ارزیابی ریسک حریق

 

چکیده

به منظور حصول اطمینان از ایمن بودن شرایط، پایش مستمر محیط کار جهت شناسایی و تجزیه و تحلیل خطرات و ارزیابی و مدیریت ریسک این خطرات ضرورتی اجتناب ناپذیر است.

حریق به عنوان یکی از خطرات عمده در محیط های کاری، از اهمیت خاصی در این تجزیه و تحلیل ها برخوردار است؛ از این رو علاوه بر استفاده از روش های عمومی، تکنیک های خاصی به منظور شناسایی و تجزیه و تحلیل خطرات و ارزیابی و مدیریت ریسک های حریق ابداع شده است. این تکنیک ها و روش ها که به طور معمول در قالب طرح های «ارزیابی ریسک حریق» به کار می روند، گستره وسیعی از بازدیدهای دوره ای با استفاده از چک لیست تا شبیه سازی توسط نرم افزارهای مهندسی حریق را در بر می‌گیرند.

با توجه به ماهیت فعالیت ها و تنوع مواد و کالاها، بهره گیری از روش های مناسب برای ارزیابی ریسک حریق های احتمالی، از اهمیت بسزایی برخوردار است.

در این مقاله ضمن مرور اجمالی مفاهیم فرایند ارزیابی ریسک حریق، روش پیشنهادی ASTM1 جهت استفاده از سناریو در ارزیابی ریسک حریق مورد بررسی قرار می‌گیرد.

سناریوی حریق شرح مفصلی از شرایط مرتبط با شروع یا گسترش یک حریق است که شامل یک یا چند مرحله قبل از شروع احتراق تا رسیدن به اشتعال کامل می‌باشد. به این ترتیب با استفاده از ساختار سناریو می توان اقدامات کنترلی و پیشگیرانه را در هر کدام از مراحل شروع تا گسترش حریق لحاظ نمود.

 

۱- مقدمه

همه ساله خسارت های مالی، جانی و زیست محیطی فراوانی در اثر وقوع حریق بر سازمان های مختلف تحمیل می‌گردد. پیشرفت علم و تکنولوژی، تغییر در فرآیند ها و روش های تولید، استفاده روز افزون از مواد شیمیایی گوناگون و به طور خلاصه تغییرات عمده در سبک زندگی و کار، تدابیر جدی‌تر و اثر بخش‌تر را به منظور آمادگی و مقابله با حریق و اثرات ناشی از آن می‌طلبد. برخورداری از تجهیزات پیشرفته ایمنی و آ‎تش نشانی به تنهایی جوابگوی نیازها نیست و بهره گیری از یک برنامه جامع جهت شناسایی پتانسیل‌های حریق و ارایه راهکارهایی به منظور مواجهه با حوادث مربوط به آن ضرورتی انکارناپذیر است.

ارزیابی ریسک حریق با شناسایی خطرات و ارزیابی ریسک های مرتبط با آنها در نهایت به تدوین برنامه‌ای جهت پیشگیری از وقوع حریق و نیز مقابله با حریق های احتمالی جهت کاهش اثرات آنها می‌پردازد.

امروزه روش های مختلفی به منظور ارزیابی ریسک حریق به کار برده می‌شود. این روش ها دربردارنده دامنه وسیعی از روش های کاملا کیفی تا تکنیک های کمی می‌باشند که اساس آنها بهره‌گیری از روابط ریاضی می‌باشد. در روش های بینابینی، از سیستم های شاخص‌دهی و امتیازدهی استفاده شده و ارزیابی به صورت نیمه‌کمی انجام می‌گیرد.

استفاده از ساختار سناریو روشی است که برای ارزیابی ریسک حریق در ASTM مورد تاکید قرارگرفته است.

 

۲- مفاهیم اولیه

خطر: به شرایطی اطلاق می‌شود که دارای پتانسیل آسیب و صدمه به افراد، خسارت به دارایی ها و از بین بردن مواد یا کاهش کارایی در اجرای یک عمل از پیش تعیین شده باشد.

شدت خطر۲: عبارتست از یک توصیف طبقه‌بندی شده از سطـــح خطرات براسـاس پتانسیل واقعی یا مشاهده شده آنها درایجاد جراحت، صدمه و یا آسیب.

 

احتمال خطر: عبارتست از امکان‌ بروز شرایط خاص در یک وضعیت معین.

 

حادثه: واقعه‌ای برنامه‌ریزی نشده و گاهی صدمه آفرین یا خسارت رسان که انجام، پیشرفت یا ادامه طبیعی فعالیت ها را مختل می‌کند و همواره در اثر اعمال یا شرایط ناایمن و یا ترکیبی از آنها به وقوع می‌پیوندد.

 

ریسک: عبارتست از امکان وقوع حادثه بر حسب احتمال وقوع و شدت آن

 

ایمنی: میزان یا درجه فرار از خطر.

 

۳- فرایند ارزیابی ریسک حریق

ارزیابی ریسک حریق فرایندی سیستماتیک جهت شناسایی و ارزیابی خطرات حریق (با توجه به احتمال وقوع و پیامدهای احتمالی) و تعیین اولویت های عملیاتی به منظور پیشگیری از وقوع حریق و مواجهه با حوادث ناشی از آن است.

فرایند ارزیابی ریسک حریق را می‌توان در ۵ مرحله اصلی خلاصه کرد.

 

۳-۱- شناسایی خطرات حریق

در شناسایی خطرات حریق معمولا به سه عنصر اصلی تشکیل دهنده آن (اکسیژن، منبع سوخت، منبع اشتعال) پرداخته می‌شود و جهت پیشگیری از وقوع حریق سعی می‌شود هر کدام از این عناصر محدود گردد.

 

۳-۲- شناسایی افرادی که در معرض ریسک حریق هستند

یکی از مهمترین بخشهای ارزیابی ریسک حریق، تشخیص این است که در صورت بروز حریق چه کسانی در معرض ریسک خواهند بود و نیز اینکه این افراد چگونه از وقوع حریق مطلع خواهند شد و چطور به مقابله با حریق یا فرار از محل خواهند پرداخت. با شناسایی افرادی که در معرض ریسک هستند، می توان برنامه‌های آموزشی مناسب را برای آنها تدوین کرد و آنها را جهت مواجهه با شرایط اضطراری در صورت بروز حریق و نیز تخلیه اضطراری آماده نمود.

 

۳-۳- ارزیابی ریسک وتعیین اولویت های عملیاتی

در این مرحله ریسک خطرات شناسایی شده، محاسبه و ارزیابی می‌گردد. آنگاه کفایت برنامه‌های ایمنی موجود مورد بررسی قرار می‌گیرد و درنهایت با توجه به سطح ریسک قابل تحمل۳ به اولویت‌بندی عملیات اجرایی پرداخته می‌شود.

برای محاسبه ریسک، روش های مختلفی موجود می‌باشد. بـا توجه به تعریف، ریسک را می‌توان از ضرب نمودن احتمال وقوع حادثه در شدت پیامد آن محاسبه نمود. در برخی مراجع از شاخص فرکانس نیز استفاده می‌شود که در این صورت فرمول محاسبه ریسک عبارت است از

 

فرکانس * شدت پیامد * احتمال وقوع = ریسک

 

روش دیگری که در برخی مراجع به آن اشاره شده استفاده از شاخص حداکثر زیان ممکن می‌باشد:

 

(احتمال + ۴MPL + شدت ) * تواتر = ریسک

 

در این فرمول تعداد افراد در معرض ریسک به عنوان شدت در نظر گرفته شده و حداکثر زیان ممکن با مقیاسی از ۱ تا ۵۰ درجه‌بندی می‌شود.

ممکن است شاخص های مورد استفاده در ارزیابی ریسک کیفی باشند. به عنوان مثال برای هر کدام از شاخص های شدت و احتمال از درجه‌بندی بالا، متوسط و پایین می‌توان استفاده کرد؛ یا اینکه برای شدت از درجه‌بندی: صدمه‌زای کم، صدمه‌زا و صدمه‌زای شدید و برای احتمال از درجه‌بندی: بسیار غیر محتمل، غیر محتمل و محتمل استفاده نمود.

اما رویکردی که به منظور ارزیابی ریسک حریق در برخی از استانداردهای  ASTMبه آن اشاره شده، استفاده از سناریوهای حریق است. این استانداردها به عنوان استانداردهای راهنما به طور کلی حاوی الزاماتی در مورد چگونگی تدوین استاندارهای ارزیابی خطر و ریسک حریق می‌باشند. روشی که برای توسعه استانداردهای ارزیابی ریسک حریق در ASTM مورد تاکید قرارگرفته، استفاده از ساختاری است که در آن موارد ذیل لحاظ شده باشد.

 

۳-۳-۱-  تعیین دامنه

در تعریف دامنه ارزیابی باید موارد ذیل بیان گردد:

 

– محصول یا کلاس محصول مورد نظر

– سناریوهای حریقی که به آنها پرداخته شده است

– فرضیات استفاده شده

– نقاط تغییرپذیری و تعمیم‌پذیری در نتایج حاصله

– ساختار رویه استفاده شده (مدل ها، روش های آزمون، منابع اطلاعاتی و غیره)

– هرگونه محدودیتی در استفاده از روش (شامل نوع تصرف، نوع محصول و…).

 

۳-۳-۲- تعیین اندازه اثر حریق

آثار حریق به طور کلی به سه دسته تقسیم می‌شوند:

 

– اثرات حریق بر افراد

– اثرات مالی حریق (اثرات حریق بردارایی ها)

– اثرات زیست محیطی حریق.

 

آسیب های حریق بر افراد می‌تواند ناشی از موارد ذیل باشد:

 

  • مواد سمی تولید شده توسط حریق
  • آسیب های حرارتی (سوختگی و استرس حرارتی) در اثر همرفت و شارتابشی
  • محدودیت دید در اثردود (می‌تواند باعث اختلال در فرار شود)
  • کمبود اکسیژن
  • آوار

 

آسیب به دارایی ها (زیان مالی) می‌تواند مستقیم (در اثر حرارت، مواد خورنده، دود با اطفای حریق) و یا غیرمستقیم (به دلیل وقفه کاری یا سایر اثرات نامطلوب برعملکرد و استفاده از منابع) باشد.

آسیب به محیط زیست نیز می‌تواند آسیب مستقیم به موجودات زنده (حیوانات و گیاهان) و یا آسیب غیرمستقیم(از طریق آلودگی آب، خاک و هوا) ‌باشد.

با توجه به اثرات برشمرده شده حریق می‌توان میزان تاثیر حریق را تابعی از عوامل ذیل در نظر گرفت:

 

– خواص محصول

– چگونگی استفاده

– محیطی که محصول در آن استفاده می‌شود

– تعداد افرادی که تحت تاثیر حریق قرار می‌گیرند

– ارزش وحساسیت دارایی هایی که در معرض حریق‌اند

 

درمورد نحوه تخمین خطرات حریق و عوامل موثر بر آن در قسمت های بعد، بحث می شود.

 

۳-۳-۳- تعیین اندازه ریسک حریق

در تعیین اندازه ریسک حریق از دو مفهوم خطر متوسط حریق و احتمال خطر استفاده می‌شود. در مستندات ASTM رابطه بین خطر حریق و ریسک حریق به این صورت بیان می‌شود: اندازه خطر حریق عملکرد انتظاری یک محصول را برای یک سناریوی خاص حریق بیان می‌کند و اندازه ریسک حریق تابعی از اندازه خطر حریق و احتمال وقوع هر سناریوی حریق است.

 

اگر از این ساختار استفاده شود، رابطه زیر بین خطر حریق و ریسک حریق برقرار خواهد بود:

 

                                           N … =۱, ۲, i          (H * (P ∑ = Risk

 

که در آن :

H : خطر سناریوی حریق نماینده کلاس i

P: احتمال کلاس سناریوی i

N: تعداد کلاس های سناریو

 

این فرمول نشان می‌دهد که برای ارزیابی ریسک حریق، موارد ذیل مورد نیاز است:

 

  • ارزیابی خطر حریق
  • استفاده از یک ساختار معتبر برای تعریف سناریوهای حریق
  • تعیین کلاس های سناریوی حریق وتعیین نماینده برای هر کلاس
  • تعین احتمالات کلاس های سناریوی حریق با استفاده از منابع اطلاعاتی معتبر

 

۳-۳-۴- تعیین ساختار سناریوی حریق

در این مرحله لازم است ساختار سناریوهای حریق مورد نظر شناسایی شود. سناریوی حریق شرح مفصلی از شرایط مرتبط با شروع یا گسترش یک حریق(از جمله شرایط محیطی) است که شامل یک یا چند مرحله قبل از شروع احتراق تا رسیدن به اشتعال کامل می‌باشد. این وضعیت را می‌توان در یک حریق واقعی در محلی خاص و یا در شبیه سازی های جامع در نظر گرفت.

 

با توجه به این تعریف می‌توان سناریوهایی با تعداد و ابعاد نامحدود برای حریق تعریف نمود برخی از جنبه‌ها که در تعریف سناریوها می‌توان از آنها بهره گرفت عبارتند از:

 

  • محل سوخت اصلی حریق، خصوصیات واکنش به آزمایش حریق و خصوصیات واقعی حریق مربوطه
  • محل و نوع منابع حرارتی و نحوه آزاد سازی گرما
  • مجاورت و خصوصیات سایر اقلامی که در نزدیکی منبع سوخت اصلی قرار دارند
  • خصوصیات حرارتی مصالح به کار رفته
  • خصوصیات محل شامل مساحت، ابعاد قسمت های مختلف و غیره
  • تعداد و خصوصیات افراد حاضر در محل
  • مقادیر و ارزش دارایی های موجود
  • مسیرهای احتمالی گسترش حریق
  • مسیرهای فرار افراد

 

باتوجه به اینکه تعداد سناریوهای حریق در هر ارزیابی معمولا بسیار زیاد است لازم است که سناریوهای حریق به منظور تحلیل در دسته هایی گروه بندی شوند. این گروه بندی، ارزیابی ریسک را کمتر خاص محصول یا خاص شرایط ویژه می کند. در ارزیابی خطر حریق نیز از گروه بندی سناریوها در کلاس سناریوی حریق استفاده می شود.

در تعریف و تعیین کلاس های سناریوی حریق می توان از معیارهای نظیر شکل (هندسه) محل، تهویه و سایر خصوصیات ویژه محیطی، منبع حرارت اولیه، منبع سوخت اولیه، محل ها و خصوصیات منابع سوخت ثانویه ویژگی های تصرف و غیره استفاده نمود.

 

قوانین گروه بندی سناریوها معمولا به نحوی هستند که:

 

  • برخی خصوصیات به صورت عمومی برای همه سناریو های کلاس مشخص می شوند؛
  • بعضی ویژگی ها می توانند تغییر کنند، اما باید در محدوده ای مشخص باشند؛ و
  • برخی خصوصیات مجاز به تغییر بدون محدودیت هستند.

به عنوان مثال اگر سناریوها با جزییات فیزیکی احتراق تعریف شوند، آنگاه حریق های در بر دارنده مایعات قابل احتراق کلاس B  یک سناریو را تشکیل می دهند که در آن نوع مایع بدقت تعیین می شود. نقطه اشتعال در یک محدوده خاص تعیین می گردد، اما سایرخصوصیات نظیر منبع حرارت متغیر می باشند.

 

برخی از مدل های موجود و رویه های پیشنهادی ارزیابی ریسک نوعا مجموعه ای از کلاس های سناریو را تعریف می کنند که در آنها:

 

  • سناریوهای هر کلاس بسیار شبیه به هم هستند؛
  • هر کلاس یک احتمال P خواهد داشت که نشان دهنده احتمال وقوع حریقی مطابق با یک سناریو در کلاس است؛
  • هر کلاس یک سناریوی نماینده خواهد داشت. این سناریو به نحوی انتخاب می شود که H (اندازه خطر به دست آمده از رویه ارزیابی خطر برای سناریوی نماینده) بهترین تخمین از اندازه حریقی باشد که به صورت احتمالی برای همه سناریوهای موجود در کلاس سناریو وزن دهی شده است.

با توجه به این مفروضات چنانکه در قسمت قبل نیز ذکر شد، رابطه بین خطر و ریسک به صورت:  H .P ∑= Risk خواهد بود.

 

۳-۳-۵-  تعیین روش اجرایی تخمین خطر حریق

به طور کلی روش اجرایی تخمین خطر حریق باید مجموعه‌ای از رویه‌های محاسباتی و فرضیات باشد که قادر به تخمین مقادیر خطر حریق از روی مشخصات سناریو، نوع تصرف و محصول و نیز خصوصیات و شرایط استفاده از محصول باشد.

این تخمین به طور نرمال شامل روش های محاسباتی برای تعیین بزرگی و شدت اثرات حریق (به صورت تابعی از زمان و مکان)، وضعیت ساکنین (به عنوان تابعی از زمان) و نیز تعیین زمان وقایع کلیدی (نظیر گرگرفتن حریق و عمل نمودن دتکتورها یا اسپرینکلرها) می‌باشد.

 

مطابق رهنمودهای ASTM EI540  عوامل موثر بر خطر حریق عبارتند از:

 

  • محصول یا کلاس محصول
  • درگیری محصول در حریق (قابلیت احتراق، نرخ گسترش حریق، میزان حرارت آزاد شده، میزان دود تولید شده، کدری و خورندگی دود تولید شده، میزان جرم از دست رفته، ویژگی ها، مقادیر و قدرت سموم تولید شده، نرخ های تجزیه حرارتی، پایداری و یکپارچگی، قابلیت هدایت حرارتی و واکنش مکانیکی اجزای سازه ای تحت شرایط حریق، مقدار محصول در حال استفاده نسبت به اندازه و نوع تصرف).
  • شرایط محیطی و نوع کاربری محل (مکان های آموزشی، بهداشتی، بازداشتگاه ها، ملک های مسکونی، تجاری/صنعتی، تولیدی،کشاورزی، خدمات رفاهی و انباری)

 

توضیح: تفاوت این مکان ها در این است که به عنوان مثال در یک ملک مسکونی کوچک یا یک مغازه ممکن است قابلیت احتراق و ایجاد شرایط خطرناک نظیر آزادشدن حرارت و دود در درجه اول اهمیت باشد، اما در یک برج بسیار بلند ممکن است نرخ گسترش شعله، مقدار محصول استفاده شده، کل حرارت آزاد شده و کل محصولات سمی تولید شده مورد توجه باشد.

 

  • محیط بلاواسطه حریق (محدود بودن یا نبودن محیط اولیه یا محیط بلاواسطه حریق و امکان گسترش یا عدم گسترش حریق به سایر قسمت ها)
  • اندازه‌هایی که برای محاسبه خطر حریق ممکن است به کار روند:

 

–        اندازه نتایج نهایی حریق نظیر مرگ و میرها، جراحات و میزان صدمات زیست محیطی و خسارات ‌مالی

–        اندازه‌هایی که از خصوصیات واکنش به آزمایش‌های حریق به دست می‌آید.

 

۳-۳-۶-  شناسایی(تعیین) منابع داده‌های مورد نیاز

برای دستیابی به نتایج بهتر لازم است که سناریوها و کلاس های سناریو با رویه انتخابی برای تخمین خطر حریق و منابع اطلاعاتی آن و نیز منابعی که برای تخمین احتمالات به کار می‌روند، مطابقت داشته باشند.

احتمالات، به صورت نسبت هایی تخمین زده می‌شوند که در آن صورت کسر مقیاسی از تجربه حریق (تعداد حریق ها) و مخرج کسر مقیاسی از تماس (به عنوان مثال ساختمانی با نوع تصرف خاص در مدت زمان یک سال) است. اطلاعات مبتنی بر تجربه حریق ممکن است به صورت عمومی و یا به صورت تخصصی در رابطه با نوع خاصی از تصرف یا محصول جمع آوری می شوند. این اطلاعات را می ‌توان از طریق موسسات محلی، دستگاه های دولتی و یا آژانس های بین‌المللی به دست آورد. نکته‌ای که در مورد اطلاعات تجربی حریق قابل تامل است، این است که این اطلاعات تاریخی هستند و بنابراین نمی توانند اطلاعاتی در مورد محصولات یا فرآیندهای جدید فراهم نمایند. بنابراین احتمال نمی‌رود که هـر رویه ارزیـابی که فقط متکـی به اطلاعـات تجربی گذشته باشد؛ جهت کاربرد، مفید و کافی باشد.

در صورتی که منابع اطلاعاتی در مورد تجربه حریق یا نظرات افراد خبره مورد استفاده قرار می‌گیرد، باید رویه‌های جمع‌آوری و تلفیق اطلاعات و نیز دقت، صحت و قابلیت اطمینان اطلاعات مستندسازی شود.

اکر اطلاعاتی در مورد اثرات حریق بر روی افراد به جای اندازه‌‌گیری تخمین زده یا محاسبه ‌‌شود، باید آنها را در مقابل اطلاعات تجربی چک کرد تا ثابت شود که فرضیات کلیدی تخمین یا رویه‌های محاسباتی با نتایج تجربی نیز سازگارند(به عنوان مثال با استفاده از حیوانات آزمایشگاهی). علاوه بر منابع مذکور می توان از نتایج آزمایش های حریق نیز به عنوان منابع اطلاعاتی استفاده کرد.

اطلاعات به دست آمده باید برای افرادی که ارزیابی ریسک را انجام می دهند و یا آن را بازنگری می کنند در دسترس بوده و در فواصل معین مورد بازنگری قرار گرفته و به روز شود.

 

۳-۴- ثبت یافته‌ها

از آنجا که اقدامات کنترلی و پیشگیرانه براساس یافته‌های ارزیابی ریسک انجام می‌گیرد، مستند‌سازی و ثبت اطلاعات جمع‌آوری شده از اهمیت خاصی برخوردار است. مستندسازی می‌تواند در ارزیابی‌های بعدی نیز مفید واقع شود. این مستندسازی را می‌توان با استفاده از یک فرم بسیار ساده یا نقشه‌ای از محل و یا ترکیبی از هر دو انجام داد. در فرم مذکور مواردی نظیر خطرات موجود، افراد در معرض ریسک، ریسک های محاسبه شده، کنترل های موجود و عملیات مورد نیاز آورده می‌شود.

 

 

 

 

۳-۵- بازنگری و تجدید نظر

بدیهی است که با گذشت زمان ممکن است تغییراتی درکاربری، تعداد افراد، نقشه‌های سازه، تاسیسات الکتریکی یا مکانیکی ایجاد شود، یا اینکه طرح هایی جهت توسعه پیشنهاد گردد. با توجه به اینکه هر کدام از این تغییرات می‌توانند موجب تغییر در ریسک‌های موجود شوند لازم است پس از هرگونه تغییر، برنامه ارزیابی ریسک حریق مورد تجدید نظر و بازنگری قرار گیرد.

این تجدید نظر پس از وقوع هر آتش‌سوزی نیز باید صورت پذیرد. بدیهی است که با توجه به پرخطر بودن یا کم خطر بودن شرایط، ارزیابی را می‌توان در دوره‌های کوتاه مدت یا بلند مدت انجام داد.

 

۴- نتیجه گیری

از آنجا که تهدید آتش‌‌‌‌‌سوزی همواره وجود دارد، شناسایی خطرات حریق بر اساس احتمال و شدت آنها و نیز ارایه راهکارهایی جهت پیشگیری از وقوع حریق به روشی سیستماتیک ضروری است. با ارزیابی ریسک حریق می‌توان اقدامات پیشگیرانه در هنگام کاربری صنایع و حتی در فاز طراحی و ساخت به کار بست. به نحوی که در فاز طراحی با توجه به سناریوهای مختلف، خطرات شناسایی شده و تدابیر ایمنی لازم جهت پیشگیری از وقوع حریق لحاظ گردد و علاوه بر آن سیستم های مختلف اعلام و اطفای حریق و نیز مسیرهای تخلیه و فرار به درستی طراحی شود و در فاز ساخت به درستی اجرا گردد. به هنگام استفاده نیز می توان با بهره گیری از سناریوهای مناسب به شناسایی پتانسیل های حریق و اولویت‌بندی ریسک های مرتبط پرداخت؛ اقدامات کنترلی و پیشگیرانه مقتضی لحاظ کرد و برنامه های آموزشی به منظور آمادگی افراد جهت مواجهه با حریق های احتمالی را تدوین و اجرا نمود.