Analyse des risques sur un bac de stockage

Abstract

تُحدث صناعة النفط تأثيرًا كبيرًا على البيئة، مما يجعل من الضروري إجراء تحليل دقيق للمخاطر. تركز هذه الدراسة على تحليل المخاطر المرتبطة بخزانات تخزين المنتجات النفطية. ومع ذلك، غالبًا ما تعيق الدراسات المتعمقة ندرة البيانات التاريخية أو عدم اكتمالها. تهدف هذه الدراسة، في مرحلتها الأولى، إلى وضع إطار جديد يجمع بين أسلوب"Bow-tie" ومنهجية"MIMAH" )المنهجية المعتمدة لتحديد مخاطر الحوادث ال�كبرى(، وذلك لتحديد سيناريوهات الحوادث الحرجة وأسبابها المتعددة في خزانات تخزين المنتجات النفطية. تُعد مسألة الحصول على بيانات تاريخية دقيقة تحديًا حقيقيًا بسبب ندرتها وعدم كفايتها وغموضها. ولمعالجة هذه الصعوبات وتوقّع تطور موثوقية النظام، تقترح الدراسة دمج طرق إدارة عدم اليقين مع تقنيات اتخاذ القرار متعددة المعايير، لا سيما من خلال استخدام عملية تحليل هرمي ضبابية معدّلة اعتمادًا على طر يقة تحليل الامتداد لتشانغ "FAHP-EAM"، إلى جانب تقنيات التجميع والتضبيب وإزالة التضبيب ضمن إطار نظر ية المجموعات الضبابية، وذلك بالاعتماد على استخلاص خبرات الخ�براء. علاوة على ذلك، يتم تحو يل نموذج"Bow-tie" إلى شبكة بايز ية ديناميكية بهدف تعزيز تحليل المخاطر من خلال دمج المنطق الاحتمالي وتفسير التفاعلات بين مختلف عوامل الخطر. وقد تم التحقق من صحة هذا النهج المتكامل بالاعتماد على سيناريوهات واقعية، مما يسمح بتقييم مساهمة الأحداث الأساسية في وقوع الحوادث الحرجة وكذلك تقييم أثرها البيئي. كما تمكّن هذه الدراسة من التنبؤ بمناطق التهديد الناتجة عن التأثيرات الخطرة مثل السمية، الإشعاع الحراري، والضغط الزائد المرتبط بانبعاث المواد ال�كيميائية عقب الحوادث الحرجة. وتُوفر النتائج بيانات جوهر ية لتحليل وتقييم المخاطر، مما يساعد المدراء على تحسين استراتيجياتهم في إدارة المخاط ضمن البيئات الصناعية. الكلمات المفتاحية : خزان تخزين المنتجات البترولية، منهجية MIMAH، طر يقة Bow-tie، عدم اليقين، اتخاذ القرار متعدد المعايير، الشبكة Bayesian، حكم الخ�براء، نظر ية المجموعات الضبابية، الأثر البيئي، نمذجة التأثيرات.

Résumé : L’industrie pétrolière a un impact significatif sur l’environnement, ce qui rend nécessaire une analyse rigoureuse des risques. Cette étude se concentre sur l’analyse des risques associés aux réservoirs de stockage de produits pétroliers. Toutefois, les études approfondies sont souvent entravées par des données historiques incomplètes. Dans un premier temps, cette recherche vise à établir un nouveau cadre combinant la méthode Bow-tie et la méthodologie MIMAH (Méthodologie pour l’identification des risques d’accidents majeurs) afin d’identifier les scénarios d’accidents critiques ainsi que leurs multiples causes associées dans les réservoirs de stockage de produits pétroliers. L’acquisition de données historiques précises constitue un défi en raison de leur rareté, de leur insuffisance et de leur imprécision. Pour surmonter ces obstacles et prévoir l’évolution de la fiabilité du système, l’étude propose de combiner des méthodes de gestion de l’incertitude et des techniques de prise de décision multicritères, en particulier un processus de hiérarchie analytique floue modifié à l’aide de la méthode d’analyse de l’étendue de Chang (FAHP-EAM), ainsi que des techniques d’agrégation, de fuzzification et de défuzzification relevant de la théorie des ensembles flous, associées à l’élicitation d’experts. En outre, le modèle Bow-tie est transformé en un réseau bayésien dynamique afin d’améliorer l’analyse des risques en intégrant un raisonnement probabiliste et en capturant les interactions entre les différents facteurs de risque. Cette approche intégrée est validée à partir de scénarios réels, permettant d’évaluer la contribution des événements de base aux événements critiques ainsi que leur impact environnemental. L’étude permet également de prédire les zones de menace pour des effets dangereux tels que la toxicité, le rayonnement thermique et la surpression liés aux rejets de produits chimiques consécutifs à l’événement critique. Les résultats fournissent des données essentielles pour l’analyse et l’évaluation des risques, aidant ainsi les gestionnaires à affiner leur gestion des risques en milieu industriel. Mots-clés : Réservoir de stockage de produits pétroliers, approche MIMAH, méthode Bow-tie, incertitude, prise de décision multicritères, réseau bayésien, jugement d’experts, théorie des ensembles flous, impact environnemental, modélisation des effets.

Abstract: The petroleum industry significantly impacts the environment, making a rigorous risk analysis essential. This study focuses on the risk assessment associated with petroleum storage tanks. However,comprehensive studies are often hindered by incomplete historical data. Initially, this study aims to create a novel framework that combines the Bow-tie method with MIMAH methodology (Methodology for the Identification of Major Accident Hazards) to identify critical accident scenarios and their multiple associated causes for petroleum storage tanks. Challenges arise in acquiring accurate historical data due to its lack, insufficiency, and imprecision. To overcome these issues and forecast reliability system evolution, the study proposes a combination of uncertainty management methods and multi-criteria decision- making techniques, specifically a modified Fuzzy Analytical Hierarchy Process with Chang’s Extent Analysis Method (FAHP-EAM),along with aggregation, fuzzification, and defuzzification techniques from fuzzy set theory, combined with expert elicitation. Moreover, the Bow-tie model is transformed into a dynamic Bayesian network to enhance risk analysis by incorporating probabilistic reasoning and capturing interactions among various risk factors. This integrated approach is validated against real-world scenarios, allowing for the assessment of basic events’ contributions to critical events and their environmental impacts. The study also predicts threat zones for hazardous effects such as toxicity, thermal radiation, and overpressure linked to chemical releases post-critical events. The findings provide essential data for risk analysis and assessment, aiding managers in refining risk management practices and developing effective mitigation strategies in industrial environments. Keywords: Petroleum storage tank, MIMAH approach, Bow-Tie method, uncertainty, multicriteria decision-making, Bayesian network, expert judgment, fuzzy set theory, environmental impact, effects modeling.