نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی
عنوان مقاله English
نویسندگان English
Process industries, due to their operational nature and the presence of hazardous chemicals, are constantly exposed to extensive risks such as fire, explosion, and the release of toxic substances. Under such circumstances, the establishment of safe shelters and the designation of efficient emergency evacuation routes, as two fundamental components of the crisis management system, play a vital role in reducing human casualties and enhancing industrial resilience. The present study was conducted with the aim of identifying and prioritizing the factors affecting the location of safe shelters and the determination of emergency evacuation routes in process industries in scenarios such as the release of toxic substances using the Analytic Hierarchy Process approach.
In this study, a review of scientific sources was first conducted to extract the key criteria influencing the location of safe shelters and the determination of emergency evacuation routes. Subsequently, utilizing an expert panel method (comprising 13 faculty members specializing in industrial safety and crisis management), the extracted criteria were validated and supplemented. The data collection instrument was a pairwise comparison questionnaire based on Saaty's scale (1 to 9). The final weights of the criteria were calculated using the AHP method, and the consistency of the judgments was confirmed through the calculation of the inconsistency ratio.
The findings indicated that in the location of safe shelters, the criteria of "minimum exposure to hazardous materials" (C1) and "distance from the hazard source" (C2), with equal weights of 0.16, possess the highest priority. The criteria of "access to safe routes" (C3) and "optimal evacuation time" (C4) were ranked subsequently. Among the factors affecting the determination of emergency evacuation routes, the criterion of "susceptibility to the accident" (C3) with a weight of 0.22 had the highest priority, followed by "population distribution at the site" (C1) and "population density along the routes" (C2).
Prioritizing the criteria of distance from hazard sources and route safety in the design of emergency management systems can effectively contribute to reducing human casualties, preventing widespread consequences, and enhancing the resilience of process industries. The findings of this study can serve as a foundation for developing location standards, revising comprehensive emergency response plans, and improving the level of safety in high-risk industrial units.
کلیدواژه‌ها English
مقدمه
مواد شیمیایی خطرناک در فرایندهای تولید و ذخیره‌سازی، همواره با ریسک‌های قابل توجهی همراه هستند. وقوع نشت در این مواد، میتواند به پیامدهای فاجعه باری نظیر آتشسوزی، انفجار و مسمومیت‌های حاد منجر گردد که بیانگر ضرورت طراحی نظام‌های کارآمد واکنش سریع در مواجهه با سوانح شیمیایی است (He et al., 2025). حوادث اولیه در تأسیسات شیمیایی، به‌دلیل ماهیت زنجیره‌ای و تعاملات فیزیکی– شیمیایی میان واحدهای مجاور، پتانسیل سرایت به تجهیزات و مخازن هم جوار را داشته و می‌توانند به پدیده‌ای تحت عنوان "اثر دومینو" منجر گردند که خود تشدیدکننده ابعاد فاجعه است (He et al., 2025). شواهد تجربی حاکی از آن است که در پژوهشی مبتنی بر تحلیل آماری ۲۰۷ حادثه‌ی بزرگ شیمیایی، حدود ۳۹ درصد از موارد شامل پدیده دومینو شناسایی شده‌اند که بیانگر فراوانی غیر قابل چشم‌پوشی این الگوی حوادث در صنایع فرایندی میباشد (Kourniotis & Markatos , 2000).
از منظر پیامدشناسی، اثر دومینو میتواند خسارات جانی و مالی را به مراتب فراتر از سناریوی اولیه افزایش دهد. نمونه بارز آن، حادثه انفجار شیمیایی ۲۱ مارس ۲۰۱۹ در استان جیانگ سوی چین است که در پی احتراق خودبه‌خودی ضایعات حاوی نیترات رخ داد و با گسترش آتشسوزی به مخازن ذخیره‌سازی و انبارهای متعدد، به انفجارهایی زنجیره‌ای انجامید. این رویداد، نهایتاً به فوت ۷۸ نفر و مصدومیت ۷۱۶ تن انجامید که گویای شدت اثرات توسعه یافته دومینو در مقیاس وسیع است (Zhang et al, 2019). بنابراین، شناسایی ریسک‌های بالقوه در صنایع فرایندی، به‌ویژه سناریوهایی که امکان ایجاد اثر دومینو در سطوح چندگانه دارند، میبایست به عنوان یکی از مولفه‌های اساسی در فرآیندهای مدیریت اضطراری، برنامه‌ریزی واکنش و تدوین راهکارهای پیشگیرانه مد نظر قرار گیرد. غفلت از این جنبه، میتواند به نقص‌های سیستمی در مهار بحران و افزایش آسیب‌پذیری جوامع پیرامونی بینجامد (Jiang et al., 2023).
مراکز نجات اضطراری در مجتمعهای صنعتی شیمیایی، به عنوان یکی از مؤلفه‌های کلیدی و زیرساخت‌های عملیاتی در نظام مدیریت اضطراری و واکنش سریع محسوب می‌شوند. این مراکز، وظیفه تامین و توزیع به هنگام منابع اضطراری، تجهیزات حفاظت فردی و پناهگیری افراد در معرض را بر عهده دارند که نقشی حیاتی در مهار اولیه سوانح و کاهش پیامدهای ثانویه ایفا می‌نمایند (Zhang et al., 2017). از منظر مدیریت پیش‌دستانه، مکانیابی و استقرار پیشین این مراکز، نه تنها به عنوان یک اقدام ضروری در راستای تضمین آمادگی عملیاتی پیش از وقوع حادثه مطرح است، بلکه بر کارایی فرایند پاسخ دهی، کاهش زمان واکنش و بهینه سازی تخصیص منابع در شرایط بحرانی تاثیری مستقیم دارد. به عبارتی، هرگونه تاخیر در دسترسی به مراکز اضطراری میتواند زنجیره واکنش مؤثر را مختل ساخته و احتمال وقوع اثر دومینو یا گسترش دامنه حادثه را افزایش دهد (Jiang et al., 2023).
در صنایع فرایندی، وقوع حوادث بزرگ مقیاس همواره با ضرورت اسکان موقت جمعیت‌های آسیب دیده و مدیریت تخلیه اضطراری همراه است (Zhang et al., 2023). پناهگاههای ایمن، نقشی دوگانه در پاسخ‌گویی به دو گروه اصلی از قربانیان ایفا می‌کنند: نخست، افرادی که امکان اسکان در مکان‌های امن دیگر را ندارند و دوم، آسیب دیدگانی که نیازمند مراقبتهای ویژه پزشکی می‌باشند (Li et al., 2012). این پناهگاهها میبایست دارای فضای فیزیکی کافی جهت تأمین نیازهای اساسی زیستی و خدمات درمانی اولیه باشند. اسکان مجدد قربانیان، میبایست بر اساس اصل تطبیق پویای عرضه و تقاضای منابع اضطراری صورت پذیرد؛ به‌گونه‌ای که نه تنها نیازهای افقی و متنوع معیشتی و درمانی آنان برآورد گردد (Pérez-Galarce et al., 2017)، بلکه کیفیت خدمات نیز در بازه‌های زمانی مختلف ارتقاء یافته و پاسخگوی نیازهای عمودی رو به افزایش قربانیان باشد (Zhao et al., 2019).
در صنایع فرایندی، پناهگاههای اضطراری به‌عنوان یکی از زیرساخت‌های حیاتی مدیریت بحران محسوب می‌شوند که کارکرد اصلی آنها، فراهم‌آوری بستری امن برای تخلیه سریع و اسکان موقت نیروی انسانی شاغل، بازدیدکنندگان و جمعیت شناور مستقر در محدوده صنعتی، در هنگام وقوع حوادث بزرگ مقیاس نظیر آتشسوزی، انفجار، انتشار مواد سمی یا شکست سازه‌ای میباشد. این فضاها، ضمن تامین حداقل امکانات زیستی شامل سرپناه مقاوم، آب آشامیدنی سالم، تجهیزات بهداشتی، تهویه مناسب و ارتباطات اضطراری، نقشی کلیدی در کاهش تلفات انسانی و تسهیل عملیات امداد و نجات ایفا می‌نمایند. با این وجود، خدمات ارائه شده توسط پناهگاههای اضطراری در صنایع فرایندی، هم از جنبه عرضه (ظرفیت، تجهیزات، دسترسی) و هم از جنبه تقاضا (تعداد پرسنل، نوع مواجهه، شدت آسیب)، دارای دو بعد مکانی و غیرمکانی می‌باشند. بعد مکانی شامل عواملی نظیر موقعیت پناهگاه نسبت به مراکز خطر (مخازن، راکتورها، تأسیسات فرایندی)، شعاع پوشش، توزیع فضایی پناهگاهها و هم پوشانی حوزههای خدماتی در سطح مجتمع صنعتی است؛ در حالی که بعد غیرمکانی به کیفیت تجهیزات حفاظتی، ظرفیت پذیرش، تنوع خدمات درمانی، سطح آمادگی عملیاتی و قابلیت اطمینان سیستمهای پشتیبان باز میگردد (Cao et al., 2022 ; Jiang et al., 2023; Li et al., 2021; Zhang et al., 2023).
تخلیه اضطراری، به عنوان یکی از ارکان اساسی نظام پاسخ‌گویی به بحران، نقشی حیاتی در مدیریت سوانح ایفا می‌نماید. این فرایند را می‌توان به مثابه جا به جایی هدفمند ساکنان از منطقهای که به عنوان محدوده خطر شناسایی شده است، به سوی مکان‌های امن، در کوتاه‌ترین زمان ممکن و با حداکثر سطح قابلیت اطمینان، تعریف نمود. اگرچه اصول بنیادین پاسخ‌گویی به بلایا و اجرای تخلیه، در کلیت انواع سناریوهای حادثه مشترک است، اما هر رویداد خاص، ویژگیهای منحصر به فردی نظیر میزان هشدار در دسترس، مخاطرات پیش روی امدادگران، احتمال وقوع رویدادهای ثانویه، عملیات بازیابی مورد نیاز و دامنه و مقیاس خسارات وارده را به همراه دارد که ماهیت و پیچیدگی فرایند تخلیه را تحت تاثیر قرار میدهد. بر اساس میزان هشدار موجود، سناریوهای تخلیه اضطراری را می‌توان به دو دسته کلی طبقه‌بندی نمود: عملیات احتیاطی و عملیات نجات جان. در تخلیه احتیاطی، به‌دلیل وجود زمان کافی برای هشداردهی، امکان برآورد پیشین مدت زمان تخلیه در مقایسه با زمان انتشار خطر و ارزیابی اولیه سطح ریسک، وجود دارد؛ از این‌رو، زمان پاسخ‌دهی و مخاطرات بالقوه، به عنوان مولفه‌های کلیدی در این نوع تخلیه مطرح می‌شوند. در مقابل، در عملیات نجات جان، کمبود یا فقدان هشدار کافی، مانع از انجام برنامه‌ریزی پیش از حادثه توسط سازمان‌دهندگان میگردد؛ بنابراین، تخلیه نجات بخش بر نجات فوری افراد مجروح در داخل و پیرامون منطقه آسیب دیده و همچنین پاکسازی مسیرهای دسترسی متمرکز است (Osman, 2012 ; Osman, 2013).
با توجه به تنوع ذاتی سناریوهای تخلیه و تأثیرپذیری آنها از عواملی چندگانه و بعضاً متضاد، انتخاب بهترین راهکار عملیاتی در هر شرایط، نیازمند سنجش همزمان شاخص‌های متعدد و گاه ناسازگار است. از سوی دیگر، متخصصان ایمنی در صنایع فرایندی، از دیدگاه‌های متفاوتی نسبت به شاخص‌های ارزیابی ایمنی سیستم برخوردارند (Omidi et al., 2024; Shafahi et al., 2026). ین تناظر دیدگاه‌ها، به‌طور طبیعی به سطوح مختلفی از اهمیت برای هر شاخص و در نتیجه، تخصیص وزنهای متفاوت به اندازه‌گیری‌ها منجر میگردد (Omidi et al., 2024; Salehi et al., 2023). تخصیص وزنهای متفاوت به شاخص‌های گوناگون، این امکان را برای مدیران و متخصصان ایمنی فراهم می‌سازد تا راهبردهای متنوعی را در جهت ارتقاء سطح ایمنی تدوین نمایند. شایان ذکر است که عواملی که در یک بافت و زمینه کاری خاص، تاثیرگذارتر تلقی می‌گردند، ممکن است در شرایط متفاوت، اولویتهای دیگری پیدا کنند و این امر، خود به تنوع راهبردهای مدیریت ایمنی دامن می‌زند. به منظور انطباق با این تنوع دیدگاه‌ها و پیچیدگی های ذاتی تصمیمگیری در زمینه ایمنی، به کارگیری روشهای تصمیمگیری چند معیاره (MCDM) به‌عنوان رویکردی کارآمد مطرح گردیده است (Omidi & Pilbeam, 2023). در طول دهه گذشته، کاربرد این روشها برای مواجهه با عدم‌قطعیت‌ها و حل مسائل پیچیده مهندسی، روندی فزاینده یافته است. روشهای MCDM در موقعیت‌های همراه با عدم قطعیت، اعم از عدم قطعیت ناشی از ابهام (به دلیل فقدان اطلاعات کامل) یا عدم قطعیت ناشی از قضاوتهای کیفی تصمیم‌گیرندگان، از کارایی مناسبی برخوردارند. در نتیجه، این روشها برای پرداختن به مسائل دنیای واقعی که در این ویژگی‌ها مشترکند، بسیار سودمند و کاربردی محسوب می‌شوند (Omidi & Moradi, 2023).
در میان روشهای متعدد MCDM، فرایند تحلیل سلسله مراتبی نخستین بار در سال ۱۹۸۰ توسط ساعتی ارائه گردید (TL, 1990). این رویکرد که به عنوان یکی از روشهای بنیادین تصمیمگیری چند معیاره شناخته میشود، از کاربردیترین ابزارها برای تلفیق نظرات کارشناسی و ارزیابی امتیازات محسوب میگردد. AHP با تجزیه مسائل پیچیده تصمیمگیری به اجزای تشکیل دهنده در قالب یک ساختار سلسله مراتبی، امکان تحلیل نظام‌مند سیستمهای تصمیمگیری پیچیده را فراهم می‌آورد (Omidi, 2018). روش AHP مزایای قابل‌توجهی در تصمیمگیری در شرایطی که کمی‌سازی عوامل با دشواری همراه است، نشان داده است. این روش، به عنوان یک رویکرد پژوهشی معتبر در علوم ایمنی شناخته میشود و کاربرد گستردهای نه تنها در فرایندهای تصمیمگیری مدیریتی، بلکه در حوزههای مختلف تحقیقاتی دارد. پژوهشگران متعددی از این روش به عنوان تکنیکی ساختار یافته و ساده برای ارزیابی معیارهای پیچیده و مقابله با تصمیمات مبتنی بر اصول ریاضی بهره گرفته اند. همچنین، این چارچوب، ابزاری جامع برای ساختاردهی مسائل تصمیمگیری در حوزههای گوناگون فراهم می‌آورد (Othman et al., 2016).
بررسی پیشینه پژوهشها نشان میدهد که علی رغم گستردگی مطالعات در حوزه مدیریت بحران و مکانیابی تاسیسات اضطراری در سناریوهایی نظیر انتشار ماده سمی، پژوهش‌های محدود به طور خاص به شناسایی و اولویتبندی فاکتورهای مؤثر بر انتخاب محل پناهگاههای ایمن و مسیرهای تخلیه اضطراری برای جمعیت‌های در معرض خطر در حوادث مرتبط در صنایع فرایندی، با به کارگیری تکنیکهای MCDM، پرداخته‌اند. از این‌رو، مطالعه حاضر با هدف شناسایی و اولویتبندی فاکتورهای مؤثر بر مکانیابی پناهگاههای ایمن و مسیرهای تخلیه اضطراری در صنایع فرایندی در حوادثی نظیر انتشار مواد سمی، با رویکرد تحلیل سلسله مراتبی AHP طراحی و اجرا گردیده است. یافتههای این پژوهش میتواند چارچوبی تحلیلی برای مدیران ایمنی و مسئولین مدیریت بحران در صنایع فرایندی فراهم آورد تا ضمن لحاظ نمودن اولویتهای چندگانه، تصمیمات مبتنی بر شواهد و کارآمدی در زمینه مکانیابی پناهگاهها و انتخاب مسیرهای تخلیه اتخاذ نمایند.
روششناسی پژوهش
در مطالعه حاضر، به منظور شناسایی جامع و نظام مند فاکتورهای مؤثر بر مکانیابی پناهگاههای ایمن و مسیرهای تخلیه اضطراری در صنایع فرایندی، ابتدا مروری بر تعدادی از متون علمی معتبر و مطالعات پیشین در حوزههای مدیریت بحران، ایمنی فرایند و مکان یابی تاسیسات اضطراری انجام پذیرفت. این مرور، با هدف پوشش حداکثری ابعاد مختلف مسئله و شناسایی معیارهای کلیدی مورد تأکید در ادبیات فنی و تجارب عملیاتی، صورت گرفت. بر اساس یافتههای حاصل از این مرحله، مجموعه‌ای از معیارها و زیرمعیارهای اولیه استخراج گردید که ابعاد گوناگون موضوع را شامل میشدند؛ ابعاد شناسایی شده برای رتبهبندی مکانیابی پناهگاههای ایمن شامل C1: حداقل میزان مواجهه با مواد خطرناک، C2: فاصله از منبع خطر، C3: دسترسی به مسیرهای ایمن، C4: زمان بهینه تخلیه، C5: الزامات محیطی و آب و هوایی، C6: پتانسیل اثرپذیری از حادثه، C7: دسترسی آسان، C8: امکانات اضطراری و زیرساختها و C9: حداقل زمان دسترسی بودند ((Cao et al., 2022 ; Jiang et al., 2023; Li et al., 2021; Shojaee Barjoee, 2021; Zhang et al., 2023). فاکتورهای شناسایی شده موثر بر تعیین مسیرهای تخلیه شامل C1: توزیع جمعیت در محل، C2: چگالی جمعیت (تعداد افراد) در مسیرها، C3: تاثیرپذیری از حادثه، C4: حداکثر ظرفیت مسیر، C5: زمان رسیدن از مسیر به محل تجمع ایمن و C6: محل خروجی بودند (Georgiadou et al., 2007; Shen et al., 2026; Zhang et al., 2023).
انتخاب خبرگان در پژوهش‌های مبتنی بر روش تحلیل سلسله مراتبی، نقشی تعیینکننده در اعتبار نتایج ایفا می‌نماید. در مطالعه حاضر، معیارهای انتخاب متخصصان بر اساس سه مؤلفه اصلی دانش نظری، تخصص عملیاتی و تجربه کاری در حوزه موضوع مطالعه، علاوه بر تمایل به مشارکت و دسترسیپذیری در طول فرایند پژوهش، تدوین گردید (Nguyen et al., 2024). بر این اساس، گروه کارشناسی متشکل از 13 نفر از خبرگان شامل 13 نفر از اعضای هیئت علمی حوزه بهداشت حرفه‌ای و ایمنی و مدیریت بحران تشکیل شد. جدول 1 ویژگیهای جمعیتشناختی متخصصان مشارکت کننده در مطالعه را نشان میدهد. روش تحلیل سلسله مراتبی به‌عنوان یکی از رویکردهای تصمیمگیری چند معیاره، مبتنی بر مقایسات زوجی است و امکان ارزیابی سناریوهای مختلف را در شرایط تصمیمگیری پیچیده فراهم می‌سازد. در این روش، مسئله مورد مطالعه با معیارهای متعدد، به‌صورت یک ساختار سلسله مراتبی متشکل از سطوح مختلف تجزیه میگردد؛ به گونه‌ای که بالاترین سطح بیانگر هدف نهایی، سطوح میانی نشان‌دهنده معیارهای اصلی و زیر معیارها، و پایینترین سطح شامل گزینه‌های تصمیم می‌باشند.
به منظور سنجش درجه اهمیت هر یک از فاکتورهای اثرگذار در قالب یک ماتریس مقایسات زوجی، فاکتورها دو به دو مورد سنجش قرار گرفتند (جدول 2) و اولویت نسبی هر یک نسبت به دیگری تعیین گردید. در مرحله بعد، با انجام محاسبات مرتبط و نرخ سازگاری، وزنهای هر عنصر تصمیم بر اساس دادههای ماتریسهای مقایسه زوجی محاسبه شد. پرسشنامه مقایسات زوجی بر اساس مقیاس ساعتی استاندارد (۱ تا ۹) طراحی گردید (جدول ۳). این مقیاس که بر مبنای مطالعات روان‌سنجی توسعه یافته است، امکان تبدیل قضاوتهای کیفی خبرگان به دادههای کمی را با حفظ سازگاری درونی فراهم می‌سازد (TL, 1990). ترم‌های زبانی این مقیاس شامل سطوحی از "اهمیت یکسان" (امتیاز ۱) تا "کاملاً با اهمیت" (امتیاز ۹) است که امکان بیان دقیق ترجیحات نسبی را برای تصمیم گیرندگان فراهم می‌آورد. از پاسخدهندگان خواسته شد تا اهمیت نسبی رویدادها را بر اساس راهنمای ارائه شده تعیین نمایند. تعداد مقایسات زوجی مورد نیاز برای هر سطح از سلسله مراتب، از طریق رابطه تعیین گردید که در آن n تعداد عناصر (معیارها) در آن سطح میباشد (Mandali et al., 2025).
جهت محاسبه مقادیر ناسازگاری در قضاوتها از روابط مرتبط با نرخ سازگاری (Consistency Ratio) استفاده شد. مقادیر در قضاوت خبرگان مورد پذیرش قرار میگیرد و در غیر این صورت میبایست تجدید نظر در قضاوتها صورت پذیرد. برای محاسبه شاخص سازگاری (Consistency Index) رابطه 1 بکار گرفته شد که در آن بزرگترین مقدار ویژه ماتریس و n تعداد شاخص‌ها در ماتریس قضاوت است.
برای محاسبه نرخ سازگاری (Consistency Ratio) رابطه 2 مورد استفاده قرار گرفت (Abdollahpour et al., 2022b). شکل 1 فلوچارت انجام مطالعه را نشان میدهد.
جدول 1. مشخصات پاسخدهندگان
Table 1. Characteristics of respondents
|
متغیر دموگرافیک |
تعداد کل - 13 |
|
|
تعداد |
(%) |
|
|
عنوان سازمانی - عضو هیئت علمی |
13
|
100
|
|
سن (سال) 3- 35-31 سال 4- 40-36 سال 5- 45-41 سال 6- بیش از 45 سال |
5 3 2 3
|
39 23 15 23
|
|
تجربه کاری (سال) 2- 5-1 سال 3- 10-6 سال 4- 15-11 سال 5- بیش از 15 سال |
1 4 4 4 |
7 31 31 31 |
|
سطح تحصیلات - دکتری |
13
|
100 |
جدول 2. نمونهای از پرسشنامه مقایسه زوجی فاکتورهای مرتبط با انتخاب مسیر تخلیه
Table 2. Sample pairwise comparison questionnaire for factors related to evacuation route selection
|
فاکتورهای مرتبط با مسیر تخلیه |
C1: توزیع جمعیت در محل |
C2: چگالی جمعیت (تعداد افراد) در مسیرها |
C3: تاثیرپذیری از حادثه |
C4: حداکثر ظرفیت مسیر |
C5: زمان رسیدن از مسیر به محل تجمع ایمن |
C6: محل خروجی |
|
C1: توزیع جمعیت در محل |
1 |
|
|
|
|
|
|
C2: چگالی جمعیت (تعداد افراد) در مسیرها |
|
1 |
|
|
|
|
|
C3:تاثیرپذیری از حادثه |
|
|
1 |
|
|
|
|
C4:حداکثر ظرفیت مسیر |
|
|
|
1 |
|
|
|
C5:زمان رسیدن از مسیر به محل تجمع ایمن |
|
|
|
|
1 |
|
|
C6: محل خروجی |
|
|
|
|
|
1 |
جدول 3. مقیاس اندازه‌گیری ساعتی در مقایسه زوجی
Table 3. Hourly measurement scale for pairwise comparison
|
درجه اهمیت |
تعریف |
توضیح |
|
1 |
اهمیت یکسان |
دو معیار به صورت برابر به هدف کمک می‌کنند. |
|
3 |
اهمیت متوسط |
قضاوت به طور جزئی به نفع یکی از معیارها است. |
|
5 |
اهمیت زیاد |
قضاوت به طور قاطع به نفع یکی از معیارها است. |
|
7 |
اهمیت بسیار زیاد |
یک معیار برتری آشکار دارد. |
|
9 |
کاملا با اهمیت |
برتری یک معیار بر دیگری در بالاترین سطح ممکن تایید میشود. |
|
2، 4، 6 و 8 |
مقادیر میانی |
برای بیان مقادیر بینابینی بین اولویتهای فوق به کار می‌روند. |
شکل 1. فلوچارت انجام مطالعه
Figure 1. Study flowchart
یافتهها و بحث
در این مطالعه، به منظور شناسایی و اولویتبندی سیستماتیک فاکتورهای کلیدی مؤثر بر مکانیابی بهینه پناهگاههای ایمن و مسیرهای تخلیه اضطراری در صنایع فرایندی در حوادثی نظیر انتشار ماده سمی، از فرایند تحلیل سلسله مراتبی استفاده گردید. ماتریس مقایسات زوجی توسط پنلی از خبرگان صاحب نظر در حیطه موضوعی ایمنی و مدیریت بحران تکمیل شد و وزنهای نهایی معیارها محاسبه گردید.
نتایج حاصل از تحلیل نشان میدهد که معیارهای C1 (حداقل میزان مواجهه با مواد خطرناک) و C2 (فاصله از منبع خطر) با وزنهای مساوی 16/0، بالاترین اولویت را در میان شاخص‌های مکانیابی پناهگاههای ایمن به خود اختصاص داده‌اند. معیار C3 (دسترسی به مسیرهای ایمن) با وزن 15/0 در رتبه سوم و معیار C4 (زمان بهینه تخلیه) با وزن 12/0 در رتبه چهارم قرار گرفته است. این چهار معیار (C1 تا C4) بیشترین وزنها را به خود اختصاص داده‌اند که نشان‌دهنده تاثیر غالب این عوامل در فرایند تصمیمگیری برای مکانیابی پناهگاههای ایمن در صنایع فرایندی است.
در مقابل، معیارهای الزامات محیطی و آب و هوایی (09/0)، پتانسیل اثرپذیری از حادثه (11/0)، دسترسی آسان (09/0)، امکانات اضطراری و زیر ساختها (06/0) و حداقل زمان دسترسی (07/0) از اولویت پایین‌تری برخوردار بوده‌اند. اگرچه معیار پتانسیل اثرپذیری از حادثه با وزن 11/0 در رتبه پنجم قرار گرفته و نسبت به سایر معیارهای گروه دوم از اهمیت نسبتاً بیشتری برخوردار است، اما همچنان وزن کمتری نسبت به معیارهای اولویت دار (C1 تا C4) دارد. الگوی اولویتبندی به‌دست آمده حاکی از آن است که در طراحی و مکانیابی پناهگاههای ایمن در صنایع فرایندی، عواملی نظیر فاصله از منابع خطر، دسترسی سریع، ظرفیت کافی پناهگاه و ایمنی سازه‌ای در مقایسه با عواملی مانند وضعیت توپوگرافی و الزامات آب و هوایی، از درجه اهمیت بالاتری برخوردار هستند. شکل 2 نتایج حاصل رتبهبندی فاکتورهای مؤثر بر مکانیابی پناهگاههای ایمن را نشان میدهد.
شکل 2. وزن فاکتورهای مؤثر بر مکانیابی پناهگاههای ایمن
Figure 2. Weight of factors affecting the location of safe havens
به منظور شناسایی و اولویتبندی عوامل کلیدی مؤثر بر تعیین مسیرهای تخلیه اضطراری در صنایع فرایندی، از فرایند آنالیز سلسله مراتبی استفاده گردید. نتایج حاصل از آنالیز نشان میدهد که معیار C3 (تاثیرپذیری از حادثه) با وزن 22/0، بالاترین اولویت را در میان شاخص‌های تعیین مسیرهای تخلیه اضطراری به خود اختصاص داده است. معیارهای C1 (توزیع جمعیت در محل) و C2 (چگالی جمعیت (تعداد افراد) در مسیرها) به‌ترتیب با وزنهای 20/0 و 19/0 در رتبه‌های دوم و سوم قرار گرفته‌اند (شکل 3). این سه معیار (C3، C1 و C2) بیشترین وزن را به خود اختصاص داده‌اند که نشان‌دهنده تاثیر غالب این عوامل در فرایند تصمیمگیری برای طراحی مسیرهای تخلیه است. در مطالعه حاضر، نرخ ناسازگاری برای قضاوت کلیه مشارکتکنندگان در محدوده قابل قبول (کمتر از 1/0) گزارش گردید که نشان از سازگاری درونی و قابلیت اتکای مناسب مقایسات صورت گرفته دارد.
شکل 3. وزن فاکتورهای مؤثر بر تعیین مسیرهای تخلیه اضطراری
Figure 3. Weights of factors influencing the determination of emergency evacuation routes.
صنایع فرایندی به دلیل ماهیت عملیاتی خود، همواره با مخاطرات گسترده و پیچیده‌ای از جمله آتشسوزی، انفجار و انتشار مواد سمی و خطرناک مواجه هستند. وقوع حوادث در این صنایع میتواند علاوه بر خسارات جانی و مالی سنگین، پیامدهای جبران‌ناپذیری برای جوامع پیرامونی و محیط زیست به همراه داشته باشد. در چنین شرایطی، وجود پناهگاههای ایمن و مسیرهای تخلیه اضطراری کارآمد، به عنوان دو مولفه اساسی در سیستم مدیریت بحران نقشی حیاتی در کاهش تلفات انسانی و افزایش تاب‌آوری صنایع ایفا می‌کنند. هدف از مطالعه حاضر شناسایی و اولویتبندی فاکتورهای مؤثر بر مکانیابی پناهگاههای ایمن و تعیین مسیرهای تخلیه اضطراری در صنایع فرایندی در مواجهه با سناریوهایی نظیر انتشار مواد سمی با به‌کارگیری رویکرد AHP است.
بر اساس نتایج معیارهای حداقل میزان مواجهه با مواد خطرناک (با وزن 16/0) و فاصله از منبع خطر (با وزن 16/0) بالاترین اولویت را در مکانیابی پناهگاههای ایمن به خود اختصاص داده‌اند. معیار دسترسی به مسیرهای ایمن با وزن 15/0 و زمان بهینه تخلیه با وزن 12/0 در رتبه‌های بعدی قرار دارند. این یافته با نتایج مطالعه ژانگ و همکاران (۲۰۲۳) که با استفاده از مدل پخش گاوسی و الگوریتم فلوید به بررسی مکانیابی پناهگاههای ایمن در صنایع شیمیایی پرداختند، همخوانی کامل دارد. آنها نشان دادند که فاصله از منبع نشت و زمان دسترسی به پناهگاه، از مهمترین معیارهای تعیینکننده در مکانیابی پناهگاههای اضطراری هستند و در تحلیل ریسک سالیانه نشت گازهای سمی، مناطقی که در معرض غلظت های بالای گاز قرار دارند، باید به عنوان مناطق با اولویت پایین برای استقرار پناهگاه در نظر گرفته شوند (Zhang et al., 2023). همچنین، مطالعه Talhofer & Hošková-Mayerov (2019) که به بررسی کاربرد تحلیل چند معیاره در انتخاب مکان مناسب برای استقرار مرکز اضطرار در شرایط بحران پرداختند، نشان دادند که معیارهای فاصله از منابع خطر و دسترسی به راه های ارتباطی، از بالاترین وزنها در فرایند تصمیمگیری برخوردار هستند. آنها با استفاده از روش[1]SAW و تحلیل حساسیت بر روی وزن معیارها، نشان دادند که تغییر در وزن معیار دسترسی، تأثیر قابل توجهی بر نتایج نهایی تحلیل دارد. این یافته با اولویت بالای معیار دسترسی سریع در مطالعه حاضر سازگار است و تأکید می‌کند که در شرایط بحرانی، زمان رسیدن به محلهای ایمن، یکی از تعیین‌کننده‌ترین عوامل در بقای افراد است (Talhofer & Hošková-Mayerová, 2019).
علاوه بر این، مطالعه Cao et al (2022) که به ارائه مدل مکانیابی مراکز اضطراری در پارک‌های شیمیایی با هدف پیشگیری از اثر دومینو پرداختند، نشان دادند که در نظر گرفتن فاصله از تاسیسات پرخطر، تاثیر تعیین‌کننده‌ای در جلوگیری از گسترش حوادث دارد. آنها با استفاده از الگوریتم NSGA-II و در نظر گرفتن توابع هدف هزینه و ایمنی، نشان دادند که مکانیابی مراکز اضطراری در فاصله‌ای بیش از شعاع ریسک از نقاط حادثه‌خیز، میتواند از وقوع اثر دومینو جلوگیری کند. این یافته با نتایج مطالعه حاضر همسو است و نشان میدهد که در طراحی پناهگاههای ایمن در صنایع فرایندی، رعایت فاصله ایمن از تاسیسات پر خطر، یک الزام اساسی است (Cao et al., 2022).
در مقابل، نتایج مربوط به اولویتبندی فاکتورهای موثر بر تعیین مسیرهای تخلیه اضطراری نشان داد که معیار تاثیرپذیری از حادثه (C3) با وزن 22/0 بالاترین اولویت را دارد و معیارهای C1 (توزیع جمعیت در محل) و C2 (چگالی جمعیت (تعداد افراد) در مسیرها) در رتبه‌های بعدی قرار گرفته‌اند. این یافته با پژوهش های گستردهای در زمینه طراحی مسیرهای تخلیه اضطراری در صنایع پرخطر همخوانی دارد. مطالعه Jiang et al (2023) نشان داد که ایمنی مسیرهای دسترسی و فاصله از مناطق با ریسک بالا، از مهمترین معیارهای تعیین کننده در طراحی مسیرهای تخلیه هستند. آن ها با استفاده از مدلسازی ریسک بهبود یافته و شبیه سازی مونت کارلو، نشان دادند که در نظر گرفتن اثر دومینو میتواند توزیع ریسک را در مناطق صنعتی به طور چشمگیری تغییر دهد و بر اولویتبندی مسیرهای تخلیه تاثیر بگذارد (Jiang et al., 2023). همچنین، مطالعه Zhang et al (2023) با استفاده از مدل پخش گاوسی و الگوریتم فلوید، نشان دادند که در طراحی مسیرهای تخلیه، ایمنی مسیر در برابر غلظت گازهای سمی (نظیر آمونیاک) و زمان در دسترس بودن مسیر از مهمترین معیارها هستند. آنها با شبیهسازی نشت لحظه‌ای آمونیاک و تحلیل غلظت گاز در گرههای شبکه تخلیه، نشان دادند که مسیرهایی که در معرض غلظت‌های بالاتر از آستانه مجاز قرار می‌گیرند، باید از شبکه تخلیه حذف شوند و مسیرهای جایگزین با کمترین مواجهه با مخاطرات انتخاب گردند (Zhang et al., 2023).
مطالعه Ayyildiz et al (2025) که با استفاده از رویکرد فازی شهودی[2] و روشهای SWARA و EDAS به انتخاب مکان مراکز پاسخ گویی اضطراری در مناطق صنعتی پرداختند، نشان داد که در انتخاب مکان این مراکز، معیارهای دسترسی بیشترین اهمیت را دارند، اما در طراحی مسیرهای تخلیه، معیارهای عملیاتی مانند وجود مسیرهای خروج و ایمنی مسیر از اهمیت بالاتری برخوردارند. آنها با تحلیل حساسیت و بررسی سناریوهای مختلف وزنی، نشان دادند که تغییر در وزن معیارهای ایمنی مسیر میتواند رتبهبندی گزینه‌های مکان یابی را به‌طور قابل‌توجهی تحت تاثیر قرار دهد (Ayyildiz et al., 2025).
یافتههای مطالعه حاضر دارای پیامدهای مدیریتی برای صنایع فرایندی است. نخست، مدیران ایمنی و برنامهریزان میبایست در مکانیابی پناهگاههای ایمن، اولویت نخست را به معیارهای فاصله از منابع خطر و دسترسی سریع اختصاص دهند و از استقرار پناهگاهها در مجاورت تاسیسات پرخطر و مناطق با ریسک بالا خودداری کنند. دوم، در طراحی مسیرهای تخلیه اضطراری، معیار ایمنی مسیر در برابر مخاطرات فرایندی (مانند انتشار گازهای سمی، حریق و انفجار) باید در اولویت بالا قرار گیرد و مسیرهایی انتخاب شوند که کمترین میزان مواجهه با مخاطرات را داشته باشند. سوم، با توجه به تفاوت معنادار الگوی اولویتبندی، نمی‌توان از یک چارچوب واحد برای طراحی پناهگاهها و مسیرهای تخلیه استفاده کرد و هر یک نیازمند تحلیل و برنامه‌ریزی مجزا هستند.
مطالعه حاضر دارای محدودیت‌هایی است که میبایست در تفسیر نتایج مورد توجه قرار گیرند. یک محدودیت مهم، به ترکیب پنل خبرگان باز میگردد. اگرچه مشارکت خبرگان دانشگاهی و صاحب نظران حوزه ایمنی صنعتی و مدیریت بحران، اعتبار محتوایی مناسبی به فرایند مقایسات زوجی بخشیده است، اما اتکای صرف بر خبرگان دانشگاهی و عدم بهرهگیری هم زمان از خبرگان عملیاتی با تجربه مستقیم میدانی، میتواند بر تعمیم‌پذیری نتایج تأثیرگذار باشد. گرچه در مطالعه حاضر، نرخ ناسازگاری برای قضاوت کلیه مشارکتکنندگان در محدوده قابل قبول (کمتر از ۱/۰) محاسبه و تایید گردید که نشان‌دهنده سازگاری درونی و قابلیت اتکای مناسب مقایسات صورت گرفته است. با این حال، یکی از محدودیت‌های این مطالعه، فقدان تحلیل حساسیت جهت بررسی تاثیر تغییرات وزن معیارها بر رتبهبندی نهایی و پایداری نتایج در سناریوهای مختلف وزنی میباشد که انجام آن می‌توانست اعتبار و استحکام تصمیمات اتخاذ شده را به طور قابل توجهی افزایش دهد. همچنین، اگرچه از نظرات متخصصان حوزه ایمنی و مدیریت بحران بهرهگیری شد، حجم نمونه محدود و ماهیت ذاتی روش AHP که بر قضاوتهای افراد استوار است، میتواند بر طیف دیدگاه‌ها و اولویتبندی نهایی تأثیرگذار بوده باشد. به علاوه، تمرکز مطالعه حاضر بر شناسایی و اولویتبندی معیارهای مؤثر بوده و راهکارهای عملیاتی دقیق برای پیادهسازی هر یک از معیارها ارائه نگردیده است. انجام پژوهش‌های آتی با رویکردهای ترکیبی نظیر Fuzzy AHP برای مواجهه با عدم‌قطعیت ذهنی، ANP (فرایند تحلیل شبکه‌ای) به‌منظور لحاظ کردن وابستگی‌ها و بازخوردهای بین معیاری، GIS-based MCDM برای مکانی سازی اولویتها، و شبیهسازی دینامیک سیستمها برای ارزیابی پویای عملکرد معیارها در شرایط زمانی و مکانی متفاوت، پیشنهاد میشود. به‌ویژه، بکارگیری همزمان تکنیکهای MCDM با شبیهسازی میتواند امکان اعتبارسنجی نتایج اولویتبندی را در سناریوهای عملیاتی متنوع فراهم آورد و اثرات دومینو و عدم قطعیت‌های محیطی را به‌صورت واقع‌گرایانه‌تری مدل نماید. همچنین، انجام مطالعات میدانی با نمونه‌های آماری گسترده‌تر و آزمون حساسیت بر روی وزنهای حاصل، میتواند به افزایش استحکام و کاربردپذیری یافتهها در شرایط مختلف بحرانی کمک کند. علاوه بر این، انجام اعتبارسنجی میدانی از طریق مطالعه میدانی در یک منطقه واقعی با جمعیت هدف، میتواند میزان انطباق اولویتهای نظری با شرایط عملیاتی را بسنجد و نقاط قوت و ضعف هر معیار را در مواجهه با پیچیدگیهای عینی آشکار سازد. این اعتبارسنجی میدانی، به ویژه در کنار شبیهسازی، امکان مقایسه خروجی‌های مدل با دادههای مشاهده شده از تخلیههای واقعی (یا تمرینات عملیاتی) را فراهم نموده و به اصلاح وزنها و افزایش استحکام مدل کمک شایانی می‌کند.
نتیجهگیری
مطالعه حاضر با هدف شناسایی و اولویتبندی فاکتورهای مؤثر بر مکانیابی پناهگاههای ایمن و مسیرهای تخلیه اضطراری در صنایع فرایندی در مواجهه با سناریوهایی نظیر انتشار مواد سمی با به کارگیری رویکرد AHP انجام شد و نتایج نشان داد که در مکانیابی پناهگاههای ایمن، معیارهای "حداقل میزان مواجهه با مواد خطرناک" و "فاصله از منابع خطر" با وزن مساوی 0.16 بالاترین اولویت را دارند. در رتبه‌های بعدی، معیارهای "دسترسی به مسیرهای ایمن" و "زمان بهینه تخلیه" قرار می‌گیرند که بیانگر اهمیت حیاتی فاصلهگیری از مخاطرات و سرعت دسترسی در طراحی پناهگاه‌هاست. در مقابل، در تعیین مسیرهای تخلیه اضطراری، معیار "تأثیرپذیری از حادثه" با وزن 0.22 بیشترین اهمیت را داشته و معیارهای "توزیع جمعیت در محل" و "چگالی جمعیت در مسیرها" در اولویتهای بعدی قرار گرفتهاندکه نشان دهنده لزوم اولویت‌دهی به ایمنی مسیر در برابر مخاطرات فرایندی است. بر اساس این یافتهها، مهندسان ایمنی میبایست در مکان یابی پناهگاه ها، حداقل فاصله ایمن را بر اساس مدلسازی پیامد سناریوهای بحرانی نظیر انفجار و انتشار گازهای سمی محاسبه و پناهگاهها را خارج از شعاع خطر استقرار دهند. همچنین، در طراحی مسیرهای تخلیه، گره های شبکه‌ای که در معرض اثر دومینو قرار دارند، باید از شبکه حذف و مسیرهای جایگزین با کمترین میزان مواجهه با مخاطرات با استفاده از الگوریتم‌های بهینه سازی مسیر تعیین گردند. ظرفیت مسیرهای تخلیه نیز میبایست بر اساس حداکثر جمعیت شناور و شاغل در هر شیفت محاسبه شده و گلوگاه‌های احتمالی از طریق افزایش پهنای مسیر یا ایجاد مسیرهای موقت برطرف شوند تا زمان تخلیه بهینه گردد. در بازنگری طرح‌های جامع پاسخ به شرایط اضطرار، معیارهای با وزن بالاتر به‌عنوان شاخص‌های کلیدی عملکرد تعریف شده و میزان انطباق پناهگاهها و مسیرهای موجود با این شاخص‌ها، پایش گردد. برای واحدهای در حال احداث، نتایج این مطالعه میتواند در مرحله طراحی مفهومی به عنوان چک لیست الزامات ایمنی مورد استفاده قرار گیرد تا از بروز هزینه‌های اصلاحی در مراحل بعدی پیشگیری شود. در نهایت، اولویت‌دهی به معیارهای فاصله از منابع خطر و ایمنی مسیر در طراحی سیستمهای مدیریت اضطراری، میتواند نقش مؤثری در کاهش تلفات انسانی، جلوگیری از پیامدهای ناشی از اثرات دومینو و افزایش صنایع فرایندی ایفا کند و چارچوب عملیاتی این مطالعه، ابزاری کارامد برای مهندسان ایمنی و مدیران بحران در راستای ارتقاء سطح ایمنی واحدهای صنعتی با ریسک بالا فراهم می‌آورد.
