ניתוח סיכונים של דליפת אמוניה במפרץ חיפה
מאמר דעה של מנהל סיכונים מנוסה בו הוא מדגים את תהליך חישוב רמת הסיכון של החלופות השונות ליבוא ואחסנה של אמוניה במפרץ חיפה: מיכל האמוניה, אוניה ואיזוטנקים
  • מאת: מהנדס (M.Sc) דורון שורץ
  • פורסם בתאריך: 05/12/2017

סוגיית הסיכון מהחלופות השונות ליבוא אמוניה לחיפה מעסיקה בשנה האחרונה את התקשורת, הציבור ואנשי המקצוע בישראל. על רקע עיסוקי רב השנים בתחום ניהול הסיכונים מחומרים מסוכנים, נכתב מאמר דעה זה בו נעשה ניסיון לבצע ניתוח סיכונים אובייקטיבי, גם אם ראשוני, לסוגיה זאת על מנת להדגים את תהליך ניתוח הסיכונים העומד בבסיס קבלת ההחלטות של המעורבים בנושא האמוניה בחיפה.

המאמר והחישובים המוצגים נכתבו בכפוף למגבלת העדר נתונים מדויקים על מיכל האמוניה, האיזוטנקרים והאונייה. אולם מניסיוני, הנתונים מספיק טובים כדי להדגים ניתוח סיכונים כללי של החלופות השונות והשוואתן. ניתוח הסיכונים המוצג במאמר לא מתיימר להציג נתונים סופיים ומדויקים, אלא להדגים את תהליך חישוב הסיכונים וסדרי הגודל בלבד. למען שמירה על רצף הקריאה, לא פורטו כל הנחות העבודה, החישובים והנתונים, אך אשמח לספקם למתעניינים רלוונטיים.

בהערכת טווחי סיכון מעורבים משתנים רבים כגון מאפייני השטח, מכשולים באזור, מאפיינים מטאורולוגים ועוד. כדי לבצע הערכת סיכונים מהימנה, עליך להיות מומחה מנוסה בתחום. לאור 30 שנות ניסיוני בתחום, אני רואה בעצמי מומחה לנושא.

הערכת סיכונים לאמוניה

קריטריון הסיכון לבני אדם לדליפת אמוניה נקרא PAC – Protective Action Criteria. קריטריון זה מהווה מדד לריכוז הסיכון המחושב באמצעות תוכנת ה- ALOHA, המשמשת הן את ה-EPA האמריקאי והן את המשרד להגנת הסביבה והרשות הארצית לכבאות והצלה בישראל להערכת טווח הסיכון במקרה של שחרור גזים מסוכנים או נוזלים רעילים נדיפים לאוויר.

ישנם מספר ערכי PAC התלויים במשך הדליפה ובמדד הנדרש:

  1. PAC1 מתייחס להשפעות חולפות כגון אי נוחות וריח.
  2. PAC2 מתייחס להשפעות בריאותיות בלתי הפיכות.
  3. PAC3 מתייחס לסיכון מוות.

עבור אמוניה גזית הריכוז המשמש להערכת סיכונים הינו ה-PAC2 שהינו 160ppm. כלומר, בביצוע הערכת סיכונים לאמוניה נמדד המרחק ממוקד הדליפה בו ריכוז האמוניה באוויר יורד מתחת ל-160 ppm. כל אדם הנמצא במרחק נמוך מכך ממוקד דליפת האמוניה, נמצא בסכנה להשפעה בריאותית בלתי הפיכה.

ניתוח סיכונים למיכל האמוניה

על פי הפרסומים, מיכל האמוניה מסוגל להכיל כ-12,000 טון אמוניה. האמוניה מאוחסנת בקירור בטמפ' של 34- צלזיוס (כאשר טמפ' הרתיחה של האמוניה הינה 33- צלזיוס). שוב, על פי פרסומים שונים, מיכל האמוניה נמצא במאצרה מבטון, הוא ממוגן מהצדדים וגגו עשוי פח.
בהעדר נתונים מדויקים נניח, כי ממדי מיכל האמוניה הם קוטר 35 מ' וגובה 20 מ', בו  12,000 טון אמוניה ימלאו כ-83% מהנפח. לצורך הערכת סיכונים ממדי המיכל המדויקים פחות רלוונטיים אלא תכולתו ועוצמת המקור, דהיינו גודל ומיקום החור ממנה תצא האמוניה מהמיכל.

כאשר מדובר בתרחיש פגיעה מלחמתית, בגלל המיגון של המיכל בצדדים רק פגיעה ישירה בגג המיכל תגרום בוודאות לדליפת אמוניה. בהנחה שפגיעה בגג המיכל תיצור חור בקוטר 10 מ' כאשר המיכל מלא ב-12,000 טון אמוניה. טווח הסיכון המתקבל בחישוב בתוכנת ALOHA גדול מ-10 ק"מ. אך ככל שמפחיתים את כמות האמוניה במיכל קשה יותר לאמוניה המקוררת לעלות ולצאת. מחישובים שונים שבוצעו לצורך המאמר, המסקנה היא שבכמות נמוכה מ-6,500 טון אמוניה במיכל, האמוניה לא תצא מהפתח בגג המיכל, כלומר טווח הסיכון יהיה 0.

לגבי קריסת המיכל עקב עייפות החומר, הנחת העבודה היא שקירות מיכל האמוניה בחיפה בנויים לפי המפרטים הטכניים של פיקוד העורף האמורים לעמוד בעומס ההידרוסטטי במקרה של שפך תכולת המיכל. כך  שבמקרה זה מעטפת הבטון, המאצרה והגג יישארו שלמים, כך שהאמוניה לא תדלוף.

יחד עם זה, אציין כי באירוע של קריסת מיכל האמוניה באתר 'יונאווה' שבליטא, שהכיל 10,000 טון אמוניה נוזלית, קירות הבטון כן קרסו, אך רק 7 אנשים, מעובדי המפעל, נהרגו.

השוואת הסיכון בין אוניה או איזוטנקרים

התשובה לשאלה זו אינה פשוטה מאחר ומעורבים בה שני משתנים מנוגדים: האחד, טווח הסיכון והשני ההסתברות לדליפה.

אוניה או איזוטנק? טווח הסיכון

טווח הסיכון במקרה של שפך מאוניה יהיה כנראה גדול יותר, כי מדובר בכמות אמוניה גדולה יותר, ומכיוון ששפך לים יגרום לחימומה ורתיחתה של האמוניה. מנגד, חלק ניכר מהאמוניה שתישפך, אם לא כולה, תימהל במים.

גרף המסיסות של אמוניה במים נראה כך:

משמעות הגרף, שבטמפ' מים של 15° למשל, 600 גר' גז אמוניה תמהל בליטר מים. שימוש בתוכנת - ALOHA מצא כי בתרחיש הנבדק של דליפה מאוניה המכילה 2,500 טון אמוניה מונזלת בקרור יהיה שחרור של כ-1,200 טון אמוניה שיידרשו 2,000 מ"ק של מים למיהולם. מאחר ומדובר בשפך לים כמות המים אינה מוגבלת. עם זאת בחישוב שמרני לפיו 25% מהאמוניה לא תמהל במים אלא תתאדה, 300 טון אמוניה תשתחרר לאוויר. טווח הסיכון PAC2 לכמות כזו של אמוניה הוא מעל 10 ק"מ. עד כאן טווח הסיכון בדליפה מהאוניה. נעבור לאיזוטנקים.

קונטיינר מכיל כ-20 טון אמוניה. על פי החישובים שבוצעו לצורך מאמר זה, טווח הסיכון PAC2 לשפך מחור בקוטר 2 אינצ' מתחתית הקונטיינר הוא בסדר גודל של 4 ק"מ.

אוניה או איזוטנק? ההסתברות לדליפה

כאן נכנס המשתנה השני המשמעותי לקביעת הסיכון – ההסתברות לדליפה. ההסתברות לדליפה תפעולית מקונטיינר גדולה מאשר מאוניה היות ומדובר בשימוש בקונטיינרים רבים. ההסתברות לדליפה משמעותית מקונטיינר בודד על פי הספרות המקצועית (הספר הסגול של ה-EPA) היא כ-1 ל-10 מיליון שנים עבור איזוטנק בודד. עבור 10,000 איזוטנקים בשנה (להבנתי זה סדר הגודל עליו מדובר) מדובר בהסתברות לדליפה מסיבית של פעם ב-1,000 שנים. זו הסתברות גבוהה ולא קבילה היות והסתברות קבילה נחשבת לפעם במיליון שנה.

יש לציין, כי נכון למועד כתיבת המאמר, מאז תחילת הבאת האיזוטנקים לארץ לא  היו דליפות משמעותיות, אלא 2 דליפות קטנות שטווח הסיכון שלהן מזערי וקלות לטיפול.

ההסתברות לשפך משמעותי מאוניה המובילה גז על פי אותו ספר סגול היא בערך פעם ב-20,000 שנים. הסתברות נמוכה בהרבה מאשר מקונטיינר.

לגבי פגיעה מלחמתית, נראה לי שקיימת אותה הסתברות לפגיעה באוניה המובילה אמוניה כמו באוניה המובילה איזוטנקרים עם אמוניה. בכל מקרה טווח הסיכון במקרה כזה, מאחר ולא מדובר במיכל מוגן יהיה גדול.

סיכום ומסקנות

מהניתוח שהוצג כאן עולה, כי הסיכון הנמוך מבין החלופות מתקבל משימוש במיכל האמוניה הממוגן תוך הקפדה שהכמות בו תהיה כזו שבמקרה של פגיעה, מעט אמוניה תדלוף, אם בכלל. זאת עד להקמת חלופה מתאימה במקום מרוחק מאוכלוסייה.

אם אופציית המיכל אינה קיימת, נראה כי חלופות האוניה והקונטיינרים הן באותו סדר גודל של רמת סיכון. מצד אחד, לקונטיינרים יש הסתברות גדולה יותר לדליפה, אולם מדובר בדליפה קטנה עם טווח קטן. מצד שני יש הסתברות נמוכה יותר לדליפה מהאוניה. אמנם מדובר בדליפה גדולה יותר של אמוניה, אלא שבגלל המגע עם המים רוב החומר ימהל.

לאור הניתוח הנ"ל אני לא רואה עדיפות משמעותית לאחת משתי החלופות (אוניה או איזוטנקרים) מבחינת הסיכון.


מקורות ששימשו למאמר:

  • הספר הסגול של ה- EPA: Guidelines for quantiative risk assessment.
  • U.S. Department of Energy's (DOE's) current data set of Protective Action Criteria (PAC) values
  • פיצוצים בתעשייה. הערכה ומניעה" / מ.ב. בסצ'אנוב (ברוסית

כותב המאמר: דורון שורץ, מהנדס (B.Sc הנדסה כימית, M.Sc הנדסת סביבה), מנכ"ל חברת אקו-סייפ. עוסק בהערכות סיכונים וניהול סיכוני חומרים מסוכנים מאז שנת 1988. לחברה לקוחות רבים המשתמשים באמוניה לקירור, אך לא כחומר גלם. החברה לא עובדת עם חיפה כימיקלים. 

------

קישורים רלוונטיים:

  1. מאמר: אמוניה – ניהול סיכונים, דורון שורץ, 05.07.2017
  2. האם תרחיש האסון ממיכל האמוניה הוא בעיה מדומיינת? 23.11.2017
  3. מאמר: מכתב גלוי לפרופ' אמנון שטנגר – מחותמי "דו"ח המומחים" בנושא האמוניה, 26.11.2017.
  4. "מה השתנה לאחרונה שהביא לסגירתו של מיכל האמוניה? לדעתי יחסי ציבור", 19.11.2017
  5.  "אם עיריית חיפה הייתה יודעת שניתן לקבל החלטה בלעדיה היא הייתה כבר מגיעה להסכמה", 14.09.2017 
  6. מידע נוסף על חומרים מסוכנים | infospot