مدل‌سازی ریسک زیست‌محیطی فرآیند تعمیر و نگهداری پست‌های انتقال و فوق توزیع برق زنجان با استفاده از روش‌های نوین یکپارچگی FMEA و ETBA

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فرآوری و محیط‌زیست معدنی، دانشکده مهندسی معدن، دانشکده معدن دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، ایران

2 دانشکده محیط‌زیست، سازمان حفاظت محیط‌زیست، تهران، ایران

10.48308/envs.2025.237938.1469

چکیده

سابقه و هدف: ارزیابی ریسک به‌ویژه در حوزه زیست‌محیطی ابزاری کلیدی برای شناسایی، کنترل و کاهش مخاطرات ناشی از فعالیت‌های انسانی و صنعتی است. این فرآیند با تحلیل جامع تهدیدهای موجود، امکان مدیریت نظام‌مند و پیشگیری از پیامدهای منفی را فراهم می‌کند.با به‌کارگیری رویکردهای کاهش، حذف و جایگزینی، می‌توان ریسک‌های با شدت و احتمال بالا را شناسایی و به سطح پایین‌تری کاهش داد. این اقدامات به ایجاد تعادل میان فعالیت‌های انسانی و حفاظت از محیط‌زیست کمک کرده و از تخریب بیشتر اکوسیستم‌ها جلوگیری می‌کند.ادغام ارزیابی ریسک زیست‌محیطی در مراحل مختلف برنامه‌ریزی و اجرای پروژه‌ها تضمین می‌کند که تهدیدها شناسایی و کنترل شده، تأثیرات منفی به حداقل ممکن برسد. این فرآیند نقش مهمی در ایجاد محیطی پایدار و مدیریت صحیح منابع دارد که درنهایت به ارتقاء کیفیت زندگی و حفظ منابع طبیعی برای نسل‌های آینده منجر می‌شود.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش به بررسی مسائل محیط‌زیست در بخش فرآیند تعمیر و نگهداری پست‌های انتقال و فوق توزیع برق در استان زنجان در سال 1397، با استفاده از دو مدل: ارزیابی ریسک حالات شکست و تجزیه‌وتحلیل اثرات (FMEA) و ردیابی انرژی و تجزیه‌وتحلیل حفاظ‌ها (ETBA) پرداخته شده است که در هر یک از مدل‌های مورداشاره، تعداد 64 ریسک شناسایی شد.
 نتایج و بحث: در نتیجه تلفیق این دو روش ریسک‌های محیط‌زیستی به طور کامل شناسایی شد که از‏ ‏جمله می‌توان به ریسک تلفات انرژی، آسیب به پرندگان و حیوانات، پسماندهای ویژه اشاره نمود. در پایان برای کنترل و مدیریت ریسک پیشنهاداتی ارائه شد، شامل: محصور کردن تجهیزات با فنس، بستن ورودی و خروجی کانال‌ها برای جلوگیری از ورود حیوانات به داخل کانال را می‌توان نام برد. نتایج این تحلیل شامل شناسایی انواع مختلف انرژی و نحوه رها شدن ناگهانی و غیرمنتظره آن‌ها، شناسایی انواع موانع و سیستم‌های کنترل انرژی، تعیین اهدافی که ممکن است تحت تأثیر آزادسازی ناخواسته انرژی قرار گیرند، محاسبه مقادیر ریسک مربوطه، ارزیابی عملکرد موانع و سیستم‌های کنترل انرژی و ارائه توصیه‌هایی برای کاهش سطح ریسک و تعیین مقدار ریسک باقیمانده بود.
 نتیجه‌گیری: این مطالعه با استفاده از دو روش FMEA و ETBA به ارزیابی جامع ریسک‌های زیست‌محیطی در فرآیند تعمیر و نگهداری پست‌های انتقال و فوق‌توزیع برق استان زنجان پرداخته شد با شناسایی و تحلیل 64 ریسک، نشان داده شد که سطوح شناسایی ریسک‌ها در هر دو روش مشابه است. از مهم‌ترین ریسک‌های شناسایی‌شده، تلفات انرژی بود که کاهش آن از طریق اصلاح و توسعه شبکه، بهینه‌سازی تجهیزات، برنامه‌ریزی مناسب برای تعمیرات و کاهش نشتی‌ها پیشنهاد شد. برای ریسک‌های متوسط نظیر آسیب به حیوانات و پرندگان، راهکارهایی چون محصور کردن تجهیزات با فنس، عایق‌کاری باسبارها و مطالعه رفتارشناسی حیوانات منطقه ارائه شد. در زمینه مدیریت پسماندهای خطرناک، مانند روغن‌های معدنی، تدوین دستورالعمل‌های جامع، جمع‌آوری مناسب و تحویل به مراکز بازیافت پیشنهاد شد. همچنین، کاهش مصرف آب و برق با اقداماتی از جمله استفاده از آبیاری قطره‌ای، تجهیزات کم‌مصرف و پنجره‌های دوجداره تأکید گردید. درنهایت، برای مدیریت پسماندهای اداری و حذف کاغذ از فرآیندهای اداری، توسعه سیستم‌های دیجیتال و فرهنگ‌سازی در تفکیک و مدیریت پسماند مطرح شد که نقش مؤثری در کاهش آلودگی‌ها و بهبود مستمر ایفا می‌کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Environmental Risk Modeling of Maintenance Processes in Zanjan's Transmission and High-Voltage Electrical Substations Using FMEA and ETBA Methods

نویسندگان [English]

  • Hamid Sarkheil 1
  • Masoud Sadeghian 2
  • Ahmad Talebi 2
  • Armita Partovi Hajidehi 1
1 Department of Mineral Processing and Environment, Faculty of Mining Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
2 Faculty of Environment, Environmental Protection Organization, Tehran, Iran
چکیده [English]

Introduction: Risk assessment, particularly in the environmental domain, serves as a fundamental tool for identifying, controlling, and mitigating the hazards associated with human and industrial activities. This process enables systematic management and prevention of adverse outcomes by conducting a comprehensive analysis of potential threats. Through the application of reduction, elimination, and substitution strategies, high-severity and high-likelihood risks can be identified and mitigated to lower levels. Such measures facilitate the balance between human activities and environmental protection, effectively preventing further ecosystem degradation. Integrating environmental risk assessment into various stages of project planning and implementation ensures that potential threats are identified and managed effectively, minimizing negative impacts. This approach plays a vital role in fostering sustainability and responsibly managing natural resources, ultimately enhancing the quality of life and preserving these resources for future generations.
Material and Methods: This study investigates environmental issues in the maintenance processes of Transmission and high-voltage electrical substations in Zanjan Province using two models: Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) and Energy Trace and Barrier Analysis (ETBA). A total of 64 risks were identified in each model.
Results and discussion: The integration of these two methods allowed for a comprehensive identification of environmental hazards, including risks such as energy losses, harm to birds and animals, and hazardous waste. Recommendations for risk control and management were provided, such as fencing the equipment and sealing canal entrances and exits to prevent animals from entering. The analysis outcomes included identifying energy types and their sudden or unwanted release, evaluating barriers and energy control systems, calculating risk numbers, assessing barrier efficiency, and proposing actions for risk reduction and the resulting residual risk.
Conclusion: In this study, risk assessment was conducted using the Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) and Energy Trace and Barrier Analysis (ETBA) methods, which demonstrated that the level and identification of risks were similar in both approaches. Among the most significant risks identified was energy loss, for which mitigation strategies such as network optimization, equipment upgrades, proper maintenance planning, and reducing leaks were recommended. For moderate risks, such as harm to animals and birds, solutions like fencing equipment, insulating busbars, and studying animal behavior in the region were suggested. In managing hazardous waste, such as mineral oils, the study recommended developing comprehensive guidelines, proper collection, and delivery to recycling centers. Additionally, reducing water and electricity consumption was emphasized through measures such as drip irrigation, energy-efficient equipment, and double-glazed windows. Finally, for managing administrative waste and minimizing paper use, the study advocated for the development of digital systems and promoting awareness and training in waste segregation, which significantly contribute to pollution reduction.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Failure Mode and Effects Analysis
  • Energy Trace and Barrier Analysis
  • Power Industry
  • Transmission and High-Voltage Substation
  • Maintenance