الضبابية كما يلي: .ونجاحهاوذلك لسهولتها

( )*

( )

x x dxP

x dx

=

(3-6)

:a3, a2, a1(a ,4(.الضبابي شبه المنحرف قمللر

(3-7)

32 4

1 2 3

32 4

1 2 3

1 4

2 1 4 3

1 4

2 1 4 3

*

aa a

a a a

aa a

a a a

x a a xxdx xdx xdx

a a a aP

x a a xdx dx dx

a a a a

− −+ +

− −=

− −+ +

− −

مما يعطي


(3-8) ( ) ( )2 2

4 3 4 3 1 2 1 2

4 3 2 1

* 1/ 3P+ − − + +

= + − −

a a a a a a a a

a a a a

)4, a3, a2, a1(a تمالي القاطع للرقم الضبابي شبه المنحرفيمثل الرقم الحP*

(فط تعطي إزالة الضبابية لالحتمالية الضبابية لحرائق خزانات النTEP( ( 5-3المعادلة)مكانية ، القيمة اإل

Onisawa)من قبل اقُترح. تحويل هذه األخيرة إلى قيمة احتمالية يتم عبر تابع تحويل *Pteالقاطعة

1988; Onisawa, 1990) واستخدم من قبلLin and Wang, 1998;Wang et al.,) 2013, Shi

et al., 2014; Lavansani et al., 2015 ) .والعديد من الباحثين

(9-3)

1, 0

10

0, 0

= =

mTE

Pte*P

Pte*

حيث:

m =

1/3*1 −

Pte

Pte* * 2.301;

TEP احتمالية الحدث األعلى والذي هو حريق الخزان النفطي.

Importance analysisلحريق الخزان النفطي تحليل األهمية لشجرة الخطأ 3-4

of the COTFE fault tree


لمعايير محددة. يمكننا تحليل األهمية من الوصول في عملية اتخاذ القرار، من المفيد ترتيب األحداث وفقاا

خالل ترتيب األحداث األساسية النفط منإلى هذا الترتيب. ينجز تحليل األهمية لشجرة الخطأ لحريق خزانات

.صغرى وفقاا ألهميتهاال ومجموعات القطع

تحديد أهمية الحدث األساسي 3-4-1

من خالل ترتيب األحداث األساسية تم إنجاز تحليل األهمية لشجرة الخطأ لحريق خزانات النفط

أهمية البناء معامل : ين مفهومين ألهمية الحدث األساسينفرق ب .ألهميتها ومجموعات القطع الصغرى تبعاا

أن جميع األحداث األساسية لها نافترضافي أهمية البناء .Fusselle& Vesely (FV-I) ومعامل

Zhang et)احتمالت متساوية الحدوث، والتي تشير إلى تأثير األحداث األساسية على الحدث األعلى

2016 ,.al). صيغة الحساب التقريبية لحساب معامل درجة األهمية استخدمنا( )I i ( ;. 2014alet Shi

Guan et al., 2016:)

1Pr

1( )

2 i

i i

nX

I i −

= (10-3)

حيث:

iPr القطع الصغرى التي ينتمي لها الحدث مجموعاتعدد

in عدد األحداث األساسية في مجموعة القطع الصغرى

مة كل حدث أساسي لتقدير مساهImportance FUSSEL – VESELY (FV-I )معيار مداستختم ا

في احتمالية حدوث الحريق، أي الحدث األعلى. مقدار األهمية هذا قد نسميه أحياناا األهمية العليا

وهو يزودنا بالمغزى أو الدللة الرقمية لجميع األحداث األساسية لشجرة الخطأ لحريق الخزان المساهمة


;Vinod et al. 2003, Jafarian and Rezvani 2012) ويعطى بالعالقة التاليةالنفطي وانفجاره

Wang et al. 2013; Yazdi et al. 2018)::

)3-11) 0i

i

xFV TE TEx

TE

P PI

P

=−

=

ثحي0ix

TEP=

للصفر. يعمد ةمساوي iهو احتمالية حدوث الحريق عندما تكون احتمالية الحدث األساسي

تحسين عناصر السالمة لخزانات النفط تحت الدراسة. القرار إلى استخدام عامل األهمية في متخذو

Cut sets importanceتحديد أهمية مجموعات القطع 3-4-2

( في تقييم مساهمة كل مجموعة قطع في احتمالية الحدث CS-Iيفيد تحديد أهمية مجموعات القطع )

رى والتعريف عن الطريق األعلى. يزودنا مقياس األهمية هذا بطريقة لترتيب تأثير كل مجموعة قطع صغ

تقدر األهمية عن طريق نسبة احتمال األكثر احتمالا الذي يقود إلى حادثة الحريق الممثلة بالحدث األعلى.

:مجموعة القطع إلى احتمال الحدث الرئيسي كما توضح العالقة التالية

(3-12) k

MCS MCSk

TE

PI

P=

MCSحيث

kIمل أهمية مجموعة القطع ذات الرقم هو معا k وk

MCSP وث مجموعة القطعهو احتمالية حد

k.


حالة الدراسة: الفصل الرابع

النفط لنقل السورية الشركة في بها المرتبطة والحوادث الحرائق واقع دراسة 4-1

لعمليات نقل هي المشغل الرئيسي الشركةهذه منطقة الدراسة هي الشركة السورية لنقل النفط _بانياس_

ولهذه الغاية تشكل الشركة منظومتي أنابيب: األولى مخصصة لنقل النفط السوري ةالنفط من والى سوري

الخفيف تبدأ من حقول النفط وخط الحدود العراقية وتنتهي في مصب بانياس، والثانية مخصصة لنقل النفط

.ة تل عدس وتنتهي في مصب طرطوسالسوري الثقيل تبدأ من الحقول ومحط

من الدراسات المرجعية المتوفرة، لحظنا عدم وجود دراسة منهجية عن حرائق خزانات النفط الخام في

ات النفط الخام ضمن موقع الشركةتوزع أحواض خزان (1-4) يظهر الشكل .الجمهورية العربية السورية

م.250خر اآلحيث يبعد مركز كل خزان عن )مصب بانياس النفطي(

مخطط يبين توزع خزانات الشركة السورية لنقل النفط )خام +مشتقات( 1 - 4لشكل ا


في من المهم إجراء دراسة إحصائية تحليلية للحوادث ووضع استنتاجات لتطوير خطة السالمة المهنية

. لذا من األهمية بمكان تجميع المعلومات (Olivares et al., 2014)أي دراسة صناعية من هذا النوع

تتطلب مثل الوفيات واإلصابات والخسائر المادية. ،أسبابها ونتائجها ، معدل وقوعها،حول نوع الحوادث

هذه الدراسة أن تكون منهجية في أسلوبها للتمكن من استخدام أدوات تحليل الخطر، إنشاء مجموعة من

باإلضافة إلى تطوير نماذج كفاءة العاملين وادث، تطوير أدوات العملكرار الحالدروس المستفادة لتجنب ت

(Chettouh et al., 2016.)

دراسة الحرائق في خزانات المصب النفطي من خالل شجرة الخطأ وتحليلها عن طريق المنطق تتم

التعابير اللفظية بآراء الخبراء وتثقيلها وتطبيق عدد من المعادلت الرياضية لربط الستعانةالضبابي عبر

الحتمالية.( بتعابير رياضية وتحويلها ألرقام رياضية تمكننا من حساب ..يقو وسط، )ضعيف، للخبراء

لكل حدث ووضع الوقايات الممكنة والتوصيات الالزمة لتالفي وقوع مثل هذه الحوادث.

النفط وأسبابها ومخاطرها يركز البحث المقدم على دراسة احتماليات الحرائق في الشركة السورية لنقل

إحصائيات ةستفادة من أيعاون مع خبراء من مكان العمل والباستخدام المنطق الضبابي وشجرة الخطأ بالت

نجاحه .موجودة للحوادث السابقة لتطوير العمل وا

واقع الحرائق والحوادث المرتبطة بها في الشركة السورية لنقل النفط 4-2

ق في الشركة السورية لنقل النفط واستطعنا الحصول على المحاضر ابتداءا تمت مراجعة تقارير الحري

13كان مجموع التقارير المعدة في هذه الفترة ،وذلك من أرشيف دائرة اإلطفاء 2016حتى 1999من عام

تقريراا.

يحتوي تقرير الحريق على المعلومات التالية: تاريخ حدوث الحريق وساعة مالحظة الحريق، مكان

( وكميتها وساعة ، ماءFoamلحريق، سبب الحريق في أغلب التقارير ومادة إطفاء الحريق )السائل الرغوي ا


الجدول في سابقاا أو سيارات اإلطفاء في بعض التقارير. نجد تفاصيل تقارير الحريق المذكورة ،عودة سيارة

(4-1.)

2016إلى عام 1999الشركة السورية لنقل النفط من عام تقارير الحريق في 1 -4 الجدول

تاريخ الحريق

توقيت

تحرك

سيارات

اإلطفاء

موقع الحريق

مادة

اإلطفاء

توقيت

العودة

إلى

محطة

اإلطفاء

الزمن

الكلي

)دقائق(

سبب الحريق

9/10/1999 18.00

ليتر 1000 274الخزان

فوم

صواعق شاقولية _ _

276الخزان

213الخزان 11.20 21/11/2007

ليتر 1400

فوم13.00 100

صواعق

)عواصف رعدية(

26/10/2008 _ المربط البحري

6

ليتر 200

فوم

_ _

عمليات قص و

لحام

23/6/2012 _

ليتر 6000 223الخزان

فوم12.00 _

صواعق

275الخزان عواصف رعدية()

22/6/2013 18.00

مكب نفايات

المصفاة

حريق أعشاب 120 00.20 _


سباب رئيسية مبينة أسباب الحريق في ثالثة أتم تبويب (،1-4)جة المعطيات المتوفرة في الجدول بمعال

هامة تداعيات يسببل األعشاب في حوض الخزان النفطي حريقأن همن الجدير ذكر (،1-4)الشكل في

ويمكن التعامل معه بسهولة في أغلب األحيان.

12/4/2014 4.30 حوض الخزان

221

1000 ليتر فوم

5.45 75

ماس كهربائي مع

وجود

غازات..أبخرة

277الخزان 21.30 30/10/2014

ليتر 800

فوم3.30 360

صواعق

عواصف رعدية()

23/6/2015 18.10

مغسلة

سيارات)منطقة

بة(الرهي

ليتر 300

فوم19.00 50 _

5/8/2015 17.00

مركز تحويل

ميناء بانياس

النفطي

طفايات 3

بودرة سعة

كغ 12

حمل كهربائي زائد 60 18.00

17/9/2015 13.00 حوض الخزان

279

45 13.45 ماء

أعشاب حريق

أعمال نتيجة

على المتعهد

الخزان


0 1 2 3 4 5

ص ا ا ةح

ال ا

باب األساسية لحدوث الحريق والعدد الموافق لكل سبباألس 2 - 4الشكل

)بانياس(( كمية الرغوة المستخدمة في إطفاء الحرائق في الشركة السورية لنقل النفط2-4كما يبين الشكل )

.م حسب تقارير الحريق في الشركة 2015-1999خالل المدة من

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

19

99

/09

/10

21

/11

/

20

07

26

/10

/

20

08

23

/06

/

20

12

20

14

/1

2/0

4

30

/10

/2

01

4

23

/06

/2

01

5

ك ال ل

(Foamكمية الرغوة المستخدمة في كل عملية إطفاء ) 3 -4الشكل

تاريخ حدوث كل حريق والزمن الذي مبسط يوضحشكل بياني تم رسم ومن خالل تقارير الحريق السابقة .(3-4) استهلكته عملية اإلطفاء


0

50

100

150

200

250

300

350

400

21

/11

/20

07

22

/06

/20

13

4/1

2/2

01

4

30

/10

/20

14

23

/06

/20

15

8/5

/20

15

8/1

0/2

01

5

ال ل

الزمن الذي استغرقته عملية اإلطفاءتاريخ حدوث الحريق و 4 -4الشكل

استبيان يتضمن األحداث األساسية وذلك ليتم تقييم احتمالت حدوثها من قبل الخبراء وفق تم تصميم

ة من مواقع وظيفية . تمت الستعانة بخمسة خبراء من الشرك(جداا إلى مرتفع جداا ضعيف)سبع فئات من

عمليات في دائرة "وردية"ورئيس ،بخبرة خمسة عشر عاماا رئيس شعبة حركة النفوط كخبير أول متنوعة:

ومعاون رئيس شعبة حركة النفوط كخبير ثالث بخبرة عاماا،عمليات المصب كخبير ثاني بخبرة سبعة عشر

رئيس دائرة ، وعشرون عاماا ن يلميكانيكية كخبير رابع بخبرة اثنخمسة عشر عاماا، رئيس دائرة الهندسة ا

.(2-4) الجدول. جمعت نتائج الستبيان في ير خامس بخبرة ثمانية عشر عاماا عمليات المصب كخب


. اآلراء التي تم حذفها راء الخبراء في األحداث األساسية لحريق خزانات النفط والمدرجة في شجرة الخطأآ 2 -4 الجدول ديلمتوسط الموسع عرضت باللون الرماوفق طريقة ا

BE الوصف الخبير

1 2 3 4 5

X1

تصادم المعدات المعدنية مع جدار الخزان أثناء عملية

الصيانةV L VL VL L L

X2 ارتداء أحذية غير مراعية للسالمة المهنية L M L M VL

X3 استخدام معدات قابلة لالشتعال ML L VL VL ML

X4 التدخين L L L VL ML

X5 ع اشتعالمركبات غير مجهزة بمان L M VL M VL

X6 األعشاب الجافة L VL VL MH L

X7 شرارة صاعقة مباشرة M H M VH M

X8 انفجار بفعل البرق بجانب األنابيب وتوصيالتها ML ML L H M

X9 عدم تركيب معدات حماية من الصواعق ML ML VL VH ML

X10 عطب في قطب التأريض المغروس في األرض L ML ML H M

X11 عطب في الطرف العلوي لمانع الصواعق L ML ML VH ML

X12 شرارات ناتجة عن عمليات اللحام ML L L VH ML

X13 معدات صوتية أو معدات تصوير VL VL VL L L

X14 شرارات ناتجة عن استخدام أدوات كهربائية M M VL H M

X15 استخدام الهاتف الجوال L VL VL M VL

X16 توح بسبب عطلصمام التنفس مف L L VL M L


تتت

X17

فتحة القياس اليدوي في أعلى الخزان مفتوحة بشكل

دائمL L VL M L

X18 كسر )شق( في جدار الخزان بسبب قوى خارجية VL VL VL ML VL

X19 درجة عالية من التآكل في جدران الخزان VL VL VL L L

X20 ا()في حال وجودهاألنابيب تلف الوصالت المرنة بين ML VL VL L L

X21 السقف العائم أو الثابت للخزان غير محكم اإلغالق ML L ML MH M

X22

عبئة تأثناء العمليات النفطية ) خاطئفتح صمام

وتفريغ(L L VL M L

X23 تحميل وضغط زائد على الصمامات واألنابيب L VL VL ML ML

X24 غير قياسية( لجهاز التأريض مقاومة غير مناسبة( L VL L ML L

X25 تدفق النفط بسرعة كبيرة داخل النابيب والخزانات L VL ML M VL

X26 بين النفط المتطاير والهواء الحتكاك L VL VL M M

X27 نثرات معدنية تطفو على سطح النفط L L VL M L

X28 استخدام معدات تأريض غير قياسية L VL L M L

X29 ن من اي ناقل كهربائيقرب أحد العمال أو المشغلي VL L L VL VL

X30 احتكاك بين جسم اإلنسان وألياف صناعية VL L VL L L

VL ضعيف جداا- Lضعيف :- ML ضعيف بشكل متوسط :– Mمتوسط :- MH عال بشكل :

: عال جداا.VH -: عالH –متوسط


أي الخبير الخامس الذي ل يقع ضمن خبراء مجالا موسعاا لحتمالية الحدث األساسي حذفنا ر 4إذا حدد

كان المجال الموسع لحتمال الحدوث هو من الضعيف إلى x2هذا المجال الموسع )مثالا من أجل الحدث

رأي الخبير الخامس الذي ل يقع ضمن هذا تم حذفوبالتالي 4، 3، 2، 1المتوسط وفق آراء الخبراء

. أظهرنا اآلراء التي ل تتوافق مع آراء X12إلى X6من أكثر وضوحاا بالنسبة لألحداث المجال و األمر

األغلبية والتي تم حذفها باللون الرمادي. نالحظ أن احتمالت األحداث األساسية المقدمة من قبل الخبير

% من األحداث األساسية 50هي أعلى بكثير من قيم الحتمالت المقدمة من باقي الخبراء في حوالي 4

لطبيعة تخصصه ولكن تضمين اآلراء المختلفة كثيراا عن باقي الخبراء من شأنه التأثير وربما يعود ذلك

على النتيجة الحتمالية النهائية بشكل ملموس لذا من األحرى أن نعتمد اآلراء المتوافقة للحصول على

احتمال الحدث األساسي.

نجد العدد الضبابي ( 1-3شكل )ال التدخين(، بالرجوع إلىX4 مثالا لنأخذ الحدث األساسي الثالث )

:(3-3)حسب المعادلة ( و2-4الجدول )الواردة في الموافق للتعابير اللغوية الخمسة

4

1

0.1 0.1 0.1 0 0.20.10

5a

+ + + += = ; 4

2

0.2 0.2 0.2 0.1 0.30.20

5a

+ + + += =

4

3

0.2 0.2 0.2 0.1 0.40.22

5a

+ + + += = ;

4

4

0.3 0.3 0.3 0.2 0.50.32

5a

+ + + += =

، 0.20، 0.10حسب آراء الخبراء الخمسة هو ) X4ألساسي ومنه نجد أن الحتمالية الضبابية للحدث ا0.22 ,0.28.)

آراء أربعة خبراء فقط عتماداتم وهو شرارة الصاعقة المباشرة، فقد X7بالنسبة للحدث األساسي :وبالتالي كان العدد الضبابي الناتج عن تجميع اآلراء

7

2

0.5 0.5 0.8 0.50.575

4a

+ + += = 7

1

0.4 0.4 0.7 0.40.475

4a

+ + += =

7

4

0.6 0.6 0.9 0.60.675

4a

+ + += = 7

3

0.5 0.5 0.8 0.50.575

4a

+ + += =


آراء الخبراء األربعة المعتمدين هو حسب X7سياألسا حتمالية الضبابية للحدثومنه نجد أن اللألحداث الممثلة آلراء الخبراء وبنفس الطريقة نجد األعداد الضبابية (.0.475,0.575,0.575,0.675)

.(3-4الجدول )ق مجتمعة وف األساسية

رة الخطأ بعد تجميع آراء الخبراءالواردة في شج (BEs)القيم االحتمالية الضبابية لألحداث األساسية3 -4 الجدول

BE a1 a2 a3 a4 BE a1 a2 a3 a4

X1 0.04 0.14 0.14 0.24 X16 0.075 0.175 0.175 0.275

X2 0.15 0.25 0.25 0.35 X17 0.075 0.175 0.175 0.275

X3 0.1 0.2 0.24 0.34 X18 0 0.1 0.1 0.2

X4 0.1 0.2 0.22 0.32 X19 0.06 0.16 0.16 0.26

X5 0.18 0.28 0.28 0.38 X20 0.05 0.15 0.15 0.25

X6 0.05 0.15 0.15 0.25 X21 0.225 0.325 0.375 0.475

X7 0.475 0.575 0.575 0.675 X22 0.075 0.175 0.175 0.275

X8 0.225 0.325 0.375 0.475 X23 0.1 0.2 0.24 0.34

X9 0.15 0.25 0.325 0.425 X24 0.1 0.2 0.22 0.32

X10 0.225 0.325 0.375 0.475 X25 0.075 0.175 0.2 0.3

X11 0.175 0.275 0.35 0.45 X26 0.18 0.28 0.28 0.38

X12 0.15 0.25 0.3 0.4 X27 0.075 0.175 0.175 0.275

X13 0.04 0.14 0.14 0.24 X28 0.075 0.175 0.175 0.275

X14 0.3 0.4 0.4 0.5 X29 0.04 0.14 0.14 0.24

X15 0.025 0.125 0.125 0.225 X30 0.06 0.16 0.16 0.26

شةاقالنتائج والمن 4-3احتمالية حدوث الحدث يهدف التحليل الكمي لشجرة الخطأ لحرائق خزانات النفط وانفجارها إلى حساب

قام ضبابية شبه األعلى وهو الحريق. في هذه الدراسة تم تمثيل احتمالت األحداث األساسية على شكل أر


سابقاا لذا فإن حسابات احتمالت مجموعات القطع الصغرى والحدث الرئيسي تتم حسب تبينمنحرفة كما

(.4-3) ةالمعادلالقواعد الحسابية الضبابية في

)تصادم X1، نتجت من تزامن الحدث األساسي (MCS X1X16مثالا: حلقة القطع الصغرى )لنأخذ

)صمام التنفس X16أثناء عملية الصيانة( مع الحدث األساسي في المعدات المعدنية مع جدار الخزان

(3-4الجدول )وبالرجوع إلى احتمالت هذه األحداث في ، ((2-4الجدول ) كما في ،مفتوح بسبب عطل

(:4-3المعادلة )أن الحتمال الضبابي لمجموعة القطع هذه حسب بينت

2

1

(1) (0.04 0.075;0.14 0.175;0.14 0.175;0.24 0.275)

(0.003;0.0245;0.0245;0.066)

MCS iP p=

= =

=

i

X7,X11,X16( ، نتجت من تزامن األحداث األساسية MCS X7X11X16بينما حلقة القطع الصغرى )

حتمال أن ال تبين( 3-4الجدول )وبالرجوع إلى احتمالت هذه األحداث في (2-4)الجدول بالعودة إلى

(:4-3المعادلة )الضبابي لمجموعة القطع هذه حسب

3

1

(85)

(0.475 0.175 0.075;0.575 0.275 0.175;0.575 0.35 0.175;0.675 0.45 0.275)

(0.006;0.027;0.035;0.083)

MCS iP p=

=

=

=

i

كما في 154على جميع حلقات القطع الصغرى ال ( 4-3المعادلة ) تم تطبيق الكسيلباستخدام برنامج

المثالين أعاله.

(:5-3) بية للحدث الرئيسي وفق المعادلةمن حساب الحتمالية الضبا نك مما يم

( )1

154

1 (1 1 (1 (1MCS MCS MCS M

k

E ST CP PP P P=

− − − − −

= (k)) = 1 - (1) (2)) (154))


. تعتمد ضبابية الحدث الرئيسي (1;0.969;0.951;0.394)ديره أيضاا كعدد ضبابي شبه منحرفوالذي تم تق

المذكور على ضبابية الحداث األساسية وبالتالي يعتمد تقدير الحالة الحقيقية لخزانات النفط الخام على

إليها إلى تحويلها م التوصلساسية. تحتاج النتيجة الضبابية التي تمدى الموثوقية في وصف األحداث األ

إلى رقم احتمالي قاطع عن طريق إزالة الضبابية والذي يمثل الرقم األكثر احتمالا الذي يشير إلى وقوع

إزالة الضبابية باستخدام طريقة مركز المساحة الموضحة في تمت(. Dong and Yu 2005الحدث )

:ومنها نجد (8-3)المعادلة

في نجد أن احتمالية حدوث الحريق (9-3)تحويل هذا الرقم إلى قيمة احتمالية حسب المعادلة وب

0.03247TEPالشركة السورية لنقل النفط في بانياس هو 23.247ويمكن كتابتها = 10TEP −=

ثة احتراق خزان كانت نسبة حدوث الحريق حاد 1530بتحليل حوادث الحريق على مستوى العالم ل

24.3)الحدث األعلى( هي 10− (. 2014et alShi ن نتيجة حالة الدراسة تبين أن نسبة الحالية( وا

حدوث الحريق في الشركة السورية لنقل النفط في بانياس هي أصغر من النسبة العالمية.

اسة تتضمن تحليالا ضبابياَ لشجرة الخطأ، حيث رسم شجرة الخطأ ( بإجراء در (Wang et al., 2013قام

ووضح فيها األحداث األساسية وقام باستخدام المنطق الضبابي لربط األحداث رياضياا وحساب نسب

مكانية تداخلها لتؤدي للحدث األعلى )حالة الدراسة( وذلك حول حريق شب في مستودعات Hunanوا

قتل من خالله أربعة أشخاص و أصيب اثنان، حيث كانت النتيجة أن ( والذيFan. 2005النفطية )

24.514احتمالية الحدث األعلى هي 10− ( 2014في المستودعات المدروسة. في دراسة ,.et alShi تم )

analysis hierarchyالتحليل الضبابي لشجرة الخطأ اعتماداا على التحليل الضبابي الهرمي المطورة

* 0.787TEP =


process (AHP) إلمكانية حدوث حريق في مستودعاتZhejiang في الصين وكانت نسبة حدوث

52.84الحريق حسب هذه الدراسة 10− .

واقعة ضمن مجالت الدراسات البحثية وأصغر الدراسة الحاليةلها تومنه نجد أن النتيجة التي توصل

بقليل من النسبة العالمية.

اييس األهمية لشجرة الخطأمق 4-4

، باإلضافة لـاألحداث األساسية األكثر أهميةا من األهداف الهامة لتحاليل الموثوقية والخطر هو تحديد

دارة الخطر وذلك لتكون لهم األولوية المهمةمجموعات القطع الصغرى من وجهة نظر السالمة المهنية وا

ة نحلل أهمية الحداث األساسية ومجموعات القطع الصغرىفي الخطوة التاليفي تحسين إجراءات السالمة.

(FV-I).عن طريق تحليل أهمية البناء ومعامل

يها كل حدث أساسيالتي ينتمي إل 4، 3، 2حلقات القطع الصغرى من المرتبة عدد 4 -4 الجدول

BE

L.

X1→

X6

X7-

X8

X9→

X11

X12→

X15

X16→

X20

X21 X22-

X23 X24

X25→

X28

X29-

X30

2 5 - - 5 12 - - - - 5

3 2 10 10 2 10 24 12 20 5 2

4 - 6 4 - - 20 10 8 2 -

والموثقة في كل حدث أساسي إليها نتمي التي ي MCSsذين بالحساب جميع آخ (10-3) بتطبيق المعادلة

:لجميع األحداث األساسية هو تبين معامل األهمية (4-4) الجدول


I X8) > -(X7 I X23) > -(X22 I X24) > (I X21) > →(X16

(X25 I X30) > -X15, X29→X11, X12→X6, X9→(X1 I

→X28).

(4-1)

إن الحدث األساسي األكثر حرجاا في شجرة الخطأ هو أكثر ما يتسبب بحدوث الحريق ونستدل عليه من

المعامل لكل األحداث األساسية في شجرة حساب هذا. تم (11-3) حسب المعادلة (FV-I) معاملحساب

.(6-4الجدول ) الخطأ وترتيبها كما يظهر

كسل الذي تم اكمثال، في برنامج ( من التآكل في جدران الخزاندرجة عالية ) X19لنأخذ أهمية الحدث

-4) الجدول الواردة في x19تطويره لحساب احتمالية الحريق، نضع بدلا من الحتمالية الضبابية للحدث

والتي تتأثر بها تباعاا قيم احتمالية مجموعات القطع الصغرى الحاوية على هذا الحدث ( ;0;0;00القيم ) (3

نجد أن احتمال الحدث ،(5-3( )4-3)وبالتالي احتمالية الحدث األعلى كما تظهر المعادلت ياألساس

0.027TEPمعدوماا هو ) X19الرئيسي في حال كان (:11-3معادلة )وبالتالي يكون معامل األهمية ( =

19 0

19

( 0.033) ( 0.027)0.18

( 0.033)

XFV TE TEX

TE

P PI

P

== − == =

=

أن أول أربعة أحداث أساسية ، يتبين لنا(5-4)والجدول (1-4بمقارنة معامل األهمية في المعادلة )

ونجد أنه لم X7,X14لدينا FV-Iهي نفسها في كال الترتيبين، ولكن في المرتبة الخامسة والسادسة في

تأت أهمية هذين الحدثين من مساهمتهما في شجرة الخطأ، ولكن من تقييمهما العالي نسبياا من قبل الخبراء

.(2-4)الجدول


X23إلى األقل أهمية X17من األهم (FV-I)ترتيب األحداث األساسية حسب معامل األهمية -5 4 الجدول

X17 X16 X19 X20 X7 X14 X21 X5 X10 X12

0.231 0.222 0.177 0.161 0.155 0.151 0.139 0.094 0.091 0.083

X8 X2 X23 X11 X9 X3 X22 X4 X30 X18

0.080

0.080

0.078

0.075

0.067

0.059 0.058 0.057 0.037 0.035

X6 X24 X29 X1 X13 X15 X26 X25 X27 X28

0.032 0.030 0.027 0.027 0.027 0.020 0.012 0.006 0.006 0.006

ضرورياا التي يكون وقوعها سبباا تمثل مجموعات القطع الصغرى أصغر مجموعة من األحداث األساسية

القطع الصغرى األكثر حرجاا على مجموعة يمكن الستدلل. وهو الحريقكافياا لحدوث الحدث األعلى و

(.12-3)معادلة CS-Iفي التسبب بالحدث األعلى غير المرغوب فيه عن طريق المعامل

سب ال اس ع ع ل أه كل نه ق ت القطع الصغ ى العش األكث أه 6 - 4 الج ل

1 X14X16 0.016375 8 X5X17 0.003768 15 X2X19 0.001579

2 X14X17 0.016375 9 X12X19 0.00271 16 X14X18 0.001579

3 X14X19 0.011409 10 X5X19 0.002574 17 X3X16 0.0015

4 X14X20 0.008766 11 X2X16 0.002325 18 X3X17 0.0015

5 X12X16 0.003918 12 X2X17 0.002325 19 X2X20 0.001192

6 X12X17 0.003918 13 X12X20 0.002074 20 X4X16 0.001159

7 X5X16 0.003768 14 X5X20 0.00195

الحدثين عن تقاطع( هي األكبر وهي ناتجة 9MCS) أن مجموعة القطع الصغرى( 6-4الجدول ) يظهر

هو أن X16 ،الشرارات الناتجة عن استخدام أدوات كهربائية هو X14حيث X14,X16 األساسيين

صمام التنفس مفتوح بسبب عطل حيث أن وجود صمام التنفس بحالة الفتح سيؤدي لتصاعد أبخرة النفط أو

ونفس النسبة مشتقاته وفي حال وجود أي جهاز كهربائي بقربه فإن احتمالية نشوب حريق ستكون كبيرة.

.(MCS21طع الصغرى )تقريبا لمجموعة الق


حيث نجد أنها أقل أهمية من ناحية ( 50MCS)رى على سبيل المثال نأخذ أيضاا مجموعة القطع الصغ

هو ارتداء أحذية غير مراعية للسالمة X2 حيث X2،X20 عن تقاطعوتنتج التسبب في حدوث حريق

.حال وجودها هو تلف الوصالت المرنة بين األنابيب في X20المهنية

تنتمي إلى خمس مجموعات قطع X6 إلى X1 من أهمية البناء، على سبيل المثال، لدينا األحداثفي

وبالتالي لهذه األحداث نفس مؤشر ثالث صغرى من المستوى الثاني ومجموعتي قطع صغرى من المستوى ال

(.10-3األهمية محسوباا وفقا للمعادلة )

الشتعالمصدر هو عن استخدام األجهزة الكهربائية()الشرارات الناتجة X14 ، نجد أن6-4من الجدول

)الشرارات X12 األكثر أهمية، ومصدر الشتعال الثاني األكثر أهمية هو في مجموعات القطع األربعة

X16الناتجة عن عمليات اللحام(. بينما األحداث األساسية األكثر أهمية لتشكيل الخليط المتفجر هي

(، بشكل دائم ن مفتوحةزافتحة القياس اليدوي في أعلى الخ) X17طل(، )صمام التنفس مفتوح بسبب ع

X19 (ونزاالخ راندرجة عالية من التآكل في جد )X20 (هذه تلف الوصالت المرنة بين األنابيب .)

مجموعة قطع صغرى األكثر أهمية. 20من أصل 19األحداث األساسية األربع تشارك في


التوصياتاالستنتاجات و : الفصل الخامس

االستنتاجات 5-1

مترابطاا إلجراءات السالمة كواحدة من الصناعات الثقيلة فإن حقول خزنات النفط تتطلب تخطيطاا فعالا و

الحرائق، النفجارات، وانبعاثات الغازات السامة وذلك لضمان استدامة النتاجكخطار المحتملة ضد األ

ا البحث على تطوير التحليل الضبابي لشجرة الخطأ في يركز هذ .وسالمة العمال والحفاظ على البيئة

تم التوصل إلى ما يلي: .ية في الشركة السورية لنقل النفطالخزانات النفط

حدوث حرائق آليات كشفت التي تم بناؤها( COTFEلحرائق خزانات النفط واشتعالها ) خطأالشجرة -1

الصغرى المؤدية إلى لى مجموعات القطعاإلشارة إ ت، حيث تم واف بشكلوانفجارات خزانات النفط

الثانية، الثالثة والرابعة التي تساهم في تحديد أهم األسباب األساسية المحتملة للحريق المرتبةالحريق من

والمسارات المختلفة التي ينتج عنها الحريق.

صغرى من المحتمل مجموعة قطع 154للحريق و اا مسبب اا أساسي اا حدث 30أظهر التحليل النوعي أن لدينا -2

أنها تقود إلى الحريق.

يمثل المنهج الضبابي في تقييم شجرة الخطأ حالا فعالا للتغلب على نقاط الضعف الناتجة عن قلة -3

. المعلومات المتوفرة عن األحداث األساسية وعدم دقة الموجود منها

حسب تقييم الخبراء انياسفي الشركة السورية لنقل النفط في ب في خزانات النفطنسبة حدوث الحريق -4

معتمدة المطورة في هذا البحث لألحداث األساسية والمعالجة الضبابية لهذه اآلراء وفق طريقة اآلراء ال

.ث الحريقأصغر بقليل من النسبة العالمية لحدو المسجلة في الدراسات العالمية و ضمن الحدودهي


تمالية حدوث الحريق في خزانات النفط رغم ل المنهج المدروس طريقة موثوقة وفعالة لحساب احيمث -5

عدم الدقة في البيانات األساسية ويؤمن لنا معلومات قيمة تفيد صانعي القرار في تحسين إجراءات

السالمة ألنظمة خزانات النفط الخام.

وصياتالت 5-2 وبالتالية موعات القطع الصغرى األكثر أهمي إمكانية حدوث مجللتخفيف من جراءات صارمة باع إات -1

هي من أهم الحداث استخدام معدات كهربائية ومعدات لحام وجد أن ، حيثالحريقتقليل احتمال

ألنها يمكن أن في شجرة الخطأ موعات القطع الصغرى األكثر أهمي ةمجالمساهمة في األساسية

التسرب. تسبب الحريق عند وجود تسرب أو أي أبخرة نفطية حتى لو لم تكن قريبة جداا من مكان

ألسباب تتعلق بالسالمة ،إيالء الهتمام الكبير إلغالق الصمامات وفتحات القياس بعد كل عملية -2

ب الهدر.المهنية وتجن

الصيانة الدورية لجدران الخزان واألنابيب والصمامات والوصالت المرنة، مهمة للغاية للحفاظ على -3

.لتسرب وتراكم األبخرةفي حالة جيدة وبالتالي تقليل ا الخزانات والمعدات

جدار ومراقبة وضعال لعدم ترك فتحة القياس مفتوحة والصيانة الدورية لصمام التنفيس توعية العم -4

.الخزان إلجراء ما يلزم

بهذه الستنتاجات ومحاولة تعميمها بسبب الجدوى القيمة التي ضرورة اهتمام الجهات المسؤولة -5

.واجتماعياا وبيئياا مادياا تحققها

بابي لشجرة الخطأ في العمليات الحرجة األخرى للتوسع يمكن للباحثين تطبيق منهجية التحليل الض -6

إجراءات السالمة. تطويرالبتروكيميائية باإلضافة إلى ضمن الصناعة


المراجع

Alkhaledi, K., Alrushaid, S., Almansouri, J., & Alrashed A. (2015). Using fault tree

analysis in the Al-Ahmadi town gas leak incidents. Safety Science. Vol. 79,

184–192.

Bhangu, Singh N., Pahuja G. L. and Singh R. (2015). Application of Fault Tree

Analysis for Evaluating Reliability and Risk Assessment of a Thermal Power

Plant, Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects.

Vol.37(18), 2004-2012.

Cheliyan, A.S., & Bhattacharyya, S.K. (2018). Fuzzy fault tree analysis of oil and

gas leakage in subsea production systems. Journal of Ocean Engineering and

Science, Vol. 3(1), 38-48.

Chen, S.J. Hwang, C.N. (1991). Fuzzy Multiple Attribute Decision Making;

Methods and Applications, Springer, Berlin.

Chettouh, S., Hamzi, R., & Benaroua, K. (2016). Examination of fire and related

accidents in Skikda Oil Refinery for the period 2002-2013. Journal of Loss

Prevention in the Process Industries. Vol. 41, 186-193.

Dong, Y. H., & Yu, D. T. (2005). Estimation of failure probability of oil and gas

transmission pipelines by fuzzy fault tree analysis. Journal of Loss Prevention

in the Process Industries. Vol. 18(2), 83-88.

Dongyin, W., & Zhen, C. (2015). Quantitative risk assessment of fire accidents

of large-scale oil tanks triggered by lightning. Engineering Failure Analysis.

Vol. 63, 172-181.

Fabo، Y. (2012). .HAZID and risk assessment on ultra-large crude oil tank.

Global Congress on Process Safety,

Fan, J. Y. (2005). Collection of oil tanks accident analysis. Beijing China

Petrochemical Press.

Fussell, J. B. & Vesely, W. E. (1972). A new method for obtaining cutsets for

fault trees. Transactions of the American Nuclear Society. Vol. 15, 262-263.


Guan, Y. Zhao, J. Shi, T. and Zhu, P. (2016). Fault Tree Analysis of Fire and

Explosion Accidents for Dual Fuel (Diesel/Natural Gas) Ship Engine Rooms.

J. Marine Sci. Appl. 15(3), 331-335.

Hsu, H. M., & Chen, T. C. (1996). Aggregation of fuzzy opinion under group

decision making. Fuzzy Sets and Systems. Vol. 79(3), 279-285.

Jafarian E. and Rezvani M. A. (2012). Application of fuzzy fault tree analysis

for evaluation of railway safety risks: an evaluation of root causes for

passenger train derailment. Proceedings of the Institution of Mechanical

Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit. Vol. 226 (1), 14-25

Jiang, G., Yuan, H., Li, P. (2018). A new approach to fuzzy dynamic fault tree

analysis using the weakest n-dimensional t-norm arithmetic. Chinese Journal

of Aeronautics, 31 (7), 1506-1514

Kabir, S., Walker, M., Papadopoulos, Y., Rüde, E., & Securius, P. (2016). Fuzzy

temporal fault tree analysis of dynamic systems. International Journal of

Approximate Reasoning. Vol. 77, 20-37.

Kabir, S. (2017). An overview of fault tree analysis and its application in model

based dependability analysis. Expert Systems with Applications. Vol. 77, 114-

135.

Kritzinger, D. (2017). Introduction, In Aircraft System Safety, Woodhead

Publishing, 1-21. ISBN 9780081008898.

Lavasani, M. R., Wang, J., Yang, Z., & Finlay, J. (2011). Application of fuzzy fault

tree analysis on oil and gas offshore pipelines. International Journal of

Materials Science and Engineering.Vol. 1(1), 29-42.

Lavasani, S.M., Zendegani, A., & Celik, M. (2015). An extension to Fuzzy Fault

Tree Analysis (FFTA) application in petrochemical process industry. Process

Safety and Environmental Protection. Vol. 93, 75–88.

Liang, G., & Wang, J. M. (1993). Fuzzy fault tree analysis using failure

possibility. Microelectronics and Reliability, Vol. 33(4), 583-597.

Li Y., Yang S., Jiang J. (2018). Application of Fault Tree Analysis for Safety

Evaluation About Coal Dust Explosion in Coal Mine. In: Long S., Dhillon B.

(eds), Man-Machine-Environment System Engineering, Vol.456, Springer,

Singapore.

Lin, C. T. and Wang, M. J. J. (1997) Hybrid Fault Tree Analysis using Fuzzy Sets.

Reliab. Eng. Syst. Saf. 58, 205-213.


Mahmood, Y. A., Ahmadi A., Verma, A. K., Srividya A., & Kumar U. (2013).Fuzzy

fault tree analysis: a review of concept and application. Int J Syst Assur Eng

Manag. Vol. 4(1), 19–32.

Mohsendokht, M. (2017). Risk assessment of uranium hexafluoride release from

a uranium conversion facility by using a fuzzy approach. Journal of Loss

Prevention in the Process Industries.Vol. 45, 217-228.

NASA Office of Safety and Mission Assurance (2002). Fault tree handbook with

aerospace applications. NASA Headquarters, Washington DC,

Necci A.، Antonioni G.، Cozzani V.، Krausmann E.، Borghetti A.، Nucci C. A.، (2013). A model for process equipment damage probability assessment due

to lightning. Reliability Engineering and System Safety. Vol.115,91-99.

Necci A.، Antonioni G.، Cozzani V.، Krausmann E.، Borghetti A.، Nucci G.A.

(2014). Assessment of lightning impact frequency for process equipment.

Reliability Engineering and System Safety. Vol.130, 95-105.

Necci A.، Argenti F.، Landucci G.، Cozzani V. (2014). Accident scenarios

triggered by lightning strike on atmospheric storage tanks. Reliability

Engineering and System Safety. Vol.127, 30-46.

Necci C.A.، Rachidi F. (2003). Interaction of electromagnetic fields with

electrical networks generated by lightning. IEEE Power and Energy Series، 34,425-478.

Olivares, R.D. C., Rivera, S.S., & Leod, J.E. (2014). Database for accidents and

incidents in the biodiesel industry. J. Loss Prev. Process Industries. Vol. 29,

245-261.

Onisawa, T. (1988).An approach to human reliability in man-machine systems

using error possibility. Fuzzy Sets and Systems, Vol. 27(2), 87-103.

Onisawa, T., (1990).An application of fuzzy concepts to modelling of reliability

analysis. Fuzzy Sets and Systems. Vol. 37(3), 267-286.

Rajakarunakaran, S., Kumar. M. A. & Prabhu V. A. (2015). Applications of fuzzy

faulty tree analysis and expert elicitation for evaluation of risks in LPG

refuelling station. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, Vol. 33,

109-123.


Ramesh, V. A., and R. Saravannan. (2011). Reliability Assessment of a Co-

Generation Power Plant in a Sugar Mill Using Fault Tree Analysis. Energy

Sources. Part A: Recovery, Utiliz. and Env. Effects 33 (12):1168–83.

Senol, E., Y., Aydogdu, V. Y., Sahin,B. and Kilic, I. (2015). Fault Tree Analysis

of chemical cargo contamination by using fuzzy approach. Expert Systems

with Applications. Vol. 42(12), 5232-5244.

Senol, E.,Y. and Sahin, B.(2016). A novel Real-Time Continuous Fuzzy Fault

Tree Analysis (RC-FFTA) model for dynamic environment. Ocean

Engineering. Vol.127, 70-81.

Shi, S., Jiang, B. and Meng, X. (2018) Assessment of gas and dust explosion in

coal mines by means of fuzzy fault tree analysis. International Journal of

Mining Science and Technology.

Shi, L., Shuai, J., & Xu, K. (2014). Fuzzy fault tree assessment based on improved

AHP for fire and explosion accidents for steel oil storage tanks. Journal of

Hazardous Materials. Vol. 278, 529 –538.

Sihombing, F., & Torbol, M. (2018). Parallel fault tree analysis for accurate

reliability of complex systems. Structural Safety. Vol. 72, 41-53.

Singer, D. (1990).A fuzzy set approach to fault tree and reliability analysis.

Fuzzy Sets and Systems. Vol. 34(2), 145-155

Tanaka, H., Fan, L. T., Lai, F. S., & Toguchi, K. (1983). Fault-tree analysis by

fuzzy probability. IEEE Transactions on Reliability. Vol. 32(5), 150-163.

Vinod, G., Kushwaha, H. S., Verma, A. K., & Srividya, A. (2003).Importance

measures in ranking piping components for risk informed in-service

inspection. Reli- ability Engineering & System Safety. Vol. 80(2), 107-113.

Wang, D., Zhang, P., & Chen, L. (2013). Fuzzy fault tree analysis for fire and

explosion of crude oil tanks. Journal of Loss Prevention in the Process

Industries.Vol. 26(6), 1390- 1398.

Wang, Y. H., Safety system engineering. Tianjin University Press, (1999).

Wang, H., Li. J., Wang, D., & Huang, Z. (2017). A novel method of fuzzy fault

tree analysis combined with VB program to identify and assess the risk of

coal dust explosions, PLoS ONE. Vol. 12(8).

Wang, L. X. (1997).A course in fuzzy system and control. Upper Saddle River,

N.J., Prentice Hall PTR (London).


Wei, M. N., Zhang L. J. and Tao G. (2018) Fire and Explosion Risk Analysis of

Oxidation Process Based on FFTA-LOPA Method. IOP Conf. Ser.: Mater.

Sci. Eng. 042002. Environmental Chemical Engineering.Vol. 392(3)

Yazdi, M., Korhan, O. & Daneshvar, S. (2018). Application of fuzzy fault tree

analysis based on modified fuzzy AHP and fuzzy TOPSIS for fire and

explosion in process industry. International Journal of Occupational Safety and

Ergonomics.

Yuhua, D. and Datao, Y. (2005). Estimation of failure probability of oil and gas

transmission pipelines by fuzzy fault tree analysis. Journal of Loss Prevention

in the Process Industries. Vol. 18(2), 83-88.

Zadeh, L. A. (1965).Fuzzy sets. Information and Control, Vol. 8(3), 338-353.

Zhang, C., Tao, G., and Zhang, L. (2018). Fire Safety Analysis of Nanjing Yangtze

River Tunnel Based on Fault Tree and Triangle Fuzzy Theory. Procedia

EngineeringVol. 211, 979-985.

Zhang, M., Song, W., Chen, Z. and Wang, J. (2016). Risk Assessment for Fire and

Explosion Accidents of Steel Oil Tanks Using Improved AHP Based on FTA.

Process Safety Progress AIChE. Vol. 35 (3), 260-269.

Zhou, T., Wu, C., Zhang, J., & Zhang, D. (2017). Incorporating CREAM and

MCS into fault tree analysis of LNG carrier spill Accidents, Safety Science.

Vol. 96, 183–191.

2011دليل السالمة المهنية للعمل في الشركة السورية لنقل النفط

https://onlinelibrary.wiley.com/toc/15475913/35/3

ABSTRACT

Crude Oil Tank Fire and Explosion (COTFE) is one of the main risks to the

occupational safety of oil storage tanks. Aiming to identify and assess the risk of

(COTFE), this paper proposes a novel method of Fuzzy Fault Tree Analysis

(FFTA) combined with experts’ interview.

In this methodology, diverse probable causes of the COTFE is identified and a

COTFE fault tree is constructed. To overcome inconvenience from the lack of

exact probability data for the basic events (BEs), fuzzy set theory is employed and

the probability data of each BE is treated as trapezoidal fuzzy numbers. In

addition, a new approach for combining the different opinions of experts is also

introduced in this paper to reduce the error during the aggregation process.

An in-depth quantitative analysis of the FFT, namely Structure importance and

Fusselle Vesely importance (FV-I) for BEs and the minimum cut sets importance,

is given to assess the COTFE risk and obtain more details about the fault tree. A

case study and analysis are provided to illustrate the effectiveness of the proposed

method. The results showed that the probability of fire occurrence is less than the

average value reported worldwide. In addition, a comparison is performed

between the proposed method and an in-literature case study that used an

established FFTA. Both results were close to each other. Some suggestions are

given to take preventive measures in advance, to avoid COTFE accidents and

assist in setting priorities at improving safety procedures.

Keywords: Crude oil tank; fuzzy analysis; fault tree; Oil fire accidents.

Syrian Arab Republic

Tishreen University

Higher Institute for Environmental Research

Dep.of Environmental System Engineering

Adapted Fuzzy Fault Tree Analysis for Oil Storage

Tank Fire

Thesis for the degree of Master of Science in Environmental

System Engineering at the Higher Institute for

Environmental Research

Candidate

Younes Abdulkarim Halloul

Supervisors

Prof.Adel Awad Dr.Samia Chiban

2018

التحليل الضبابي لشجرة الخطأ لحرائق خزانات النفط

Documents